热能与动力工程热泵毕业设计
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摘要在汽轮机启动过程和正常运行时会有蒸汽及一些漏入空气进入凝汽器。
因此需要抽汽设备将汽水管路中的不凝结气体及时抽出,以维持凝汽器的真空,提高汽轮机设备的热经济性。
射水抽气系统能很好的解决这些问题,该系统能在机组启动初期建立凝汽器真空并且在机组正常运行中保持凝汽器真空,确保机组的安全经济运行。
本文介绍了射水抽气系统的理论研究和设计方法。
首先通过查表计算,由机组一些参数先确定射水抽气器的抽气容量、温度等各种所需参数。
然后利用这些参数选出合适的射水抽气器,当射水抽气器完成选型后即可对该系统其它部件进行分析选型设计。
本文通过对射水抽气系统的设计对射水抽气系统分析和研究,从而找到提高射水抽气系统效率的方法,并对射水抽气系统一些问题提出建议。
关键词:射水抽气器;射水泵;管道;阀门Abstractthere will be steam and some leakage air into the condenser when the turbine startup and normal operation.So the air ejector is needed to draw out the non-condensed gas from the soft pipe in a timely manner to maintain the condenser vacuum and improve the thermal economy of the turbine equipment. Water System can solve these problems well,the system can establish condenser vacuum when the unit start up in the initial stage and maintain the condenser vacuum when the unit normal operation to ensure the safe operation of unit.This paper describes the Water System study and design theory. First of all, by look-up table and calculation, determine the parameters of Water Jet Air Ejector exhaust capacity, temperature and other parameters required by some parameters of the unit. Then select an appropriate Water Jet Air Ejector by these parameters. When the selection of Water Jet Air Ejector completed,it is time to analyze and design for the Other components of the system. Based on the Water System design,this paper about analysis and research the Water System is to improve the Water System to find efficient ways and give advice to solve some problems of the Water System.Key words: Water Jet Air Ejector;Eject pump;pipe;valve前言能源是工业进步社会发展的重要物质基础,随着科学技术的高速发展能源的消耗也越来越多。
热能动力工程毕业论文热能动力工程毕业论文热能动力工程是现代工程领域中重要的学科之一,它研究的是如何将热能转化为机械能或电能的技术和方法。
作为一个热能动力工程专业的毕业生,我在这篇论文中将探讨热能动力工程的一些关键问题和挑战。
首先,热能动力工程在能源领域的重要性不言而喻。
随着全球能源需求的不断增长和能源资源的日益枯竭,热能动力工程的研究和应用变得尤为重要。
通过利用可再生能源和提高能源利用效率,热能动力工程可以为人类提供清洁、可持续的能源解决方案。
因此,热能动力工程毕业论文的研究方向可以涉及到可再生能源利用、能源转换效率提升等方面。
其次,热能动力工程面临的挑战之一是如何降低能源消耗和减少环境污染。
传统的热能动力工程系统往往存在能源浪费和排放问题。
因此,研究如何改进和优化热能动力工程系统的能源利用效率,减少二氧化碳和其他有害气体的排放,成为了当前热能动力工程研究的重要方向之一。
例如,可以通过采用先进的燃烧技术、废热回收技术和碳捕获技术来提高燃煤发电厂的能源利用效率和减少碳排放。
另外,热能动力工程还面临着能源储存和输送的问题。
随着可再生能源的不断发展和普及,如太阳能和风能等,能源储存和输送成为了一个亟待解决的问题。
因为可再生能源的产生和使用往往不同步,需要通过储存和输送技术来保证能源的稳定供应。
因此,研究如何有效地储存和输送可再生能源,提高能源的利用效率,是热能动力工程领域的研究热点之一。
此外,热能动力工程还涉及到新能源技术的研究和应用。
随着科技的不断进步,新能源技术如氢能、核能等逐渐成为了热能动力工程的研究热点。
这些新能源技术具有能源密度高、环境友好等优点,但也面临着技术难题和安全问题。
因此,研究如何提高新能源技术的效率和安全性,推动其在热能动力工程中的应用,是一个具有挑战性的课题。
最后,热能动力工程的发展还需要与其他学科的交叉融合。
热能动力工程涉及到热力学、流体力学、材料科学等多个学科的知识。
因此,研究如何将这些学科的知识与热能动力工程相结合,推动热能动力工程的发展,是一个重要的研究方向。
江苏科技大学本科毕业设计(论文)二零一二年六月江苏科技大学本科毕业论文香格里拉一别墅地源热泵空调系统设计Shangri-La villa ground -source heat pump air conditioning systemdesign摘要地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源,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(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。
通常地源热泵消耗1kw的能量,用户可以得到4kw以上的热量或冷量。
本课题主要是研究地源热泵空调系统对南京某别墅夏季制冷,冬季供热的设计方案。
本方案地下换热器埋管方式采用垂直U型埋管,解决了传统空调运行效率低、耗电量大、运行费用高、噪音大、维护费用高及会产生霉菌污染、使用寿命短等缺点。
真正做到了高效、节能、环保、舒适的要求。
关键词:地源热泵;空调系统;垂直埋管AbstractGround source heat pump is a kind of shallow and deep earth energy, including soil, groundwater, surface water and other natural energy sources as the winter heat and summer cooling source, and then by the heat pump unit to the building cooling and heating system is akinds of renewable energy both heating but also cooling the new central air conditioning system. Ground -source heat pump heat transfer by entering the small number of high-grade energy (eg electricity), to achieve by the low level heat energy to the high-temperature bit. Usually ground source heat pumps consume 1kw of energy, the user can get more than 4kw heat or cold.The main topic is the design of the study of ground source heat pump system to Nanjing for a villa in summer cooling and winter heating. This program the ground heat exchanger pipe way vertical U-shaped pipe to solve the low operating efficiency of conventional air conditioning, power consumption, high operating costs, noise, maintenance costs and will have mold contamination, short life shortcomings. It can achieve efficient, energy saving, environmental protection, comfort requirements.Keywords:Ground source heat pump; air-conditioning systems; vertical pipe目录第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2地源热泵发展简史 (2)1.2.1国外地源热泵发展 (2)1.2.2国内地源热泵发展 (3)1.3地源热泵的发展趋势 (4)1.4地源热泵的优点 (5)第二章空调系统设计依据 (7)2.1室外气象参数 (7)2.2 室内设计参数确定 (7)2.3 设计范围 (7)2.4 设计原则 (8)第三章负荷计算 (9)3.1 冷负荷计算 (9)3.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 (9)3.1.2 内围护结构冷负荷 (9)3.1.3 外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷 (10)3.1.4透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷 (10)3.1.5 设备散热形式的冷负荷 (10)3.1.6 照明散热形式的冷负荷 (10)3.1.7 人体散热形成的冷负荷 (11)3.2 人体散湿负荷 (11)3.3工程负荷统计 (12)第四章末端设备选型 (13)4.1风机盘管的选型 (13)第五章空调水系统水力计算 (14)5.1.1 空调水系统的设计原则 (14)5.1.2 空调供回水管的水力计算 (14)5.2 空调水系统的水力计算 (14)5.3 空调立管的水力计算 (19)5.3.1 计算依据 (19)5.3.2 计算公式 (19)5.3.3 计算结果(回水管同程系统) (19)5.4 冷凝水管道设计 (19)5.4.1 设计原则 (19)5.4.2 管径确定 (20)5.5 水系统安装要求 (20)第六章空调风系统设计 (22)6.1 风系统设计的一般原则 (22)6.2 新风机组的确定 (22)6.3 风口 (23)第七章地源热泵机组选择计算 (24)7.1 地源热泵机组选型计算 (24)7.2空调循环水泵设计计算 (24)7.2.1 水泵流量的确定 (24)7.2.2 水泵扬程的确定 (25)第八章地下埋管的设计与计算 (26)8.1 冬夏季地下换热量的确定 (26)8.2 确定地下换热器的埋管形式 (26)8.3 确定管路连接方式 (27)8.4 地下换热器埋管管材及管径的确定 (27)8.4.1 埋管管材的确定 (27)8.4.2 确定管径 (28)8.5 竖井埋管管长的确定 (28)8.6.1竖井数目的确定 (28)8.6.2 竖井间距的确定 (29)8.7 地下换热器系统的水利计算 (29)8.8地下换热器循环水泵的选型 (30)8.8.1 循环水泵的确定 (30)8.8.2 水泵配管布置 (31)8.9 阀门安装 (31)结论(或结语) (32)致谢 (33)参考文献 (34)第一章绪论1.1研究背景地热是一种可再生的自然能源。
热能动力毕业论文热能动力毕业论文热能动力是工程学中的一个重要领域,它研究的是热能的转换和利用方式。
在现代社会中,热能动力系统广泛应用于各个行业和领域,包括发电、交通运输和工业生产等。
因此,热能动力的研究对于提高能源利用效率、减少环境污染以及推动可持续发展具有重要意义。
首先,热能动力系统在能源领域具有广泛的应用。
以发电为例,热能动力系统是最常见的发电方式之一。
通过燃烧化石燃料或利用核能等方式,热能被转化为机械能,再通过发电机转化为电能。
这种方式不仅可以满足人们对电能的需求,还可以实现能源的高效利用。
此外,在交通运输领域,热能动力系统也是不可或缺的。
汽车、火车和飞机等交通工具都需要热能动力系统来提供动力,使其能够行驶或飞行。
因此,研究热能动力系统的性能和效率对于提高交通运输的可靠性和经济性具有重要意义。
其次,热能动力的研究对于环境保护和减少污染也具有重要意义。
目前,全球温室气体排放和空气污染等环境问题日益严重,热能动力系统作为能源利用的主要方式之一,其排放的废气和废热对环境造成了很大的压力。
因此,研究如何减少热能动力系统的排放,提高能源利用效率,对于改善环境质量具有重要意义。
例如,通过研究燃烧过程中的燃料混合、燃烧控制和废气处理等技术,可以减少燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物的排放。
同时,通过研究废热回收技术,可以将废热转化为有用的能源,提高能源利用效率。
此外,热能动力的研究还对于推动可持续发展具有重要意义。
随着全球能源需求的不断增长和能源资源的日益枯竭,人们对于可再生能源和清洁能源的需求越来越迫切。
热能动力系统作为一种能源转换和利用方式,其可持续性和环境友好性在可再生能源和清洁能源的发展中起着重要作用。
例如,通过研究太阳能热能动力系统和生物质热能动力系统等技术,可以将可再生能源转化为热能,进而转化为电能或机械能,实现能源的可持续利用。
综上所述,热能动力的研究对于提高能源利用效率、减少环境污染以及推动可持续发展具有重要意义。
600MW机组汽包锅炉水位控制系统设计与仿真一、选题背景和意义随着工业生产在规模扩大的同时,不断创新的生产设备,锅炉作为整个电厂的热源和动力,也向着大容量、高参数、高效率的不断发展扩大。
目前,我国现有的工业锅炉几十万台,然而,由于技术落后,设备陈旧,低工作层次,锅炉工业炉和工业炉奋目前普遍存在热效率低,能耗高的问题。
面对能源短缺的危机,釆用计算机控制锅炉和工业炉密是一个重要的节能措施,实践证明,采用计算机控制炉可以节省5~10 %的能量。
火电厂锅炉以其大容量,参数(压力,温度)一般高于工业锅炉,在火电厂作为关键的动力设备,锅炉技术的进步对电力生产的发展有直接影响。
同时,为了确保安全,稳定生产,锅炉设备的控制系统变得越来越重要。
可见,加快工业锅炉的技术改造,迅速增加其自动化控制水平是一项紧迫的任务。
其中,7_K位、压力、温度为锅炉运行质量好坏的重要指标。
水位过高,冲击分离器,以产生蒸汽带水的现象,水位太低,汽水循环系统受到影响,造成的局部过热致使金属管爆裂。
因此,必须严格控制水位在规定范围内,确保该设备的正常运行。
将水位、温度、压力控制在规定范围内刻不容缓。
汽包水位是保证锅炉正常、安全运行的重要指标,水位过高产生蒸汽带水现象,水位过低则,影响汽水循环系统,致使高压金属管局部过热爆裂。
采用自动控制系统将汽包水位保持在规定范围之内,保证其它各工作部件的正运行。
本文主要结合现场工作条件下介绍汽包锅炉水位控制系统软硬件的工作过程,同时简单介绍6600MW超临界机组汽包锅炉水位控制系统设计与仿真。
二、国内研究现状作为火电厂行业发电设备之一,锅炉是一个多输入,多输出,多回路,非线性的相互关联的生产设备,输入和输出参数也相互交叉影响。
锅炉控制系统调节对象较复杂,调节参数、被调节参数和错综复杂的扰动参数较多,因此必须依靠自动化装置的协调操作来代替人工操作,使气温气压保持在规定范围之内,蒸汽量可适应汽轮机工作所用的产量相适应;控制给水量使得汽包水位保持在正常水位运行从而保证合格的蒸汽品质;锅炉工作过程中应稳定经济的燃烧,减小热量损失提高锅炉效率;自动控制系统应同时满足及时且准确的对锅炉工作系统进行自动调整。
热能与动力工程毕业论文
题目:500MW机组给水泵选型、布
置及不同驱动形式的经济性比较
院(部):热能工程学院
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指导教师:
完成日期:
目录摘要·Ⅲ
ABSTRACT·Ⅳ
1前言·1
2给水系统的确定·2
2.1单母管制系统·2
2.2切换母管制给水系统·2
2.3单元制给水系统·3
3 给水泵型号的选择·5
3.1给水泵的扬程·5
3.2给水泵的配置·6
3.3给水泵流量的确定·11
4 CHTA型高压锅炉给水泵·13
4.1CHTA型高压锅炉给水泵的介绍·13
4.250CHTA/6型高压锅炉给水泵的性能曲线·15 4.3CHTA型泵的监视和保护·16
4.4CHTA型泵的外形和安装尺寸·18
5给水泵入口静压力的计算·21
5.1除氧器的运行方式·21
5.2滑压除氧器在机组负荷改变时的运行状况·22 5.3给水泵入口静压力的确定·24
5.4防止给水泵汽蚀的方法·27
6 给水泵的拖动·30
6.1电动给水泵和汽动给水泵的选择原则·30 6.2给水泵驱动方式的确定·30
6.3小汽轮机的选择·36
6.4小汽轮机的备用汽源·38
7结论·40
谢辞·41
参考文献·42。
热能与动力工程专业毕业设计论文目录1 绪论 (1)1.1 选题的目的及意义 (1)1.2 抽气设备的概述 (2)1.3 射水抽气系统的发展 (3)1.4 射水抽气系统设计方法 (4)2 射水抽气器理论研究 (5)2.1射水抽气器简介和特点 (5)2.1.1 射水抽气器的型式 (5)2.1.2 结构 (5)2.1.3 连接方式 (6)2.1.4 喉部结构特征对射水抽气器工作性能的影响 (7)2.2 射水抽气器抽出的产物确定 (10)2.3 射水抽气器设计参数 (11)2.3.1 抽气器的容量确定 (11)2.3.2 抽气器的吸入压力 (15)2.3.3 抽气器的吸入温度 (16)2.3.4 工作水温度 (16)2.3.5 工作水压力 (17)3 射水抽气器的计算及选型 (18)3.1 射水抽气器的计算所需要的量 (18)3.1.1 演马电厂的机组参数 (18)3.1.2 射水抽气器选型计算所需要确定的量 (19)3.2 射水抽气器选型计算 (19)3.3 射水抽气器的选型分析 (22)4 射水泵的选型 (25)4.1 选型泵的要求 (25)4.2 单级双吸式离心泵 (26)4.2.1 单级双吸式离心泵的应用范围和优点 (26)S型和Sh型单级双吸离心泵的工作条件: (26)4.2.2 泵结构型式及标号意义 (27)4.2.3 SH型泵选型表 (28)4.3 射水泵的选型及特点 (30)5 射水池的设计和研究 (33)5.1 射水池的作用和设计 (33)5.1.1 射水池的作用 (33)5.1.2 射水池的设计 (34)5.2 射水池的参数确定 (35)5.2.1 水箱的计算容积 (35)5.2.2 水箱的有效容积 (35)5.2.3 水箱的水位控制 (35)5.2.4 水箱的设计要求 (36)5.3 射水系统的补水 (36)5.3.1 工作水温对射水抽气器工作的影响 (36)5.3.2 补水量 (37)6 管道和阀门设计及设备的安装 (38)6.1 管道和阀门的基本介绍 (38)6.1.1 管道 (38)6.1.2 阀门 (42)6.2 管道和阀门的选型 (44)6.2.1 管材的选择 (45)6.2.2 管径的选择 (45)6.2.3 阀门的选择 (45)6.3 管道和阀门的运行维护 (46)6.3.1 管道的运行维护和防腐 (46)6.3.2 阀门的运行和维护 (47)6.4 射水抽气器布置方式 (47)6.5 射水抽气器的安装与抽吸能力分析 (48)6.6 管道的布置 (49)7 总结与展望 (51)7.1 总结 (51)7.2 展望 (51)致谢 (53)1.绪论汽轮机设备在启动和正常运行过程中,都需要将设备(特别是凝汽器)和汽水管路中的不凝结气体及时抽出,以维持凝汽器的真空,改善传热效果,提高汽轮机设备的热经济性。
分类号编号烟台大学毕业设计新型高效高温热泵设计Design of New High-temperature Heat Pump with High Efficiency申请学位:工学学士院系:海洋学院专业:热能与动力工程姓名:董炳利学号:200777504239指导老师:赵海波(讲师)2011年5月26日烟台大学海洋学院新型高效高温热泵设计姓名:董炳利导师:赵海波2011年5月26日烟台大学海洋学院烟台大学海洋学院毕业设计任务书一、设计者:董炳利学号:200777504239 专业:热能与动力工程班级:海074-2二、原始命题:新型高效高温热泵设计:设计一制热量1000kW的高温热泵并绘制系统图。
三、设计内容:1.高温热泵研究综述2.进行高温热泵系统设计包括:压缩机选择(螺杆或离心)、蒸发器与冷凝器(管壳式)、电子膨胀阀选型。
3.绘制设计图纸包括:热泵系统原理图;控制系统框图。
四、设计依据:1 张祉佑.制冷原理与制冷设备.北京:机械工业出版社,19952 周秋淑.冷库制冷工艺.高等教育出版社,2002.3 GB/T 50114-2001 暖通空调制图标准4 数据库文献检索关键词:高温中高温热泵设计制冷剂五、设计时间及进度安排:第一阶段:第一周—第二周,资料搜集;第二阶段:第三周—第八周,高温热泵系统研究综述确定;第三阶段:第九周—第十三周,系统设计;第四阶段:第十四周—第十六周,整理设计计算书,写设计说明书,制作答辩用幻灯片,准备答辩。
六、指导教师(签字):院系意见:教学院长(主任)签字:年月目录绪论........... .. (1)第一章高温热泵研究综述 (2)一、研究背景 (2)(一)建筑物供热及空调耗能严重 (2)(二)高温热泵技术有广阔的应用前景 (2)(三)普通热泵设备不能满足市场需求 (2)二、高温热泵研究与应用现状 (2)(一)高温热泵在国外的研究与应用现状 (2)(二)高温热泵在国内的研究与应用现状 (5)三、高温热泵用于供暖的特点及优势4 (5)四、本文研究内容 (6)第二章高温热泵基础 (7)一、高温热泵的概念 (7)(一)高温热泵的概念 (7)二、高温热泵的系统组成 (7)(一)压缩机 (7)(二)冷凝器15 (8)(三)蒸发器15 (8)(四)节流装置15 (9)(五)辅助部件15 (9)三、高温热泵的原理 (10)第三章高温热泵系统设计 (12)一、设计题目 (12)二、性能指标规定 (12)三、高温热泵设计工况参数 (12)(一)制冷剂的选择[5] (12)(二)设计参数9 (13)四、压缩机选型计算8 (14)(一)压缩机输气量计算及功率计算 (14)(二)压缩机的选择及制冷剂流量校核 (16)五、冷凝器的选型计算3 (16)(一)冷凝器型式的选择 (16)(二)冷凝器的设计计算13 (16)六、蒸发器的选型计算7 (22)(一)求制冷量及热源水流量 (22)(二)蒸发器结构的初步规划10 (23)七、节流装置的选型计算 (27)(一)计算参数 (27)(二)确定膨胀阀两端压力11 (27)(三)选择膨胀阀型式、型号 (28)八、中间冷却器的选型计算16 (28)九、油分离器的选型计算14 (29)十、高压储液器 (30)十一、干燥过滤器 (30)第四章高温热泵热力学性能分析 (31)一、高温热泵性能随蒸发温度、冷凝温度的变化 (31)(一)高温热泵COP随冷凝温度的变化 (31)(二)高温热泵COP随蒸发温度的变化 (31)二、不同工质在不同工况下的热力学分析 (32)(一)表4.1~表4.3为不同工质在不同工况下的热力学分析 (32)(二)结论 (32)第五章自动控制系统简介 (34)一、压缩机能量调节 (34)二、液位回路的控制原理 (34)三、热泵出水温度控制系统框图 (35)结论 (36)致谢................ (37)参考文献 (38)附录........... (39)附录一卧式壳管式蒸发器计算流程图 (39)附录二卧式壳管式冷凝器计算流程图 (40)绪论在我国的采暖地区,随着对节能和环境空气质量要求的不断提高,各大中城市纷纷采取措施限制燃煤锅炉应用,这就意味着每年有大量的供热热源需要进行改造。
前言我国每年大约有20亿平方米的建筑总量,接近全球年建筑总量的一半,建筑能耗约占全国社会终端总能耗的27.6%,因此建筑节能势在必行。
可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。
地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一,同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式,近年来在国内得到了日益广泛的应用。
在大型商业建筑和公用建筑中,合理空调方案的确定是个至关重要的问题。
按负担室内空调负荷所用介质分类,空调系统可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂系统。
每种空调系统都有各自的适用性,对于建筑空间大,易于布置风道且对室内温、湿度洁净度控制要求严格的场合,适合用全空气系统。
全水系统适合用于建筑空间小,不易于布置风道的场合。
空气-水系统适用于室内温、湿度控制要求一般且层高较低,冷、湿负荷也较小的场合。
对于空调房间布置分散,要求灵活控制空调使用时间且无法设置集中式冷、热源的场合适合用冷剂系统。
通过毕业设计消化和巩固大学四年学习的本专业全部理论知识和实际知识,并将它应用到工程实践中去解决工程的实际问题,熟悉有关的技术法规内容,培养施工设计的思维能力和制图技巧及对工程技术的认真态度。
第1章概述1.1建筑概况1.1.1设计地点山东省青岛市。
1.1.2建筑物土建资料见土建资料图纸。
1.1.3 建筑物使用功能本次设计为商住两用建筑,一到五号楼。
本次设计不考虑住宅部分。
总占地面积约为8000㎡,空调面积为约18807㎡。
楼底部作沿街店铺,小区配套服务设施,及设备用房。
台湛路一层二层做商场,延安三路一层二层作沿街商铺。
工程地下室作为地下车库。
1.1.4 建筑物的周围环境本设计建筑物位于青岛市市北区,延安三路与台湛路交界处。
1.1.5 建筑物所在地区土质资料根据勘探井的资料得知设计地点土质为粉质粘土,轻微潮湿,土壤导热系数为1.8 W/(m.K)左右,且地下八十米以上是非岩层地带,土壤导热情况良好,适合于作为热泵系统的冷热源。
1.2土壤源热泵1.2.1 热泵系统的特点a. 热泵空调系统是利用低位再生能的热泵技术,其特点如下:(1)用能遵循了能量的循环利用原则,避免了常规空调系统用能的单向性。
所谓用能的单向性是指“热源消耗高位能(电、燃气、油与煤等)——向建筑物内提供低温的热量——向环境排放废物(废热、废气、废渣等)”的单向性用能模式。
它是一种仿效自然生态过程物质循环模式的部分热量循环使用的用能模式,实现热能的级别提升。
(2)合理利用高位能的模范。
热利用高位能作为驱动能源,推动动力机(如电机、燃气机、燃油机等),然后再由动力机驱动工作机(如制冷机)运行。
工作机像泵一样,把低位热能输送至高位以向用户供暖实现了科学配置能源。
(3)用大量的低温再生能源替代常规空调中的高位能。
通过热泵技术,将贮存在土壤、地下水、地表水或空气中的自然低品位能源,以及生产和生活中排放的废热,用于建筑物的采暖和热水供应。
(4)暖通空调供热一般来说都是低位热源,如风机盘管只需要50—60℃热水,地板辐射采暖一般要求提供的热水温度低于50℃,这为使用热泵创造了提高性能系数的条件。
也就是说,在暖通空调工程中采用热泵有利于提高它的制热性能系数b. 实际工程中较常见的有空气源热泵和地源热泵,地源热泵又包括地下水源热泵,地表水热泵,土壤源热泵。
(1)空气源热泵系统简单,初投资较低。
但是不够稳定,其效率容易受室外气象参数的影响,在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率较低,而这时候热负荷和冷负荷的需求都比较大。
但是在供热季节,如果室外气温过低,空气源热泵的供热能力衰减大,并且有的蒸发器结霜之虞,需要进行定期除霜,增加系统运行能耗。
(4)地源热泵①. 地下水源热泵此种系统采用地下水,会对地下生态造成一定的影响。
②. 地表水热泵由提供的设计原始资料,未发现该建筑周围由大量的地表水资源。
③.土壤源热泵根据本建筑所处地理位置,离江河湖泊较远,同时考虑到对地下生态环境的影响,采用地埋管热泵系统。
因每年传给土壤的冷热量不同,夏季采用冷却塔辅助散热,维持地下的热平衡。
地源热泵的地下换热器所处的位置是在地壳中的浅层地表土壤中土壤的类型、热特性、热传导性、密度、湿度等对地源热泵系统的性能影响较大。
根据地质钻探可知济南地区浅层土是以粘土、亚粘土及粉砂为主的软土,属于第四世纪沉积层,且土壤潮湿,地下水位高,是埋管系统较适合的土壤类型。
由于本次设计中建筑物分布较密集,所留空间不适宜做水平埋管,因此本次设计选用垂直埋管系统形式。
在2011年聊城举办的《山东省暖通空调制冷学术年会》上,中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院徐伟院长,做的《中国地源热泵应用适宜性评价》学术报告中指出,青岛是适宜采用土壤源热泵的地区。
该学术报告,从岩土体资源性条件和土壤源系统系条件两方面,有针对性的做了土壤源热泵适宜性研究分析,该分析具体从土壤平均温度、节能性、经济型、环保性、平衡性,包括系统能效比,投资回收期,标煤替代量,吸排热量不平衡率等方面,综合分析比较后,给出了中国土壤热泵适宜性分区图,济南处于采用土壤源热泵系统的适宜性分区范围内。
该分区图如下所示:图1-1 中国土壤源热泵系统适宜性分区图因此,本设计空调系统的冷热源采用土壤源热泵。
1.3 空调系统1.3.1常用空调系统的比较【1】在大型商业建筑和公用建筑中,合理空调方案是个至关重要的问题。
按负担室内空调负荷所用介质分类,空调系统可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂系统。
其各自的特点如下:a.全空气系统工作原理及特点用于消除室内显热冷负荷与潜热冷负荷的全空气系统。
该系统中空气必须经冷却和去湿处理后送入室内。
至于房间的采暖可以用这同一套系统来实现,即在系统内增设空气加热和加湿(也可以不加湿)设备;也可以用另外采暖系统来实现。
集中式全空气空调系统是用得最多的一种系统形式,尤其是空气参数控制要求严格的工艺性空调大多采用这种系统。
图1-2 系统原理和构成图1-3 组合式空调处理机组合式空调处理机构成:混合段、表冷段、加热段、风机段、过滤段、加湿段中间段等。
全空气系统中央空调在北美地区应用广泛,在加拿大、美国别墅及娱乐场所基本都是采用这种系统来制冷供暖。
全空气系统中央空调是真正意义上的四度空调: 除了解决基本的冷暖、对室内空气的新鲜度、洁净度、湿度都可以自由调节。
温度:可通过系统的温控器来自由调节室内理想舒适的温度。
空气新鲜度:系统可把室外的新鲜空气过滤处理后进行室内空气更换,让室内环境更加清新,春秋两季可单独开启换气新风而不开空调,因此节能。
空气湿度:中央加湿系统与空气系统有机地结合。
利用中央加湿器调节室内湿度,从此不会再因空气干燥而出现静电、皮肤干燥等状况。
空气洁净度:空气净化系统可除去花粉、烟气、灰尘等细小杂质,让室内更加洁净健康和舒适。
但是全空气系统也有一些不可避免的缺点,由于风道尺寸大,所占空间较大,因此空调机房较大,难以设置;送风动力大,与空气一水方式比较耗电多。
b.空气-水系统工作原理及特点空气-水系统工作原理:冷、热源由空调机房提供,房间内设置风机盘管,承担冷、热负荷,新风系统向房间内补充新风,承担新风负荷。
本次设计采用风机盘管+新风的方案。
下图是本次设计采用的典型的风机盘管和空气处理机-全热交换器。
图1-4 卧室暗装风机盘管风机盘管加新风系统具有诸多优点,根据房间的使用状况确定风机盘管的启停,具有个别控制的优越性,控制灵活,可灵活地调节各房间的温度; 容易实现系统分区控制,冷热负荷能够按房间朝向,使用目的,使用时间等把系统分割为若干区域系统,实施分区控制;风机盘管机组体型小,占地小,布置和安装方便,甚至适合于旧有建筑的改造。
风机盘管加新风系统也具有如下的缺点:室内空气品质比较差,很难进行二级过滤且易发生凝结水渗顶事故,因机组分散设置,台数较多,维修管理工作量大。
c.冷剂系统工作原理及特点VRV 空调系统是在电力空调系统中,通过控制压缩机的制冷剂循环和进入室内换热器的制冷剂流量,适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。
其工作原理是:由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数,根据系统运行优化准则和人体舒适性准则,通过变频等手段调节压缩机输气量,并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件,保证室内环境的舒适性,并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。
下图是该系统的工作原理图:图1-5 VRV系统工作原理图VRV系统由室外机、室内机和冷媒配管三部分组成。
一台室外机通过冷媒配管连接到多台室内机,根据室内机电脑板反馈的信号,控制其向内机输送的制冷剂流量和状态,从而实现不同空间的冷热输出要求。
VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点,而且各房间可独立调节,能满足不同房间不同空调负荷的需求。
但该系统对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高,且其初投资比较高。
其控制系统由厂家进行集成,因此无需进行后期开发,多数厂家更在其产品基础上推出了多种功能齐全的智能控制系统,如大金的i-Manager系统,用于大型楼宇的集中管理,相对传统中央空调,其集控的设计、施工、使用更加便利,功能也更人性化。
但是它也有一些缺点:设备初投资高;低温条件下、制热性能下降1.3.2本项目空调系统设计方案通过对几种空调系统形式的比较分析,结合本项目建筑物特点,功能及房间温湿度洁净度及舒适度等要求最终确定本项目采用全空气系统及风机盘管加独立新风综合调节的系统形式。
对于沿台湛路一层二层的商场为大空间,选用全空气系统。
对于店铺及商铺及社区服务用房由于房间分布密集,面积较小选用风机盘管加独立新风系统。
第2章空调系统负荷计算2.1室内外空气的空调设计参数2.1.1 青岛地区室外气象参数由《采暖通风与空气调节设计规范》【2】GB50019-2003查得:表2-1青岛市冬夏季室外设计参数2.1.2 室内控制参数参数《公共建筑节能设计标准》【3】(GB 50189-2005)的相关规定,室内设计参数如下所示。
表2-2 室内控制参数汇表2.1.3 围护结构性能参数从建筑图纸可看出,此建筑外围护结构部分朝向为玻璃幕墙结构,除了外窗以外其他外围护结构为普通外墙。
其窗墙比设为0.28;体形系数为0.125,根据《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)【3】,外墙设为砖墙18-240-11,传热系数K=0.58w/m^2,外窗设为0mm双层空气层隔热玻璃,传热系数K=2.23w/m^2,玻璃幕墙传热系数同外窗,内围护结构均设为240砖墙。
卫生间、楼梯、库房、储藏室及设备机房不进行空气调节,卫生间仅考虑排风。
2.2 冷负荷计算本设计负荷计算所采用的负荷计算软件是鸿业负荷计算软件,此软件采用的空调负荷计算方法是谐波反应法。