試析地源熱泵技術(shù)在空調(diào)節(jié)能改造項(xiàng)目中的應(yīng)用

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1、試析地源熱泵技術(shù)在空調(diào)節(jié)能改造項(xiàng)目中的應(yīng)用　　　摘要:本文主要闡述了地源熱泵技術(shù)的工作原理以及國(guó)內(nèi)外的地源熱泵的發(fā)展歷程和地源熱泵技術(shù)在工程中的使用情況，研究分析了地源熱泵在節(jié)能環(huán)保方面的重要意義。重點(diǎn)針對(duì)具體實(shí)例，對(duì)地源熱泵技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)可行性和技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)分析。地源熱泵不僅節(jié)水省地、環(huán)保潔凈、靈活安全、運(yùn)行可靠，而且5年左右就能夠收回改造成本?！　￡P(guān)鍵詞:地源熱泵；空調(diào)節(jié)能　　中圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：　　前言：地源熱泵技術(shù)是一種在經(jīng)濟(jì)性上和技術(shù)上都具有較大優(yōu)勢(shì)

2、的解決供熱問(wèn)題的主要的替代手段，是一種綠色的用能技術(shù)。它與鍋爐相比，采用地源熱泵系統(tǒng)的空調(diào)它的供暖成本不到鍋爐成本的一半。文章通過(guò)以某賓館的空調(diào)供熱的節(jié)能改造為例，分析了當(dāng)前應(yīng)用于建筑空調(diào)供熱節(jié)能方面的地源熱泵技術(shù)，并且對(duì)它的經(jīng)濟(jì)性作出了可行性的分析，并且指出了地源熱泵技術(shù)在節(jié)能方面具有很好的應(yīng)用前景?！　∫?、地源熱泵技術(shù)的工作原理和發(fā)展　　地源熱泵技術(shù)它是一種采用地球表面淺層的地?zé)崮苜Y源進(jìn)行高效、供熱、環(huán)保、制冷、節(jié)能的系統(tǒng)。地源熱泵是采用輸入少量的高品位的電能，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)崮芟蚋邷責(zé)崮艿霓D(zhuǎn)

3、移.工作原理見(jiàn)圖1?！　　　D1地源熱泵技術(shù)工作原理　　由于循環(huán)水在完全封閉的地下管路中流動(dòng).故對(duì)地下環(huán)境無(wú)任何污染。傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常需分別設(shè)置冷源(制冷機(jī))和熱源(鍋爐)。燃煤鍋爐是最主要的大氣污染源，中小型燃煤鍋爐在城市中已被逐步淘汰;燃油和天然氣的鍋爐雖然減輕了對(duì)大氣的污染但排放的CO:仍造成了環(huán)境問(wèn)題.而且運(yùn)行費(fèi)用很高。隨著不可再生能源的逐漸開(kāi)采能源危機(jī)及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為全球性的重要問(wèn)題。地源熱泵技術(shù)采用的是潔凈的可再生的地?zé)崮?是一項(xiàng)以節(jié)能和環(huán)保為特征的技術(shù)。地表淺層好像一個(gè)巨大的

4、太陽(yáng)能集熱器.每年收集47伙，的太陽(yáng)能是人類(lèi)每年利用能量的500多倍.并且地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定是熱泵很好的供熱熱源和供冷冷源地源熱泵系統(tǒng)就是利用地下淺層土壤能量通過(guò)地下埋管管內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)與土壤進(jìn)行閉式熱交換達(dá)到供冷供熱目的夏季通過(guò)熱泵將建筑內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對(duì)建筑進(jìn)行降溫冬季通過(guò)熱泵將大地中的低位熱能提高品位對(duì)建筑供暖。大地在整個(gè)循環(huán)中起到了蓄熱器的作用.具體　　工作過(guò)程.見(jiàn)圖2。　　　　　　注:夏季吸收房間中的熱量，儲(chǔ)存到土壤中，達(dá)到制冷效果。冬季將土壤中的熱量“提取”出來(lái)，利

5、用能量轉(zhuǎn)換對(duì)室內(nèi)供熱。　　圖2地源熱泵系統(tǒng)的夏季和冬季　　2地源熱泵在空調(diào)節(jié)能改造項(xiàng)目中的應(yīng)用　　某賓館冬季供熱使用燃煤蒸汽鍋爐，對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重，加上設(shè)備老舊、能耗大故決定放棄使用原有的燃煤蒸汽鍋爐而考慮使用節(jié)能環(huán)保的地源熱泵系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)冬季可供給空調(diào)用熱水以及生活用熱水夏天將地源熱泵機(jī)組并聯(lián)在原有的螺桿冷水機(jī)組上.增大原有冷水機(jī)組機(jī)組總制冷量為入住賓館的客人提供一個(gè)更舒適的環(huán)境又可根據(jù)夏季負(fù)荷的變化改變冷水機(jī)組的開(kāi)啟數(shù)量，有效地達(dá)到節(jié)能的目的。本次改造主要涉及賓館主樓、裙樓兩幢主要建筑

6、物的空調(diào)系統(tǒng)。主樓地下一層地上九層，建筑物總高度總建筑面積28100m2裙樓地下一層、地上五層，總高度總建筑面積18832m2，。空調(diào)冷源由設(shè)在裙樓地下室的冷凍機(jī)房提供。其內(nèi)共計(jì)3臺(tái)螺桿式冷水機(jī)組.總冷量4176kw.屋頂上設(shè)3臺(tái)冷卻塔空調(diào)熱源由裙樓內(nèi)鍋爐房供給.經(jīng)過(guò)汽一水換熱器提供55/50oc熱水?！　?1方案設(shè)計(jì)　　根據(jù)賓館提供的原空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料.主樓、裙樓的計(jì)算總冷負(fù)荷為3676kw，總熱負(fù)荷為2601kw。其中冬季熱負(fù)荷包括空調(diào)用熱水以及生活熱水。使用節(jié)能環(huán)保的地源熱泵系統(tǒng).冬季供給空

7、調(diào)用熱水以及生活熱水.夏天輔助原有的螺桿冷水機(jī)組?？紤]在賓館周?chē)G地上鉆孔埋入土壤換熱器。地源熱泵系統(tǒng)帶熱回收系統(tǒng)，不僅可以在夏天得到免費(fèi)的生活熱水，并且增加從土壤中的取熱量.有利于土壤的熱平衡。因夏季已有3臺(tái)冷水機(jī)組提供足夠的冷量，故熱泵機(jī)組的選型以及埋孔數(shù)量根據(jù)冬季熱負(fù)荷來(lái)選擇。　　熱泵機(jī)組配置　　根據(jù)上述的計(jì)算負(fù)荷結(jié)合本工程的實(shí)際情況擬選用帶熱回收系統(tǒng)的克萊門(mén)特地源熱泵機(jī)組2臺(tái)(HFCR134a環(huán)保冷媒)。具體參數(shù)見(jiàn)表l?！　”?熱泵機(jī)組參數(shù)表　　　　土壤換熱器設(shè)計(jì)　　每米井深換熱量和換熱器

8、承擔(dān)負(fù)荷表2、表3　　　　根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，雙U型土壤換熱器布井?dāng)?shù)量見(jiàn)表4。　　表4布井?dāng)?shù)量　　　　擬定埋管方式為:雙U型埋管深度120m，間距4m只4m.設(shè)計(jì)鉆孔數(shù)量267個(gè)。計(jì)算其埋管場(chǎng)地土壤換熱器需占地面積約4272m，?！　√?yáng)能應(yīng)用　　為更好地利用能源，可根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件將其它能源與地源熱泵有機(jī)地結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。根據(jù)青島地區(qū)的太陽(yáng)能輻射情況，見(jiàn)圖2，屬于全國(guó)太陽(yáng)能資源分布的第四類(lèi)地區(qū)有一定能源利用價(jià)值?！　　　】梢岳锰?yáng)能集熱板作為輔助能源白天依靠地源熱泵供暖夜間利用太陽(yáng)能集