地源热泵空调美国的基本做法
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地源热泵的工艺流程Ground source heat pump (GSHP) systems are becoming increasingly popular as a sustainable heating and cooling solution for residential and commercial buildings. These systems utilize the stable temperature of the earth to provide efficient heating in the winter and cooling in the summer. They are environmentally friendly alternative to traditional heating and cooling systems that rely on fossil fuels.地源热泵(GSHP)系统越来越受到人们的青睐,作为住宅和商业建筑的可持续供暖和制冷解决方案。
这些系统利用地球稳定的温度,在冬季提供高效的供暖,在夏季提供制冷。
它们是对传统依赖化石燃料的供暖和制冷系统的环保替代方案。
The process of a ground source heat pump system involves several key components. It starts with a network of underground pipes, known as ground loops, that are buried in the earth. These loops are filled with a heat transfer fluid, which absorbs heat from the ground in the winter and releases heat into the ground in the summer. Thefluid is circulated through the loops by a pump, which is powered by electricity.地源热泵系统的工艺流程涉及几个关键组件。
地源热泵采暖空调热水三联供技术解析地表土壤和水体是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用的500倍还多(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量);它又是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的平衡。
地源热泵是一种利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖制冷空调系统,地源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
地源热泵技术的成功使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为现实。
近十几年来,尤其是近五年来,地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃。
可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
一、技术描述概念地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源(也称为地源能,包括土壤、地下水、地表水、河水、海水、湖水等),同时实现建筑采暖、制冷和生活热水三联供的高效节能空调技术。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),以地源能作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源。
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,释放到地下去。
技术原理A、地源热泵制冷空调:冷凝器以地源为冷却源,在蒸发器中输出低温冷冻水用于建筑物的空调或生产工艺的低温冷却水。
B、地源热泵采暖、供热:地源热泵用于建筑物采暖或供热时,需要的热量从冷凝器中获得,地源作为低温热源输入蒸发器中。
C、地源热泵制冷、供热:夏季空调季节,需要供冷的同时需要提供生活用热水,地源热泵就能同时提供空调所需的冷量和生活热水所需的热量。
技术指标地源能(土壤、地下水)温度:11~30℃制冷温度:7~9℃制热温度:>55℃(采暖)、>50℃(热水)制冷、制热效率:>4.2技术优势高效节能地源热泵机组利用土壤或水体温度冬季为12-22℃,温度比环境空气温度高,热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高;土壤或水体温度夏季为18-32℃,温度比环境空气温度低,制冷系统冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率大大提高,可以节约30-40%的供热制冷空调的运行费用,1千瓦的电能可以得到4千瓦以上的热量或5千瓦以上冷量。
节能与环保1 前言 开式回路地源热泵系统,主要是指以地下水为冷热源的热泵系统,近年来在我国越来越广泛地应用于供热、供冷及热水供应。
地下水热泵系统与传统的冷热空调系统相比效率更高,而且通常比相应的闭式回路地源热泵系统初投资低。
但这种系统的主要缺点是在运行时需要抽取大量的地下水。
我国总体上是一个缺水的国家,特别是北方地区水资源的短缺是制约当地经济发展的主要因素之一。
因此,采用这种系统首先取决于是否有充足的地下水资源;同时,它对环境的影响也是不可忽视的。
为此,我国在推广地下水热泵时应该借鉴发达国家在这方面的做法。
美国开式回路地源热泵利用地下水的若干规定2 美国的相关规定 在美国,联邦、州以及地方政府对地下水质的保护都负有责任和管辖权。
对于设计和安装人员有以下四个主要方面的规定: a.用水许可:开式回路系统的使用者必须获得取用水的权利。
b.打井:在打井时须符合水井标准。
c.地面排放:必须了解国家消除污染物排放体系(NPDES)的规定。
在美国这个机构管理水的地面排放。
d.地下灌注控制:热泵用水的回灌由联邦或州的地下灌注进行计划管理。
如果州没有相关的立法,则需向联邦环保署申请地下灌注控制计划。
摘 要:基于保护地下水资源及蓄水层水质的需要,在美国对于采用开式回路地源热泵系统有明确的规定,系统安装前都必须确定用水许可的责任和明确的排放处理方案。
美国的作法可供我国在推广应用地源热泵系统时借鉴。
关键词:地源热泵 地下水 环境影响文/李琴云 刁乃仁 方肇洪(山东建筑工程学院地源热泵研究所)2.1 用水许可规定 获得一张取水许可证的困难程度在各州之间,甚至在同一州的不同地方各不相同。
有的州仅要求将井登记注册,而大多数州则要求申请用水许可证。
正常情况下,如果每天的用水量保持在一个确定的额度之下(一般为3.8m3/d~38m3/d),或是家庭用井,就不需要申请许可证。
在美国有些地方,取水许可所涉及的地域面积大小也很重要。
意大利克莱门特中央空调地源热泵方案推荐书XXXXXXXXXXXXXXXXXXX地源热泵中央空调方案一、地源热泵空调系统简介地源热泵中央空调系统是一种从地下土壤资源中提取热量的高效、节能、环保、再生的供热(冷)系统。
该系统集成熟的热泵技术、暖通空调技术、配套地质勘察技术于一体,在相对稳定的土壤温度下高效、稳定、经济的运行。
地源热泵中央空调系统是由末端(室内空气处理末端等)系统、地源热泵中央空调主机(又称为地源热泵)系统和地下埋管系统三部分组成。
为用户供热时,地源热泵中央空调系统从地源中提取低品位热能,通过电能驱动的地源热泵中央空调主机(热泵)“泵” 送到高温热源,以满足用户供热需求。
为用户供冷时,地源热泵中央空调系统将用户室内的余热通过地源中央空调主机(制冷)转移到地源中,以满足用户制冷需求。
用户(室内末端等)系统由用户侧水管系统、循环水泵、水过滤器、静电水处理仪、各种末端空气处理设备、膨胀定压设备及相关阀门配件等组成。
地源中央空调主机系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、各种制冷管道配件和电器控制系统等组成。
地下埋管系统由地下埋管、循环水泵、水过滤器和阀门、配件等组成。
制冷工况的实现只需通过合理地设计用户系统和地埋管系统管道和阀门,切换阀门来实现进蒸发器的地埋管系统循环水改进冷凝器,进冷凝器的用户系统循环水改进入蒸发器,以达到制冷的目的。
(反之则为供热工况)地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多,而且是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。
这使得利用储存于其中的似乎无限的太阳能或地能成为可能。
所以说,地源热泵是利用可再生能源的一种有效途径。
地下温度恒定的特点也使热泵机组运行更可靠、稳定,保证了系统的高效性和经济性。
通常地源热泵消耗1KW的能量,用户可以得到4.5KW以上的热量或冷量。
地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,节省运行费用50%左右。
地源热泵原理制冷的的原理地源热泵(Ground Source Heat Pump,GSHP)是一种利用地热能进行制冷的设备,它的工作原理是通过地下的地热能来实现制冷效果。
地源热泵制冷的原理主要包括四个步骤:地地热能吸收、膨胀阀调节、蒸发制冷和冷凝排热。
首先,地源热泵通过地下的地热能吸收来进行制冷。
地下温度相对较稳定,通常在10C到25C之间。
热泵通过地下热交换器,将地下的地热能传递到热泵系统中。
地热能被吸收后,热泵系统会将其送至换热器。
接下来,膨胀阀调节是地源热泵制冷的重要步骤之一。
在换热器中,高温的地热能经过膨胀阀,压力减小,温度也随之降低。
通过这个过程,地热能转变为低温的低压气体。
随后,蒸发制冷过程开始。
低温的低压气体流经蒸发器,与室内空气进行热交换。
由于低温气体的特性,它会吸收室内空气的热量,并将室内空气温度降低。
这个过程类似于冰箱的制冷原理。
最后,热泵系统中的低温气体流经冷凝器,这是最后一步的制冷过程。
在冷凝器中,高温的中央空调系统的冷却介质(如水或空气)与低温气体进行热交换。
这样,热量从低温气体传递到冷却介质,使得低温气体温度进一步升高。
冷却介质也因此得到加热。
除了以上四个步骤,地源热泵制冷还需要回收系统中的废热。
在制冷过程中,废热会通过回收装置进行回收利用,再经过热泵系统的循环利用。
总结来说,地源热泵制冷的原理是通过地下的地热能,经过吸收、膨胀阀调节、蒸发制冷和冷凝排热等步骤的循环过程,将地热能转化为制冷效果。
这种利用地热能进行制冷的方式,不仅能够节省能源,降低能源消耗,同时也对环境友好。
地源热泵制冷制热原理今天咱们来唠唠地源热泵制冷制热的原理,这可挺有趣的呢!首先呢,地源热泵是个很神奇的东西。
它主要是利用了地下的恒温特性。
大家想啊,地下不管是夏天还是冬天,温度都相对比较稳定。
那它怎么制冷制热呢?咱先说说制冷吧。
地源热泵里有一种叫制冷剂的东西,这个制冷剂在系统里跑来跑去的。
它先在室内的蒸发器里吸收热量,这时候屋子里的热就被它吸走啦,房间就凉快下来咯。
然后呢,制冷剂带着热量跑到地下的管道里。
这里就是关键啦,地下温度低热量就很容易散发出去,传给地下的土壤或者岩石啥的。
我觉得这中间的热量传递过程很巧妙,就像一种无声的交流一样。
制热的时候呢,过程有点反过来哦。
制冷剂先在地下的管道里吸收地下的热量,这时候它就变得热乎乎的啦。
然后带着这些热量回到室内的换热器,把热量释放出来,屋子里就暖和起来了。
当然,这个过程听起来简单,实际操作起来还有不少小细节需要注意呢。
比如说,地下管道的铺设就很有讲究。
管道要埋得合适才行,不能太浅也不能太深。
我个人觉得,这得根据当地的地质情况来决定,要是没弄好,可能会影响整个地源热泵的效率呢。
而且啊,设备的选择也很重要。
不同的地源热泵设备,性能也不太一样。
刚开始了解这个地源热泵制冷制热原理的时候,可能会觉得有点复杂,不过没关系,多看看就会明白啦。
在整个过程中,还有一些小部件也起着重要的作用,像是压缩机啥的。
压缩机就像一个大力士,推动着制冷剂在系统里循环流动。
如果压缩机出了问题,那整个制冷制热过程可能就会受到影响。
这就好比一个队伍里的队长,如果队长不行,队伍就不好带啦,哈哈。
哎这就是地源热泵制冷制热的大概原理啦。
虽然我讲得可能不是特别精确,但大致就是这么个事儿。
希望大家看了之后,对地源热泵有个更清楚的了解呢!。
∙简介:地源热泵是地下土壤层为冷(热)源对建筑物进行供暖、供热水和空调供应的技术。
∙关键字:地源热泵,GSHP,中央空调,地暖,热水系统一、地源热泵简介1.1地源热泵技术简介地源热泵是地下土壤层为冷(热)源对建筑物进行供暖、供热水和空调供应的技术。
众所周知,地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。
在夏季,地下的温度要比地面空气温度低,在冬季却比地面空气温度高。
地源热泵正是利用大地的这个特点,通过埋藏在地下的换热器,与土壤或岩石交换热量。
地源热泵全年运行工况稳定,不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。
所以,地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术,它既不会污染地下水,又不会影响地面沉降。
在冬天,管道内的液体将地下的热量抽出,然后通过系统导入建筑物内,同时蓄存冷量,以备夏用;在夏天,热量从建筑物内抽出,通过系统排入地下,同时蓄存热量,以备冬用。
地源热泵一年四季均能可靠的提供高品质的冷暖空气,为我们营造一个非常舒适的室内环境。
随着社会的发展,能源危机、环境问题已经越来越为人们所关注,而地源热泵系统恰恰能够同时解决这两项问题,所以今年来地源热泵空调系统被广泛重视和使用。
着人们生活水平的提高,人均能耗的增长,一次性矿物能源的日益衰竭以及环境的日趋恶化,地源热泵技术已越来越引起人们的重视。
据统计,仅在北京2004年施工并投入运行的地源热泵系统的空调工程占全年空调工程总量的2/3以上。
可以预见,随着经济的发展,人们节能、环保意识的日益提高,地源热泵作为一种节能、环保的绿色空调设备适应能源可持续发展战略要求,在中国必将有广阔的应用和发展前景。
1.3地源热泵工作原理地源热泵系统工作原理如图所示,夏季制冷时,大地作为排热场所,把室内热量以及压缩机耗能加热生活热水,多余的热能通过埋地盘管排入大地中,再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。
冬季供热时,大地作为热泵机组的低温热源,通过埋地盘管获取土壤中热量为室内供热及供应热水。
地源热泵空调原理
地源热泵空调是一种利用地下热能进行室内空调的技术。
其原理是利用地下温度相对稳定的特点,通过地下热交换器将地下的热能传递到室内空间,实现供暖和制冷的目的。
地源热泵空调系统主要由地下热交换器、压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器等组成。
在制冷模式下,室内空气通过蒸发器吸热后,通过压缩机压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器散热释放室外,最后通过膨胀阀降压成低温低压气体,再通过蒸发器吸收热量实现制冷。
在供暖模式下,地下热交换器吸收地下热能,通过压缩机压缩成高温高压气体,然后通过蒸发器释放热量到室内空气中,最后通过冷凝器散热释放室外,再通过膨胀阀降压成低温低压气体,再次进入地下热交换器吸收地下热能,形成循环供暖。
地源热泵空调具有环保、节能、安全、噪音低等优点,是未来空调系统的发展方向之一。
- 1 -。
地源热泵工作基本原理
地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)是一种利
用地下地热资源进行空调供暖的热泵系统,其工作基本原理包括以下几个部分:
1.地埋换热器:通过将换热器埋入地下,吸收地下的稳定温度,将地温转移至热泵系统中。
2.压缩机:将低温、低压的工质(常为制冷剂)通过压缩,提
高其温度和压力。
3.膨胀阀:调节制冷剂的流量,使其从高压区域流向低压区域。
4.蒸发器:制冷剂在蒸发器中吸热,与室内供暖系统中的水或
空气进行热交换,实现室内供暖。
5.冷凝器:制冷剂在冷凝器中被冷却,释放热量给室外环境。
工作过程如下:
1.制冷循环:制冷剂经过压缩机被压缩、升温,然后通过膨胀
阀进入蒸发器,与室内供暖系统中的水或空气进行热交换,吸收室内热量,制冷剂被蒸发,返回压缩机进行循环。
2.供暖循环:制冷剂经过压缩机被压缩、升温,然后通过膨胀
阀进入蒸发器,与室内供暖系统中的水或空气进行热交换,释放热量,制冷剂被蒸发,返回压缩机进行循环。
通过反复循环,地源热泵可以将地下的稳定温度提供给室内供暖系统,实现冬季供暖和夏季制冷。
相对于传统的供暖系统,地源热泵具有高效节能、环保、可靠性高等优点。
地源热泵空调美国的基本做法:
地源的基本概念
1、在太阳照射在地球的能源中,21%被地球吸收,79%被反射回大气层中;
2、地球核心的能量只有2%能到达地球表面;
3、地源热泵设计时应遵循下列原则:
-对每个项目进行全面分析,设计规模要适当
-和用户保持全面接触,充分了解用户的需求
-精确计算冷热负荷-经常问自己一些问题:增加的设备是否必须?为什么要增加?能否满足要求?
-机组进水端一定要设置过滤净化装置,每台机组均设水流保护开关
-确定地源系统方案,并对打井、埋管等进行精确计算,确保冬夏负荷平衡,使机组在最佳工况下运行
-永远不要拿用户做试验
4、当土地面积不足时,以热负荷为依据计算打井或埋管数量,冷负荷不足部分采取冷却塔或水墙、喷泉等形式灵活处理;
5、地源负荷设计时,可以按总负荷的70%选取,前提是先进行土壤热交换率测试,同时保留适当余量,同时要能保证90%的运行时间;
6、地下系统经过几年运行后,土壤周边温度会有所上升,必须加以考虑。
正常情况下每10年温度提高1.5℃
7、室外井口必须事先设立相对于建筑物的坐标点,施工完成后画成地图,以便日后检修;
8、室外埋管必须是同程式设计。
垂直埋管管径为DN32,每组最多16对,合并总管最大为DN63。
9、垂直管埋好后,井孔必须填满。
可以用软管插到井底,灌入细沙、泥土和适量水泥的混合物。
沙的比例不要太高;
10、直埋管时,同一井内U型管间距不必过于强调,>2mm即可。
而井间距离至少在4m以上。
一般设5~6m;
11、垂直井在下管前,管内注满水,用100kg重物,底部焊一钢钩,骑在U型管底部,可以加快下管速度;
12、管道埋设前必须试压,埋好后第二次试压,与水平管连接后第三次试压,与集分水器连接后第四次试压,与整个系统连接后,第五次试压;
13、河道及池塘埋管时,最低深度一般为2m,若上面带喷泉或水幕墙等喷淋装置,深度可以在1~1.5m之间;
14、河道及池塘埋管管径为DN32,一般每1kw为一组,同程式设计。
为便于河道及池塘清理,在岸边设置阀门和活接以便将埋管提起;
15、采用水-空气机组送新风时,为降低机组负荷,必须将新风和回风按1:1混合后送入。
在新风和回风段分别设置调节阀;
16、垂直埋管地源负荷:40~50w/m井深,双U形管一般能提高6%的换热效率;池塘或河道埋管:40w/m管材;静止状态时制热1kw需15㎡水面面积,单冷1kw约需7.5㎡水面面积;
17、设置板式换热器时,温差控制在3℃以内;
18、防冻液可以用甲醇和乙醇混和物,先兑水后用防爆泵加入系统。
19、城市自来水之能量是最好的冷热源。
再谈暖通空调设计
论文上传:lijin_nanjing 留言论文作者:吴有筹殷毓珍您是本文第关于冷源,《采暖通风与空气调节设计规范》第六章“制冷”中有“台数不宜过多”、“应与空气调节负荷
24个机头,3台有36个机头,8台CXAH250,总冷量仅1224kW,却有32个机头,绝对故障点太多。
中有“大型制冷机房,当选用制冷量大于或等于大卡/时)的一台或多台离心式制冷机时,宜同时设
量占的比例,个别工程甚至达70%;二是转变成流量,如某工程,由于流量增加,流速增加,锅炉设备入口的口径配置本来就偏小(原按25℃温差流量配置),引起了锅炉设备的振动。
选择水泵扬程大些就安全了吗?其实不然。
如果未安装有限流阀、电气专业也未设计过电流保护,就有可能烧毁电机;如果电气专业设计了过电流保护,则会发生水泵电机发热、电流增大,重则不能正常启动的情况。
导致水泵扬程选得偏大的原因是显而易见的,没有进行必要的水力计算和心中无数怕是主要原因,笔者建议,还是要老老实实地进行水力计算,做到必中有数,积累经验。
2、冷热循环水泵不分设。
工程中常见到冷热循环水泵不分设的情况,有的是因为迁就了机房面积偏小,有的则是考虑不周所致。
众人周知,供回水温差制冷时一般为5℃,制热时一般为10℃,而且对一般冬冷夏热地区,冬季制热负荷比夏季制冷负荷小,对南京地区,一般前者为后者的60~80%。
即冬季循环水量为夏季循环水量的0.3~0.4倍,水力损失仅为供冷工况的9~16%,输送功耗仅为供冷工况时的2.7~6.4%。
所以,若冷热循环水泵不分设,将导致冬季能耗浪费,形成大流量小温差运行。
因此,冷热水循环水泵应分设,热水循环泵的扬程可按下式计算:
式中:
H冷——供冷工况时系统的水阻;
H热——供热工况时系统的水阻;
H冷机——冷水机组的水阻;
H热机——热机(热水锅炉、热交换器)的水阻;
G热——供热工况下系统的循环水量;
进风风机,风机入口离箱壁距离也应,D为风机进口直径。
3.离心风机采用皮带轮传动时,现在一般也不作选择计算了,直接选择厂家设备,但应注意检查皮带是否是下紧上松,时有发生上紧下松的情况,最好还要再核算一下包角是否符合要求,如图4所示。
4.目前普遍采用所谓BFP变风量空调器,风量较大时采用2台以上风机并联,其出口风速较高,有时甚至达24m/s,设计人往往通过静压箱(实为接管箱)直接连接,造成风噪声大,阻力损失大(突扩、突缩局部阻力系数大,接管风速又高),应该加设渐扩管后进静压箱,最好应作袂衩形处理,如图5所示。
5.排风系统中,常常会遇到多台小排风机排入竖井,末端还有一台较大排风机接力后排出,实际形成多台风机并联后再串联较大风机,此时应考虑小排风机的同时使用系数问题。
三、洁净室、洁净手术部设计
室宽度<3m时才允许)设置回风口,且回风口上边高度不超过地面以上即低于手术台高度)、回风口下边离地面不小于、回风口风速<2m/s。
同时,回风口应为竖向百页,减少积灰,且回风口内必须设置过滤层(阻尼层)和中效
a、板交后只有了,阻力损失高达0.28MPa,板交后仅0.07MPa,如何能完成系统的正常循环呢?
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用户评论
xshlwh123:2005-09-21 17:36:44看了有所收益,但我想问第三条2.“在间歇工作期间,污染空气会通过新风口(或排风口)、新风管(或排风管)、回风管、回风口与室内相通,或通过排风口、排风管与室内相通,室内洁净度会很快遭到污染。
”,洁净空调中,新风管上需设置电动阀,与送风机联动,排风管上设止回阀,这些不都保证污染空气进入洁净室吗?
xinyuanzhongfu:2005-09-20 00:12:44
四、其它中的5过滤器问题是否是板式换热器自身的板型结构的选型不当造成堵塞呢?
nt1040:2005-09-14 13:29:32文章中《采暖通风与空气调节设计规范》-87应采用新版本GB50019-2003
cao_ll:2005-09-09 01:16:45分析的非常棒!。