地源热泵机选型是否与空调侧冷负荷大小有关?

作者:朱铭程时间:2023-07-24 15:32:58

导读:" 地源热泵机选型是否与空调侧冷负荷大小有关?一、背景介绍:地源热泵是一种利用地下土壤或地下水体温度进行空调供热和制冷的技术。在地源热泵系统中,机组的选型是非常重要的环节,它直接影响到系统的运行效率和经济性。二、空调侧冷负荷大小对机选型的影响:1.冷负荷大的情"

地源热泵机选型是否与空调侧冷负荷大小有关?

一、背景介绍:

  地源热泵是一种利用地下土壤或地下水体温度进行空调供热和制冷的技术。在地源热泵系统中,机组的选型是非常重要的环节,它直接影响到系统的运行效率和经济性。

二、空调侧冷负荷大小对机选型的影响:

1.冷负荷大的情况下:

  在夏季高温季节,空调侧冷负荷较大,需要提供更高的制冷量。此时选择一台制冷量较大的地源热泵机组,能够满足系统的需求,确保室内温度的舒适性。

2.冷负荷小的情况下:

  在春秋季节或者一些气候条件较为温和的地区,空调侧冷负荷较小。

  此时,如果选用制冷量过大的地源热泵机组,会导致系统运行时负荷过低,影响机组的运行效率和性能指标。

  因此,合理选择制冷量适中的地源热泵机组更加经济合理。

三、机选型与空调侧冷负荷大小的关系:

1.具体制冷量的计算:

  根据空调侧冷负荷大小,可以通过计算得出具体的制冷量需求。一般而言,制冷量需求为冷负荷的1.2-1.5倍。

2.机选型的依据:

根据具体的制冷量需求,选择地源热泵机组时需要考虑以下几个因素:

  a.机组的制冷量范围是否满足需求;

  b.机组的额定工况性能参数,如COP值、能效等级等;

  c.机组的运行稳定性和可靠性。

3.注意事项:

  在进行机选型时,除了考虑空调侧冷负荷大小外,还需要综合考虑建筑的隔热性能、朝向、使用方式等因素,以确保选用的地源热泵机组能够满足实际需求,提高系统的性能和经济性。

四、结论:

  地源热泵机选型与空调侧冷负荷大小密切相关。

  在实际操作中,根据空调侧冷负荷的具体情况,选择制冷量适中的地源热泵机组,能够更好地达到经济、高效的运行效果。

  同时,还需要综合考虑其他因素,以确保系统的稳定性和可靠性。

地源热泵机组如何选型

  地源热泵机组选型:目前市面上各大品牌的机组有三合一和二合一两种,三合一即空调、地暖、热水三合一,这个看客户爱好和需要。

  主机功率配置根据室内风机的制冷量配置,根据业主可按80%-120%不同配置,同样的功率也逗余可以选择1台主慎指启机或者2台主机并联,比如说2台30千瓦的肯定比1台60千瓦的要更加稳定。

  最后主机的品牌可推荐多个由客户爱好选择。

  地源热泵机组选型原则:根据每个客户量身定做,已客户需要和满宽如意为原则。

在进行空调系统设计选型时,选择外机容量是根据冷负荷值选还是热负荷值...

  按照冷负荷和热负荷两者中较大的一个来选型。

  这个与所处的地区有直接关系。

  比如华南地区就单纯按照冷负荷大小选型,而在华北地区,热负荷显得更为重要,长江流域冷热负荷都较重要。

  房间的冷负简李荷和热负荷之间有关系,但没有直接或比例关系。

  水系统设计跟负荷计算橡咐陵梁戚依据是对应起来的。

求助,地下水源热泵空调系统的问题。

  地源热泵是利用地下一定深度下的土壤、岩石、水等介质在不同季节均维持稳定温度的特点,在地下安置专门的热交换装置,并与地上热泵相连,以达到为室内供暖或制冷的目的。

  2.地源热泵是如何工作的?为何能够节能?与传统空气热泵有何不同?地源热泵主要是与地下介质进行热交换,而不是与室外空气进行热交换。

  在夏季,在为室内提供空调的同时,其废热不再是排入空气中,而是储存于地下,以此提高冬季供暖的效率;在冬季,室内供暖的大部分能量来自于地下介质,利用地下土壤温度来为室内提供免费的热能。

  一般来讲,冬季每千瓦的电力能为室内带来4~5千瓦热量,而土壤温度的降低又为下一季节的空调带来冷源。

  因此地源热泵更多地是在室内和地下“转移”能量,而不是“创造”热量。

  由于地源热泵是在土壤和室内空气之间工作,二者之温差较室内外空气温差要小很多,其工作效率便非常之高。

  地源热泵较之于常规空调非常类似于在平路上行驶的汽车和爬陡坡的汽车。

  3.地源热泵是否能维持室内温度稳定?是否需要使用电力?地源热泵有时会被误解为一个被动维持室内与地下温度平衡的系统,因此不能保证室内温度的舒适和稳定。

  而实际上,地源热泵是一个完全的主动系统,它使用电力驱动的压缩机,其制冷和供暖循环与常规冷暖空调没有原则的区别。

  地源热泵在夏季能够制冷,在冬季能供45~50℃热水。

  地源热泵是目前为止最为有效,室内温度稳定在舒适水平上的现代空调系统。

  4.地源热泵是否需要使用地热?地源热泵(GroundSourceHeatPump)有时也被称为地热热泵(GeothermalHeatPump)但实际上,它完全不需要当地具有地热资源,它利用的只是地下介质如土壤、岩石和水的蓄热能力。

  5.如果当地没有地下水或不允许抽采地下水怎么办?采用地下水只是地源热泵方式中的一种。

  江苏汇川环境科技发展有限公司的独特闭式系统完全不需使用地下水,封闭的地下换热系统将能量带出或带入地下,不需使用地下水作为媒介。

  6.地源热泵地下循环有哪几种方式?各有何特点?地下换热器是影响系统投资和效率的关键。

  换热系统有开式循环系统、闭式循环系统和混合循环系统等几种形式。

  开式循环管道中的水来自于湖泊、河流或者竖井之中的水源。

  与闭式循环类似的是,与建筑交换热量之后,水流回到原来的地方或者排放在其它的合适地点。

  开式循环方式的优点在于设计简单,安装费用低,占用土地面积小,以及传热效率高等。

  但它仅仅适应于有充足的水源,而且在当地的法律条例允许使用这些水源的情况下。

  这种方式的其它不利方面还会在后面提到。

  大部分地下换热器是封闭循环,所用管道为导热能力好的高密度聚乙烯管。

  管道可以通过垂直井埋入地下50-100米深,晌帆或水平埋入在地下约2.5米处,也可以置于池塘或河流的底层。

  大部分场合下,三种方式中总有一种比较适宜。

  管中填充的是水溶液。

  在冬天,管中的流体从地下抽取热量,带入建筑中,而在夏天则是将建筑中的热能通过管道送入于地下储存。

  对于大型商业建筑,当其夏天冷负荷远远大于其冬天的热负荷时,往往要采用混合系统。

  在混合系统中,地下换热器的大小一般按热负荷来计算,夏天所需的绝谨举额外的冷负荷由常规的冷却塔来提供。

  这样的混合系统降低了地下换热装置的尺寸,从而降低了一次性初期投资,但尽管冷却塔的尺寸比普并碧通情况下的小了许多,但维修成本却比一个全地源系统高,同时带来建筑上的诸多不利。

  7.抽取地下水的开式循环具有哪些优缺点?开式循环系统具有简单易行,成本低廉等巨大优势,因而得到广泛应用,但同时要注意到的是这种方法所存在的一些问题:(1)许多地区的地下水资源缺乏,限制了开式热泵的应用。

  不同的城市有不同的地下水资源管理办法,过分依赖地下水,缩小了地源热泵的市场。

  (2)地下水位可能受地区、季节和周边地区用水的影响,而不稳定的地下水位有可能威胁地源热泵的长期可靠的运行,尤其当我们所指的长期是30年、50年甚至更长的时间。

  (3)长期的使用中,水井的出水量会有所变动,而回灌将是更大的问题,至少需要在一定的时间内对水井进行再生和处理。

  (4)地下水质会极大地影响冷凝器或蒸发器的可靠运行及其寿命,危害主要来自水中杂质(包括泥沙)对换热设备的阻塞和管道的结垢。

  设备要定期进行清理。

  (5)抽水井和回水井有明显的水位差,这将加大循环水泵的功率消耗。

  (6)而在闭式循环中基本上没有上述困难,尤其是保证了地源热泵系统的可靠性和低维护乃至免维护,在美国已经成为主要的地源热泵循环方式。

  8.地源热泵适合哪些情况下的建筑?地源热泵既适合单家别墅、商用建筑,也适用于多层公寓。

  既适用于新建筑中安装,也适用于旧有建筑的改造。

  一般来讲,下列情况下地源热泵的优势能更显著地体现:(1)大型商用建筑。

  如商场、展览馆、机场、体育馆、车站、影剧院等负荷高、耗能多的场所。

  其节能更加明显,而单位面积的初期投资确有所降低。

  (2)既要在冬季供暖,又要在夏季制冷的地区和建筑中,此时,由于地源热泵能同时提供供暖、制冷和热水,一机三用,相应初期投资与常规空调增加不明显。

  (3)档次较高、面积较大的居室,如果舒适成为追求的主要目标之一,地源热泵能最大程度地满足住户的舒适要求,不必担心极端气候下的供暖或供冷不足。

  (4)地质条件好,便于安装地下系统的地方,此时初投资也相应降低。

  (5)有特殊要求的建筑,对噪声、安全性、外观等更高要求的情况下,地源热泵会是一个很好的解决方案。

  9.哪些情况下不宜安装地源热泵?相比之下,在下列情形中,地源热泵的优势不是十分明显:(1)面积小、楼层高、档次较低的住宅,此时地源热泵投资会明显抬高单位面积成本,影响房产商的利润,用户可能更倾向于简便、低廉的窗式空调或分体式空调。

  (2)地质情况不好,外部地下空间十分狭小的情况。

  10.地源热泵有哪些不利的地方?地源热泵应用中的主要问题在于:(1)一般认为初期投资较高。

  (2)受外部空间限制的情况下并不适用。

  为什么说地下换热系统是地源热泵的关键?地源热泵除了地下部分外与常规机组并无根本的区别,之所以说地下换热系统是地源热泵的关键,一方面是因为其直接决定系统的运行效果,另一方面,是因为地下系统的设计、施工和安装等对大多数工程公司是一个挑战,不当的设计和施工将直接影响系统是否能正常运行和系统长期可靠性。

  11.地源热泵施工有哪几种方法?不同的闭式循环系统有不同的施工方法。

  目前主要采用垂直打孔,水平打孔和水平开沟等方式。

  一般均以机械作业完成。

  (1)水平钻孔与方向校正(2)水平钻孔能保证地表植被不被破坏,但效率较低。

  钻孔时要通过探测仪校正水平孔的延伸方向。

  (3)水平开沟(4)开沟相对要快捷些,管道铺设也较简便。

  更主要的是此时可将管子螺旋埋入,增加埋管长度。

  (5)垂直钻孔与灌浆(6)垂直钻井形成的地下系统性能良好,并且占地面积小,但成本较高。

  为增加管道与土壤之间的导热,一般要采取灌浆,用水凝性的膨润土填入孔井之中。

  目前美国有多家提供该种高导热粉末浆料的生产企业。

  12.地源热泵的可靠性如何?由于不受外界气候的影响,地源热泵是目前所有空调系统中运行最为可靠的。

  13.地源热泵寿命有多长?地源热泵非常可靠耐用。

  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,而地下换热器的保证期可达50年。

  14.地源热泵的噪声如何?地源热泵系统非常地安静,带给您的是一个非常愉悦的环境。

  地源热泵避免了可能会打扰你和你邻居的噪声,无论您在室内、阳台或户外均能安享宁静的环境。

  15.地下热交换系统施工会不会影响工程进度?一般不会。

  地源热泵的施工安装可选择在地基工作的同期,或建筑框架施工完成之后,室内装修开始之前。

  16.地下换热系统是否会影响地面草坪和植物?绝对不会。

  地下换热系统的埋管深度及土壤导热的缓慢使得其对地表温度的影响十分微小,地面温度更多地取决室外空气温度。

  17.地下换热系统是否会与地下管网有冲突?如果地下换热系统的施工在管网施工之后,局部地方可能会有冲突,但可以在设计时尽量避开,如果地下换热系统的施工在管网之前,则基本不会有影响。

  18.地源热泵是否可以分户计费?江苏汇川环境科技发展有限公司与不同的设备制造商合作,结合用户建筑区域的划分及功能的指定,采用不同形式和大小的热泵机组,完全保证一区(户)一机,实行分户计费。

  减少用户在管理上的成本。

  19.现在建筑耗能过大,是否可以改建?原则上讲是完全可以。

  原先的风道式风机盘管系统均可留用,但更新系统的投资及经济上的可行性如何,则要根据原有系统的新旧程度,周边建筑空地与施工难易,运行负荷等情况来作经济分析。

  一般来讲,如果原系统是水冷系统,更改的经济性会比较好。

  江苏汇川环境科技发展有限公司愿意免费对工程作评价和经济性分析。

  20.什么是“热岛效应”?“热岛效应”是指城市建筑中由于耗能、地面吸收等因素造成的热量集中,其中空调系统的负面作用占重要比重,在室内维持较冷的空气的同时,大量建筑的空调器在向街面、邻居排出热量,造成室外整体温度的上升,结果是小环境的舒适,大环境的牺牲,这种情况在建筑密集的城区尤其明显。

  21.为什么地源热泵又被称为“隐式空调”?由于地源热泵无需向室外空气排热,不必有设备显露室外,整个系统可以安置在过道、门顶、天花板内、车库里,并封闭起来,这样在室内外均没有显露设备。

  故被称为“隐式空调”。

  22.地源热泵系统能给小区环境带来哪些好处?(1)由于系统隐蔽,用户室外、室内均显得整齐美观。

  (2)没有室外冷却塔、散热器。

  减少小区“热岛效应”,保持小区外面的舒适(3)同样由于没有户外散热设备,无噪声影响自己及邻居。

  (4)系统隐蔽,无机器设备在室外运行,保护了小区的安全尤其是减少了儿童户外人身意外的风险。

  23.为什么地源热泵的广泛采用也有利于全球环境?地源热泵被美国能源部和环保署认定为对环境最有好处的空调供暖技术,其原因在于:(1)使用电力较之其它的以燃料为动力的空调方式,大大降低了温室气体的排放。

  一般来讲,集中的电力动力,包括火力发电,其污染的控制也较分散式小规模燃烧要容易得多。

  (2)大量节省电力相当于减少了燃煤量,相应减少了温室气体排放,由于供暖和供冷均发生在电力紧张的“高峰”期间,这种节省同时提高了电网效率,起了调峰作用,这也是为什么在美国许多大型电力公司对地源热泵用户实行补贴政策的原因之一。

  (3)与分体式空调相比,地源热泵是完全的居式中央空调,对室内的所有空间进行温度调节,既无室外机,也无需现场灌注制冷剂,制冷剂是在工厂内灌注并密封的,泄露的可能性大大降低。

  24.什么是空调“供需鱼形”?如果将室内的空调负荷描绘成室外环境温度的函数,则为一个下凹形曲线,在夏季室外温度升高或冬季室外温度降低时,空调的负荷均急剧增加。

  而另一方面,将热泵机组的实际出力(供给)画成室外温度的函数,则为一上凸形曲线,表明在夏季高温和冬季低温时出力急剧下降,这说明空调系统的一个突出的普遍问题:在最需要的时候,系统出力最小,两条曲线相关成一“鱼形”,两端交叉点之外表明空调系统出力不能满足实际需求,系统处于不舒适状态。

  地源热泵没有改变需求曲线,但完全改变了出力曲线,热泵系统的实际出力不再如此明显地取决于室外空气。

  由于影响系统出力的是地下相对稳定的温度,系统出力也就维持在一个相对稳定的水平下。

  很直观地可以看到,相等能力(压缩机容量)下,地源热泵的舒适温度范围要大于普通空调。

  换句话说,如果体质在相同的温度范围内的舒适性,地源热泵所需的机组功率要小得多。

  25.地源热泵会不会在冬天供暖不足?常规的风冷热泵利用室外空气温度的降低来为室内提供热量,但对于许多地区,当空气温度接近冰点时,便会在蒸发器上结霜,阻止进一步地从环境空气中吸热,出现这种情况用户便明显地感觉到系统供暖不足。

  一般来讲,避免这个问题需要增加辅助热源。

  而地源热泵与土壤换热,后者保持在一个相对较高的温度水平上,只要设计得当,完全可以避免上述情况,保证系统在任何情况下都有充分的出力,但不排除在地下换热器设计不充分时,出现循环水结冰的情况。

  26.为什么闭式循环中,循环液体中要添加抗冻剂?一般闭式系统设计中,循环液体中要增加乙二醇、盐或其它形式的抗冻剂,其原因有二:一是由于空调设计一般是按稳态平均负荷来计算地下换热的,但实际过程却是一个强烈的动态过程,一段时间的持续运行会造成循环液温度过快地下降,如果系统的热容量小,导热慢,温度得不到恢复,循环液温度便会降低到冰点以下。

  此时,要保证系统的正常运行,便不得不增加抗冻剂,添加抗冻剂的另一个原因是如果接近地面的室外管道保温不好,冬季长时间停止循环也会造成结冰,导致系统停机。

  27.循环液中的抗冻剂有哪些负作用?如何避免?循环液根据其种类不同,带来的负作用包括有:(1)毒性;(2)对设备,尤其是循环水泵和换热器的腐蚀性;(3)成本上的增加。

  在设计中充分考虑地下系统的动态性能,用充分的热容量和导热能力及管道保温来避免使用抗冻剂。

  增加系统的寿命和可靠性,同时降低系统的初期投资。

  28.地源热泵和水源热泵有何区别?地源热泵(GroundSourceHeatPump)和水源热泵(WaterSourceHeatPump)并无本质的区别。

  实际上,国内许多抽取地下水或使用浅表水(湖泊、河流、海洋)的开式系统使用的便是常规的水源热泵,只是将常规系统中要用到的冷却塔水循环改变为地下水水循环。

  但值得注意的是只有那些完全针对地源参数设计,照顾到短期内温度变动,允许系统在-4~-5℃仍能正常工作的热泵机组才被称为是地源热泵机组。

  29.地源热泵是否可以提供生活热水?地源热泵能全天候提供生活热水,并且热水在夏季是免费的,春秋季节能可达75%以上,冬季节能也可高达50%。

  30.地下热交换系统是否可以安装在建筑物下面?可以,但一般我们不建议安装在建筑物下面,尽管地下系统非常的安全、可靠,一旦故障发生在建筑物外面,我们可以很容易修复,但如果是在建筑物底下,便没有这种机会。

  31.安装有地下换热器的场地上面是否仍可使用?可以,地下换热器安装好后,地面上可按计划做成停车场、草坪、花坛,做成人行道路和车行道路均没有问题。

  32.一般来讲,地下换热系统的占地面积需要多少?这要取决于建筑面积,楼层高度、埋管方式地质条件等。

  江苏汇川环境科技发展有限公司的一个突出优势便是能在较小的面积上,成就性能优越的地下换热系统。

  但一般来讲,建筑外部场地越宽松,地质情况越好,则施工越容易成本也有明显降低。

  33.为什么有的媒体称地源热泵对环境有负面影响?主要由于目前大部分地源热泵均采用开式循环,抽取地下水。

  如果系统有回灌不足,或取水与回水层不同,则导致地面下沉及其它相关联的环境问题。

  萨斯特技术公司一般优先采用闭式循环系统。

  34.如何保证地下温度的稳定?地源热泵是否会积累导致多年后效率衰减?地源热泵冬季和夏季是相反的过程,能量互相平衡但这种平衡是相对的,不能平衡的部分将在漫长的季节里消散到地表、土壤深层和换热器的周边土壤中,在这种消散过程中浅表水起着良好的作用。

  值得注意的是,江苏汇川环境科技发展有限公司的热泵系统可以主动恢复,保持地下温度、湿度。

  35.地下换热系统出现问题是否意味整个系统的失效?有问题如何处理?不会。

  地下系统的问题主要是泄漏。

  如果是发生在上部收集管总是可以修复的,泄漏位置也很容易确定,如果是深部埋管,可视情况修补,或直接封闭接口将其弃置,一般来讲,放弃少量的埋管不会对整个系统有太大的影响,实际的情况是地下埋管的寿命要比地上设备长。

  36.地下换热系统的管道采用何种材料?寿命如何?目前普遍采用的是高密度聚乙稀管道,这种特制的管道具有良好的易接性能,保证地下系统的寿命,柔性好,能适应地下土壤的一定程度的变型。

  最重要的是,该种管道具有良好的导热性能。

  37.地源热泵提供的热水与燃气热水有何不同?地源热泵和燃气热水器一样,加热自来水达一定的温度,供厨房、卫生间等场所使用。

  所不同的是地源热泵利用的土壤中所贮蓄的能量,电力只是起着一个“牵引”的作用,因此一千瓦的电力能带来4-5千瓦的热能,相应的热水费用也远低于其它电热和煤气热水,在夏季利用的是空调释放的热水,因而是免费的。

  38.分区空调?同时供冷和供暖?供暖与供冷地下系统是否相同?地源热泵机组可以很方便地实现同一建筑内区供暖或制冷,对于要求较高的建筑,能在同一时间内为部分区域供冷又为其它部分供暖,地源热泵为此提供了十分便利的条件,分区间的地源热泵系统不但可以同时为不同区域供暖和供冷,同时还可将供冷区内的多余热量回收用于供暖区,能更进一步地节约能量。

  39.地下系统的埋管在多深水平上?对垂直井,一般在15-50米深,地面面积受限时,井深可达100米,水平埋管一般深2.5米。

地源热泵空调好吗地源热泵空调如何挑选

  一般的家庭都是会购买空调,只是现在的空调种类比较多,地源热泵空调比较受欢迎,它的循环效果非常好,并且它的主机是多用的,使用的费用也比较一般的要节省,那么地源热泵空调好不好呢?地源热泵空调的挑选技巧都有哪些呢?下面我们就来给大家介绍一下吧。

一、地源热泵空调好吗

  1.地源热泵空调是利用地表储藏的能量作为空调的冷源与热源的一种新型空调,由于地表温度一年四季保持恒定,在夏季,地表温度比空气中的温度低,可作为空调很好的冷源,而在冬季地表温度却比空气温度高,可作为空调很好的热源。比如利用地表土壤能量的土壤源热泵空调,通过地埋管中的循环水与土壤进行热交换,获取土壤中的冷量或者热量。

  2.在夏季,土壤中温度低,地源热泵系统收集室内房间的热量通过地埋管中的循环水把热量释放到土壤中储存,达到室内制冷;在冬季,地埋管中的循环水吸和巧收夏季储存的热量,通过地源热泵主机把热量输送唤培键到室内采暖,一年形成一个循环。

  3.从长远来看,地源热泵空调一机多用,日常使用费用比普通空调节约40%,使用5-7左右年就可收回初期,经济效益显著。

  另外,地源热泵空调使用寿命长,是普通空调的3倍左右,从长期来看,是划算的。

  地源热泵采取小温差、大流量的工作模式,夏季使用地源热泵空调,在房间内不会感觉到有任何的吹风感,比传统空调有明显的舒适感觉。

二、地源热泵空调如何挑选

1、看品牌

  空气能(源)热泵归于技能请求高的商品,因而,在进行品牌的挑选时,主张挑选口碑好的专业品牌,例如美的、海信、日立、三菱重工、海尔,欧科空调等。

  在挑选信得过的品牌之余,也相同需求思考到压缩机技能供给方的布景和实力。

  来自美国的制热小编艾默生环境优化技能具有谷轮TM涡EVI涡旋强热技能的专利,主打“强热之芯”,即便在极点气候条件下仍能坚持空气能(源)热泵系统正常、安稳的运作,供给所需热量,清洗且节能。

2、看技能

  通常的空气能(源)热泵在温度较低的冰冷区域运用时,环境温度的降低致使蒸腾温度降低和冷媒流量降低,制热才能大打折扣。

  一起,压缩比增大后带来的排气温度上升,也会导致压缩机牢靠性的降低。

  挑选搭载谷轮TMEVI涡旋强热技能/EVI涡旋强热技能的低温中汪空气能(源)热泵,能解决该技能难题。

  空调的种类多,在购买的时候要看自己房屋适合什么样的,那么地源热泵空调怎么样与挑选方法有哪些,大家看了以上小编的介绍也都了解了吧,如果大家还想啊了解更多装饰资讯,就请继续关注吧。

地源热泵设计与应用?

  地源热泵设计与应用是基于实际情况制定方案的,每个方案细节都具有针对性,在实际施工中能发挥作用解决问题,保障质量。中达咨询就地源热泵设计与应用和大家介绍一下。

  地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。

  根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。

  地源热泵技术在供热和空调工程中的应用因其具有显著的节能与环保效果而受到国家有关部门的重视及有关科研和工程技术人员的青睐,国内已有越来越多的供热空调工程采用了地源热泵技术。

1、浅层地热能资源的状况评估

  设计人员首先要做的就是掌握该设计地域的浅层地热能资源的情况。

  对有地表水的地域,需要掌握该水域的相关资料,包括:地表水水源性质、水面用途、深度、面积及其分布;不同深度的地表水水温、水位动态变化;地表水流速和流量动态变化;地表水水质及其动态变化;地表水利用现状;地表水取水和回水的适宜地点及路线。

  对有地下水资源的区域,需要掌握:地下水类型、含水层岩性、分布、埋深及厚度、含水层的富水性和渗透性、地下水径流方向、速度和水力坡度、地下水水温及其分布、地下水水质、地下水水位动态变化及当地的相关规定,在满足相关规定的条件下,分析决定是否适合采用地下水地源热泵系统。

  对建筑周围有大量空地可利用时,需要掌握该地域的地质资料,可通过查手册、取样或现场测试三种方法来获取岩土层的结构、岩土体热物性、岩土体温度、地下水静水位、水温、水质及分布、地下水径流方向、速度、冻土层厚度。

  通过分析地质结构,以决定是否适合采用地埋管地源热泵系统。

  在对方案进行分析的时候必须对方案在成本、运行费用、是否会对原浅层地热能资源造成影响或破坏等因素进行综合评价比较,如果会对原浅层地热能资源造成影响或破坏,则即使其他方面的条件比较优越,也不能采用。

  所以设计人员不仅需要做认真调查,还需要详细分析,和承建商做好充分的沟通,最后确认方案。

2、地源热泵系统的负荷计算

  对采用地源热泵系统而言,负荷计算应计算该建筑物全年的冷热负荷,通常采用专业负荷计算软件进行计算,通常有两种方法:一种是静态法,即假定传热过程是稳态的;另外一种是动态法,即考虑现实传热过程的延时及衰减效应。

  在早些时期,由于计算机的相对落后和缺乏,所以只能旅运采用静态法进行计算配镇穗,而对科技日新月异的今天,动态计算法已经可得到非常好的实现。

  所以现在基本都是采用动态法来进行负荷计算。

  在计算出冷热负荷后,由于冷热负荷的不一致性,所以需要考虑不同的方案来确定装机容量。

  通常冬季热负荷要小于夏季冷负荷,所以通常需要选择其他冷热源作为地源热泵系统的补充,以达到冷热量的相互平衡。

  所以对只设计冬季供暖而不同时设计夏季供冷的建筑物(以居民住宅居多),是不能采用地源热泵系统的,否则将导致浅层地热能的消耗,能源品味降低,最终使地源热泵系统失效。

3、地源热泵系统设计

3.1地表水地源热泵系统

  可用作地源热泵空调系统冷热源的地表水包括:湖水、江河水、海水、污水。

  地表水水源热泵在我国各典型气候区具有普适性;关于地表水地源热泵系统的设计,其具体各种水源的设计又存在一定的特殊性。

  对海水,因各海域水质的不同,应用的换热装置、管材都不尽相同。

  另外还有一些特殊水如中水、煤矿坑道水等的设计案例还要进行具体分析。

3.2地下水地源热泵系统

  地下水地源热泵系统的设计根据各地域地下水的水质条件而定。如果水质条件较好,可采取开式环路系统;如果水质条件不太好,可采用闭式环路系统,即采用板式换热器把地下水和通过热泵的循环水分隔开,以防止地下水中的泥砂和腐蚀性杂质对热泵机组的影响。

3.3地埋管地源热泵系统

  地埋管地源热泵系统的设计,根据地质条件的不同,地埋管的敷设方式可分为水平埋管、垂直埋管和螺旋型埋管三类。

  水平埋管又分单层和多层,串联和并联埋管。

  垂直埋管根据地质情况又可采用单U管或双U管。

4、设计中应注意的问题

  海水利用方面,采用间接的方式将海水作为冷热源,基本上对环境不会造成破坏,但对系统所在附近海域由于热泵系统的放热和取热对海洋生物是否会造成一定的影响和破坏还有待研究。

  通过对热泵系统对环境的影响进行分析,对江河水的利用效果不算太满意,从保护环境及生态平衡方面来讲还存在影响和争议,对湖水的利用虽符合热泵的设计理念,但培卜是否会对湖水中的生态平衡造成影响还有待研究。

  污水热泵系统相对环境而言没什么影响值得大力推荐和应用,只是因污水水质的不同,在技术上还存在特殊性,设计时需要特殊考虑和处理。

  地下水设计方面,从理论上来说,抽水后地下水经过地源热泵机组的能量交换能够全部回灌到同一含水层,很多成功的工程经验也印证了这一点,但实际工程中未能达到全部回灌要求或根本未进行回灌的工程也不在少数。热源井设计和施工时,应同时留出观测井或观测孔,抽水、回灌井计量仪表,有些城市为加强对地下水的保护,可在达到上述监测手段的基础上,对抽水、回灌量及水质进行在线监测,有利于地下水地源热泵系统合理取水并避免对地下水的破坏和污染,同时回灌技术也还需要进一步发展和完善。

  在地埋管地源热泵系统的设计中,土壤源热泵系统的实施前提,但各地方的地质情况均不尽相同,所以最好对该地域进行现场取样测试,掌握数据资料,以使设计满足使用要求。

  虽然在试运行阶段可能满足要求,但长期而言可能会逐渐失效,不满足地源热泵的设计理念。

  对在住宅建筑中的应用,除非同时设计空调和采暖系统且利用其他能源平衡冷热量的高档社区外,一般只设采暖的住宅小区不适合采用。

5、结语

  近年来,我国地下水资源日趋紧张,一些地区地下水位持续下降,造成了地而沉降、产生地裂缝等危害,以前小缺水的南方一些城市和乡村现在也出现了用水紧张的状况。

  水资源紧缺不仅给人民群众的日常生活带来很大不便,而且已成为影响我国经济和社会发展的重要因素,这也是地源热泵技术能在我国得到大面积推广应用的大环境。

  本文对其发展和应用中的一些问题进行了深入探讨:。

  浅层地热能观点是片面的、不全面的,地源热泵系统真正的设计理念不是将它作为一种冷热源而是将它作为一种能源的载体;方案的确定需要综合考虑资源、经济、环境等多方面的因素;海水的应用对海水微环境是否会造成影响需要进一步研究;污水及一些特殊水的应用值得推荐,但工程不具备通用性,需要特殊考虑和处理。

  地下水的应用,要注意对环境的影响,保证回灌,回灌技术还需进一步发展和完善。

  地埋管地源热泵系统的设计相对成熟,但对住宅建筑的使用,除非同时设计空调和采暖系统且冷热量平衡的高档社区外,一般的只设采暖的住宅小区不适合采用。

地源热泵空调的系统研究?

  地源热泵是一项新兴的节能环保、可再生能源利用技术,在建筑供热空调中采用地源热泵技术可以有效地提高一次能源利用率,减少二氧化碳合其他大气污染物的排放。本文就地源热泵空调系统进行系统研究。

1、前言

  地源热泵式一种利用浅层合深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源合夏季冷源,然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统,是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源,实现由低温位热能向高温位热能转移。

2、地源热泵应用概况

  地源热泵(GSHPS)是一个广义的术语,它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和热汇的系统,即地下耦合热泵系统(GCHPS),也叫地下热交换器地源热泵系统;地下水热泵系统(GWHPS);地表水热泵系统(SWHPS)。

  2.1 国外发展情况:地源热泵系统由于采用的是可再生的地热能,因此被称之为:一项以节能和环保为特征的21世纪的技术。

  这项起始于1912年的技术,美国从1946年开始对GSHP系统进行了十二个主要项目的研究,如地下盘管的结构形式、结构参数、管材对热泵性能的影响等。

  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。

  特别是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2000年底,美国有超过40万台地源热泵系统在家庭、学校和商业建筑中使用,每年约提供8000~11000Gwh的终端能量。

2.2 国内发展应用情况

  2.2.1能源消费现状:到2040年,我国一次能源的总消费量将达38.6亿吨标准煤,是现在能源消费量的3倍。

  而到本世纪末,国内每年最多旦纳可供应的一次能源生产量为32亿吨标准煤。

  因此,我国今后较长期的能源消费年均增长率应控制在2.5%左右,直到2040年能源消费实现零增长目标。

  我国已探明的能源总体储量,煤炭储量约占世界储量的11%,原油占2.4%,天然气仅占1.2%,我国人口约占世界人口的20%,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储量比都在200年以上,只有我国的储量不足百年。

  石油的储量比为四十年,并且中国石油、天然气的平均丰度值也仅为世界平均水平的57%和45%。

  面对如此严峻的能源形势,国家总的能源政策还是节能和新能源开发、再生能源利用并重,因此,地源热泵技术的推广应用在我国具有极大的现实意义和广阔派槐的发展前景。

  2.2.2地源热泵应用情况:地源热泵空调系统的设计,主要包括两大部分:一是建筑物内的水环路空调系统的设计;二是地源热泵空调系统的地下部分的设计,即地下耦合热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、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用在89年10月投入运行的上海闵行开发区办公楼(4305m2,冷负荷4532KW,热负荷231KW),其技术和设备均由美国提供,使用情况良好。

  135个深35米的垂直竖管井,埋管为聚丁烯管。

  国内的大专院校均进行了相关的垂直或水平埋地管的试验研究和小型的工程应用,并建立了地埋管的传热模型。

  各地的地质条件不同,土壤的温度和热物性参数都不一样,因此,地下耦合热泵的应用还有待进一步的实验验证和实验数据的积累。

  地下水热泵系统:综合上述情况可以看到,目前在我国来说,技术上比较成熟、利用可行性较大、实施的工程项目较多的还是地下水热泵系统。

  目前国内生产水源热泵机组的厂家也已达到二、三十家。

  因为国内还没有颁布水源热泵机组的生产技术标准,国内厂家生产的产品质量差别较大,从有些厂家尘迟友的产品样本来看,技术参数不完整、不准确。

  因为很多生产厂家没有实测手段,采用水源热泵机组所需要的很多数据不能提供,甚至不排除某些技术力量差的厂家根本就没有弄清楚水源热泵机组和常规冷水机组的技术差异,直接就拿常规冷水机组来作为水源热泵机组推销到市场。

  目前就笔者所接触到的厂家来看,只有一家国外公司能够提供专用电脑软件选型数据,可以根据设计工况选择合理和可信的机组配置和各种性能数据。

3、需要注意的问题

地源热泵从开始研究到应用的过程中,虽然它是一种环保、节能、先进的空调方式,但仍然存在一些需要注意的问题:

  3.1水资源利用的问题:水资源的利用应建立在合理的基础之上。对于地下水的使用问题,国家已经有相关的法律、法规、标准出台,应严格执行《中华人民共和国水法》和《城市地下水开发利用保护管理规定》等法规,确保水资源不受污染,不对地质造成灾害。

  3.2采取可靠的回灌手段:大量的开采地下水而不采取可靠回灌手段的话,后果将不堪设想。

  应加强对井水抽取后进行回灌,还要对水井进行维护,增加水井的使用寿命。

  回灌水还不应污染地下水源。

  3.3设计过程中要注意水文地质问题:利用地下水源时,要了解地源热泵系统设计的基础资料。

  要在当地完成对工程所在地的井深、水温、水量、水质等原始资料的采集,并保证这些资料的有效性和正确性,对这些资料进行分析研究。

  这是一项很重要的工作,可是经常在工程实践中被忽视,从而造成了系统的失败。

  在某工业城项目中,可行性报告中列出的单井每小时出水量实际上是单井每天出水量,这使得工程最后不得不采用其他的方式进行补救。

  3.4水质处理问题:如果水质不适合直接用于地源热泵机组,则需要采取相应的水处理措施。

  比如用过滤器、水处理仪、沉淀池等装置处理后再用于地源热泵机组。

  一般情况下地下水不能直接用于供暖,因为地下水一般含有一定数量的碳酸盐、硫酸盐、腐蚀性气体及泥沙等物质。

  可以经过板式换热器间接利用地下水,从而延长机组使用寿命,减少维修费用。

  3.5地下换热器的设计:地下换热器的设计要注意对建筑负荷、回填材料、土壤地层特性等进行精确的勘测和分析。

4、结束语

  地源热泵作为一种环保节能的空调方式,应该得到研究工作者对其进行更为深入的研究,探索其关键性技术。

  目前在国内地源热泵机组的设计、安装、运行、维护等各个方面还没有成型的行业标准和规范,其推广应用还有待时日。

  作为一门新技术,它为我国的可持续发展带来了契机,在不远的将来,随着国富民强,经济实力的提高和生活水平的进步,研究和技术人员的努力,它在中国一定有广阔的市场前景。

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