暖通空调设计中地源热泵的运用刘冬青

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地源热泵在暖通空调设计中的应用分析

地源热泵在暖通空调设计中的应用分析

地源热泵在暖通空调设计中的应用分析摘要:地热泵源技术是近几年比较新兴的技术之一。

随着对地热泵源技术了解的增多,加上科学家采用该技术进行多次重复试验,已经基本掌握了地热泵源技术的主要要领。

于是,就可以将其运用到暖通空调的设计过程中,通过地热泵源技术的引入,可以充分保证暖通空调设计外形更加美观,设计的性能也在原有程度上得到了很大的提高。

本文笔者根据工作实践经验对地源热泵在暖通空调设计中的应用进行了分析探讨。

关键词:地源热泵,暖通空调设计,应用1暖通空调设计背景在还没有空调的问世的时候,人们只能靠天而生,随着天气的变化决定自己日常的工作生活。

这样的情况下,人们生活是很受限制的,没有自由的时间,更不能随心所欲,不能依据自己的意愿进行日常劳作。

加上气候变化的原因,还要饱受天灾给人们带来的危害。

这在一定程度上严重制约着人类社会的进步。

自从有了空调,空调的设计技术也在不断更新。

2暖通空调设计指标2.1净化功能暖通空调设计中最重要的技术指标是对净化功能的设计。

一般采用在净化空调系统中可以过滤空气的空气过滤器。

空气过滤器对吸收进来的空气处理后,保证空气的清洁程度。

过滤网可以将空气中大分子颗粒进行过滤,也能过滤有害物质,保证空气的清洁程度。

净化空气不仅可以很好的满足人们正常的生活,而且也可以运用在对空气清洁程度要求较高的工作厂区。

2.2温度控制暖通空调设计中另一个重要的技术指标是温度的控制。

一般在大型工作厂区对于暖通空调的温度控制要求也是十分高的。

尤其是一些对于精度有要求的加工过程中,必须保证加工车间内的温度,否则将会严重影响加工工件的合格率。

所以多采用自控系统控制温度。

主要是以回风段的稳定情况和操作人员预先在自动控制系统中设定的固定值为主要参数对象,随即结合相关的计算法得出结论,在满足设计要求的情况下最终实现通过温度传感器对温度进行控制。

3暖通空调设计中地热泵源的运用3.1地理管道和热泵机组结合在实际运用过程中采用地理管道和热泵机组相结合的方式是比较常见,也是运用起来比较简单的组合方式。

暖通空调设计中地源热泵的应用

暖通空调设计中地源热泵的应用
工 程 科 技
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暖通空调设 计 中地源热泵 的应用
陈 光
Байду номын сангаас
( 秦皇岛维拓建 筑设计有限公 司, 河北 秦皇岛 0 6 6 0 0 0 ) 摘 要: 随着我 国的经济 实力 以及综合 国力的提 高 , 我 国的建筑事业发展 的越 来越迅速 。在 室内设计 中, 暖通空调的设 计包括这 个室 内的 温 度 高低 、 人 体 居 住 的舒 适 度 、 室 内的 空 气环 境 如 何 等 问题 都 是 我 们 所 要 了 解 的 。 而 暖 通 空调 设 计 中的 地 源 热 泵 也 是 其 重 要 的 一 部 分, 下 面就 让 我 们 通 过 下 述 文 章 了解 一 下 地 源 热 泵 的特 点 与应 用 。 关键 词 : 暖通设计 ; 地 源 热 泵 的特 点 ; 应用 在一项房屋室内设计中, 室内的环境 、 温度 、 舒适度 、 都是我们消费 大地耦合热泵就是以地表浅层的土壤作为热源或热汇,它与传统 者所关 的—个重要的问题 。 为了使房屋能够更加温暖舒适 , 我国在建 的空气热泵( A s H P 湘 比, 具有很多优势: f 1 湘 对于地表的空气和水来说 , 筑设计中设计出一种地源热泵的方法 ,这种方法不仅能够为房屋提供 定 深 度地下 土 壤 的温度 全年 波 动较 小 ,加上 土壤 对地 表空 气温 度 的 充足 的热量 , 而且利用一些有机物质的结合 , 对周围的环境也不会造成 波动 具有 延 迟 和衰减 , 因此在 大多 数 隋况 下 , 比空气更 适 合作 为热 泵装 污染 伤 害 。在 建 造房屋 基础 上还 响应 了我 国节 能减排 的号 召 。 置 的热源 和热 汇 , 且 能保 证系 统 以较 高 的效率运 行 。( 2 ) 土壤 作为 热源 和 1暖通 设计 的 内容 热汇, 可以全部或部分 的取代传统空调系统 中的冷却塔和锅炉, 以减少 近几 年 , 随着我 国在 建筑 事业 上 的大 力投 资 , 高层 大厦 以及 室 内设 对环境的“ 热污染 ” 和空气污染。f 3 ) 与空气热泵相 比, 大地耦合热泵不存 计数量都在不断上升当中。然而位居首位的室 内设计是我们每个消费 在 除霜 问题 , 且 回收土 壤 的热 量不需 要 风机 , 可 以使 系统 的噪 声等 级下 人群都在关注的一个话题 。房屋 , 是我们每个人的一个家 , 一个可以居 降。( 4 1 土壤本身是个巨大的蓄热蓄冷体 , 因此大地耦合热泵可以和太阳 住的地方 , 一个可以为我们遮风挡雨的避风港。我们每个人的一生要有 能集热装置结合起来 , 通过土壤的蓄、 放热获得更好的供热 、 制冷效果。 半的时间都会居住在这个地方 ,所以我们有责任把它建设 的更好更 当然 , 大地耦合热泵也有一些缺点。( 5 ) 土壤的传热性能欠佳 , 需要较大 完美。 的传热面积, 导致 占地面积较大。 在地下埋设管道成本较高 , 运行 中 随着现在高新技术的发展 ,房屋室 内设计也 由原来的传统设计演 若产生故障也不易检修 。f 7 ) 土壤受热干燥后 , 其导热能力显著下降 , 夏 变 成今 天 的暖通 设计 。 这 种设 计为 我们 的生 活带来 了很 多便 捷之处 。 它 季难 以向外 排热 , 成 为不 可逆 运行 ( 夏季不 需制 冷 的地域是 可行 的) 。 主要包 括采 暖 、 通风 、 空 气调 节这 三个功 能 。在一 个室 内房屋 里 , 如 果温 3 . 2 地 下水 热泵 的 内容 度、 舒适 度 不够 , 那 我们 每个 人都 会感 到 不舒 服 。 自 从 暖 通空 调系 统 的 地 下水 热泵 属 于地 源热 泵 中的一 个重 要分 支 ,也 是 至今 为止 应用 设计成型 ,不仅能够控制空气的温度,还能够很大的提高室内的舒适 最广泛的地源热泵技术之一。这种热泵技术供热、 制冷的实现是以地下 度, 让我们每个人都能够更好地在室 内居住。所以, 在暖通空调设计当 深井 水提 供 热源 或者 热汇 为基 础 的 。因为地 下 深井水 位 的位 置处 于地 中, 我们非常注重地源热泵的设计 , 只有让屋 内的温度提升上来 , 才能 层中 , 其深度 比较少 , 甚至一些深井水 的水温可以常见不变 , 因此热泵 真能做到一个房屋室内的完美设计。 运行 的优势明显 。具体而言其优点体现在以下几个方面: 第一, 水井系 2地源 热泵 的特点 统由于布局紧凑 , 因此 占地面积不大 , 但是其抽取 、 回灌地下水的效果 2 . 1 地 源热泵 应用 的优 势之处 却不会受 到占地面积的影响 ; 第二 , 对于大地耦合热泵来说 , 它的地式 按热 泵驱 动 的形式 , 可把 常见 的热泵分 为 四种 : 1 肌 械压 缩式 热泵 ; 热交换器的单位容量的成本改善的空间很小, 基本就是定数 , 但是对于 2 ) 吸收式热泵 ; 3 ) 蒸汽喷射式热泵; 4 热 电热泵。 地源热泵存在以下优点 : 大型 的地 下水 热 泵系 统而 言 , 它 的井 水 系统单 位 容量 的成 本却 非 常低 , 首先 在 这种 地 源热 泵 的方 法 中 , 机械 压缩 式 热 泵 、 吸 收式 热 泵 、 蒸 对 流量 较 高的井 就 能够 满足 整个 建筑 空调 系统 的运 行 需求 ; 第三, 和 汽喷 射式 热泵 , 我 们需 要 我们 的技 术人 员拥 有一 定 的技 术专 业性 , 需要 传 统 的 中央空 调 系统相 比 , 地 下 水热 泵循 环 系统 只要设 计 合理 , 几乎 不 进 行 大量 的人 员定 期 培训 , 人 员素质 培 训 、 人 员 技术 培训 。这 项 工作需 用维护 , 也就不会产生维护费用 , 并且如果地下水 回灌到蓄水层后 , 实 要 我们 的技 术人 员 要有 一颗 细致 缜 密 的心 ,针对 一些 数 据要 有一 定 的 际地 层含 水 量不 会受 到影 响 , 因此 对 于生 态 、 地 理环 境 的影 响也 不 大 ; 准 确性 , 不 可 以大 意马 虎 。但在 热 电热 泵 中 , 通过 我们 技术 人 员 的不 断 第四 , 现在各大商业系统 中很多都采用了地下水热泵系统 , 经过多年的 努力,设计出一种从热电热泵中排出的气体不会对周 围环境造成任何 实践发展, 其技术已经比较成熟 , 钻井施工技术也比较简单 。 污染, 不仅能够净化我 国的大气环境 , 噪声污染_ 电极大的降低下来 。 当然 , 它也存 在 一定 的不 足之 处 , 具 体 表 现在 以 下几 个方 面 : 第一 , 2 . 2 地 源热 泵应用 的劣 势之 处 空调的冷热源来 自于含水层所蓄存的水 ,其温度必然会受到限制; 第 地 源热泵 的 缺点 主要体 现在 以下几 点 : 二, 如果 钻井 施 工不好 或 者地 下水 质受 到不 同程 度 的污染 , 则 在进 行 回 1 ) 目前 在我 国 , 由于人 们对森 林 植被 的大量 砍伐 与破 坏 , 生 活 污水 、 灌井 的选址 时要 将水 文 地质 条件 考虑 进来 ; 第三 , 如 果热 泵装 置系 统设 工业废水的随意排放 , 导致很多树木的减少 , 绿色植被 的减少, 土壤就 计不好 、 水位较深, 则泵 的消耗费用就会大幅上升。由此可见 , 如果要在 会慢 慢松 动 , 它 的杵 I 生 也 在逐 渐 的降低 。然 而在地 源热 泵 当 中 , 土壤 的 某个地 区热泵 的冷 热 源决定 采用 地 下水 ,则 不仅 要进 行 严格 的泵水 试 性质 是非 常重 要 的 , 直接影 响 着地 源热泵 系统 的性 能好 坏 。 我们 的技 术 验 , 核 查该 处 的地 下水 量是 否 足够 , 还要 对地 下水 的水 质做 进 一步 的检 人 员通过 对土 壤 的气候 条 件与 土质 条件 的掌握 ,能 够更 有 效地 把土 壤 测 , 规 划方 案 的制定越 准确 、 越详 细越好 。

探析建筑电气设计中的绿色节能技术措施运用 刘东东

探析建筑电气设计中的绿色节能技术措施运用  刘东东

探析建筑电气设计中的绿色节能技术措施运用刘东东摘要:当前阶段,现代工业化技术水平不断提升,使得建筑节能成为了涉及行业能否落实可持续发展步伐的关键。

如今的民用建筑产业当中,建筑的外形、结构设计不断多样化,同时工程规模在不断地扩大化。

而这种情况下,建筑建设和投入使用都会存在各种各样的污染、高能耗问题。

而在我国的电气产业以及相关科学技术不断发展的情况下,绿色节能技术的概念被提出,同时在一些领域中已经有了实践。

在这样的大环境下,如何将绿色节能技术在民用建筑的电气设计领域中更好地应用,成为了相关技术人员和管理者们都需要思考和探究的问题。

关键词:民用建筑;电气设计;绿色节能技术引言建筑工程作为实践现代化经济建设背景下各行各业可持续发展道路的关键,其建设使用过程易受设施运行与市场环境多元化问题影响,而增加电能损耗。

为此,相关建设者应对建筑电气设计中绿色节能技术措施的运用原则进行分析,以技术措施能够符合当前建筑行业快速发展建设需求。

如此,建筑电气工程的建设就能满足所处行业的健康稳定发展需求,进而推动各行各业的可持续发展进程。

1研究建筑电气设计中绿色节能技术措施运用的现实意义在实践过程中,建筑电气设计工作的开展易受环境因素与人为因素影响。

这里的环境因素是指市场环境的多元化发展;人为因素是指,以往建筑电气工程建设方式带来的惯性影响。

为此,相关建设者应采用绿色节能技术措施对其进行优化改进。

此前,工程建设者应对电气设计工作开展原则进行分析,以提高绿色节能技术措施运用的质量效果。

这样一来,建筑电气工程的建设使用就能满足项目开展以及规范标准提出的需求,进而推动涉及行业的健康稳定发展。

2民用建筑电气设计中应用绿色节能技术的要点受电阻的影响,电流在经过电路时会产生一定的带电功率损耗,其计算公式为ΔP=I2R,其中ΔP为损失功率、I为负荷电流、R为导线电阻。

通常民用建筑的电气设计具有线路敷设较长、纵横交错的特点,因此当线路中电气设备开始运作时将会产生较大的功率损耗。

探究地源热泵经济性能及其在供热空调系统中的应用

探究地源热泵经济性能及其在供热空调系统中的应用

152探究地源热泵经济性能及其在供热空调系统中的应用文/刘国庆地源热泵是一种利用地下稳定温度进行供热和供冷的系统,它通过地下的地热能源来实现热能的转移和利用。

153地源热泵的经济性能主要取决于以下几个方面。

首先,地源热泵的初投资成本较高,与传统的供热和供冷系统相比,地源热泵的安装和地源换热器的建设成本较高。

但是长期来看,地源热泵的经济性能优于其他系统,因为它可以大幅降低能耗。

其次,地源热泵的运行成本低。

地源热泵利用地下的稳定温度来进行热能转移,与空气源热泵比较,地源热泵的 COP 更高,能效更佳,从而减少了能源消耗和运行成本。

此外,地源热泵还可以兼顾采暖和供冷两个方面的需求,即在冬季供暖,夏季供冷。

这种功能的综合运用可以很好地提高系统的整体效能和能源利用率。

在供热空调系统中,地源热泵的应用越来越广泛。

地源热泵可以用于各种场所,如住宅、办公楼、商业建筑等,通过合理的系统设计和优化配置,地源热泵可以提供稳定舒适的温度环境,并且在节能和环保方面具有明显优势。

总体来说,地源热泵具有较高的经济性能,在供热空调系统中的应用前景广阔。

然而,由于不同地区的气候与地质条件不同,地源热泵系统的经济性需根据实际情况进行评估。

因此,在应用地源热泵前,需要进行详细地可行性研究和经济分析。

地源热泵的经济性能地源热泵是一种利用地球能源来供暖和制冷的热泵系统。

它从地下获取地热能,利用热泵的工作原理将地热能转化为室内的热量或制冷效果。

能源利用效率高由于地下温度相对稳定且较高,地源热泵可以利用地下的热能来加热或冷却工作介质,从而有效地利用能源。

相比传统的供暖和制冷系统,地源热泵能够以较低的能量消耗提供相同的供热或制冷效果。

这是因为地源热泵利用地下温度差来传递热量或吸收热量,从而减少了对传统能源的依赖,节约了能源消耗。

能源利用效率高意味着地源热泵在运行过程中能够更有效地利用能源,从而降低了能源的开支。

这不仅可节省了家庭或企业的能源费用,还有助于减少对能源资源的需求,具有较好的环境效益。

暖通工程地源热泵技术应用浅述_1

暖通工程地源热泵技术应用浅述_1

暖通工程地源热泵技术应用浅述发布时间:2021-08-18T16:48:30.930Z 来源:《建筑实践》2021年40卷10期作者:潘晓磊[导读] 我国在20世纪80年代便开始对地源热泵空调展开研究,近年来在多项技术应用促进中,地源热泵行业实际发展速度加快。

潘晓磊身份证号码:37078119820509**** 山东省淄博市 255000摘要:我国在20世纪80年代便开始对地源热泵空调展开研究,近年来在多项技术应用促进中,地源热泵行业实际发展速度加快。

随着人们对环保、节能意识的增强以及生活品质以及建筑环境追求度不断提升,逐步对地能资源供热制冷热泵系统具有较高重视度。

地源热泵空调能有效降低资源以及环境产生的污染,还能选取可再生资源以及常规能源。

为了保障暖通空调项目能稳定构建,对各类常见问题隐患集中管控,要注重突出节能环保效用,选取更多先进的可再生能源是重要发展的方向,其中地热能源运用就是相对有效地类型。

在暖通空调地热能源运用中,要注重对地热泵合理设定,保障地源热泵技术运用具备较强的适应性与匹配度,能有效规避多项风险问题。

关键词:暖通工程;地源热泵技术;应用措施引言“地源热泵”的概念最早由瑞士专家于1912年提出,这项技术最早在英国和美国提出。

随着科学技术的发展,有关能源消耗和环境污染的法律越来越严格。

政府出台了一些相符合的保护政策以及补贴政策,使地源热泵的发展得以迅速提温,并且让其使用范围和社会机器产量迅速扩大。

20世纪80年代末,地源热泵技术已趋于一个成熟阶段,地源热泵的产量逐年增加。

瑞典和瑞士的年增长率都在10%以上。

随着其技术的迅速发展,世界各国地源热泵生产和使用量最大的国家于花落美国。

1建筑采暖通风节能减排的必要性新时代背景下,建筑采暖通风节能减排十分关键,主要体现在以下三个方面:(1)新常态下各国为提升自身核心竞争力,不断加强科技创新,由此带来能源消耗的危机,因此实现城市建设优化节能减排,成为当前首要考量的任务。

地源热泵技术在暖通空调中的应用

地源热泵技术在暖通空调中的应用

地源热泵技术在暖通空调中的应用作者:刁治国孙海霞赵国辉来源:《商品与质量·房地产研究》2014年第10期【摘要】地源热泵系统在靠近江河湖海等大量自然水体的地方,可以利用这些自然水体作为热泵的低温热源,与空气源热泵系统相比,它的效率可以有较大的提高,是值得考虑的一种空调热泵形式。

本文探讨了地源热泵技术在暖通空调中的应用。

【关键词】暖通工程;地源热泵;技术;应用“地源热泵空调系统”,利用取之不尽的地热能进行采暖和制冷,是一项高效节能、环保效果显著、发展潜力巨大的新技术。

该技术在欧美国家已非常成熟,有近百年的发展历史。

在国内,经过20余年的推广发展过程,技术水平已远超国外。

国家住房与城乡建设部与财政部针对此类的可再生能源的利用,设置了专项资金给予鼓励发展,并对实施此类型的可再生能源项目给予一定的优惠政策,无论对于投资者、还是科技工作者,都是一个良好的发展方向。

一、地源热泵地源热泵技术是利用地表水、地下水、岩土层全年温度的相对稳定特性,通过热泵机组,在冬天将这些低位热源中的热量转移到需要供热的地方,夏天将室内的余热转移到这些低位热源中,达到制冷的目的。

地源热泵技术可用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调、采暖和供热的模式,是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径,也是国内地源能利用的一个发展方向[1]。

该技术近几年来在国内发展极为迅速,在短短的几年内已经成为建筑节能领域中一项重要新兴技术。

二、地源热泵空调系统的特点1、地源热泵技术具有节能减排的特点因为地源热泵技术主要是依靠对地下浅层地热资源的利用,所以不需要消耗大量的能源来维持整个地源热泵空调系统,从而热源热泵技术具有良好的节能的作用。

同时由于没有对其他能源进行利用,也就不会释放一系列的温室气体,不会对整个环境造成破坏。

2、地源热泵技术具有环保长效的特点因为在地源热泵技术中没有对其他资源进行利用,没有燃烧过程从而整个地源热泵技术是相当环保的,不会因为废弃物的排放对于环境造成污染。

地源热泵技术在暖通空调节能中的应用 刘翔

地源热泵技术在暖通空调节能中的应用 刘翔

地源热泵技术在暖通空调节能中的应用刘翔摘要:地源热泵具有热源稳定、再生能源、良好的安全性、环保、节约资源等优点,被暖通空调设计者青睐,成为我国暖通空调设计中的一种发展趋势。

地源热泵技术不可避免地指引暖通空调设计的发展,慢慢取代了传统的空调系统设计。

结合我国目前的可利用资源的实际情况,地源热泵在暖通空调中充分发挥了优势,不仅仅提供了暖通空调的设计质量,而且还减少了能源开支。

下面就对暖通空调节能中的地源热泵技术应用进行分析。

关键词:地源热泵技术;暖通空调;空调节能前言:人们的生活水平不断提高,对建筑环境的要求也越来越高。

暖通空调作为高层建筑必不可少的机电设备,在给人们营造了舒适的居住环境的同时,也造成了很大的能源浪费,于是人们开始研究使用其他清洁能源代替电力维持暖通系统运转。

地源热泵技术就是这样一种新型的暖通空调技术,在节约能源、减少环境污染、控制碳排放方面有着广阔的发展空间。

1 地源热泵1.1 地源地源(groud source)有着十分丰富的汉语内涵,包括了所有地下资源。

但是现阶段,在暖通空调行业中,地源主要是指地壳以下400m以内范围的低温热资源,大部分热量来自太阳,少部分来自地热。

地表水体、土体均是大规模的太阳能集热器,太阳辐射能量的47%都被地表吸收,该能量规模远远超过人类活动能耗,是接近无限的清洁可再生能源。

地源热泵技术的基本思路就是通过少量高品位能源,将浅层热能转移为高位热能,在冬天供暖、夏天制冷。

1.2 地源热泵技术的发展20世纪中叶,能源与环境问题逐渐为人们所关注,关于地源热泵的研究就已经开始,在20世纪70年代之后,石油危机促进了地源热泵技术的发展,美国截至1985年,就已经发展出1万台左右的地源热泵,1998年则增加到5万套地源热泵系统,在空调总保有量中,地源热泵占据了19%的份额。

欧洲发达国家如瑞士、奥地利、德国均使用地埋管地源热泵为室内地板供暖,并提供生活热水,瑞士地源热泵的使用比例高达96%。

暖通空调设计中地源热泵的应用分析 马斌

暖通空调设计中地源热泵的应用分析  马斌

暖通空调设计中地源热泵的应用分析马斌摘要:由于当前世界格局的变化,主要能源仍是不可再生能源,随着时代的不断进步,对不可再生能源的需求是愈来愈大,导致不可再生能源越来越少,直至不可再生资源枯竭,所以为了符合社会发展的需要,必须将节能减排贯彻到底。

在现有的可再生能源系统中,地源热泵相对来说比较安全可靠,因此地源热泵对于环境以及可再生资源等方面有着不可估量的价值,这使得这类能源在暖通空调中被广泛的应用,这已经为我国暖通空调能源一种发展的主要趋势。

笔者针对地源热泵的工作原理及其优势展开了分析与讨论,并且在此基础上提出了地源热泵在高压交流领域中的广泛应用。

国论文网/2/vie关键词:暖通空调;地源热泵;应用引言在生活的现阶段,我们对生活环境中的室温,湿度,舒适度等提出了更高的要求。

为了满足住宅供暖的需要,提出了中国住宅建筑设计中地源热泵的设计方法。

这种方法不仅提供室内供暖,而且不污染周围环境,响应中国的节能减排要求。

一、地源热泵工作原理(一)地源热泵的定义地源热泵是指空调系统蒸发器或冷凝器在地下,在工作的过程中与地面进行换热。

同时经由一定的媒介在封闭管道中循环流动,将水作为载体在封闭塑料管中流动,从而实现换热调节温度。

换句话说,地热能从地球上收集,可以避免使用燃料加热,从而节省能源。

即使在缺乏现代能源的情况下,不依赖不可再生能源的暖通空调设计也应该得到广泛的应用。

二、地源热泵的优劣(一)地源热泵的缺点:(1)因为居民的环保意识相对来说较为薄弱,大量森林植被遭到人类无节制的砍伐和破坏,同时也由于我们的经济模式分布十分的广泛,大量的生活污水和工业污水已经进入河流和湖泊,这就导致中国严重的水土流失以及土壤的属性急速下降。

但土壤性质对地源热泵系统来说是至关重要的,对地源热泵的运行效果具有相当的影响。

所以在设计地源热泵时,必须对当地土壤的状况进行彻底调查,以确保最终取得的成果符合人们的要求。

(2)由于人们对供暖和制冷有着不同的要求,地下的换热器和热泵难以达到理想的匹配。

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暖通空调设计中地源热泵的运用刘冬青
发表时间:2018-07-26T10:31:26.413Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第7期作者:刘冬青[导读] 在建筑行业飞速发展的带动下,暖通空调设计成为建筑设计的重要组成部分,直接影响着室内环境的舒适度
刘冬青
天润热电设计院有限公司山东济南 250000 摘要:在建筑行业飞速发展的带动下,暖通空调设计成为建筑设计的重要组成部分,直接影响着室内环境的舒适度。

对此,相关设计人员应该充分重视起来,顺应节能减排的号召,在暖通空调设计中应用地源热泵系统,在保证系统功能正常发挥的基础上,尽量减少对于环境的污染和影响,推动我国建筑行业的健康发展。

本文探讨了暖通空调设计中地源热泵的应用。

关键词:暖通空调设计;地源热泵;应用在建筑行业不断发展的过程中,暖通空调设计也在不断创新、不断发展,在未来,地缘热泵技术是暖通空调设计发展的必然趋势之一,这种技术在暖通空调设计中的运用不仅可以保证室内环境的温度、湿度以及舒适程度,为人们提供更高品质的居住环境,同时可以实现节能减排的目标,减少对环境的污染。

1 地源热泵在暖通空调设计中的应用优势 1.1 系统稳定性好
北方地区温度较低,使用暖通空调的频率比较高,由于低温天气的影响,暴露在建筑外部的保温系统很容易损伤,但是地源热泵却是深埋在地下的,因此受到低温天气的影响较小,系统的稳定性和耐久性也比较强,同时,深埋在地下的地源热泵也不会影响建筑的美观性。

1.2 节能环保
地源热泵的热能主要依靠大地,通过热交换来调节建筑的内部温度,将这种技术应用到暖通空调设计中一方面可以大大减少废水、废气的排放,减少对环境的破坏,一方面可以降低资源消耗,响应国家节能减排的号召。

1.3 能源的利用率高
大地具有储存热能和冷能的功能,与其他环境介质相比,大地的温度变化是比较小的,因此在夏季,大地可以将热能存储在大地中供冬季使用,在冬季时,又可以将冷能量存储在大地中供夏季使用。

地源热泵充分利用了大地的这个功能,通过与大地进行热交换来调节室内温度,这样的方式不仅可以减少环境污染,还能够提高能源的利用率。

2 暖通空调设计中地源热泵的应用 2.1 大地耦合热泵
它的热源、热汇是以地表浅层土壤为主,对比传统空气热泵具有如下优点:①与地表水与空气而言,土壤深入地下时,全年的温度波动相对较小,土壤影响地表的空气、温度,具有衰减、延迟作用。

所以,多数条件下,热源、热汇宜作为热泵装置,确保系统高效率、稳定运行;②土壤作为热泵的热汇、热源,可取代传统空调的锅炉、冷却塔,减少空气污染,降低环境热污染;③同空气热泵比较,大地耦合热泵无除霜问题,无需风机回收土壤热量,可降低系统噪声等级;④土壤自身属于蓄冷体和蓄热体,所以,大地耦合热泵能结合太阳能集热装置,利用土壤放热功能、蓄热共鞥,获取最佳制冷效果、供热效果;⑤土壤传热性能较差,需提供较大传热面积,所需占地面积过大;⑥埋设地下管道时,其成本较高,运行故障检修难度较大;⑦当土壤干燥,降低其导热性能,在夏季时,向外排热难度大,呈不可逆运行状态。

2.2 地表水热泵
地表水热泵系统和地下水热泵技术的原理大致相同,区别之处是,地表水热泵系统是由地表水面下方的塑料管道构成的,塑料管道通过多重并联的形式,把地表水运行过程当中产生的热量通过热交换器进行交换,这样地表水热泵系统就可以在一定情况下代替土壤热能源交换系统。

2.3 地下水热泵
地下水热泵技术是地源热泵技术的重点研究对象。

地下水热泵技术之所以能够被广泛应用,其原因有以下几点:第一,地下水热泵技术具有占地的面积小,并且布局严谨的特点。

地下水热泵技术对于水井的占地面积要求不是很高,因此,抽取上来的地下水和地下水的回灌不会受到水井所占面积大小的影响。

另外,较为严谨的水井系统布局也促进了地下水在抽取和回灌上的效率。

第二,地下水热泵技术具有运行成本低的特点。

地下水热泵系统所需单位容量的成本非常低,整个暖通空调系统的运行只需要有一口流量很高的井就能实现运行。

第三,地下水热泵技术具有系统维护成本低和对环境影响小的特点。

地下水热泵循环系统的设计当中合理有效的地下水热泵循环系统设计不仅能够提高系统的运行效率和稳定系统的运行而且还可以忽略对地下水热泵系统的日常维护,从而节约大量的维护成本,与此同时,在地下水的回灌下,地层的含水量基本不会发生变动,这就保证了地下水热泵循环系统在运行当中不会对环境造成破坏。

2.4 污水源热泵
污水源热泵,主要是从工业污水、城市污水中提取低品位热源热量,将其转化为高品质能源,直接向住宅用户提供热、冷负荷的热泵系统。

使用污水源热泵,是指利用水质稳定、温度变化小的特点,以污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空洞装置。

它具有如下优点:①污水源热泵是利用污水处理厂出水量大,水质稳定,常年温度在13~25℃等特点,以污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。

污水源热泵具有热量输出稳定、COP 值高、换热效果好、机组结构紧凑等优点,是实现污水资源化的有效途径。

②污水源热泵比燃煤锅炉环保,污染物的排放比空气源热泵减少40%以上,比电供热减少70%以上。

它节省能源,比电锅炉加热节省2/3 以上的电能,比燃煤锅炉节省1/2 以上的燃料。

由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定,其制冷、制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右,其运行费用仅为普通中央空调的50~60%。

同时,它也存在一定缺陷,污垢还常常使流道表面的粗糙程度增加,引起摩擦系数和局部阻力系数的增加,这必然要引起整个换热器的流动阻力压降增大,故泵消耗的功率增加。

所以在污水源热泵系统中换热器的设计、使用中,如何防垢、抑垢、除垢是非常重要的。

3 地源热泵应用的注意事项
3.1 地源热泵在暖通空调设计中的运用要因地制宜
将地源热泵运用到暖通空调设计中具有很大的技术优势,但在实际使用过程中,地源热泵的设计却会受到客观环境的诸多限制,因此地源热泵在暖通空调设计中的运用应当是因地制宜的。

当大地夏季储存的热能不足,无法满足建筑物的冬季供暖时,系统设计就要增加制热装置来增加热能,使热能满足相关规定的要求,当大地冬季储存的冷能量不足,无法满足建筑物的夏季制冷需求时,系统设计就要增加冷却装置,以满足人们的使用需求。

3.2 正确选择与地源热泵类型相适应的机组
目前,市面上的机组类型繁多,也缺乏统一的规范与管理,因此在暖通空调设计中要根据地源热泵的类型来挑选合适的机组,同时,地源热泵对机组的能效比与性能系数有着很高的要求,而且各个厂家生产的机组,其能效比和性能系数可能存在不同,因此设计者必须根据地源热泵的使用要求选择正确的能效比和性能系数。

如果机组类型或者机组的能效比与性能系数与地源热泵类型不相适应,就会影响地源热泵系统的正常使用,影响建筑物的冬季供暖和夏季制冷。

3.3 控制系统的合理管控
地源热泵的控制系统主要有三个:①热泵机组的自动控制系统。

这个系统主要借助自动化装置进行制冷以及制热的合理调配,不需要人工操作;②水池的控制系统。

这个系统的调控依据是水位的高低,当水位达到一定高度时,系统会开启或者关闭深井盖;③井群控制系统。

这个系统主要进行分组管理,并促进其他控制系统控制能力的正常发挥。

总之,根据实际情况应用不同形式的地源热泵技术能够很好的提高低温地热资源,并且可以克服传统热泵空调技术的存在的局限问题,可以说,是非常具有一定的实用价值。

参考文献
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