热源塔热泵冷热源方案浅析
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浅析地源热泵系统中冷却塔的使用夏热冬冷地区夏季空调供冷负荷往往大于冬季供暖负荷,采用土壤源热泵系统由于全年向地下土壤排热量和取热量的不平衡而容易导致土壤“热堆积”问题。
目前解决土壤热堆积问题的主要方法是采用冷却塔辅助冷却的混合式土壤源热泵系统。
然而,冷却塔辅助冷却的混合式土壤源热泵系统,由于受南方夏热冬冷地区夏季高峰负荷时期(的7、8月份)高温高湿室外气象条件的影响,将使冷却塔出水温度过高,致使土壤源热泵机组运行效率低、组能效系数COP低于额定工况;为了缓解这一问题,通常选用更大容量的冷却塔,其结果是既不经济节能,同时采用土壤源热泵系统的意义也将受到质疑。
夏热冬冷地区冷热不平衡导致的系统运行结果如下图:1,冷却塔运联方式美国制冷空调工程师协会(ASHRAE)介绍了利用冷却塔辅助冷却的混合式地源热泵系统应用于大型商业办公建筑的方法,并给出了辅助冷却装置的设计方法,也对冷却塔与地埋管换热器之间采用串联和并联两种模式的混合式地源热泵进行了实验对比,得出了采用并联式的混合式土壤源热泵比采用串联式具有更好的运行效果;科研人员对采用了冷却塔辅助冷却方式的土壤源热泵系统的控制方式进行了模拟,模拟结果表明:当土壤源热泵机组的出水温度与室外空气湿球温度的差值超过2℃时,冷却塔开始运行的控制模式具有较大的优越性;目前国内院校对利用冷却塔辅助冷却的混合式土壤源热泵系统进行了三种控制策略的实验测试研究,研究结果表明:根据土壤源热泵机组出口流体温度与周围环境空气湿球温度之差控制冷却塔运行的策略,可以较好地平衡地下土壤冷热负荷、并使系统能耗最小。
并联、串联方式如下图示:除了以上两种方式,本研究提出了另一种方式,即串并联混合式设计方法,一种基于冷却塔过渡季节土壤补偿蓄冷的混合式土壤源热泵系统土壤热恢复新方法,以应对夏热冬冷地区采用地源热泵系统容易导致土壤“热堆积”问题,同时为夏热冬冷地区土壤源热泵系统的高效节能应用与优化设计提供方法参考。
热源塔热泵工作原理及系统热源塔热泵工作原理及系统?热源塔利用低于冰点载体介质,能高效地提取冰点以下的湿球显热能,通过热源塔热泵机组输入少量高品位能源,实现冰点以下低温位能向高温位转移。
对建筑物开展供热和制冷以及提供热水的技术。
工作原理夏季,热源塔为冷源塔,是直接蒸发冷却设备。
冷源塔利用高焓值循环水在换热层表面形成水膜直接与低焓值空气充分接触,高焓值的水膜表面水蒸气分压力高于低焓值空气中的水蒸气分压力,形成压力差成为水蒸发的动力。
水的蒸发使得循环水温度降低,趋近于空气的湿球温度,为水循环制冷空调提供了温度较低的冷源。
冬季,热源塔是直接采集室外低品位能设备。
热源塔利用低焓值盐类循环溶液在换热层表面形成液膜直接与焓值较高的湿冷空气充分接触,把冷量传给空气。
接触传热的循环液体温度趋近于室外空气的湿球温度,为水循环热泵空调提供了稳定的热源来源。
1.热源塔2.热源泵3.换向站4.热泵机组5.换向站6.末端设备7.变频负荷泵8.溶液池9.膨胀水箱冷源来源——在夏季热源塔将高于空气湿球温度的循环水均匀喷淋在高于冷却塔N倍的凹凸形波板具有亲水性质填料填料层上,循环水在亲水填料面形成水膜,空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通,形成水气之间的接触面,水膜与空气直接开展显热与潜热(蒸发)的逆流换热,水份蒸发时吸收了制冷机冷却循环水余热量,降低了循环冷却水温,使冷却水接近于空气湿球温度上限值1—2℃。
热源来源——是将低于湿球温度的防冻溶液均匀喷淋在凹凸形波板具有亲液性质填料填料层上,防冻溶液在亲液填料面形成液膜,空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通,形成液气之间的接触面。
溶液在热源塔中热交换吸热主要是依靠表面液膜,在发生显热交换的同时又有潜热交换存在。
显热交换:是空气与防冻溶液之间存在温差时,由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。
潜热交换:是空气中的水蒸气凝结(或蒸发)而放出(或吸收)汽化潜热的结果。
冷热源方案分析报告一、引言随着人们对节能降耗要求的不断提高,冷热源方案的选择和优化成为了建筑设计中的重要环节。
合理选择冷热源方案不仅可以提高建筑的能源利用率,减少能源消耗,还可以降低环境污染,提升室内舒适度。
本报告将对常用的冷热源方案进行分析和评估,并给出相应的优化建议。
二、常用的冷热源方案1. 空调系统空调系统是目前建筑中最常见的冷热源方案之一。
传统的空调系统通过空调机组和冷却塔实现冷热能的转换,然后通过风管系统将冷热能输送到各个室内区域。
空调系统具有安装方便、控制灵活等优点,但同时也存在能耗较高、噪音大等问题。
2. 地源热泵系统地源热泵系统是一种利用地表或者地下土壤中的温度差异,通过热泵设备将低温热量转换为高温热量,并向建筑供热或供冷的系统。
相对于空调系统,地源热泵系统具有能耗低、环境友好等优点,但同时也存在高成本、需占用地面等问题。
3. 太阳能供热系统太阳能供热系统是通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,再通过换热器将其传递给水或其他介质,并供给建筑物进行供热的系统。
太阳能供热系统具有清洁、可再生等优势,但同时也面临受天气影响大、能量密度低等问题。
4. 余热回收系统余热回收系统是将建筑或工业过程中产生的余热进行回收利用的系统。
通过余热回收系统可以实现废热的再利用,减少能源消耗,提高能源利用效率。
余热回收系统具有节能、降低碳排放等优点,但也存在技术难度大、设备成本高等问题。
三、冷热源方案的评估指标1. 能效比能效比是评估冷热源方案效果的重要指标,它表示单位能耗下的输出效果。
能效比越高,表示能源利用效率越高。
2. 环境影响冷热源方案的选择和使用会对环境造成一定的影响,如CO2排放量、废水产生量等。
选择环保和清洁的冷热源方案可以减少环境污染。
3. 经济性经济性是评估冷热源方案的可行性和经济效益的重要指标。
包括投资成本、运营成本、回收周期等内容。
四、冷热源方案的优化建议在选择和优化冷热源方案时,需要综合考虑能效、环境影响和经济性等因素。
水源热泵采暖/制冷的方案[content]一、前言 (3)二、方案和投资 (4)三、采暖/制冷运行费用分析 (8)四、结论 (9)以往,办公用房及大型建筑多为双系统解决采暖和制冷,即冬季燃煤锅炉供暖或集中供热,夏季制冷由水冷式冷水中央空调机组或用风冷民用家用小型空调。
水源热泵是一种利用地下浅层地热资源,既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
该系统通过输入少量高品位的电能,实现低温位热能向高温位转移。
地表水的热能是基本恒定的,在冬季作为热泵供暖的热源和夏季作为空调的冷源,即在冬季,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,通过地表水(或介质)释放到地下。
通常水源热泵消耗lkW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。
与电锅炉和燃料锅炉供热系统相比,只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能转化为热量,供用户使用。
因此,水源热泵要比电锅炉节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。
由于水源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达4.4~5.4,与传统的空气源热泵相比,效率要高出40%左右,制冷时其运行费用为普通中央空调的50~60%,与风冷民用家用小型空调相比,制冷时节约运行费用60~70%。
水源热泵作为一种被国家计委、国家科委、建设部列入“十一五”规划的新技术,它有如下特点:A.属于可再生能源。
B.高效节能及低价位的运行费用。
C.环境效益显著。
D.一机多用,即可以采暖,又可以制冷,还可以全天提供生活用热水,省去了采暖设施及生活热水系统的投资。
在诸多的热泵机组品牌中意大利克莱门特机组,由于拥有独特的蒸发器专利技术,其效率比世界任何厂家生产的同类型最好的机组高出11%以上,降低了运行费用。
意大利克莱门特水源热泵,由于具有独特的系统控制技术及压缩机生产技术,是目前唯一拥有能够一次性将3℃以上可利用温度,由机组蒸发器全部提取,减少了机组对井水流量的需求,大幅度减少打井的一次性投资。
冷热源方案分析报告冷热源系统是指供应制冷与供热的设备与管网,它是建筑物能耗的重要组成部分。
在选择冷热源系统方案时,需要综合考虑建筑物的能耗需求、环境条件、经济性和可持续发展等方面因素。
以下是对不同冷热源方案进行分析的报告。
首先,常见的冷热源方案包括空调机组、地源热泵和电锅炉等。
空调机组作为常见的冷热源设备,具有制冷制热功能,适用于小型建筑物。
但是,空调机组的能耗较高,对环境的影响也较大。
在大型建筑物中,地源热泵是一种较为常见的冷热源方案。
地源热泵利用地下温度较稳定的热能来供应建筑物的制冷与供热需求,具有能耗低、环境友好的特点。
此外,电锅炉是一种清洁、高效的冷热源方案,能够提供可靠的供热服务。
然而,电锅炉需要消耗大量的电能,因此运行成本较高。
其次,冷热源方案的选择还需要考虑建筑物的能耗需求。
不同建筑物的能耗需求差异较大,因此需要根据具体情况来选择合适的冷热源方案。
例如,高层建筑通常需要较大的冷热负荷,地源热泵是一种较为适合的方案;而大型商业建筑则通常采用空调机组来满足需求。
此外,如果建筑物具有较好的节能设计,那么相应的冷热源方案可以选择较为环保、高效的设备。
再次,考虑冷热源方案的经济性也是非常重要的。
不同的冷热源设备具有不同的投资成本和运营成本。
一般来说,地源热泵的投资成本较高,但是其运行成本较低;空调机组的投资成本相对较低,但是运行成本较高。
因此,在选择冷热源方案时需要综合考虑设备的投资与运营成本,找到一个经济合理的平衡点。
最后,在选择冷热源方案时,需要考虑可持续发展的因素。
随着全球环境问题的日益突出,如何减少对环境的不良影响成为了冷热源方案选择的重要因素。
地源热泵作为一种可再生能源利用方案,具有很好的环境表现。
与传统的燃煤锅炉相比,地源热泵能够减少二氧化碳排放,减少对大气环境的污染。
因此,从可持续发展的角度来看,地源热泵是一种较为理想的冷热源方案。
综上所述,冷热源方案的选择需要综合考虑多个因素,包括建筑物的能耗需求、经济性和可持续发展等。
冷热源方案分析报告冷热源方案分析报告随着社会的发展,人们对于节能环保的要求越来越高。
而在建筑领域中,冷热源方案的选择和运用,直接影响着一个建筑的节能效果,因此,进行冷热源方案的分析是必要的。
一、冷热源方案的概念冷热源指的是为建筑提供冷热媒介的设备或系统。
冷源可以是制冷机、冰铺、吸收式制冷机等,是为建筑提供制冷的设备。
热源可以是锅炉、燃气锅炉、热泵、集中供暖等,是为建筑提供供热的设备。
二、冷热源方案的种类常见的冷热源方案有以下几种:1、传统冷热源传统冷热源即通过锅炉、制冷机等单一的设备进行建筑的供热和制冷。
这种方案适用于于建筑的面积小,能耗不大的情况下,而对于较大建筑,其能源损耗和维护成本大大增加,不利于环保及节能。
2、分布式冷热源分布式冷热源则是指多个小型的冷热源设备组合而成,包括空调主机、热泵机组等。
这种方案相较传统冷热源能量损耗更低,并且对于较大建筑分布式冷热源意味着更大的灵活性和效率。
3、太阳能冷热源太阳能冷热源是指通过利用太阳光能进行制热、制冷或太阳光直接供电。
利用太阳能,可以大大降低传统冷热源的能源消耗,具有良好的环保及节能效应。
但该方案需要和其他能源配合使用,不能独立满足建筑的需求。
三、冷热源方案的优缺点1、传统冷热源优缺点分析传统冷热源的主要优点是相对较为简单,废气废水排放费用较低,并且技术比较成熟;但其缺点是设备大、单一,造成能耗高,不利于环保与节能,易受季节影响。
2、分布式冷热源优缺点分析相较传统冷热源而言,分布式冷热源更具有灵活性和效率,有很好地节能、环保效应,并且经济上节约成本。
其缺点是需要投入更多的资金,更加复杂,需进行额外的技术支持和维护。
3、太阳能冷热源优缺点分析太阳能冷热源的优点就是环保且节能,减低了能源额消耗。
但其缺点是投资成本较高,技术要求高,而且受天气情况等因素的影响,某些时候可能不能满足建筑物的供热和制冷需求。
四、冷热源方案的选择3种方案各自有其优缺点,选择冷热源方案应根据实际需求进行。
冷热源方案分析报告冷热源方案分析报告一、引言近年来,随着社会经济的不断发展和能源消耗的不断增加,冷热源的利用和管理成为了一个非常重要的课题。
冷热源指的是在生活和生产过程中,由于一些过程需要吸热或释热,导致了余热或者是废热的产生。
这些冷热源如果没有得到有效的利用将会造成能源的浪费和环境的污染。
因此,合理利用冷热源成为了节能降耗和环境保护的一个重要手段。
本报告将对现有的冷热源利用方案进行分析和评价,从而找出最具可行性的方案,提供给相关单位作为参考。
二、冷热源的分类和特点冷热源根据温度的不同可以分为低温热源、中温热源和高温热源。
低温热源一般指的是温度在20℃以下的余热,中温热源指的是温度在150℃以下的余热,高温热源指的是温度在150℃以上的余热。
冷热源的特点主要体现在以下几个方面:1. 多样性:冷热源的特点多样,包括温度、湿度、流量、压力等多个方面,因此需要根据具体情况来进行利用。
2. 易得性:冷热源在很多生产过程中是无法避免的产生的,因此易于获取,利用方便。
3. 能量含量丰富:冷热源通常含有较为丰富的能量,如果能够有效利用,将会带来较大的经济效益。
三、现有冷热源利用方案分析1. 余热回收利用余热回收利用是当前最常见的冷热源利用方式之一,主要用于工业生产过程中。
例如,锅炉余热回收、烟气余热回收等。
该方案通过回收利用废热,提高了能源利用效率,降低了对资源的消耗。
优点:成熟的技术,应用广泛;能够很好地发挥大型工业企业的废热的利用效益。
缺点:只能利用中高温热源,对于低温热源的利用效果不佳;需要较高的技术要求和设备投入。
2. 城市冷热网利用城市冷热网利用是指通过建设和利用城市集中供热和供冷系统,将余热和冷热源进行集中利用。
通过这种方式,可以将废热和废冷直接输送给需要的用户,提高了能源的利用效率和供热供冷的可靠性。
优点:能够充分利用城市排放的废热和废冷,提高了能源利用效率;用户获取供热供冷更加方便。
缺点:需要大规模的投资和建设,对城市规划和管网建设提出了更高的要求;对于冷热能源的输送和分配需要一定的技术支持。
冷热源工程设计方案1.前言在工业生产和生活中,对制冷和供热的需求越来越大。
为了满足这些需求,冷热源工程得到了广泛的发展和应用。
冷热源工程主要包括制冷机组、供热锅炉、热泵和风能、太阳能等新能源的利用。
本文将从技术和经济两方面对冷热源工程设计方案进行详细的分析和阐述。
2.技术方案设计2.1 制冷机组在现代工业生产中,制冷机组是一种重要的冷热源设备。
其工作原理是通过压缩机将低压制冷剂蒸汽压缩成高压蒸汽,然后通过冷凝器冷却成高压液体,再通过膨胀阀减压成低温低压液体,然后通过蒸发器吸热蒸发成低温低压蒸汽,完成制冷循环。
目前,常见的制冷机组有螺杆式制冷机组、离心式制冷机组和活塞式制冷机组等。
在选择制冷机组时,需要考虑到制冷机组的制冷量、能效比、噪音、安全性以及维护保养等方面。
同时,还需要结合实际的工程需求进行综合考虑,选择适合的制冷机组。
2.2 供热锅炉供热锅炉是一种常见的供热设备,其工作原理是利用燃料燃烧产生的热能将水加热成蒸汽或热水,再通过管道输送到各个使用点,完成供热循环。
在选择供热锅炉时,需要考虑到燃料种类、燃烧效率、安全性、维护保养等方面。
同时,还需要结合实际的工程需求进行综合考虑,选择适合的供热锅炉。
2.3 热泵热泵是一种新型的冷热源设备,其工作原理是通过循环工质对流体进行换热,将低温热量提升成高温热量,从而实现热量的利用。
热泵广泛应用于工业生产、生活供暖等领域,具有节能、环保、效益高的特点。
在选择热泵时,需要考虑到热泵的换热效率、运行成本、维护保养等方面。
同时,还需要结合实际的工程需求进行综合考虑,选择适合的热泵。
2.4 新能源利用除了传统的制冷机组、供热锅炉和热泵,新能源利用也是冷热源工程设计中的重要内容。
风能、太阳能等新能源具有丰富的资源量和清洁的特点,对于解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义。
在冷热源工程设计中,借助新能源进行冷热源供应是一个重要的发展方向。
同时,需要考虑到新能源利用的技术成熟度、成本和环境影响等方面,结合实际的工程需求进行综合考虑。
建筑冷热源方案摘要建筑的冷热源方案是指在建筑中提供供暖和制冷的方法和系统,包括采用的冷热源技术和设备。
冷热源方案在建筑设计中起着至关重要的作用,直接影响建筑的能效和舒适性。
本文将从几个方面介绍一种常见的建筑冷热源方案。
首先,传统的冷热源方案通常采用锅炉和冷却塔作为热源和冷源。
锅炉在冬季为建筑供暖,通过燃烧燃料产生热水或蒸汽,然后通过管道输送至建筑内部,供应给暖气设备或热风机。
冷却塔则在夏季为建筑提供制冷,通过冷却水和蒸发冷却的原理,将建筑内部产生的热量排出。
然而,这种传统的冷热源方案存在着一些问题。
首先,它的能效较低,无法满足现代建筑对能源节约和环境保护的要求。
其次,锅炉和冷却塔需要占用大量的建筑空间,不利于建筑的合理布局和设计。
此外,锅炉和冷却塔的运行和维护成本较高,增加了建筑的运营成本。
因此,现在越来越多的建筑采用新型的冷热源方案,例如地源热泵和太阳能热水系统。
地源热泵是一种利用地下或水体中储存的热能进行供暖和制冷的系统。
它通过将地下或水体中的热能转移到建筑内部,以实现供暖或制冷的目的。
与传统的锅炉和冷却塔相比,地源热泵的能效更高,运行成本更低,且对环境影响较小。
另外,太阳能热水系统是一种利用太阳能将水加热供应给建筑的系统。
它通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,然后使用该热能加热水,供应给建筑的暖气或热水使用。
太阳能热水系统具有可再生能源的特点,能够减少对传统能源的依赖,同时对环境影响小。
除了以上介绍的几种冷热源方案,还有一些新兴的技术和设备逐渐被应用于建筑中。
例如,地下水循环系统是一种利用地下水进行供暖和制冷的系统。
它通过管道将地下水引入建筑,然后通过热交换设备将建筑内部的热量传递给地下水。
地下水循环系统具有能效高、无污染等优点,但需要特定的地理条件和设备。
总之,建筑的冷热源方案在现代建筑设计中具有重要作用。
传统的锅炉和冷却塔已经逐渐被新型的冷热源技术和设备所替代,如地源热泵、太阳能热水系统和地下水循环系统。
新型热源塔热泵系统使用计划方案一、实施背景随着全球经济的发展,能源消耗量越来越大,同时带来的环境污染问题也越来越严重。
传统的取暖方式,如燃煤、燃油等,不仅能源消耗量大,而且排放的废气也会对环境造成污染。
因此,寻找一种新型的、环保的、高效的取暖方式已经成为未来的发展趋势。
热泵系统是一种新型的、环保的、高效的取暖方式,其工作原理是通过空气、地源或水源等低品位的热能来提取高品位的热能,从而实现取暖。
而新型热源塔热泵系统则是在传统的热泵系统基础上进行了改进和创新,可以更好地适应不同的使用场景。
二、实施计划步骤1.方案设计:根据实际情况,确定新型热源塔热泵系统的设计方案,包括热源塔的位置、尺寸、材料等。
2.设备采购:根据设计方案,采购所需的设备,包括热泵、热源塔、管道等。
3.安装调试:将所采购的设备安装在指定位置,并进行调试,确保系统正常运行。
4.运行管理:在系统正常运行后,需要进行运行管理,包括定期检查设备、维护保养等。
三、工作原理新型热源塔热泵系统的工作原理是将空气等低品位的热能通过热泵提取,并通过管道输送到热源塔中进行储存。
当需要取暖时,将储存的热能通过管道输送到室内进行供暖。
四、适用范围新型热源塔热泵系统适用于各种建筑物的供暖,包括住宅、商业建筑等。
五、创新要点新型热源塔热泵系统的创新要点在于热源塔的设计,通过热源塔的储存,可以更好地适应不同的使用场景。
六、预期效果新型热源塔热泵系统的预期效果在于提高取暖效率,降低能源消耗量,减少环境污染。
七、达到收益新型热源塔热泵系统的收益主要体现在节约能源、降低成本、保护环境等方面。
八、优缺点优点:新型热源塔热泵系统能够提高取暖效率,降低能源消耗量,减少环境污染,对于节约能源、环保等方面具有显著的优势。
缺点:新型热源塔热泵系统的安装和维护成本较高,需要专业人员进行操作和维护。
九、下一步需要改进的地方未来需要进一步改进新型热源塔热泵系统的技术,降低成本,提高效率,使其更加适应各种不同的使用场景。
浅谈南京某项目冷热源方案设计王全宝摘要:本文以南京某滨江区域的滨水城市综合功能区为例,统筹考虑规划区能源需求,分析规划区内能源资源条件,从能源高效利用、节能减排角度出发,构建经济高效、安全可靠的冷热源系统。
通过各方案比较得出江水源热泵系统方案结论,并对江水源热泵系统的关键技术实施要点进行了分析。
关键词:冷热源;节能减排;江水源热泵系统;可再生能源;水质1、引言水源热泵是可再生能源利用方式的一种,具有高效、节能、环保等特点。
长江水供冷供热已经在很多项目中得到成功的应用,其全年水体水温满足江水源热泵机组制冷和制热的要求,充分利用其作为空调冷热源,不仅能够大幅降低空调能耗,降低对电网及燃气供应尖峰压力的冲击,同时还能缓解城市热岛效应,改善室内环境及城市热环境。
2、冷热负荷需求本规划区内建筑类型包括商业、旅游文化、酒店、办公等,总建筑面积约120万平方。
从项目的建设时序和总体经济性出发,将规划区内建筑分为2个供能区块。
本项目建筑负荷大,密度高,采用集中供能模式具有明显的节能和经济效益。
据此,每个供能区块各设置一个能源站,集中输送冷热媒水,满足各楼宇空调和采暖的需求。
文旅、酒店等建筑有生活热水和蒸汽的需求,这些在冷热源方案设计中都讲予以考虑。
冷热负荷需求预测是进行能源系统规划的基础,系统方案选择的依据。
本次利用负荷动态模拟软件EnergyPlus对各分区进行全年逐时负荷分析。
空调负荷模拟结果见表2.1,图2.1~2.4。
图2.4 #2能源站全年逐时空调热负荷变化图表2.1 能源站全年累计空调负荷表3、项目能源资源条件3.1 常规能源规划区内有天然气管道接入。
此外,项目所在区域两侧分别有 0.8Mpa 蒸汽管道接入,蒸汽量充足。
3.2 可再生能源3.2.1 太阳能南京市年辐照量为 1219 kWh/m2,属于表 3.2-1《GB/T 31155-2014 太阳能资源等级总辐射》中规定的太阳能资源丰富的C级地区。
冷热源方案分析报告冷热源方案分析报告一、背景介绍随着现代城市化进程的加速和人们生活水平的提高,建筑物的能耗成为了一个严重的问题。
其中,冷热源系统是建筑物的能耗中重要的组成部分。
目前,常见的冷热源技术主要有空调系统、地源热泵、天然气、太阳能等。
针对某一建筑物的冷热源方案应根据建筑物的特点、用途、气候和经济情况等综合因素来确定,以保证建筑物的舒适性和经济性。
本文报告分析了某高层住宅小区的四种冷热源方案,包括空调系统、地源热泵、太阳能和城市燃气。
通过多方面的对比和分析,旨在为该小区的冷热源技术选择提供参考和依据。
二、方案比较1. 空调系统空调系统作为一种常见的的冷热源技术,具有安装简便和操作易行的优点,同时也具有较高的舒适度和效率。
但是,空调系统的运行成本较高,不利于降低能耗和提高经济性。
同时,空调系统的喝声较大,造成了噪音污染,影响了居住环境质量。
2. 地源热泵地源热泵是一种采用地下热能进行空调制冷和供暖的技术。
该技术占地面积小,安全性高,对环境污染较小。
而且,地源热泵的能源利用效率高,且能采用夜间电价制度,降低成本和能耗。
但是,该技术的初期投入较大,系统的维护和保养成本也较高。
3. 太阳能太阳能作为一种新型的清洁能源,具有环保、安全、易获取的特点。
在住宅区中,太阳能热水器可以用来供热,减少了燃料的消耗和环境污染,同时也能够节省运行成本。
然而,太阳能的供暖效果有限,需要配合其他的加热系统。
4. 城市燃气城市燃气作为一种传统的供暖方式,具有用途广泛和运行稳定的优点。
它能够在短时间内达到需求的温度,且配套设施齐全。
但是,城市燃气的燃料费用高,而且对环境污染严重,不符合环保要求。
同时,城市燃气的运输、存储和使用面临一定的安全隐患。
三、方案选择建议针对该小区的特点和需求,我们就四种冷热源技术提出了以下的建议:1. 空调系统不适用于该小区,因为它的高运行成本和噪音污染问题会影响居住质量。
2. 地源热泵和太阳能可以结合利用,用于小区的热水供应和部分的供暖,既能够保证舒适性,又能够节能降耗。
中央空调热泵冷热源方案浅析内容摘要:冷(热)源来源经济与否直接关系建筑物空调的初投资与综合运行费用。
本文以实际设计方案为例,对不同制冷机冷源与热泵热源来源方案进行了综合性经济分析、比较,从而得出结论:用“热源塔热泵”系统可实现冷暖空调卫生热水三联供,的确是一个经济合理的方案。
热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却热回收制冷机,可以向酒店免费提供卫生热水和桑拿热水;过度季节制取卫生热水时产生的冷量可供餐厅、娱乐及多功能厅空调免费利用;冬季热泵的低品位热源来自高效宽带无霜热源塔系统,可有效地保障热泵供暖及卫生热水所需要的低品位热源。
在无锅炉等辅助热源条件下,热源塔热泵经受住南方五十年一遇的冰冻期考验,室内供暖温度达到30℃,热水45℃以上。
系统运行可靠维修量小,这种无需设计锅炉、水源和地埋管等辅助热源系统的热泵,初投资经济合理,室内外机械设备综合占地面积都比较小、节能效果明显,以及对周围环境影响符合国家环保标准的空调冷(热)源来源方式,值得和大家交流探讨。
关键词:热源塔;冷(热)源;热源塔热泵1.工程概况桐庐大酒店位于城市发展的商业中心——杭州市桐庐县城区。
桐庐大酒店是按四星级酒店标准设计的集客房、餐饮、娱乐、休闲、会议、办公及商场为一体的多功能综合性项目。
2.不同冷(热)源热泵方案初投资比较2.1混合源地源热泵冷(热)源与初投资系统性能南方地区制冷负荷大于供暖+热水负荷的20%左右,为维持地下土壤温度场的平衡,实现经济运行目的,设计采用混合源(地埋管+冷却塔)地源热泵。
地下土壤源温度场可维持在16~22℃之间变化,热泵热源温度平均保持12~6℃之间变化,。
热泵是以15℃热源作为供热量指标,在热源温度12~6℃条件下运行供热虽有衰减,但仍能满足2500KW供暖和热水负荷的需求量。
热泵供热性能系数COP值可达3.5以上,主要是依靠昂贵造价的地源埋管系统作陪衬,才能实现单项运行经济指标的高效。
系统初投资近期原萨斯特地源埋管钻井施工队在为浏阳市一座别墅做地源埋管,岩层钻孔单井深度35米,钻机日进尺深度只有10米,井深造价超过100元/米。
实验楼空调系统冷热源方案分析《建筑节能杂志》2023年第八期1初投资分析空调系统初投资由两局部组成:①主要空调设备的购置费用;②设备安装所耗管材、阀件、保温材料和人工费用等。
不同厂家不同型号设备的购置费用有很大差异,本文根据甲方要求对主要设备进展了选型,详细如下。
1.1主要设备地源热泵系统的主要设备包括热泵机组、地埋管、循环水泵等。
螺杆冷水机组加蒸汽系统的主要设备包括螺杆冷水机组、冷却塔、板式换热器、循环水泵等。
依据该试验楼的冷热负荷计算结果,两种方案的主要设备选型如表1所示。
1.2初投资比拟空调系统的初投资是空调设备购置及安装费用的总和。
两种方案的初投资费用如表2所示。
另外,螺杆冷水机组加蒸汽系统方案,冷水机组在屋顶设置冷却塔需对屋顶加固,蒸汽供暖需要对原有蒸汽管道扩容。
依据甲方估算,屋顶加固费用约为30万元,蒸汽管道扩容费为90万元;地源热泵系统方案,铺设地埋管时会破坏局部路面,路面复原费用甲方估量为4万元。
由表2可见,螺杆冷水机组加蒸汽系统方案的总初投资为299.7万元,地源热泵系统方案的总初投资为360.9万元。
对于该工程,地源热泵系统方案比冷水机组加蒸汽系统方案的初投资高61.2万元,高出约20.4%。
2运行费用分析空调系统的运行时间直接影响空调系统的年运行费用,因此,在计算空调系统的年运行费用之前应先确定该空调系统的详细运行要求。
2.1运行时间依据该试验楼的使用状况,空调系统运行要求为:夏季供冷期为150d,每天运行11h,其中空调系统满负荷运行的时间约占空调总运行时间的10%,75%负荷的运行时间约占空调总运行时间的30%,50%负荷的运行时间约占空调总运行时间的50%,25%负荷的运行时间约占空调总运行时间10%;冬季供暖期为120d,每天运行11h,其中满负荷运行的时间约占冬季空调总运行时间的10%,60%负荷的运行时间约占空调总运行时间30%,30%负荷的运行时间约占冬季空调总运行时间的60%。
热源塔热泵的原理及其应用摘要:热源塔空调系统,是针对中国南方地区冬季潮湿阴冷,空气湿度大,传统空调风冷热泵在冬季供热时严重结霜,融霜耗电大,热泵效率低,而采用燃油、燃气、煤为主供取热时,其能耗高又污染环境,在这种背景下开发地具有国际领先水平的热泵空调设备及系统工程技术。
本文介绍了热源塔热泵系统的原理、特点及热源塔热泵系统的选择和应用。
关键字:热源塔;热泵机组;低温高湿0.背景在我国南方地区,尤其在冬季,该区域没有北方的集中供暖,较多采用电加热或电热辅助以及燃油、燃气锅炉等方式供暖,高品位能源消耗较大。
同时,由于特殊的气候条件,形成了冬季室外空气“低温高湿”的特点,使得目前此区域内较常使用的空气源热泵系统室外换热器难以维持在干工况运行且结霜严重,各项性能系数大大降低。
针对此地区气候特点,结合空气源热泵及水冷机组用冷却塔的优点,为改善室外换热器湿工况运行的不利条件,同时利用冬季湿空气显热及水蒸气相变潜热并推迟室外侧翅片表面结霜时间,开发出了一套名为热源塔热泵的新型热泵系统。
1.热源塔热泵系统的原理热源塔是利用水和空气的接触,冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积,利用冰点低于零度的载体介质,高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能,通过向热源塔热泵机组输入少量高品位能源,实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。
夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。
1.1 热源塔的构成和分类从构造上看,热源塔主要由围护构架、旋流风动系统、低温高效换热器、汽液分离系统、凝结水分离系统、低温防霜系统(如图1所示)组成。
其中,围护构架包括塔体框架、顶部的出风筒,侧壁的围护板及进风栅;旋流风动系统由位于风筒内部的变速电动机控制装置和斜射旋流风机组成;低温高效换热器由围护构架内部的高效肋片、换热管、进液口及出液口构成;低温高效换热器上方设有由斜流折射分离器和斜射旋流分离器构成的汽液分离系统;低温高效换热器下方设有由接水盘、凝结水控制装置和溶液控制阀构成的凝结水分离系统;还设有由溶液池、喷淋泵控制装置、喷淋器构成的低温防霜系统。
热源塔热泵冷热源方案浅析桐庐好的大酒店有限公司方国明内容摘要冷(热)源来源经济与否直接关系建筑物空调的初投资与综合运行费用。
本文以实际设计方案为例,对不同制冷机冷源与热泵热源来源方案进行了综合性经济分析、比较,从而得出结论:用“热源塔热泵”系统可实现冷暖空调卫生热水三联供,的确是一个经济合理的方案。
热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却热回收制冷机,可以向酒店提供免费卫生热水和桑拿热水;过度季节提供卫生热水时产生的冷量可满足、餐厅、娱乐及多功能厅冷负荷;冬季热泵的低品位热源来自高效宽带无霜热源塔系统,可有效地保障热泵供暖及卫生热水所需要的低品位热源。
在无锅炉等辅助热源条件下,热源塔热泵经受住南方五十年一遇的冰冻期考验,室内供暖温度达到30℃。
系统运行可靠维修量小,比混合源地源热泵冷(热)源减少60%左右的初投资,年减少综合经济费用11.6%。
这种无需设计锅炉、水源和地埋管等辅助热源系统的热泵,初投资经济合理,室内外机械设备综合占地面积都比较小、节能效果明显,以及对周围环境影响符合国家环保标准的空调冷(热)源来源方式,值得和大家交流探讨。
关键词:热源塔、冷(热)源、热源塔热泵1. 工程概况桐庐大酒店位于城市发展的商业中心——杭州市桐庐县城区。
桐庐大酒店是按四星级酒店标准设计的集客房、餐饮、娱乐、休闲、会议、办公及商场为一体的多功能综合性项目。
地上建筑面积:34210 m²。
地下建筑面积:3160 m²。
夏季制冷负荷为2500KW,冬季供热负荷为2000KW。
单位面积冷指标为70.4W/ m²。
单位面积热指标为58.5W/ m²。
热水负荷为500KW。
2. 不同冷(热)源热泵方案初投资比较2.1混合源地源热泵冷(热)源与初投资系统性能南方地区制冷负荷大于供暖+热水负荷的20%左右,为维持地下土壤温度场的平衡,实现经济运行目的,设计采用混合源(地埋管+冷却塔)地源热泵。
地下土壤源温度场可维持在16~22℃之间变化,热泵热源温度平均保持12~6℃之间变化,。
热泵是以15℃热源作为供热量指标,在热源温度12~6℃条件下运行供热虽有衰减,但仍能满足2500KW供暖和热水负荷的需求量。
热泵供热性能系数COP值可达3.5以上,主要是依靠昂贵造价的地源埋管系统作陪衬,才能实现单项运行经济指标的高效。
系统初投资近期原萨斯特地源埋管钻井施工队在为浏阳市一座别墅做地源埋管,岩层钻孔单井深度35米,钻机日进尺深度只有10米,井深造价超过100元/米。
在大型建筑物中用地紧张,单井深度可达到80~100米,随着井深增加岩层硬度会更高,井深造价为120~200元/米之间( 四川地源热泵示范工程)。
采用混合源地源热泵机组及冷(热)源地源埋管系统的初投资为710.00万元左右(详见表1)。
2.2空气源热泵冷(热)源与初投资系统性能酷暑制冷,空气源热泵的制冷效率与室外气候有直接的关系,随室外温度的升高而降低,机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加。
空气温度35℃,出水温度7℃,空气源热泵制冷能效比EER值在2.5左右。
隆冬供热,南方地区受特定地质与气候条件因素影响,成为冷暖气流对峙区“低温高湿”,空气中低品位“潜热”含量高,空气源热泵因构造缺陷,不能有效地利用低品位热源,持续期累计约50天左右(-5~2℃温度有近10天左右,2~5℃温度有近40天左右)。
当空气源热泵迎面风速为2M/S时,室外空气干球温度在0~5℃,相对湿度>80%时结霜最为严重,此时平均每小时化一次霜,按现代技术不停机旁通换向化霜程序,一次化霜的时间不少于8分钟左右(包括室内反向取热)。
空气源热泵在0~5℃条件下处于无霜至结满霜与半结霜状态下运行,供热性能下降35~40%;化霜减少的供热量达15~20%左右。
因此,在最恶劣工况条件下空气源热泵机组的实际供热输出量,只有标准工况供热量的50%左右,供热性能系数COP平均只有1.5左右。
系统初投资冬季酒店供热需求量为2500KW,选择空气源热泵方案,容量应按实际供热能力确定为:Q = Q0•δ + R Q0 为设定的标准供热量、δ为实际供热系数、R为辅助热源;Q0 = 3800KW δ= 0.53 R = 500KW Q = Q0• δ+ R = 3800 * 0.53 + 500 = 2514KW 设计采用标准制冷量为3800KW空气源热泵机组加500KW辅助电加热装置,能够满足制热最不利工况下供热。
根据涡旋压缩机构造不适应空气源热泵结霜后,长期处在高压差下运行,容易损坏等因素,应采用螺杆压缩机组,空气源热泵主机方案初投资为716.00万元左右(详见表1)。
2.3 热源塔热泵冷(热)源与初投资系统性能热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却制冷机,冬季为高效宽带无霜空气源热泵。
由冷热源吸收设备——闭式热源塔和低位热源提升设备——低热源热泵组成。
采用宽带小温差传热设计,比传统空气源热泵结霜温度下降了5~6℃,环境空气温度高于1.5℃以上时属于无霜运行期,减少了85%的结霜机率。
当环境空气温度低于1.5℃以下时累计时间约10天左右,为防止零下温度湿空气遇蒸发器结霜,系统设计了负温度防霜系统,自动喷淋环保防冻溶液降低换热器表面冰点,待低温期过后采用浓缩装置分离水份,保障了热源塔热泵在最恶劣工况下0~5℃供热性能系数COP值不低于3.2。
系统初投资冬季酒店供热需求量为2500KW,选择热源塔热泵方案,容量应按实际供热能力确定为:Q = Q0•δ + R Q0 为设定的标准制冷量、δ为实际供热系数、R为辅助热源;Q0 = 3450KW δ = 0.75 R = 0KW Q = Q0•δ + R = 3450 * 0.75 + 0 = 2587KW 设计采用标准供热量为3450KW热泵热水机组,能够满足制热最不利工况下供热。
系统应采用满液式螺杆压缩机组,热源塔热泵及冷(热)源初投资方案为445.00万元左右(详见表1)。
2.4不同冷(热)源及机组配置初投资分析表小结:混合源地源热泵冷(热)源与初投资710.00万元左右;空气源热泵方案初投资为716.00万元左右;热源塔热泵及冷(热)源初投资方案为445.00万元左右,是三个空调方案中最低的。
3. 不同冷(热)源热泵方案能耗比较在对方案进行综合经济性比较时,首先应注意比较基准的基本一致。
应用相同设备档次、能源价格等基准条件进行比较,才能保证比较结果的科学性和合理性。
对比方案全部采用满液式螺杆机组。
小结: 酒店平均电价为0.815元/kwh,酒店为度假旅游服务,冬季为服务淡季。
具体能耗如下:① 混合源热泵方案系统耗电为2249330 kwh,能耗为2249330×0.815=1833203元(183.32万元);② 空气源热泵方案系统耗电为3195532 kwh,能耗为3195532×0.815=2604358元(260.44万元);③ 热源塔热泵方案系统耗电为2321101 kwh,能耗为2321101×0.815=1891697元(189.17万元)。
4. 不同冷(热)源热泵方案选择与确定4.1 混合源地源热泵方案最初的设计方案是采用地下水源热泵机组,由于项目建筑红线建筑范围内,场地基础地质岩体广布,地质构造复杂,经水文地质勘测找不到足够的地下水源来作为热泵系统的冷(热)源,而地源土壤源打孔费用和机组造价高达710.00万元左右,对比其它节能空调系统增加初投资265.35 万元,年支付贷款利息为27.76万元,全年节能回报只有5.85万元左右。
且本项目又处在市中心,没有足够可利用的空地打孔。
因此,地下水源、地下土壤源冷(热)源方案虽然节能,没有成熟可靠的条件使用。
更何况节能费用尚不能抵消增加的初投资贷款利息。
4.2 空气源热泵方案在地源热泵方案被否定后,考虑采用空气源来作为来作为热泵系统的冷(热)源方案。
夏季,空气源热泵的冷源来自空气冷却,空气源动力风机的噪声也会对周边环境及酒店自身产生影响,冷却效果受“高温酷暑”环境温度影响,最恶劣工况时能效比只有EER=2.5左右,比水蒸发冷却增加了近一倍的能耗。
冬季,空气中低位“潜热”含量高,空气源热泵因构造缺陷不能有效地利用低位热源,结霜降低机组换热效率,而除霜既要耗能又影响连续供暖能力;当室外温度过低,会使机组保护停机不能正常工作,即使可以工作,其效率也很低,影响酒店的正常经营。
而其空气源热泵螺杆机组造价高达716.00万元左右,对比其它节能空调系统增加初投资271.65万元,年支付贷款利息为28.4万元,全年能耗对比其它节能空调系统增加71.27万元左右。
4.3 热源塔热泵方案经慎重考虑科学论证后,最后提出一种介于水冷却制冷机节能与无霜空气源热泵之间的组合制冷与热泵系统。
经多方面研究与网上市场调查了解到,热源塔热泵可有效地解决了地下水源热泵无水源,地源土壤源热泵造价高,传统风冷热泵夏季制冷能耗高、冬季供热翅片换热器易结霜降低换热效率、化霜耗能等问题,造成供热能耗高。
热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却制冷机,冬季为高效宽带无霜空气源热泵,经受住南方五十年一遇的冰冻期考验,客房供暖温度达到30℃。
热源塔热泵冷、暖空调和热水三联供一机三用,无需辅助热源,节能环保、高效,且初投资合理,热源塔热泵冷(热)源系统造价为445.00万元左右,与其它热泵方案对比如下:① 对比混合源地源热泵方案减少初投资265.35 万元,减少年还贷利息27.76 万元,能耗增加5.85万元,实际比混合源地源热泵方案年减少21.91万元的费用。
② 对比空气源热泵方案减少初投资271.65 万元。
减少年还贷利息28.41 万元,年节能耗减少71.27万元左右,实际比空气源热泵方案年减少99.68万元的费用。
5. 结论通过不同对热泵及冷(热)源系统方案进行的综合经济分析不难看出,热源塔热泵冷(热)源系统作为大中型建筑物(特别是酒店服务业)中央空调系统的冷(热)源具有明显的初投资低、节能和性能稳定优势。
不受区域地质及自然环境的限制,在气候适宜的长江流域以南地区可在冬、夏过度季节共用,省去了锅炉设备、水源和地埋管等辅助冷(热)源系统,符合我国南方地理情况。
一机三用,设备利用率高。
热源塔夏季制冷具有比冷却塔更好的冷却效果,较低的风速令人满意的噪音;冬季热源塔由于采用了宽带小温差传热设计,吸取低品位热源能力比窄带空气源热泵换热器结霜温度下降了5~6℃,减少了85%的结霜机率。
在环境负温度运行期间,设计有喷淋防霜系统以及旋流汽液分离消噪系统,有效地控制了对环境的污染。
热源塔热泵系统全年可比空气源热泵年节约综合运行费用61% 左右,减少初投资271.65万元;比混合源地源热泵系统年节约综合运行费用11.6% 左右,减少初投资265.35万元。