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簡介
密云地源熱泵打井和機(jī)組安裝,隨著“十二五”規(guī)劃中對低碳節(jié)能越來越重視,水地源熱泵及冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)用也會隨之越來越廣泛,成為我國市場的主要陣地。而且在“十二五”規(guī)劃及人們環(huán)保意識的增強(qiáng)的前提下,在未來幾年中地源熱泵等新型空調(diào)技術(shù)將得到快速膨脹和發(fā)展。
針對空氣源熱泵戶型*空調(diào)的問題,筆者提出地源熱泵戶型蓄冰*空調(diào),其優(yōu)點(diǎn)在于:
1)以土壤為熱源,由于全年土壤溫度波動小,隨著土壤深度的增加,土壤溫度變化相對穩(wěn)定。冬季土壤溫度比空氣溫度高,夏季又比空氣溫度低,所以熱泵的供熱供冷的COP值均高。據(jù)重慶大學(xué)劉憲英教授科研組的測定,與空氣源熱泵相比,地源熱泵COP值平均提高30%左右[4],因而可以大大減少戶型*空調(diào)的耗電量,也為用戶節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。
2)在室外氣溫處于極度狀態(tài)時,用戶對冷(熱)量的需求量處于高峰期,由于土壤溫度有延遲,這時它的溫度并不處于狀態(tài),它可以提供較小的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度,提高機(jī)組的制冷(制熱)能力,盡可能滿足用戶要求。
3)土壤源熱泵的埋地盤管不需要除霜,減少了結(jié)霜和除霜的損失及復(fù)雜的除霜控制,從而降低了戶型*空調(diào)機(jī)組的造價。
4)土壤源熱泵不需要風(fēng)機(jī),可以減少噪聲和熱風(fēng)污染,而且運(yùn)行情況好于空氣源熱泵,有較高的可靠性。為用戶的使用帶來很大的方便。
5)土壤源熱泵的主機(jī),可安裝在貯藏室或車庫內(nèi),*不影響建筑外觀。
6)也正是由于土壤溫度的延遲而可以提高戶型*空調(diào)單機(jī)的制冷量。再加上夜間蓄冰,可減少白天機(jī)組制冷量,使機(jī)組壓縮機(jī)容量減小,降低機(jī)組造價,同時還可以適應(yīng)更多的單相電用戶的需要。
7)夏季,即便是在夜間,土壤源熱泵的冷凝溫度也低于空氣源熱泵,因而可以減小制冷系統(tǒng)運(yùn)行時的壓縮比,這為戶型*空調(diào)利用低谷電蓄冰創(chuàng)造了極為有利的條件。
空調(diào)制冷大市場專家分析稱,我國地源熱泵工程應(yīng)用每年擴(kuò)展面積越來越大,中國地源熱泵在世界上的排名躍升至*二位。中國連續(xù)兩年的年增長率都超過60%的情況,在*范圍內(nèi)都非同尋常。這個速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了世界地源熱泵近5年來保持的近20%年增長率,成為我國的*風(fēng)景。不過就目前*空調(diào)市場來看,生產(chǎn)和使用的空氣源熱泵戶型*空調(diào)存在有一些急待解決的問題,研究開發(fā)地源熱泵型蓄冰*空調(diào),對節(jié)能、降低用戶運(yùn)行費(fèi)用和電網(wǎng)調(diào)峰有著十分重要的意義和發(fā)展前景。
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⑴、燃油比燃煤節(jié)能33%
如果不計(jì)算成本價格,則燃油比燃煤節(jié)能33%,因?yàn)?kg標(biāo)準(zhǔn)煤能產(chǎn)生7000kcal熱量,而1kg燃油能產(chǎn)生10500kcal熱量,從獲得的熱量比較,同樣重量的燃料油比標(biāo)準(zhǔn)煤多得到3500kcal的熱量,3500/10500=33%,也就是節(jié)省(增產(chǎn))了33%能量。
⑵、地源熱泵的節(jié)能在省電
地源熱泵COP為4.3,其產(chǎn)生4.3kW的熱只用了1kW的電,就是在4.3kW的供熱中節(jié)省了3.3kW,這3.3kW是額外來自地下水或地埋管的熱量。于是,3.34.3=0.767,就是說它額外增產(chǎn)了76.7%的熱,這肯定是節(jié)能。然而這是熱泵本身的節(jié)能,實(shí)際在地源熱泵系統(tǒng)中還有循環(huán)泵等消耗的電能。整套地源熱泵系統(tǒng)可以做到節(jié)能大約40-50%,它肯定比“燃油比燃煤節(jié)能33%”要大,所以才有“節(jié)能效果zui大的單項(xiàng)技術(shù)”之譽(yù)稱。
⑶、還有其它的節(jié)能
通俗來說,供暖的節(jié)能就是比傳統(tǒng)、比常規(guī)獲得額外的熱量來源。當(dāng)然,從嚴(yán)格意義上來說,我們也得考慮經(jīng)濟(jì)成本,如果能量節(jié)省了,但成本多花了不少,這在短期可以依靠政府補(bǔ)貼費(fèi),而從可持續(xù)發(fā)展來看,還應(yīng)尋求進(jìn)一步改進(jìn)的辦法。國外對可再生能源的補(bǔ)貼政策,也是政府提供一段時期的補(bǔ)貼,補(bǔ)貼率會逐漸降低,目的是讓你不斷改進(jìn)提高效率、降低成本,而不是包攬到底。
總而言之,地源熱泵技術(shù)依托其節(jié)能減排效益的優(yōu)勢,借助國家優(yōu)惠政策的扶持,在我國快速發(fā)展。然而地源熱泵技術(shù)企業(yè)不能停留在目前水平。不能只看到眼前利益,要不斷研發(fā)不斷創(chuàng)新,要依靠更*的科學(xué)技術(shù),為整個地源熱泵行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。為人們更舒適的生活,為國家整體的節(jié)能減排做出更多的貢獻(xiàn)。 冬天,很冷的時候,可以享受舒適的室內(nèi)“恒溫恒濕恒氧”,夏天,不用購買空調(diào),不用購買電或燃?xì)鉄崴鳎€可以享受清涼,這些舒適的環(huán)境僅僅只要一套地源熱泵系統(tǒng)就可以創(chuàng)造。筆者給大家算一筆賬,說說地源熱泵給老百姓帶來的各種舒適、優(yōu)惠。
地源熱泵的節(jié)能、環(huán)保特性是總所周知的。那么他對普通老百姓來講,能給我們帶來什么好處?筆者就來跟大家一起算一筆賬。
地源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)
1、運(yùn)行節(jié)能
地溫循環(huán)冷暖系統(tǒng)由于只與溫度相對穩(wěn)定的淺層土壤進(jìn)行換熱(常年穩(wěn)定在13--20℃),故系統(tǒng)效率很高--夏季運(yùn)行COP 5.0以上、冬季運(yùn)行COP 3.5左右。相對于其他系統(tǒng),它的耗能極少,故能源費(fèi)用極低。
2、綠色環(huán)保
由于系統(tǒng)均為閉式環(huán)路,與外界只有能量交換,而無介質(zhì)交換,故不會對環(huán)境造成污染。另外其所使用的能量為電能和地?zé)崮埽繛榍鍧嵀h(huán)保的能源。
3、運(yùn)行安全、可靠
由于系統(tǒng)的主要能量來源基本不受外界干擾且無易燃、易爆燃料儲存的隱患,故系統(tǒng)運(yùn)行極為安全。熱泵機(jī)組技術(shù)成熟,安裝簡便,傳統(tǒng)產(chǎn)品壽命均超過15年,故系統(tǒng)運(yùn)作極為可靠。
4、一機(jī)多用
熱泵機(jī)組基本可滿足建筑物制冷、采暖要求,同時可以根據(jù)用戶需求提供生活熱水,*的主機(jī)系統(tǒng),故一套系統(tǒng)承擔(dān)全部任務(wù),占地空間小。
5、 使用壽命長
熱泵主機(jī)壽命均超過15年,地埋管部分壽命50年
三、建議項(xiàng)目業(yè)主選擇地源熱泵的原因
1、地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng),為建設(shè)部推廣使用的節(jié)能環(huán)保的供暖空調(diào)技術(shù)。熱泵方案大大降低冬季采暖夏季制冷運(yùn)行成本。
2、采用電力驅(qū)動,無消防、安全部門嚴(yán)格管理的燃?xì)狻⑷加偷仍O(shè)備;制冷工況下,熱泵機(jī)組等同于普通電制冷機(jī)組,操作wei護(hù)簡單、可靠,運(yùn)行效率高;無需室外機(jī)、冷卻塔等外置設(shè)備,無擾民、不耗水;制熱工況下,熱泵機(jī)組相當(dāng)于鍋爐,但是因采用電驅(qū)動,所以無污染產(chǎn)生,環(huán)境友好性強(qiáng)。
3、地埋管熱泵方案對于用戶而言的*性:
3.1地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)采暖、制冷運(yùn)行成本低,無污染,環(huán)保性好;
3.2本空調(diào)系統(tǒng)方案,一年四季可根據(jù)自己的需要自由選擇供冷或供熱而不受其他用戶的影響;
3.3熱泵機(jī)組使用壽命約15~20年;地埋管系統(tǒng)使用壽命約50年。
3.4地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高,自控性能好;同家用空調(diào)類似,用戶可根據(jù)自身要求設(shè)定溫度,啟動運(yùn)行;全年wei修費(fèi)用低廉。
四、結(jié)論
4.1 綠色環(huán)保 效益顯著
采用地源熱泵系統(tǒng)取代燃煤鍋爐可能得很好的環(huán)保效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng),避免了燃煤鍋爐的廢氣、 廢渣對周圍環(huán)境的污染,省掉了燃煤的運(yùn)輸費(fèi)用、貯煤場地費(fèi)用、除塵費(fèi)用、灰渣的運(yùn)輸處理費(fèi)用等。同時解決了低溫地?zé)崴驘嵛菜欧藕髮Νh(huán)境造成的熱污染的問題。地源熱泵的使用電能,電能本身為一種清潔的能源,所以,地源熱泵機(jī)組的運(yùn)行沒有任何污染,相應(yīng)了國家節(jié)能減排的政策。
4.2一機(jī)多用,節(jié)約資金
在該項(xiàng)目中,利用地源熱泵系統(tǒng)提供冬季供暖的同時,還可提供夏季制冷,一機(jī)多用,從而避免了*空調(diào)系統(tǒng)的重復(fù)投資,提高了設(shè)備的利用率。能源利用率高,投入1KW的電能可得到4KW的高品位熱能,運(yùn)行費(fèi)用與常規(guī)方式相比更節(jié)約。
4.3 性能穩(wěn)定,安全可靠
土壤的溫度一年四季相對穩(wěn)定,其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源,土壤溫度較恒定的特性,使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問題。地源熱泵運(yùn)行自動化程度高,便于操控,運(yùn)行人員少,無壓力容器存在,安全性好。機(jī)組體積小,可靈活安置在任何地方,節(jié)約空間。
1.優(yōu)點(diǎn)
前期設(shè)備投資比變頻多聯(lián)(VRV)便宜15%左右。
風(fēng)冷熱泵機(jī)組是以電能作為能源,電能是*空調(diào)能源利用效率zui高的一種能源使用方式;
主機(jī)加工簡單、操作方便,制冷量調(diào)節(jié)范圍大,可是實(shí)現(xiàn)有級或無級調(diào)節(jié);
主機(jī)為全金屬構(gòu)件,技術(shù)成熟,使用壽命長;
風(fēng)冷模塊機(jī)組是以空氣為冷(熱)源,以水為供冷(熱)介質(zhì)的*空調(diào)機(jī)組,作為冷熱源兼用型一體化設(shè)備,省卻了冷卻塔、冷卻水泵、鍋爐及相應(yīng)管道系統(tǒng)等龐大的附屬設(shè)備或附件。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,安裝空間小,尤其適用于地源缺乏區(qū)域。同時省去了冷卻塔冷卻水泵和冷卻水系統(tǒng),從而節(jié)約了冷卻水系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用,無須機(jī)房,可直接安裝在屋頂或室外空間。
風(fēng)冷模塊式機(jī)組每個模塊均有兩套獨(dú)立的工作系統(tǒng),如果其中一套系統(tǒng)有故障,不會影響其它系統(tǒng)的正常運(yùn)行,而且可不停機(jī)進(jìn)行wei修,整個空調(diào)系統(tǒng)不會受到影響,可靠性強(qiáng)。
主機(jī)集中控制,電腦自動調(diào)節(jié)每個模塊的運(yùn)行時間,機(jī)組的使用壽命長。
室內(nèi)空氣通過水進(jìn)行冷卻,減小了送回風(fēng)溫差,使空氣相對濕度保持在人體舒適性范圍內(nèi)。
2.缺點(diǎn)
在寒冷地區(qū)(如東北地區(qū))制熱時要配置電輔助加熱設(shè)備,每年都必須進(jìn)行一次檢修及設(shè)備清洗。
VRV變頻多聯(lián)機(jī)組
,即變制冷劑流量系統(tǒng),是90年代后上興起的代表當(dāng)今zui為*技術(shù)的空調(diào)方案解決系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上類似于分體式空調(diào)機(jī)組,采用一臺室外機(jī)對應(yīng)一組室內(nèi)機(jī)(一般可達(dá)50臺)。控制技術(shù)上采用變頻控制方式,按室內(nèi)機(jī)開啟的數(shù)量控制室外機(jī)內(nèi)的渦旋式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,進(jìn)行制冷劑流量的控制,隨著國家能源的短缺,其多聯(lián)機(jī)的節(jié)能優(yōu)勢將會得到更好的體現(xiàn),
空調(diào)系統(tǒng)與全空氣系統(tǒng),全水系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)相比,更能滿足用戶個性化的使用要求,設(shè)備占用的建筑空間比較小,而且更節(jié)能。正是由于這些特點(diǎn),其更適合那些需經(jīng)常獨(dú)立加班使用的辦公樓建筑工程項(xiàng)目
空調(diào)系統(tǒng)還具有集中控制管理環(huán)節(jié),可以在控制室內(nèi)對遠(yuǎn)端各組VRV空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理,是一種比較完善的控制方式,對于一個已設(shè)計(jì)了樓宇自控系統(tǒng)(BAS)的智能大樓,能何合理的、zui大限度的發(fā)揮其系統(tǒng)功能,減少系統(tǒng)設(shè)備的重復(fù)投資,提高系統(tǒng)集成技術(shù)能力。
1.優(yōu)點(diǎn)
控制器類型 有線控制器,無線控制器,集中控制器,遠(yuǎn)程集中監(jiān)控器
溫度控制 精度為±1℃的溫度控制
故障自診 簡潔完善的自診功能
能量調(diào)節(jié) 通過研制的數(shù)碼技術(shù)控制壓縮機(jī),實(shí)現(xiàn)能量控制
控制系統(tǒng) *的樓宇自控系統(tǒng),通過一根雙芯控制線將系統(tǒng)連接成網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)集中控制和單獨(dú)控制。控制系統(tǒng)簡單、靈活。
制暖 以熱泵形式制暖,效率高且能耗低,可在室外-15℃設(shè)備能正常運(yùn)行。
年間清洗和檢修 設(shè)備在運(yùn)行過程中,無須專人進(jìn)行wei護(hù),有效地減少設(shè)備wei保費(fèi)用。
2.缺點(diǎn)
設(shè)備造價高
系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)的工作方式為冷媒直接與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換,送回風(fēng)溫差大,空氣干燥度高,導(dǎo)致舒適性差。
系統(tǒng)接點(diǎn)多,容易導(dǎo)致氟利昂的泄漏,同時也會因此形成冰堵,阻礙制冷劑的循環(huán),影響機(jī)組制冷(熱)。
系統(tǒng)多,wei護(hù)量大,且制冷泄漏不易察覺,wei修難度大。
滿液式螺桿冷水機(jī)組
滿液式螺桿冷水機(jī)組是借鑒國內(nèi)外自動控制、制冷、傳熱傳質(zhì)、多相分離等工程領(lǐng)域的研究成果,經(jīng)多年探索、研究開發(fā)而成的高效、節(jié)能空調(diào)冷源設(shè)備,具有大溫差(8-10)、制冰蓄冷、熱回收、一次泵變流量等多種可選配置,其綜合性能已達(dá)*水平,能滿足各種需要,既能為賓館、醫(yī)院、藥廠、影劇院、體育館、中心、商業(yè)大廈、寫字樓、工礦企業(yè)等場所的*空調(diào)系統(tǒng)提供冷水,又能為紡織、化工、食品、電子、科研等行業(yè)提供工藝?yán)鋬鏊?/span>
1.優(yōu)點(diǎn)
雙壓縮機(jī)并統(tǒng)設(shè)計(jì)*的多壓縮機(jī)并聯(lián)技術(shù),能量覆蓋范圍廣,客戶選擇余地大;
分壓縮機(jī)啟動,大幅降低啟動電流對電網(wǎng)的沖擊。部分負(fù)載時雙壓縮機(jī)交替運(yùn)行,壽命更長;
通過滑閥調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)組平滑適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷變化,無喘震現(xiàn)象。高效滿液式壓縮機(jī),容積效率高、噪音低、wei護(hù)成本低;
內(nèi)置高效油分離器,壓縮機(jī)排氣中的含油量降到zui低,潤滑可靠,密封性好;電機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)子,運(yùn)轉(zhuǎn)效率高;壓差供油,無需油泵;制冷劑氣體冷卻電機(jī),冷卻均勻,電機(jī)壽命長。
*的油管理系統(tǒng)
高效*的機(jī)械二次油分設(shè)計(jì),保證回油順暢,運(yùn)行可靠;可靠的引射泵回油系統(tǒng),確保壓縮機(jī)長時間運(yùn)行不缺油;*的油路平衡設(shè)計(jì)確保各個壓縮機(jī)內(nèi)油位高度*。可靠、*的電子膨脹閥控制自動檢測蒸發(fā)器液位高度變化,通過電子膨脹閥快速、精確地調(diào)節(jié)制冷劑流量;時刻保持理想的蒸發(fā)器液位,使機(jī)組始終保持高效運(yùn)行狀態(tài);電子膨脹閥動作快速、精確,可適應(yīng)各種運(yùn)行范圍更寬。
管程走水,分配均勻,無水短路現(xiàn)象,可方便地打開水室清洗換熱管,wei護(hù)方便,可靠性更高。
地下水式地源熱泵機(jī)組
1.優(yōu)點(diǎn)
屬可再生能源利用技術(shù)。地源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。所以說,地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。
高效節(jié)能。
地源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為12~22℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。而夏季水體為18~35℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式,機(jī)組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署EPA估計(jì),設(shè)計(jì)安裝良好的地源熱泵,平均來說可以節(jié)約用戶30~40%的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。
運(yùn)行穩(wěn)定可靠 。
水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定,其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源,水體溫度較恒定的特性,使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問題。
環(huán)境效益顯著。
沒有燃燒,沒有排煙,也沒有廢棄物,不需要堆放燃料廢物的場地,且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。
一機(jī)多用,應(yīng)用范圍廣 。
地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào),還可供生活熱水,一機(jī)多用,一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。
2.缺點(diǎn)
在過度季節(jié)不能zui大限度利用新風(fēng)。 機(jī)組噪聲較大。每年需要對管道進(jìn)行清砂處理和水井的清洗護(hù)理。三年以后熱能會自然減弱。 與同容量單冷冷水機(jī)組相比,其用電量大,造價高,冬季隨室外氣溫下降制熱量衰減嚴(yán)重、結(jié)霜嚴(yán)重等。受當(dāng)?shù)氐卦吹闹萍s,遇到天旱或者缺水,制熱或者制冷將無法進(jìn)行。隨著我國建筑業(yè)持續(xù)發(fā)展,對建筑節(jié)能的要求越來越高,而供熱系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)是建筑能耗的主要組成部分,因此,設(shè)法減小這兩部分能耗意義非常顯著。地源熱泵供熱空調(diào)系統(tǒng)是一種使用可再生能源的高效節(jié)能、環(huán)保型的系統(tǒng)[1]。冬季通過吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,向建筑物供熱;夏季向大地釋放熱量,給建筑物供冷。相應(yīng)地,地源熱泵系統(tǒng)分土壤源熱泵系統(tǒng)、地下水熱泵系統(tǒng)和地表水熱泵系統(tǒng)3種形式。
土壤源熱泵系統(tǒng)的核心是土壤耦合地?zé)峤粨Q器。
地下水熱泵系統(tǒng)分為開式、閉式兩種:開式是將地下水直接供到熱泵機(jī)組,再將井水回灌到地下;閉式是將地下水連接到板式換熱器,需要二次換熱。
地表水熱泵系統(tǒng)與土壤源熱泵系統(tǒng)相似,用潛在水下并聯(lián)的塑料管組成的地下水熱交換器替代土壤熱交換器。
雖然采用地下水、地表水的熱泵系統(tǒng)的換熱性能好,能耗低,性能系數(shù)高于土壤源熱泵,但由于地下水、地表水并非到處可得,且水質(zhì)也不一定能滿足要求,所以其使用范圍受到一定限制。國外(如美國、歐洲)主要研究和應(yīng)用的地源熱泵系統(tǒng)以及我國理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的重點(diǎn)均是土壤源熱泵系統(tǒng)。目前缺乏系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及較具體的設(shè)計(jì)指導(dǎo),本文進(jìn)行了初步探討,以供參考。
1 土壤源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟
(1)建筑物冷熱負(fù)荷及冬夏季地下?lián)Q熱量計(jì)算
建筑物冷熱負(fù)荷計(jì)算與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)冷熱負(fù)荷計(jì)算方法相同,可參考有關(guān)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊,在此不再贅述。
一般地,地源熱泵機(jī)組的產(chǎn)品樣本中都給出不同進(jìn)出水溫度下的制冷量、制熱量以及制冷系數(shù)、供熱系數(shù),計(jì)算時應(yīng)從樣本中選用設(shè)計(jì)工況下的COP1、COP2。若樣本中無所需的設(shè)計(jì)工況,可以采用插值法計(jì)算。
(2)地下熱交換器設(shè)計(jì)
這部分是土壤源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,主要包括地下熱交換器形式及管材選擇,管徑、管長及豎井?dāng)?shù)目、間距確定,管道阻力計(jì)算及水泵選型等。(在下文將具體敘述)
(3)其它
2 地下熱交換器設(shè)計(jì)
2.1選擇熱交換器形式
2.1.1水平(臥式)或垂直(立式)
在現(xiàn)場勘測結(jié)果的基礎(chǔ)上,考慮現(xiàn)場可用地表面積、當(dāng)?shù)赝寥李愋鸵约般@孔費(fèi)用,確定熱交換器采用垂直豎井布置或水平布置方式。盡管水平布置通常是淺層埋管,可采用人工挖掘,初投資一般會便宜些,但它的換熱性能比豎埋管小很多[3],并且往往受可利用土地面積的限制,所以在實(shí)際工程中,一般采用垂直埋管布置方式。
根據(jù)埋管方式不同,垂直埋管大致有3種形式:(1)U型管(2)套管型(3)單管型(詳見[2])。套管型的內(nèi)、外管中流體熱交換時存在熱損失。單管型的使用范圍受水文地質(zhì)條件的限制。U型管應(yīng)用zui多,管徑一般在50mm以下,埋管越深,換熱性能越好,資料表明[4]:zui深的U型管埋深已達(dá)180m。U型管的典型環(huán)路有3種(詳見[1]),其中使用zui普遍的是每個豎井中布置單U型管。
2.1.2串聯(lián)或并聯(lián)
地下熱交換器中流體流動的回路形式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種,串統(tǒng)管徑較大,管道費(fèi)用較高,并且長度壓降特性限制了系統(tǒng)能力。并統(tǒng)管徑較小,管道費(fèi)用較低,且常常布置成同程式,當(dāng)每個并聯(lián)環(huán)路之間流量平衡時,其換熱量相同,其壓降特性有利于提高系統(tǒng)能力。因此,實(shí)際工程一般都采用并聯(lián)同程式。結(jié)合上文,即常采用單U型管并聯(lián)同程的熱交換器形式。
2.2選擇管材
一般來講,一旦將換熱器埋入地下后,基本不可能進(jìn)行wei修或更換,這就要求保證埋入地下管材的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定并且耐腐蝕。常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的金屬管材在這方面存在嚴(yán)重不足,且需要埋入地下的管道的數(shù)量較多,應(yīng)該優(yōu)先考慮使用價格較低的管材。所以,土壤源熱泵系統(tǒng)中一般采用塑料管材。目前zui常用的是聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)管材,它們可以彎曲或熱熔形成更牢固的形狀,可以保證使用50年以上;而PVC管材由于不易彎曲,接頭處耐壓能力差,容易導(dǎo)致泄漏,因此,不*用于地下埋管系統(tǒng)。
水冷渦旋機(jī)組
1,機(jī)組采用全封閉高效渦旋壓縮機(jī),內(nèi)置安全保護(hù),低噪音,省電耐用 ;
2,高效殼管式換熱器,采用工藝,體積小,性能高,不易損壞,內(nèi)置高壓儲液器,達(dá)到系統(tǒng)無損耗,確保回油順暢 ;
3,冷水機(jī)冷凝器采用水冷卻方式,可在各種系統(tǒng)上使用,不受環(huán)境溫度限制,性能穩(wěn)定,wei修方便 ;
4,水冷渦旋臺架式冷水機(jī)配置單片機(jī)式控制系統(tǒng),內(nèi)置壓縮機(jī)干燥過濾器及膨脹閥,wei修手閥接口等裝置,確保機(jī)器可靠安全運(yùn)行,方便保養(yǎng)wei修。壓縮機(jī) 壓縮機(jī)選用DAIKIN(大金)、SANYO(三洋)、Copeland(谷輪)等進(jìn)口全密閉渦旋式壓縮機(jī),比往復(fù)壓縮機(jī)能效高20-30%。
具有運(yùn)行平穩(wěn)可靠、高效率低故障、振動小噪音低、wei護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。可根據(jù)客戶需要和冷噸位大小,采用單壓縮機(jī)或多壓縮機(jī)組合。壓縮機(jī)可依負(fù)載變化,自動交替運(yùn)轉(zhuǎn),平衡各壓縮機(jī)的運(yùn)行時數(shù),達(dá)到節(jié)省能耗及延長了冷水機(jī)組的使用期限的效果。 全密閉渦旋式壓縮機(jī)有適用于R22、R407c、R134a等多種冷媒工質(zhì)的型式。殼管式冷凝器與蒸發(fā)器 冷凝器采用從德國、日本*及國產(chǎn)等不同類型的換熱銅管,銅管外表面加工成梯形低肋管,增大換熱面積,增強(qiáng)換熱性能。銅管內(nèi)表面光滑,使水壓降低,且易于清洗保養(yǎng)。 蒸發(fā)器采用內(nèi)螺紋式高效換熱銅管。銅管外表面螺旋光滑以及水側(cè)折流板采取非短路設(shè)計(jì),使冷凍水混合換熱效率提高。
冷凍配件
機(jī)組產(chǎn)品質(zhì)量安全,可靠水冷渦旋臺架式冷水機(jī)機(jī)組每臺機(jī)組嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測項(xiàng)目,通過由國家壓縮機(jī)制冷設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心認(rèn)可的全性能測試裝置進(jìn)行檢測,各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,才能出廠。機(jī)組配置齊全、完善機(jī)組已在工廠內(nèi)完成全部裝配、出廠測試和安全控制器件的校驗(yàn),并已充注制冷劑,zui終用戶只需進(jìn)行水路和電路的連接即可投入使用,zui大程度減少機(jī)組現(xiàn)場安裝和調(diào)試時間。機(jī)組品種規(guī)格多,適用面廣機(jī)組系列產(chǎn)品共十三個規(guī)格,制冷量從9.5KW至186.5KW。