地源热泵空调在工程设计中的应用与探讨
暖通空调设计中地源热泵的应用论文

暖通空调设计中地源热泵的应用论
文
本文旨在探讨暖通空调设计中地源热泵的应用。
地源热泵是一种利用地下热能的新型能源技术,它可以根据周围环境的温度,从地下获得热能和冷能。
地源热泵具有高效、节能、环保等特点,因此在暖通空调系统设计中有着广泛应用。
首先,地源热泵可以提高暖通空调系统的能效。
传统的空调系统需要能耗较高的制冷剂循环来制冷,在制冷剂流通过程中产生大量的能量浪费。
而地源热泵通过废气利用,从地下获取热能,将其转化为冷热两用,满足室内温度控制的需要,同时避免了环境能源浪费,降低了能源成本。
其次,地源热泵可以提高室内空气质量。
在传统的空调系统中,由于制冷剂流通过程中容易产生冷凝物,容易滋生细菌和霉菌,从而导致室内空气污染。
地源热泵利用地下热能,将其利用成电能,利用电能来供应热源,制冷剂的流通减少,自然也会减少污染物的产生,提高空气质量。
此外,地源热泵对环境保护具有积极的作用。
地源热泵制冷剂的流通次数较少,也因此减少环境污染。
同时,由于地下热能的可再生性,也会降低对能源的消耗,成为环保中不可替代的资源。
最后,地源热泵具有一定的装饰性。
地源热泵不会影响建筑物的外观,只需要寻找合适的场地即可安装,并且可以配合建筑物的造型,操作简便,不需要过多的耗费人力。
综上所述,地源热泵在暖通空调设计中的应用是十分必要的。
它不仅能够提高能效,保障室内空气质量,对环境保护发挥重要作用,同时也可以美化环境,提高建筑物的整体档次。
在未来的设计中,地源热泵应该会得到越来越广泛的应用。
如何在建筑中应用地源热泵式中央空调

如何在建筑中应用地源热泵式中央空调摘要:现代社会面对越来越严峻的能源危机,人们开始意识到仅仅靠现有的能源已经不能满足可持续发展的社会需求了,因此人们开始对新的能源进行研究以及开发利用,地热就是近年来开发的新的能源,而地源热泵式的中央空调就是利用了这种浅层地热进行冷热供应的可再生无污染技术的温度调控系统。
文章就此种系统从其原理、技术以及优势和产生背景等方面做了充分的研究以及分析,阐述其所具有的节能低碳、环保安全的优势,以对此类环保型空调进行应用的推广。
关键词:中央空调;地热;能源;节能;环保引言地热的利用在当今社会已经成为了能源研究以及开发利用的新课题,地热能源的主要特点就是可再生且无污染,而地源热泵式的中央空调在进行温度调节时又体现了其所具有的灵活舒适以及节能环保的特性。
所谓的地源热泵实则就是通过在地下进行管道的埋设,用以吸收土壤以及地下水中的能量。
这种利用主要就是基于浅层土壤以及地下水的温度稳定,且温度较高,不会受到外界的环境影响,因此冬季制热以及夏季制冷,较之其他的热源热泵的能效上都要具有优势。
这些的前提都需要管道的埋设即要有足够的地方进行冷热交换的装置安装,或者是政府允许对地下水进行抽取,若是允许就应当选择此种温度调控系统。
1 工作原理地热泵实质上是通过对土壤蓄温作用进行的利用,然后进行热交换的一种工程技术,通过少量的电能,将热泵原理进行发挥,蓄热以及蓄冷能力的特征就决定了可以通过物理热力学对交换后的热能进行循环,这就完成了对于土壤热量或者是地下水的利用,供应建筑的温度调节就是通过地下水以及建筑四周的管道进行调节的。
此种空调系统在组成上主要是分为了三大部分,首先,是换热系统,负责进行热交换;其次是水源热泵的机组系统,负责进行对换热后的介质进行流转;最后则是室内的末端。
而水源热泵的机组又主分为两种形式:首先是水水型,其次则是水空气型。
而三大部分之间就是通过了热介质用以进行热量的交换传递,水源热泵顾名思义就是通过水作为介质进行和地能的热交换,而对于其他两个部分来说,介质可以是水也可以是空气。
地源热泵空调的应用与设计探讨

到 24 年, 00 我国一次能源的总消费量将达 3.亿吨标准 8 6 煤, 是现在能源消费量的3 我国已探明的能源总体储量、 倍。 煤
炭储量约 占 世界储量的 1%, 占 2 %, 1 原油 . 天然气仅 占 1 %, 4 . 2 我国人 口约 占 世界人 口的 2 %, 0 人均能源 占有量不到世界平均 水平 的一半。我 国是煤炭 大国, 但世界七大煤炭大国中其余六 国的的储量 比都在 2 0 0 年以上 , 只有我国 的储量不足百年 。石
1 前 言
地源热热泵 (rud Suc et u p 是一种利 用地 下 Gon — ore apm ) h 浅层地热 资源 既可供热 又可制冷 的高效节能空调系统。 地源热 泵通过输入少量的高品位能 源( 如电能)实现低温热源向高温 ,
热源的转移 。 地源热泵 的闭合 回路部分 由埋于地下的长塑料管
【 文章编号】 1 327 ̄ 0) — 07 0 0 —63 07 1 05— 2 0 0
研究, 并在俄勒冈州的波特兰市中心区安装了美国第一台地源
热泵系统 。 近十年来地源热泵在欧美工业 发达 国家取得 了迅速 的发展 , 已成为一项成熟的应用技术 。到 2 0 0 0年底 , 美国有超
用 主要 为地下耦 合热泵 系 统 ( C P )和地 下水 热泵 系统 CHS ( WH S 、 G P) 地表水热泵系统(wH S 。 S P)
22 国 内发 展应 用 情 况 . 2 . 能 源 消 费现状 .1 2
用来对加热和冷却的空气和水在房间内进行分配。 由于较深 的
地层在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度 , 远高于冬季的
关于地源热泵空调工程中节能问题的探讨

关于地源热泵空调工程中节能问题的探讨摘要:随着社会经济的发展和人民物质生活水平的提升,各类建筑结构中供热系统与空调系统的应用越来越普遍。
根据我国目前社会现状分析,我国建筑能耗占据社会总能耗的三分之一以上,空调系统占据着建筑能源的一半以上。
因此,在工程施工建设中,做好空调系统的节能降耗尤为关键,是目前工程领域工作人士研究的焦点课题。
在这种时代背景下,地源热泵空调系统得到了大力的推广,也成为我国政府和建设部门高度重视的一种节能新技术。
本文通过地源热泵空调的工作原理、工作背景、工作优势展开分析,从低碳节能的理念对空调系统节能环保问题加以分析,旨在为地源热泵空调系统的节能与应用提供参考。
关键词:节能环保;地源热泵;中央空调;建筑结构近年来,随着我国能源问题的进一步突出,我国各级政府和建设单位都非常重视建筑节能施工技术的应用和推广,相继出台了许多与此相关的政策和规划方案。
在这种时代背景下,地源热泵空调系统应用而生,并得到了大力的推广与发展。
在众多的供热空调新技术中,地源热泵空调技术之所以发展最为迅速,其主要在于地源热泵系统与常规的空调系统相比较存在着节能优势高、技术专业、适用范围广、污染低等优势。
但是与此同时,由于这种系统在应用中对于技术要求非常专业,因此在工作中还涉及到一些需要我们认真归纳和总结的问题。
一、地源热泵工作概述地源热泵中央空调系统指的是利用地下浅层的地源热泵资源对室内进行供热、制冷的一种新技术,且是一种无污染、高环保且是可再生能源的新能源技术。
这种技术的应用充分体现了节能、环保、灵活、舒适的新型中央空调概念,也是现阶段工作中一项十分重视和关注的技术问题。
地源热泵是利用浅层常温土壤或者地下水中能量作为能源,在地下埋管、吸收热能为基础进行工作,由于其热源温度比较高、稳定性好且不随着外界温度变化而引起室内温度出现大幅度变动,因而成为现行空调系统中最受欢迎的一种。
这一空调系统无论是冬季供暖还是夏季制冷都是极为方便的,是比其他热源形式高出许多的工作模式。
地源热泵在暖通空调设计中应用

地源热泵在暖通空调设计中的应用摘要:在倡导节能化的社会,地热热泵在暖通空调设计中得以重视,通过对其研究,利于节约能源,促进可持续发展。
关键词:地源热泵;暖通空调设计;应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:在倡导节能化的社会,地热热泵在暖通空调设计中得以重视,通过对其研究,利于节约能源,促进可持续发展。
以下是对地热热泵的介绍分析。
一地源热泵技术在暖通空调设计中地源热泵利用地下浅层地热资源(也称低能,如地下水,地表水,土壤等)的即可供热又可供冷的空调系统。
地源热泵通过输入少量的低品位能,实现低品位能向高品位能的转移。
地能分别作为冬季热泵供热的热源和夏季制冷的冷源。
如在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖,夏季,把室内的热量取出来释放到地能中去。
通常地源热泵消耗ikw的能量,用户可以得到4kw 以上的热量或冷量。
地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,尤其表现在对于同时有供热和供冷要求的建筑物。
地源热泵有着明显的优点,可以有效节约能量的消耗,而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求,减少了设备的原始资金投入,同时,地源热泵还可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、办公楼、学校、商场等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
二地热热泵空调系统的节能特性其他热泵系统诸如风冷热泵系统在运行时都会遇到一个同样的尴尬问题,就是当我们最需要它们的时候,它们总是处在效率最低的时候。
因为它们冬天运行时需要从室外空气(水)吸热,夏天运行时需要放热给室外空气(水)。
由热力学第二定律可知两种介质之间的传热量是由这两种介质的温差决定的,冬天室外温度越低,热泵的冷媒和空气(水)间的温差越小,吸热量越小,供热情况则越差。
同时,由于室内外温差较大,大量的热量从围护结构的缝隙中自室内泄漏至室外,要维持恒温,就需要同等的热量来补充这部分泄漏的热量。
地源热泵空调的应用设计

调系统运行效率要高约 4 % 节能、 0, 运行费用低。 2 地源热泵系 环 系统 。 3 混合循环系统。 () () 混合循环系统的地 下换热器一般按 统可供暖 、 空调 , 可供生活热水 , 还 一机 多用 , 一套系统可 以替 热 负荷来计算 , 夏天所 需的额外 的冷 负荷 由常规 的冷却塔来提
1 .地源热泵系统分类。地源热泵系统按其循 环形式可分 为: 开式循环 系统 、 闭式循环系统、 混合循环系统。() 1开式循环 系统 。开式循环系统是其管道 中的水来 自湖泊、 河流或者竖井 之 中的水源 , 以与闭式循 环相 同的方式 与建筑物交换热量之 在 后, 水流 回到原来的地方或者排放到其它 的合适地点。() 2 闭式 循环系统 。封闭循环系统是指冷 ( 源侧的循环水在机组室外 热)
物 中,在夏天则是将建筑物 内的热能通 过管道送入地 下储存 ;
所用 管道 为高密度聚 乙烯管或其他 防腐管道作为输送 和地源
地源热泵 由于其 技术 上的优势 , 推广这种 技术 有明显的节 热交换器材料 。闭式循环系统是一种 比较稳定可靠 的常规循环
能和 环 保 效 益 , 要 具 有 以下 优 点 : 1 地 源 热 泵 系 统 比 传 统 空 系统, 主 () 对地下水 、 地下环境 没有污 , 一般设计应优先考 虑该循
【 关键词】地源热泵; i ; 节f 环保 ; g 空调
续发展带来 了契机。
,
一
、
引言
随着地源热泵技术 的进步 ,到 2 0 0 0年底 ,美国有超过 4 0
随着经济 的发展和人 民生活水平的提高, 公共建筑和住宅 万 台地 源热泵系统在 家庭、 学校和商业建 筑中使用 。 每年约提
系统通过吸收大地 ( 包括土壤、 井水 、 湖泊等) 的冷热量 , 冬季从 泵系统 的地 下热交换器 、地表水热泵系统的地表水热交换器、 大地吸收热 量, 夏季从 大地吸收冷量 , 由热泵 机组 向建筑物 地 下水热泵系统的水井系统的设计。地下耦合热泵系统最早应 再 供冷供热而 实现节能 ,是一种利用可再生能源 的高效节能、 无 用 在 18 9 9年 1 0月 投 入 运 行 的 上 海 闵 行 开 发 区 办 公 楼
地源热泵空调技术与应用创新

地源热泵空调技术与应用创新地源热泵作为科学供暖方式,具有高效、环保优点,由于我国地域旷阔,地表浅层能源较多,选择不同地源热泵技术,可提升地热资源利用率,克服传统空调技术缺陷,具有十分重要的实用价值。
同时,在城市现代化建设,环境污染防治等方面,也具有重要意义。
标签:地源热泵;空调技术;创新应用随着地源热泵系统良好的环保效应,已经在我国实现大面积的推广,但是也发现了很多问题,其解决必须依靠我们的从业人员通过不断积累,学习国内外先进的行业技术,不断完善地源热泵系统优化设计与施工要求,使这一技术成为我国向可持续能源目标发展的强大推动力。
1、地源热泵供暖空调技术的主要优势1.1充分的利用了可再生能源与太阳能集热器的作用类似,地层浅表也能够将大量的太阳能收集起来,其总数大约是人类每年利用的能量的2倍左右,并且太阳能是可以被无限循环使用的,资源以及地域等因素也不会对其产生过程造成影响,可见,其是一种真正的可再生清洁能源。
同时,气候也不会影响到地能的产生,其与深层的地热相比,最大的优势就是地址结构和资源的限制不会对其产生影响,冬天使用这一供暖空调系统时,系统是可以自动的储存冷能的,被储存的冷能可以在夏季继续使用,节约了资源,并且降低了成本。
1.2维护费用低地源热泵空调系统维护费用低,在同等条件下,采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。
地源热泵非常耐用,它的机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候,其地下部分可保证50年,地上部分可保证30年,因此地源热泵是免维护空调,节省了维护费用,使用户的投资在5年左右即可收回。
1.3高效节能土壤浅层温度比较稳定,即使季节更换也不会发生太大变化,因此热泵的动载荷波动不大,不会发生太大磨损,运行起来比较稳定,如果没有特殊情况热泵的使用寿命至少可以达到20年,满足高效节能要求的同时,可以达到理想的经济效益。
对于冬季来说,土壤浅层以及地下水温度在16~18℃之间,即使是容量较大的地表水,温度也在6~14℃之间,比空气温度要高出很多,热泵在运行过程中能效比系数明显提升,压缩比明显降级,与一般空气源热泵相比,最多可以节约一半能耗。
福州市某工程地源热泵空调系统的设计探讨

变化 幅度小 , 适合地 下水地 源热泵 技术条 件。此外福 州市城
地源热泵是一种通过输入少 量高 品位能源 ( 如 电能 ) , 实 现低 品位 热能 ( 也称 浅 层 地 能 , 包括 地 表 水 、 地 下 水 和土 壤 等) 向高品位热 能转移 , 达 到夏 季制 冷 冬季供 暖的热 泵空 调
②淤 泥质土 : 深灰色 , 饱和 , 流塑, 含腐殖质 , 有机质 , 局部 加有 叶片状薄层粉细砂 。 ③ 中砂 : 浅灰色 , 饱和 , 松散 ~ 稍密 , 以中砂 %, 局部夹有薄层淤泥 。
8 0 0 0万 r I f 。设 备和系统集成商也从 8 O余家发展到 2 8 0余 家。
空调 系统 福建地 区
源 热 泵 系统 , 实现 了 可再 生 能 源 的 利 用 , 降低 空调 系统 运 行 能 耗 。
[ 关键 词] 地 源热泵
Di s c u s s i o n a b o u t d e s i g n o f a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m wi t h g r o u n d s o u r c e h e a t p u mp o f a p r o j e c t i n F UZ HOU
e r g y c o n s u mp t i o n o f a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e ms w a s r e d u c e d .
K e y w o r d s : g r o u n d—s o u r c e d h e a t p u m p ; a i r —c o n d i t i o n i n g s y s t e m; F i j i a n A r e a ; 1引 言
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表 3 地源埋 管系统 热平衡数据
月份
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取 热 /' ・ MW h
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O O
放 热/ MW・ h
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表 2 冷热负荷分配表 负荷 供暖 制冷 分 布 月份 天数 供热负 日 列 工作时 功率/ 供热量, 制冷负 日工作时 功率/ 供热量 荷% 间/hd W M h 荷, 间/h d ) k ( ・- ) k W・ % ( ・ W MW・ h
1 2 3 4 5 6 7 8 9
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腐添加剂 的混合溶液,能够使管 路系统和热泵 的换热器免于受到腐蚀 。 在连接管路系统中安装汇 管和分管系统 , 对地源埋管的循环溶液实现在 线流量调节 。通过以上工艺方法 , 以达到并保证所有地源埋管均衡的 可 热量吸l 排放 。地源热交换埋管系统 的材料见表 4 。
在项 目工程中的应用, 晟后通过对地源热泵和普通中央空调系统的占地面积 、 对环境的影 响、 设备维护及运行费用进行估算和 比较。 关键词 : 建筑节 能: 地源 热泵 ; 中央空调 : 经济分析
引 言
地源热泵技术是利用浅层地能进行供热制冷的新型 能源利 用技术, 是利用地下土壤 巨大 的蓄冷蓄热能力 , 冬季地源把热量从地下土壤中转 移到建筑物 内, 夏季 再把地下的冷量转移到建筑物 内, 个年度形成 一 一 个冷热循环。在欧美等 国已有 3 的发展历史, O年 是一种成熟可靠的供暖 制冷技术 。由于地热资源的安全、 免费、 清洁环保 、 高效节 能及 可再生等 性 能, 在世界范围的许多国家都 已得到了非常广泛的使用。 随着 中国城市化的快速发展 , 民群众 生活水平 的不 断提 高, 筑 人 建 能耗 的总量将持续增长 。如此 巨大的能源 消费, 直接关 系到 国家 的能源 供应和能源安全 , 因此, 做好建筑节能环保是必然趋势。随着地源热泵技 术在 中国的进~步发展 , 这种空调技术必将越 来越成熟可靠 。由于地源 热泵需要大面积 的埋管用地, 在国 内~些项 目中地源热泵系统 的应用 受 到 了一定 限制 , 但在一些办公楼、 食堂、 公寓等单体建筑周 围都有大面 积 可利用的绿化、 车等空地 , 停 解决了埋管用地 问题。
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2 现场勘 测 、 源测 试及地 源侧 负荷分 析 地
在 现 场 地 质 勘 探 结 果 的基 础 上 , 虑 现场 可 用 地 表 面 积 、 地 内 的 考 场
土壤类 型、土壤层厚度及岩石层的深度来确定热 交换器 的布置 方式, 在 实际工作 中一般采用垂直埋 管布置方式。 通 过地源 反应测试 , 详细 了解地下 土壤 的导热率 , 而可对地源 埋 进 管系统进行合理科学 的设计 , 避免对土壤的导热率的过 于乐观 或悲观的 估计。根据实 际测试所得准确 、 科学的数据, 1 以内地源 埋管系统 对 0年 的吸热和放热能力进行计算 与模拟 。 在此基础上进行地源埋管系统的设 计, 地源埋管系统作为地源热泵系统的冷热源 。为系统的高效、 使 节能、 稳定运行奠定科学坚实基础 。 负荷分配分 析: 以月份为时间单位, 对项 目一年中 1 月进 行冷热 2个 负荷分配分析 , 结果详见表 2 。 地源埋管 系统在夏季为建筑制冷时 需通过 地下换热介质 向地 下排 放热 量, 冬季为建筑供 暖时需通过地下换热介质从地下提取 热量 , 因此 地下热量的平衡对地源热泵系统长期运 行的可靠性、 稳定性非常重要 。 由表 3 源埋 管系 统热平 衡数据 可 以看 出,本项 目的取 热量 为 地 19 MWh 放热量 1 2 MWh 46 , 15 。供暖, 制冷工 况的地源埋 管系统基本可 以 实现热平衡。
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6 2
l 8 2 l 23 3 1 3 3 5 42 5 1 9 3 l 26 2 87 6 l6 5
1 工程概 况
办公楼建筑 ,2层 , 1 建筑面积为 1 24 , 57 m ̄夏季标准工况为末端 系统 提 供 7c 冻水 , o冷 回水 温 度 l℃ ; 季 标 准 工 况 末 端 系 统 提 供 4 o 热 水 , 2 冬 5c 回 水温 度 4 ℃ 。即 全年 的冷 暖 负 荷 均 由地 源 热 泵 系 统 提供 。 0 建筑 冷热负荷: 由于 设计阶段为初 步设计, 故负荷 计算采 用单位 面 积指标法估算 , 计算结果详 见( 1 。 表 )
工 艺 与设 备
建 材 发展 导 向 2 1 0 2年 O 月 1
地 源热泵 空调在 工 程设 计 中的应 用 与探讨
戴哲伟
( 嘉兴市 巨匠建筑勘察设计有限公司)
摘 要: 近年来 , 建筑 市场上 因地源热泵空调系统具有环保节能的特点而受到关注 。为推动建筑节能, 本文结合某 工程 设计实例 , 介绍 了地源热泵空调
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