广州某商用楼(B)-办公部分空调通风系统设计文献综述
2020-05-28 06:58:17
我翻阅了14篇中外关于地源热泵的文章,从而对于地源热泵有了比之前更进一步的认识。以下我从对地源热泵的初步认识和地源热泵的实际应用两个小方面来阐述我对地源热泵的认识成果。
一、对地源热泵的认识
地源热泵非常节能,并且在空调系统中能够得到高效的利用,其主要利用的是如地表水、地下水和土壤等地下浅层的地热资源。地源热泵供暖空调系统会先输入少量的高品位能源,低温位热能慢慢转向到高温位热能。通常地源热泵消耗1kW左右的能量时,用户便可以获得3kW作用的能量,在此过程中也不会产生废气、废水和废渣等废物,其是一种具有广阔应用前景的绿色能源。
从节能角度讲,目前,我国每年竣工的房屋建筑面积为18亿m~20亿m,预计2020年底,我国新建建筑面积将达到300亿m,而由于我国的地理环境特点,大部分建筑需要采用空调系统为建筑进行供暖供冷,这给能源体系带来巨大的挑。虽然我国煤炭储量较为丰富,但根据测算,随着经济的快速发展,现有的煤炭储量仅能继续使用不足50年,因此我国正在逐步减少煤、石油等化石能源的使用,大力推广可再生能源,地源热泵技术作为一种高效的能源利用技术,得到国家的推广与支持。根据住房与城乡建设部公布的数据显示,2013年末,我国城市及县城集中供热面积共计67.5亿m,若其中有10%左右 的建筑采用地源热泵系统进行供热 。由此可见,使用地源热泵对建筑进行供热能够有效地减少煤炭等化石燃料的使用 ,从而减少雾霾的产生。
1.地源热泵系统的主要构成
地源热泵空调系统都是由室内末端空调系统、地能换热系统和热泵机组这三部分构成的,室内末端空调系统和热泵机组与普通的热泵类似,它们都是地面系统;系统的最关键部分是地能换热系统,它是一类地下系统。热泵系统通常是由四部分构成的,即四通阀、冷凝器、蒸发器和压缩机,供暖是通过制冷剂的循环作用来实现的。地源热交换系统是由两个埋藏在地下的部分组成的,及热交换机和管路,其与锅炉的作用类似;末端空调系统也是由两部分组成的,分别为低温地板采暖系统和分机盘管系统。室外换热系统有闭式与开式两种系统方式;室内换热系统有土-气型地源热泵机组换热和土-水型地源热泵机组换热两种换热方式。
2. 地源热泵系统的分类
由于地源换热系统的差异性,我们可以将地源热泵系统分为以土壤为地源的土壤源热泵系统、以地下水位地源的地下水源热泵系统和以地表水为地源的地表水源热泵系统三大类。在做空调系统的时候,我们要根据建筑物的周边的环境所处的地域环境来进行地源热泵系统的选择。如果按照应用方式分类的话,地源热泵系统可分为水平埋管地源热泵系统和垂直埋管地源热泵系统。
3. 地源热泵的技术原理
在系统对建筑物进行能量释放或是供暖时,其主要是先提出去地源热泵中的热能,并将夏季富余的热能储存在地层之中,这样冬季来临时就可以使用这部分热能了。而为了在夏季很好的使用冷能,就也可以将冬季富余的冷能储存在地层中,地层的温度通常都是要保持不变的,那么环境与建筑物之间就可以进行能量交换了,地源热泵空调系统就可以对建筑物进行供暖了。空调进行制冷工作时,机组中的压缩机会先对冷媒做工,而所形成的气体会不断的转化成为液体,在此循环的过程中,蒸发器会将自身所产生的能量传递给冷媒,冷凝器的作用则是吸收掉水路循环传递给冷媒的能量,这样能量就从水路循环中转化到土壤中或是地下水中了。借助于风机盘管将室内的热量不断的转移到地下,这也就是对房间进行供冷的过程。空调进行制热工作时,机组中的压缩机先对冷媒进行做工,流动阀的方向随之被改变,而此时土壤或是地下水中的能量会被地下水路循环吸收去,冷凝器同样将能量传递给冷媒,在此循环的过程中就实现了冷凝的作用,这样地下的能量就被不断的转移到室内了,从而以超过35℃的热风实现空调供暖。地源热泵系统通过的也是冷凝器和蒸发器延伸到地下,从而与土壤或是地下水进行能量交换,系统借助于地能来实现对建筑的功能和制冷,具有节能和环保的双重功效。