不为人所熟知的热泵技术之四系统节能量
- 格式:doc
- 大小:41.51 KB
- 文档页数:4
建筑给水排水“四节”技术研究(节水、节能、节地和节材)摘要 :绿色建筑和生态建筑对于建筑给水排水来讲,更确切地说就是节水、节能、节地和节材的四节技术。
提出了建筑给水节水的5个方向——开源节水、节流节水、缩短无效出流时间节水、循环水系统节水和大便器节水的理念和技术措施, 并对建筑给水排水的给水、排水、热水和循环水系统的节能、节材、节地的理念和技术措施提出看法。
关键词:建筑给水排水节水节能节材节地概述一、建筑给排水系统节能意义给排水系统设计的节能方案当前,建筑物给排水系统与能源消耗之间是紧密联系的,传统的给排水系统不仅能耗多,且在系统结构上过于复杂,影响了业主的正常使用。
经专家长期研究后发现,若能够对给排水系统采取相关的节能措施,可大大降低高层建筑内部的水能、电能消耗。
给排水设计的节能方案如下:二、建筑给排水节水措施我国建筑系统节水目前有5个方向:一是开源节水,利用建筑中水和雨水;二是节流节水,主要是限制水龙头等的出流量;三是缩短无效出流时间节水,主要是缩短给水系统无效出流时间,从而达到节水的目的;四是集中空调循环冷却补水系统节水,主要通过提高浓缩倍数来实现节水;五是大便器冲洗水箱节水技术。
1.1 节流节水为了限制卫生器具的出流量,《建筑给水排水设计规范》规定卫生器具的水压一般为0.05~0.15Mpa。
当系统供水压力增加时用水器具的水龙头或给水阀出流量增加,造成用水器具在有效时间内的出水量大于实际需求,致使水浪费。
节流节水技术主要是提供水龙头等用水器具的合理出流,使水龙头出水既能满足使用者的用水要求,又能防止出流过大造成浪费。
节流节水分为层间和户内两种情况。
[1]1.2 缩短无效出流时间节水为缩短无效出流时间,主要措施是采用自动水龙头、自闭式冲洗阀和生活热水系统,以防止无效水流过长。
1.3 空调冷却循环水系统的节水我国大量公共建筑采用集中空调系统,每年需要大量的冷却循环水系统补充水量,以补充系统的蒸发、风吹和排污等部分损失。
建筑暖通调节能降耗技术措施************************************摘要:随着我国经济的快速发展,我国的城市化建设也在快速发展中,建筑节能已经得到了社会各界人士的广泛认可,建筑业界也将其当作了一项重要工作来抓,采取大量措施,切实降低了建筑工程的使用能耗。
暖通空调作为建筑系统中的一个重要组成部分,它的节能量对建筑节能量有着决定性影响。
因高层楼宇建筑暖通空调相比普通多层住宅的能耗高、供热量大、昼夜热负荷差异性显著,加强节能降耗技术措施使用有利于提高能源利用效率。
基于此,将对高层楼宇建筑暖通空调节能降耗技术措施进行探讨。
关键词:高层楼宇建筑;暖通空调;节能降耗技术;措施对高层楼宇建筑节能要有创新思路,要从保障建筑功能正常发挥和可持续稳定发展的基础出发,在设计、施工、运营维护等环节中,有针对性地采取相应的技术措施和管理措施,合理利用暖通空调系统中的能源,提高系统工作性能,降低能源和对环境的影响。
因此,想要有效的解决这些问题,需要对这些问题进行系统的分析和研究,从而找出有效的应对措施。
进一步提高高层楼宇建筑暖通空调节能降耗技术。
一、暖通空调系统特征1.1暖通空调系统具体是由冷热源、房间冷热末端、冷热量输配三大子系统组建而成的体系,上述子系统在运行期间存在相互祸合的关系,子系统也囊括了数个成分。
1.2暖通空调系统形式是多样化的,致使用户在选购环节上存在加大的难度。
那么为了实现有效控制空气环境的目标,一般会选用多类形式并存在的空调系统。
1.3暖通空调系统在规划期间会受到多样化因素的影响,暖通空调系统设计师在对暖通空调与结构规划期间,一定要结合节能减排的社会发展趋向,扭转“轻节能、重功能”这一传统规划理念,树立以节能减排的新兴设计思维,同时积极学习先进工具与手段,在实践中不断摸索与总结节能优化措施,借此方式达到构建低能耗、高能效的暖通空调系统,为建筑节能发展做出相应贡献。
二、高层楼宇建筑暖通空调节能降耗方面的存在问题探讨为了提升高层楼宇建筑暖通空调节能水平,确保其运行工况良好性,则需要从不同的方面入手,重视对这类建筑暖通空调节能降耗方面存在问题的探讨。
【总结篇】14种冷热源及空调系统特点介绍2015-03-17 10:25 专业分类:暖通空调浏览数:56714种冷热源及空调系统特点介绍目录:一、常规电制冷空调系统二、冰蓄冷空调系统三、水源热泵空调系统四、电蓄热空调系统五、风冷热泵空调系统六、溴化锂空调系统七、VRV空调系统八、热泵空调系统九、空气源热泵空调系统十、大温差低温送风空调系统的特点十一、变风量空调系统的特点十二、冰蓄冷与水源热泵的结合十三、水蓄冷系统十四、温湿独控空调系统系统正文:一、常规电制冷空调系统目前使用较多的空调形式,经过一个多世纪的发展,制冷主机的形式多种多样,具有制冷效率高等的优点,它有如下特点:优点:1)系统简单,占地比其他形式的稍小。
2)效率高,COP(制冷效率)一般大于5.3。
3)设备投资相对于其它系统少。
不足之处:1)冷水机组的数量与容量较大,相应的其他用电设备数量、容量也增加,运动设备的增加加大了维护、维修工作量。
2)总用电负荷大,增加了变压器配电容量与配电设施费。
3)所使用电量均为高峰电,不享受峰谷电价政策,运行费用高。
4)在拉闸限电时出现空调不能使用的状况。
2003、2004年夏季空调主机减半运行,造成大部分中央空调达不到效果。
5)运行方式不灵活,在过渡季节、节假日或休息时间个别区域供冷,需要开主机运行,形成大马拉小车,浪费了机组的配置能力,增加了运行费用。
6)对于大型区域供冷系统较难实现较好的供冷(供水温度不能降低),管网的投资大、输送能耗高、空调品质差。
二、冰蓄冷空调系统冰蓄冷空调是在常规水冷冷水机组系统的基础上减小制冷主机容量增加蓄冰装置,利用夜间低谷低价电力时段将冷量通过冰的形式储存起来,白天需要供冷时释放出来。
该技术在二十世纪30年代开始应用于美国,在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。
从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看,冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。
比如,韩国明令超过2000㎡建筑,必须采用冰蓄冷或煤气空调,日本超过5000㎡的建筑物,就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。
空气能热水器原理与构造一、空气能热泵原理天明环保节能设备有限公司热泵技术是一种优秀的节能环保技术,它运用了逆卡诺循环原理,用少量能源驱动热泵机组,通过热泵系统中的工作介质进行变相循环,把自然环境中的低温热量(如空气、土壤、水)吸收压缩升温后加以利用。
由于热泵系统是能量搬运系统而非能量转换系统,通常用一份能源驱动热泵系统,可以搬运三、四倍于此的能量加以利用,节能效果非常明显。
热泵系统根据利用能量来源的不同可以分为,水源、地源和空气源热泵。
空气源热泵热水器是这一技术的典型利用形式,它消耗一度电可以产生三到四度电的热能,具有巨大的节能优势。
其效率是电热水器的3~4倍,燃油锅炉的2~3倍。
由于无须太阳光直射即可工作,空气源热泵热水器工作比较稳定,因此节能效果恒定而明显。
在阴天太阳能热水器采用电热丝辅助加热时,空气源热泵热水器仍然照常工作。
从全年综合节能效果看,热泵的全年综合能效比甚至超过太阳能热水器。
如果应用于家庭采暖,产生更大的节能效果。
二、空气能热水器构造空气能热水器又称热泵热水器,热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置。
作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温,但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。
所以热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低,这也是热泵的节能特点。
热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的,对蒸气压缩式热泵(制冷)---空调,系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成:1、压缩机:起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用,是热泵(制冷)系统的心脏;2、蒸发器:是输出冷量的设备,它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发,以吸收被冷却物体的热量,达到制冷的目的;3、冷凝器:是输出热量的设备,从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走,达到制热的目的;4、膨胀阀或节流阀:对循环工质起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的循环工质流量。
ICS75.010E 08 DB13 河北省地方标准DB13/T 1348—2010 地源热泵系统节能监测规范2010-12-28发布2011-01-20实施前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本规范由河北省科学院能源研究所提出。
本标准由河北省科学院能源研究所归口并负责解释。
本标准起草单位:河北省科学院能源研究所。
本标准主要起草人: 刘自强、刘伟、王建辉、彭国辉、李根华、刘京华、梁迎凯、周泉、杨鹏。
地源热泵系统节能监测规范1 范围本规范规定了地源热泵系统节能检测的原理、检测项目、检测设备、检测步骤、节能量的计算等内容。
本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质,采用蒸气压缩热泵技术进行夏季供冷、冬季供热或加热生活热水的地源热泵系统的节能检测。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 19577—2004 冷水机组能效限定值及能源效率等级DB13(J)63—2007 居住建筑节能设计标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1地源热泵系统ground-source heat pump system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。
3.2节能监测 energy-saving inspect节能监测是指依据国家有关节约能源的法规(或行业、地方规定)和能源标准,对用能单位的能源利用状况所进行的监督、检查、测试和评价工作。
3.3运行周期 Operation cycle是指地源热泵系统正常运行一个采暖季或制冷季的时间。
3.4建筑冷/热负荷 Building cold /heating load为保持建筑物的热湿环境,在某一时刻应向房间供应的冷/热量称为冷/热负荷。
1.什么是空气能空气能,即空气中所蕴含的低品位热能量,空气吸收太阳散发出来的热能量形成的就是空气能,和水能、风能、太阳能、潮汐能等同属于清洁能源的一种。
能量守恒定律告诉我们能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,空气能就是太阳能的转化形式。
2.空气能如何利用?想要利用空气能,需要借助热泵,通过热泵获取空气中的低品位热能量,做功转化为高品位热能量后即可利用。
利用空气能可以提供热水、采暖、烘干等用途。
3.什么是热泵?"泵〞是输送流体或使流体增压的机械设备。
而"热泵〞是一种可以从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,输出可被利用的高品位热能的设备,是一种节能、环保、清洁的采暖和热水设备,是一种备受关注的新能源技术。
根据热源不同,热泵可以分为空气源〔能〕热泵、水源热泵和地源热泵。
4.什么是空气源热泵技术?通过上个问题可以知道,以空气能作为热源的就称为空气源〔能〕热泵。
空气能热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。
空气源热泵系统通过自然能〔空气蓄热〕获取低温热源,经系统高效集热整合后成为高效热源,用来采暖或供给热水,整个系统集热效率甚高。
5.什么是逆卡诺原理?热泵用逆卡诺原理,以极少的电能,吸收空气量的低温热能,通过压缩机的压缩变为高温热能,传输至水箱,加热热水,所以它能耗低、效率高、速度快、平安性好、环保性强,源源不断的供给热水。
作为热水系统它具有无以比较的优点。
6.什么是空气能热泵机组?空气能热泵机组是世界上最为经济节能、最为平安环保的新一代热水制造设备,是高效集热并搬运能源、用来吸收空气能源制造热水的动力装置。
它有压缩机、蒸发器、空气换热器、水换热器、膨胀器、储压罐、冷凝器、储水箱和风机等部件组成,运用逆卡诺循环原理,通过电能驱动压缩机做功,使封闭管道的工质产生循环物理相变〔气态-液态-气态〕,利用这一循环相变的过程不断吸热和放热,工质有空气换热器吸取空气中的热量,到水换热器使冷水升温,制取热水。
增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统制作方法及图纸增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统制作方法及图纸是由张吉礼; 郭晓超; 米培源; 韩友华发明,本发明涉及一种增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,包括制冷剂系统、生活热水系统、供暖/冷水系统和供电系统,可实现供暖和电、供冷和电、供生活热水和电、供冷和生活热水及电、供暖和生活热水及电五种功能,为单元家庭夏季供冷、冬季供暖、全年供生活热水和电。
本发明以清洁可再生能源太阳能作为系统的冷热源,能源结构合理;以补气型压缩机作为系统的驱动力,对太阳能光伏光热的综合利用进行深度开发,系统节能高效、供能稳定可靠;一机多用,设备使用率高,运行成本低,具有良好的工程应用价值和社会经济效益,促进非化石能源利用、能源结构调整、节能减排事业发展,助力建设清洁低碳社会、实现能源可持续发展。
1 .一种增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,所述的增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统包括制冷剂系统、生活热水系统、供暖/冷水系统和电力系统;所述的制冷剂系统主要由补气型压缩机(1)、油分离器(2)、生活热水换热器(3)、四通阀 (4)、供暖/冷换热器(5)、干燥过滤器(6)、储液器(7)、中间冷却器(10)、多个电子膨胀阀、PVT阵列(12)、气液分离/回热器(8)和多个单向阀组成;补气型压缩机(1)排气管依次连接油分离器(2)、生活热水换热器(3)、四通阀(4),经四通阀(4)分出两路,一路依次连接供暖/冷换热器(5)、单向阀一(13)、干燥过滤器(6)、储液器(7)、气液分离/回热器(8),经气液分离/回热器(8)又分出两路,一路依次连接电子膨胀阀一(9)、中间冷却器(10)、单向阀五(17)、补气型压缩机(1)补气口,而另一路依次连接中间冷却器(10)、电子膨胀阀二(11)、单向阀四(16)、PVT阵列(12)、四通阀(4)、气液分离/回热器(8)、补气型压缩机(1)吸气口;经四通阀(4)分出的另一路依次连接PVT阵列(12)、单向阀三(15)、干燥过滤器(6)、储液器(7)、气液分离/回热器(8);所述的生活热水系统主要由水泵一(18)、生活热水换热器(3)和电动阀一(20)经水管路相连接组成;所述的供暖/冷水系统主要由水泵二(19)、供暖/冷换热器(5)和电动阀二(21)经水管路相连接组成;所述的电力系统主要由PVT阵列(12)、逆变器(22)和市政电网经电路相连接组成。
节能核心技术有哪些?1、冷热电联产技术工作原理:燃气涡轮机透过燃烧天然气发电,产生高品位的电能,满足楼宇的用电需求。
同时,发电机组排放出的较高温度的热能,一方面,可以直接为楼宇提供冬季采暖供热和提供生活与卫生热水;另一方面,可作为溴化锂或氨吸收式制冷机驱动热源,产生夏季空调用的冷水。
而吸收式制冷机排出的更低品位的热能可以作为液体除湿机的驱动热源,即提供使液体除湿剂再生所需的热能,从而形成冷热电三联供系统。
该系统将发电和空调系统合为一个系统,集成和优化了多种设备,解决了建筑物电、冷、热等全部需要,系统可实现终端能源的梯级利用和高效转换,以避免远距离输电和分配损失,使得能源利用总效率由发电25%~35%,提高到70%~90%以上,大幅度降低建筑能耗。
有效解决了燃气公司夏季气源过剩、冬季供气不足,而电力公司夏季电力供应不足、冬季过剩的矛盾。
适用场所:为单个建筑或小范围的多个建筑提供电、冷、热。
2、中央空调余热回收技术工作原理:在用户制冷机组上安装余热回收装置,回收制冷机组冷凝热量,在制冷的同时能免费提供生活热水。
该技术是提升制冷机组综合能效的有效方法。
适用场所:宾馆、酒店、度假村、桑拿、医院等既需要制冷又需要热水的单位。
节能率:100%投资回收期:10-12个月左右3、中央空调闭环变频节能技术工作原理:对中央空调系统的制冷压缩机、循环水泵(包括冷却水泵和冷冻水泵)、散热风机(包括盘管风机、新风系统风机和冷却塔风机)外加闭环变频节能系统后,可大幅减少系统能量散失,延长机组使用寿命。
应用场所:中央空调系统节能率:25%~50%投资回收期:10-12个月左右4、中央空调机组自动清洗技术工作原理:该技术是由以色列专家发明的,用于自动清洗冷凝器管壁上的附着污染物,包括水垢、有机物、腐蚀、杂质等,从而最大限度地发挥冷凝器的热交换效果,达到节约能源的目的。
应用场所:中央空调冷凝器自动清洗,不用人工化学清洗节电率:10%~30%投资回收期:12个月左右5、热泵空调技术(包括空气源热泵技术、水源热泵技术和地源热泵技术)工作原理:热泵机组以空间大气、自然水源、大地土壤为空调机组的制冷制热的载体。
中国建筑节能研究之中央空调高效制冷机房近年来,随着双碳战略的实施,中央空调技术逐渐从机组本身节能向系统运行节能转变。
在公共建筑中,暖通空调能耗通常占总能耗50%以上,经实地测试,90%以上的中央空调制冷机房运行能效(不含末端能耗)在3.5以下,与高效机房水平尚有较大的差距。
在国内,目前尚无中央空调系统能效等级的相关国家标准,而在美国、新加坡等地,高效机房技术发展较早。
新加坡作为全球范围内对于绿色建筑要求最高的国家之一,对于总装机>500Rt的空调系统,最高“铂金级”要求全年制冷机房平均能效高于5.41;美国供暖、制冷与空调工程师学会ASHRAE定义全年平均能效高于5.0的中央空调机房为高效制冷机房。
ASHRAE全年制冷机房能效评价01—低效制冷机房的主要问题制冷机房能耗包括冷水机组、冷水泵、冷却水泵以及冷却塔等部分,是多个子系统与多个参数耦合影响的复杂系统,其运行能效水平与系统设计、设备能效、水系统阻力、系统控制策略等关系密切,对设计和运维管理的整体专业性要求很高。
低效空调系统首先体现在“量”的不适配,系统能力输出和负荷需求不适配。
对于冷机而言,传统制冷机房设备选型往往只考虑额定工况制冷能力,且留有较大余量,冷负荷甚至长期达不到设计冷量,出现类似“大马拉小车”的过量供冷,造成冷量浪费及运行能效低下。
对于水系统而言,由于管路热惯性、管网水力不均匀等原因,在部分负荷下往往出现过量供冷水,供回水温度较低的情况,导致输配能耗的浪费。
空调系统的低效运行还体现在“质”的不适配,比如设计水温与实际需求不适配,压比与工况需求不适配,冷水机组长期运行于非高效区等问题,造成综合能效较难提升。
02—高效机房主要实现方法高效设备并不意味着运行节能,高效制冷机房需要彻底革新,需要拥有全新的理念:1)通过建筑实际使用中长期积累的运行能效进行评价;2)按需定制开发满足适配性的高效设备;3)注重考量在设计、建造、运维的全生命周期,获得合理的投入与节能收益。
热泵可行性分析报告(一)【引言】热泵系统是一种利用空气、水源或地热能源进行加热和制冷的技术。
它被广泛应用于住宅和商业建筑物,具有能耗低、环保、经济等优点。
本文将对热泵系统的可行性进行分析,包括能源消耗、经济成本、环境影响等方面,以评估其在不同应用场景中的潜在价值。
【正文】一、能源效率分析热泵系统通过热能的移动和转换,将低温热源转化为高温热源,实现加热和制冷的效果。
能源效率是评估热泵系统性能的关键指标之一。
1.1 热泵系统的COP值热泵系统的性能一般以COP(Coefficient of Performance)的值来表示,即单位热量输入所能产生的热量输出。
通常情况下,热泵系统的COP值在3到5之间,意味着每单位电能输入可以产生3到5个单位的热能输出。
这种高效率的能源利用使得热泵系统在能源消耗方面具备明显的优势。
1.2 热泵系统与传统加热方式的能源对比相比传统的加热方式(如电阻加热、燃气锅炉等),热泵系统的能源消耗更低。
因为热泵系统的工作原理是利用少量电能将空气或水源中的热能转移到室内,而不是直接耗能来产生热量。
因此,在能源效率方面,热泵系统具备较大的竞争优势。
二、经济成本分析热泵系统的经济成本是评估其可行性的重要指标之一。
本节将对安装成本、运维成本和回报周期进行分析。
2.1 热泵系统的安装成本热泵系统的安装成本包括设备采购、安装费用和维护费用等。
一般来说,热泵系统的安装成本较高,但可通过政府补贴和能源效益降低长期使用成本。
2.2 热泵系统的运维成本热泵系统的运维成本主要包括电能消耗和设备维护费用。
与传统的加热设备相比,热泵系统的运维成本较低,因为它的能源消耗较少,设备维护也较为简单。
2.3 热泵系统的回报周期热泵系统的回报周期是指投资成本与能源节约所带来的经济效益的平衡点。
一般来说,热泵系统的回报周期较长,但随着能源价格的不断上涨和政府对绿色能源的支持,其回报周期逐渐缩短。
三、环境影响分析热泵系统在环境方面具备明显的优势,本节将对其对环境的影响进行分析。
地源热泵换热系统节能工程施工标准<1>一般规定1、本章适用于地埋管、地下水、地表水地源热泵换热系统节能工程施工质量的验收。
2、地源热泵换热系统节能工程的验收,应按照不同地热能交换形式进行;地源热泵建筑物内系统施工质量的验收。
<2>主控项目1、地源热泵换热系统节能工程所采用的管材、管件、水泵、阀门、仪表、绝热材料等应进行进场验收与核查,验收与核查的结果应经监理工程师(建设单位代表)检查认可,并应形成相应的验收与核查记录。
各种材料和设备的质量证明文件和相关技术资料应齐全,并应符合国家现行有关标准和规定。
检验方法:检查进场验收记录与核查记录。
检查数量:全数检查2、地源热泵地埋管换热系统设计施工前,应委托有资质的第三方检验机构在项目地点进行岩土热响应试验,并应符合下列规定:(1)地源热泵系统的应用建筑面积小于5000㎡时,设置一个测试孔;(2)地源热泵系统的应用建筑面积大于或等于5000㎡时,测试孔的数量不应少于2个。
检验方法:核查热响应试验测试报告。
检查数量:全数检查。
3、地源热泵换热系统应随施工进度对与节能有关的隐蔽部位或内容进行验收,并应有详细的文字记录和必要的图像资料。
检验方法:观察检查;核查隐蔽工程验收记录。
检查数量:全数检查。
4、地源热泵地埋管换热系统的安装应符合下列规定:(1)钻孔和水平埋管的位置与深度、钻孔数量、地埋管的材质、管径、厚度及长度,均应符合设计要求;(2)回填料及配比应符合设计要求,回填应密实;(3)按照国家行业标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366的有关规定对地埋管换热系统进行水压试验,水压试验应合格;(4)各环路流量应平衡,且应满足设计要求;(5)循环水流量及进出水温差均应符合设计要求。
检验方法:观察检查;核查相关检验与试验报告。
检查数量:全数检查。
5、地源热泵地埋管换热系统管道的连接应符合下列规定:(1)埋地管道应采用热熔或电熔连接,并应符合国家现行标准《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101的有关规定;(2)竖直地埋管换热器的U形弯管接头应选用定型产品;(3)竖直地埋管换热器U形管的组对应能满足插入钻孔后与环路集管连接的要求,组对好的U形管的两开口端部应及时密封。
地源热泵空调节能减排的经济效益 摘要:地源热泵中央空调系统是利用浅层地温能为室内活动场所提供冷热源的清洁节能新型中央空调系统。该空调系统与传统中央空调系统利用水冷或者风冷螺杆机搭配锅炉的方式相比较,大大节省了能源的消耗。本文通过一个成都地区实例项目分析比较,以证明地源热泵空调系统通过节能所产生的经济效益十分显著,在运行费用上与传统中央空调相比优势明显。地源热泵中央空调系统将在未来的节能减排工作中发挥更大作用。
关键词:地源热泵 水源热泵空调 传统中央空调 运行费用 节能减排
地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水中的浅层地温能资源作为建筑物冬季热源和夏季冷源,由热泵机组向建筑物供冷供热的系统,是一种利用可再生资源、既可供暖又可制冷、能够“节能减排”的新型中央空调系统。
该系统由水源热泵机组、浅层地温能热交换系统、建筑物内部中央空调系统组成[1]。地源热泵技术具有明显减排温室气体的特点。由于地源热泵供暖70%以上的能源来自于土壤中的能量,30%以下的能源来源于电能,所以用它替代冬季采暖锅炉,至少可减排温室气体70%以上。另外,地源热泵技术利用的能源是常温土壤或水中的低位能量,并不需要特殊的地热田或地下热水。它只要有足够进行热交换的浅层土壤就可满足地源热泵所要求的技术条件,同时它不消耗也不污染地下水。并且,地源热泵空调具有高效节能,运行费用低的特点。在供暖时,地源热泵技术可将土壤中的能量“搬运”至室内,其能量70%以上来自土壤,制热系数高达5.0,而锅炉仅为0.7~0.9,可比锅炉节省70%以上的能源和40%~60%的运行费用;制冷时要比普通空调节能40~50%,运行费用降低40%以上。
本文将以成都地区某2万m2商业办公楼项目为例,分析对比水源热泵空调与传统中央空调(水冷螺杆式机+燃气锅炉)的节能减排经济效益。
1 基本参数 1.1 空调室外计算参数 冬季:干球温度6.0℃;平均最冷月相对湿度:80%;夏季:干球温度31.6℃;湿球温度:26.7℃;平均最冷月相对湿度:85%;
不为人所熟知的热泵技术之四:谁偷走了热水机的节能量 江苏华扬新能源有限公司 陈志强
空气源热泵性能系数(COP)的数值是热泵产品宣传推广的节能依据。但在实际应用过程中这些“标称”数据很高的热泵产品的实际表现有时并不尽如人意。许多工程的实际检测结果与标称值相差较大。那么,这是否是热泵厂家对机器性能造假,利用不切实际的性能系数来忽悠了消费者呢? 当然,不排除有少部分滥竽充数的厂家利用市场的不规范来混水摸鱼,以次充好,产品的制热量小、耗电量大,性能系数比较低,没有达到国家标准要求,节能效果自然达不到期望效果。但是,即使是对于性能合格、质量可靠的空气源热泵热水机产品,其工作系统的实际能耗也不是那么简单。机组工作模式、水泵能耗、水箱散热、热水管道散热等因素直接影响到了系统的实际能耗,有必要进一步加以分析。 一、 影响热泵制热量的因素 1、实际热水系统的运行模式 如本系列之三“为什么循环热泵系统的水温不稳定”中所言,如果采取定温补水、循环加热的系统模式来制热水,由于系统中热泵机组总是在中高水温状态下工作,热泵实际性能系数将会比由冷水加热至热水的直热系统的理论性能系数下降20%以上。这是个很直接的损失,但直到今天,还是常常由于设计师的无知或者直热控制技术的缺乏,许多热水系统的节能效果因此而被确确实实地打了个折扣。 2、系统中循环水流量和水垢 本文以循环式商用机为分析对象,《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》“GB21362-2008”(以下简称商用机国标)中明确:对于不提供水泵的热水机,实验室为其选配水泵,使循环水在机组名义制热量条件下,换热端温升5°。由于实际工程设计中管道阻力损失大小不一,在有的工程系统中循环水流量较小,换热端温升超过5°,换热量下降,从而使得机组的制热能力也会下降。 管道和换热器中水垢的增加会影响水流量,更会直接增加换热器热阻,减少机组制热量。所以在工作一定年限后热泵机组的制热能力会有所下降。水质越差的地方制热量的下降速度往往会越快。 3、不同地区气候的差异 如本系列“概述”中所言,同样一个产品选择提高5℃的环境温度工作,产品制热量可以增加5%-20%以上,尤其是冬季,制热量随气温的变化相当明显。有些设计方案中,简单的将空气源热泵名义工况下的制热量和性能系数作为热泵 热水器产品全年的平均数值,并以此来与电热水器、燃气热水器等产品来比较经济性,这样的近似处理方法计算简单,数据很好看,但这种近似存在着很大的偏差,地理位置越接近北边,这种近似的偏差越大,在长江流域以北地域,热泵全年实际能效与名义工况能效的偏差可能会超过20%以上。 二、 增加热水系统能耗的因素 有些因素,不是降低了热泵热水机的制热量,而是在热泵制热、满足设定温度热水使用量过程中需要增加额外的能耗。这些能耗增加了系统耗电量或者是延长了热泵工作时间,降低了热泵设备节能的效果。 1、热水循环泵能耗 许多厂家给出的名义工况性能系数往往是不带水泵功耗的“裸机”的性能系数。这是商用机国标允许的一种做法,因为商用机国标主要是建立一个统一的测试条件,检测热泵热水机这一设备的的制热性能,而热水系统中的其他因素,不是这个商用机国标所关心或者所能解决的。 但是,用户不关心“裸机”的节能率,他们需要的是系统整体的节能率。对于5匹~10匹的机组而言,增加热水循环泵后的总能耗比“裸机”总能耗增长了10%左右,也就是说,如果算及热水循环泵,5匹-10匹的热泵热水系统的性能系数往往会下降10%左右。但值得庆幸的是,在机组增大增多之后,热水循环泵能耗在系统中所占的比例一般会逐渐降低。 2、制热循环管道散热 实际系统性能系数测试值可能永远无法达到国标实验的测试值。这不仅因为实际系统中需要计及水泵功耗,而且因为国标实验中为了还原真实的热水机组产热的能力,还考虑到水箱和循环管道散失的热能,标定制热量是测试值基础上加上水箱散热和循环管道散热的结果。所以,从某种意义上讲,国标所定义的性能系数在很大程度上是个技术层次上热水机组制热量的理论值,而不是可以直接来套用的实际值。 进行有效的管道保温是热水工程中必须要做、也很值得做的一个工作。在实验室状态下,5匹~10匹的热水机系统中,这些添加的额外散热大约占到实测制热量的3%左右,在工程应用中,特别是在管道保温不理想的中小热水工程中,循环管道的散热量可能会超过3%,气温越低,循环管道的散热越大。同样,值得庆幸的是,制热循环管道的散热量只是与散热面积和保温层等因素相关,不是与水流量成比例增长,所以,当水流量增大、管道加粗后,制热循环管道散热在总体能耗中所占的比例会有所降低。 3、水箱散热 水箱的保温作用都是相对有效的,没有在一定温差情况下绝对不散热的水箱。并且一般情况下,水箱内水温和周围环境相差越大,水箱的散热越多。商用 热泵热水机国标“GB21362-2008”中规定,水箱中热水放置13小时后水温下降不超过5度。即使是一个保温效果优良的水箱,按照24小时散热5度来计算,这水箱所散失的热能,在整个制热量比重中占到10%以上,不是个可以忽略的小数值。 但保温水箱的散热并不是随着水箱容积的增大而成比例增加的。因为水箱的散热和外表面积呈正比,而外表面积并不是随着容积的增大而成比例增加。因为保温水箱散热的数量不可忽略,所以,注重品质的保温水箱厂家会考虑如何有效减少热桥、如何在最小的表面积下达到同样的蓄热水容积,如何保证箱体不遭受雨水渗漏,如何减少溢流孔和维修孔的热流失,等等。 4、热水增压泵能耗 热水增压产生的能耗往往并不是热源设备需要考虑的能耗,但在实际工程中用户却往往不会把热水增压的能耗撇在热水系统的能耗之外,而且,因为水泵扬程越大,水泵功率越大,在一些中小型热水系统中,热水增压泵的能耗所占的比例已经不可小觑。 热水供水管道的设计和热水增压泵的选择是热水增压泵产生能耗多少的两大关键因素。许多没有专业设计人员的热水工程商对热水增压泵的选型有很多随意性,常常有人喜欢选择扬程较高的热水增压泵来供水,无论是要将热水往楼上压,还是将热水往楼下送,均选用高扬程的增压泵,因为“扬程高、压力大,效果好”。没有有效实施恒压控制的供热水系统,热水增压泵能耗得不到有效控制,不该运转的时候增压泵持续运行,会增加三分之一的能耗。 5、热水供应管道散热 在所有与能耗有关的因素中,热水供应管道的散热往往是最不可控的。因为热水工程主要涉及屋顶或室外的热源部分,室内管道往往由水暖装修人员负责。在没有节能意识、片面降低成本的装修公司眼中,热水管道是否加保温差别不大,许多时候,即使做保温也是敷衍了事,结果热水供应管道的热损耗是大的惊人。 以一个实际经历的热水工程为例。某宾馆有40个标准间,为了保证一开就有热水,该客户设计有热水回水循环,将热水供应管道内冷却的热水带回到供热水箱。因为其内部热水管道没有保温,结果该客户冬季每天能耗达到了300-400度电。这样的能耗是什么概念?如果纯粹是制热水,即使是使用电加热设备,这么多电能也可以把5、6吨水温升50度以上,而该用户实际每天只用2-3吨热水。后对热水管道回水循环进行改造,设定三个时段共11个小时管道循环,其余时间不进行管道回水循环,结果该宾馆每天能耗立刻降到200度电。 三、 热泵热水系统实际性能系数 热水系统的节能效果与热泵单位制热量有关,同等机组能耗条件下,热泵单位制热量越大,热泵节能效果越好;同时,节能效果还与热水系统的各种能耗有 关,额外的能耗越小,热水设备的工作时间越少,节能效果自然越好。 本文结合上述内容,给出下面的实际热水系统性能系数公式: COP实际=Q0/【(T1+T2)×(W1+ W循环泵)+ T3× W增压泵】 (1) T1=Q0/(q0×λ1×λ2×λ3) (2) T2=(Q1+Q2+Q3)/(q0×λ1×λ2×λ3) (3) 其中 Q0为将水由低温加热到设定温度所需消耗的理论热能。 Q1为制热循环管道所散失的热能,不需要管道循环、闷热式系统没有此项。 Q2为保温水箱所散失的热能。 Q3为热水供应管道所散失的热能,没有热水回水循环的系统可以忽略。 q0为热泵名义工况单位制热量。 λ1为热水系统模式影响因子,在单水箱热水系统中影响因子为0.7~0.8,采用双水箱、热泵出水端补水的热水系统影响因子为1.1左右。 λ2为环境温度变化对应的制热量修正系数,一般环境温度高于名义工况时,修正系数大于1,低于名义工况时,修正系数小于1。 λ3为换热器有效系数,换热器有效系数小于等于1,水垢越多,有效系数越低。 W1为热泵机组的单位时间平均耗电量。 W循环泵为热水循环泵单位时间耗电量,不需要管道循环泵的闷热式系统没有此项。 W增压泵为热水增压泵单位时间耗电量,不需要热水增压泵的系统没有此项。 特别说明的是,不需要管道循环泵的闷热式热泵热水系统虽然没有Q1制热循环管道所散失的热能和W1热水循环泵所消耗的电量,但因为闷热式的热水系统能效比较低,对应的W0数值较大,所以实际其性能系数并不高。 由上面的计算公式不能直接看出节能率的降低。假设一个小型的热泵热水系统,采用单水箱定温补水方式循环制热,λ1=0.8,λ2=1,λ2=0.95,T2=0.1T1,W循环泵= 0.1W1,W增压泵=0,COP理论=q0/W0,为了便于计算,认为W0=W1,则带入公式(1)(2)有 COP理论=0.63COP理论 如果原来的理论“能效比”为3.7,则此时实际的“能效比”只有2.33。 如果气温降低,制热量修正系数λ2=0.5,则实际的能效比会变为1.16! 由此我们可以看出热泵热水系统实际性能系数与理论数值的差异可能有多大了。如果每次均能够直接将冷水加热成热水后进入供热水箱,减少了λ1=0.8的损耗,则上述两个数值分别变为2.90和1.46,节能效果提高四分之一。