试论地源热泵技术在暖通空调中的应用
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浅论地源热泵技术在暖通空调节能中的运用摘要:在我国的建筑总能耗中,空调和采暖的能耗占到了一半以上,已经超过了一半,在夏季,大多数电网高峰负荷大约有35%左右都是用于空调制冷,这导致了很多地区的用电出现紧张状态,因此频繁发生拉闸限电。
相关资料显示,我国建筑运行产生的能耗占到了社会总能耗的三分之一左右,假如我国新建的建筑都能按照节能的要求进行,公共建筑产生的能耗可能会降低一半左右,因此要抓好建筑节能,尤其是暖通空调的节能。
本文主要通过实例,分析了地源热泵技术在暖通空调节能中的运用。
关键词:地源热泵;暖通空调节能;应用中图分类号:tu96+2 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)我国能源的消耗量在日益增大,地源热能作为是一项低能耗的技术,可以满足人们不同的冷暖需要,而且还环保节能,所以受到了人们的信赖。
地源热能主要是以土壤、地表水以及地下水等作为热泵冬季取暖供热的低温热源和夏季制冷的冷却源的系统。
地源热能具有操作方便、环保节能以及冷暖热联供等优势,可以有效地解决公共设施建设中的冷暖热问题,所以地源热技术将会有广阔的应用和发展前景。
我国地热能的概况我国具有丰富的低温环境资源,是世界上直接利用地热潜力最大的国家。
地源热技术只需要土壤中的能量,不需要特殊的地下热水或者是地热田,只要有足够的浅层土壤就可以进行热交换,就能满足地热泵所需的技术条件。
在我国的城市中,大约百分之三十到百分之五十的建筑物都具备所需要的条件,而且使用范围也没有限制,从南到北都可以,特别是在南方,需要较多的空调装置。
在南方地区的土壤多属于多孔介质。
土壤传输地热和存储热能的能力和土壤的地下水流动和土壤的含湿量之间有密切的关系。
所以由土壤中的液体对流传热、液相导热和固相导热共同组成土壤的传热。
如果在土壤中含有丰富的水分或者是有地下水存在时,将会在很大程度上将土壤传热的阻力减小,保证土壤的热交换效率较高。
工程应用实例本工程是西安某大型别墅地源热泵和冷暖底板空调的系统工程,采用φ25×2.3型的铝塑复合管作为竖直地埋管,埋设的方式为u 型管并联。
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。
论地源热泵技术在公建暖通空调的应用研究【摘要】当前时期,随着社会经济的快速发展以及人民群众生活水平的不断提高,公共建筑的供暖与住宅的空调已经成为了普遍的需求,传统供热的燃煤锅炉方式在能源利用方面,效率较低,并且在很大程度上还会对大气造成污染,所以,这一供热方式正逐渐的被人们所摒弃,一种新型的优势较大的解决供热与空调的替代方式迅速崛起,这就是地源热泵,其不会对环境造成任何的污染,具有环保节能的作用,是一项值得推广的技术。
本文首先论述了地源热泵存在问题的解决措施,其次对地源热泵技术的分类及在工建暖通空调中的应用进行了阐述。
【关键词】地源热泵;暖通空调;问题解决措施;应用引言现阶段,随着我国能源消耗量的不断上升,地源热泵作为一种降低能源消耗量的新技术,在满足群众对冷暖需求的同时,还具有环保节能的作用,所以,受到了群众们的欢迎。
地源热泵属于一项高新技术,是一种利用地球表面浅层水源(如地下水、河流和湖泊)和土壤源中吸收的太阳能和地热能,并采用热泵原理,既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵具有的优点是环保节能、操作与控制简便、冷暖热联供等优势,这是传统的采暖空调方式无法比拟的,它可以将公共设施建设中的冷暖热问题有效的解决,所以,这项技术在我国未来市场中具有较为广阔的发展前景。
1. 地源热泵存在的问题1.1 土壤性质方面的问题地源热泵系统是否具有较高的性能,完全与当地的土壤性质有关,当地土壤的热物性与气候条件直接决定了地热源的最佳间隔及深度。
在研究土壤的热特性时,通常对土壤的能量平衡、环境对土壤热物性具有的影响以及热工性能等方面进行研究。
1.2 地下热换器与地源热泵系统相结合的技术研究不够我国之前在对地热空调技术进行研究过程中,通常对地热能换热器的换热特定功能等事项上的研究比较重视,当前,地热空调技术的研究和传统的研究完全不同,传统的研究方式主要是通过线源进行传热,而当前的研究对于传热与质量转移过程中的紧密配合较为重视,这是提高地热能换热器效果的关键。
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。
综述暖通空调中地源热泵的新技术摘要:目前由于能源消耗的急剧增加,热泵作为一种通过消耗少量高品位能源,把热量由低温级上升到高温级的特殊装置而受到了人们的青睐。
本文根据作者多年的工作经验对暖通空调中地源热泵的一些新技术做出的以下分析。
关键词:地源热泵暖通发展地源热泵(ground source heat pump)也称为地热热泵(geothermal heat pump),它是以地源能土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源的系统,同时也是实现采暖、制冷和生活用水的一种系统。
它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新发展方向。
地源热泵系统根据不同的构成形式有不同的名称:地耦合式热泵、土壤热源热泵、水源热泵、地热热泵、闭环热泵、太阳能热泵、地源热泵等。
1 地源热泵背景现状我国自20世纪50年代起一些单位开始了热泵研究工作,但其发展缓慢。
直到80年代初,为了利用低品位能源和回收大量工业余热,热泵在各个领域的研究逐步形成热潮,热泵技术得到较快的发展,并有了初步的成效。
1983年,在北京召开了中国制冷学会低位热泵与热泵技术会议,发表了我国在这方面的研究成果,并指出必须进一步探讨通过热泵提高能源利用率。
地源热泵,就是把传统空调的冷凝器或蒸发器直接埋入地下,使其与大地进行热交换,或是通过中间介质(通常是水)作为热载体,使中间介质在封闭环路中通过大地循环流动,从而实现与大地进行热交换的目的。
也就是说,地源热泵是以大地为热源对建筑物进行空气调节的设备。
冬天通过热泵将大地中低位热能提高品位对建筑供暖,同时储存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下,对建筑进行降温,同时储存热量,以备冬用。
夏热冬冷地区供冷和供暖天数大致相等,冷暖负荷基本相同,用同一系统,可以充分发挥地下储能的作用。
试论热泵在暖通空调中的应用作者:王丽王金鹏来源:《城市建设理论研究》2013年第17期摘要:近年来,我国的建设事业发展十分迅猛,加强热泵在暖通空调中的应用的研究是十分必要的。
本文作者结合多年来的工作经验,对热泵在暖通空调中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:热泵,暖通空调,工程设计,应用中图分类号: S972 文献标识码: A 文章编号:目前,随着我国经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高,为了满足人们的健康生活和学习,在一些发达国家,供热和空调能耗可占到社会总能耗的25%—30%。
就当前形势来看,我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭。
矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2 、NO等有害气体成分以及CO2等温室效应气体。
大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题已日益成为各国政府和公众的焦点问题。
因此,有效利用广泛存在的低位能源,节约有限的高位能源的热泵技术越来越引起人们的高度重视。
我国建筑能耗占全国总能耗20%左右,建筑能耗中的暖通空调能耗约占其50%-60%,另外制备卫生热水的能耗也在建筑能耗中占有较大比例。
参照发达国家建筑能耗增长的历程,可以预见我国建筑能耗,特别是暖通空调及卫生热水能耗所构成的建筑冷热源能耗占国内总能耗的比重会越来越大。
但能源的来源却受到相应的限制,因此能源将出现短缺,必须采取相应的对策,其中有:(1)采用新的能源,例如:太阳能、风能等等;(2)加强房屋的隔热设施,减少房屋所散失的热量;(3)回收通风装置排风和房屋排水所带走的热量;(4)应用一次能源发电时所排放的热量;(5)通过热泵应用环境热量。
空调所耗热量一般只需要较低的温度,而且这种热量还可以借助于热泵来供应,只要消耗少量的高品位能,就可以得到足以满足房屋制冷或者采暖所需求的温度,目前,在暖通空调工程系统中主要用热泵来提供100℃以下的低温用能,因此,在满足房间采暖耗热方面,热泵是可以作出其重要贡献的。
试论地源热泵技术在暖通空调中的应用
摘要:暖通空调节能设计是绿色建筑建设中的基础内容,为了减少暖通空调设计中资源能源的应用,应用了多种绿色施工技术。
地源热泵技术在暖通空调系统中应用较为普遍,技术应用期间的节能效果比较好,想要将技术的应用效果更好的体现出来,也需要对地源热泵技术进行改进和优化,掌握技术的应用原理,注意技术应用期间的关键点,实现地源热泵技术的科学运用,为暖通空调系统的稳定运行提供基础支持。
关键词:地源热泵技术;暖通空调;应用
原来建筑工程中的暖通空调系统在运行期间需要消耗大量的能源。
建筑工程数量在不断增加的过程中,所需的资源能源量也越来越多。
地源热泵技术在应用期间,可以应用可再生能源为建筑工程供暖和制冷,将电力能源转化为供暖和制冷所需的能源,能源的消耗量比较低,对行业的可持续发展有着促进作用,实现能源的合理应用,有助于生态环境的平衡发展。
将其广泛应用到暖通工程中对建筑行业的节能建设有着重要意义。
一、地源热泵技术的应用特点
1、对周围环境的污染小
地缘热泵技术在使用期间主要是应用电能来开展后续工作,可以代替以往应用的不可再生能源,不用通过燃烧等方式来进行能源的供应,不但可以促进资源能源的科学应用,也可以降低对环境造成的影响。
这类技术在实际应用时,不会受到时间和空间的限制,在任何工作环境中都可以正常应用。
比如在比较寒冷的季节里,地缘热泵技术的应用可以为暖通空调系统提供能源;在比较炎热的季节里,也可以将地下能源应用到空调制冷系统中,为整栋建筑提供适宜的温度,不会受到环境的因素的影响。
2、可再生能力强
地源热泵技术主要应用的是清洁能源,在实际应用时,如果技术施工人员可以熟练应用该技术,根据施工需求对技术进行科学调整,可以实现清洁能源的有效应用,确保技术可以循环利用。
地源热泵技术在应用期间主要是以太阳能这类的能源为基础,这类能源都是可再生能源,可以进行持续供应,让地源热泵技术可以长久、稳定的应用,同时减少了其他能源的消耗,有助于国家的节能建设。
3、维护资金有限
将该技术合理应用到暖通工程中,可以提高整个系统的科学性,为暖通空调系统的稳定运行打下了基础。
系统维护次数减少,也会在一定程度上减少了整体的维护成本。
地源热泵技术在应用期间,应用优势较为明显,具有耐久性特点,系统中的各项设备可以长久使用,相互之间摩擦现象比较少,所以不会出现严重的磨损情况,使其可以长期应用。
该技术的应用主体存在于地下,不会暴露在空气中,可以降低外界环节对主体设备的影响,避免出现腐蚀问题。
通过对该技术的应用研究了解到,主体设备在地下环境中具有60年的应用周期,如果将其暴露在空气环境中,最长只能应用30年。
从另一方面讲,相关设备元件之间的组合是十分紧密的,所以在设备的运转过程中,支持无人工作,这也在一定程度上节约了成本。
二、地源热泵技术在暖通空调中的应用
地源热泵技术作为近些年来兴起的一项技术,能够促进我国很多设备当中节
能的性能提升。
地源热泵当中的地源所代表的则是地下资源,而在暖通空调方面,地源主要指的就是地下的低温热资源。
这些低温热资源大部分的能源都来自于太阳,而且暖通空调当中所指的地源的能量比人类活动所消耗的能量来说大很多,
作为可再生能源的地源有着十分广阔的应用前景。
1、钻孔中的应用
(1)前期阶段准备
在相关的施工单位进行实际的工作之前,首先需要进行一系列准备工作,其
目的就是保证施工工作具有一个良好的施工环境,保障后期的施工工作的质量。
在钻孔施工工作进行之前,准备工作要求相关的施工人员对施工场地进行实地勘测,结合当地的环境特点协调好施工设备的安放、调整工作,并对各个施工部门
的工作进行具体的工作核查,保证相关的施工人员以及施工设备在工作之前都能
进入工作状态。
(2)确定钻杆的位置
在钻孔工作进行的过程中,保证钻杆的水平是一项十分重要的工作,因为如
果在钻孔施工工作进展的过程中,一旦发生钻杆偏斜问题的话,就会直接的导致
钻井发生角度上的偏移,而参照钻井作业的施工标准,斜孔的问题就是一个较大
的工程事故,在严重情况下,甚至会导致塌孔问题的产生。
所以在相关的施工队
进行实际的钻孔作业的时候,一定要把钻孔的倾斜程度控制在一个合理的范围之内,在一般的情况下,工作的误差不应该超过 1%。
(3)科学处理钻孔土体
而针对钻孔作业所产生的土体,进行处理工作的过程中,应该遵循集中堆放
的处理方案,但是在实际的钻孔施工作业的时候,考虑到实际的施工场地并不是
很大的情况,堆放工作并不能够很好的进行。
要求相关的施工团队集中的将这部
分土壤存放到一个指定的区域之内,并做好土壤的隔离工作,防止因为雨水的冲
刷等其他原因,造成对周围环境的污染问题。
(4)运行维护工作
在照顾作业进展的过程中,进行作业施工工作的器械都是大型的,所以在进
行实际的施工工作的时候,相关的施工那边一定要注意相关器械的调整和运转工作,防止因为对机械的不合理控制问题,对周围建筑造成破坏的问题现象的发生。
除此之外,钻孔作业所用到的设备众多,这就需要在施工现场布置较多的线路及
管道,施工人员也需要对这些管道设备进行调整规划,避免钻孔作业对这些线路
和管道的破坏。
2、管道组装中的应用
在对工作管道进行埋设之前,为了保证相关的管道有一个较高的质量,也为
了提高埋设工作的效率,一般组装工作都是在地面上进行的。
在组装工作进展的
过程中,为了保证组装的质量,需要将所有的管道以平铺的方式在地面上进行展开,且需要保证施工地面有一定的平整度和清洁度。
在管道进行堆放的过程中,
需要保证管道之间不能有较大的挤压,以防止管道出现挤压变形的质量问题,因
而需要将堆积的高度进行控制,在一般的情况下不得超过两米。
在管道组装的过
程中需要将接头处进行热熔处理,进而控制管道连接处的密封性。
在对管道进行
切割的过程中,所使用的工具也有着具体的工作标准,这个标准主要取决于管道
的直径,如果管道的直径大于 50mm,就需要用螺旋切刀进行切割,如果管道直
径小于 50 mm,要用锯弓对管道进行实际的切割工作。
除此之外,在组装工作进
展的过程中,需要对管道之内建局进行合理的把控,确保实际的工作质量。
结语:
伴随着我国经济社会的不断发展,着眼于时下经济发展的形势,能源短缺的
问题不仅在我国出现,在国际社会都是一个较为棘手的问题,一种清洁可再生能
源技术,是时下各个国家研究的热门。
暖通空调作为一种新型的空调系统,相关
的技术十分符合时下节能环保的原则,地源热泵技术的应用,使得暖通空调的环保、节能、高效的特点,进一步的被扩大,相关技术的应用工作得到我国政府以
及行业内部的广泛关注。
参考文献:
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[3]朱蔚然.地源热泵技术在暖通空调节能中的应用[J].中国高新技术企业,
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