地源热泵空调系统研究与分析.pdf

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1、2014年第6期(总200期)安徽建筑地源热泵空调系统研究与分析雪ResearchandAnalysisonGround-SourceHeatPumpSystem杜成仁(南京交通职业技术学院建筑工程学院，江苏南京211188)摘要：地源热泵空调系统利用地下浅层的低品位能量对建筑供热制慢。随着人们生活水平的逐步的提高，人均耗能的比例不断增冷，比常规空调系统能源利用更合理，是一项极具发展前途的可再生能长，地源热泵技术已越来越引起人们的高度重视。国家也陆续源利用新技术。在国内节能减排的趋势下，地源热泵技术以其节能、环出台了一系列推广应用于

2、地源热泵空调技术的相关政策。保等特点，越来越受到人们重视，近年得到快速发展，但地源热泵空调系统建设费用高，需通过其运行节能性进行弥补，地源热泵的性能和实2工程案例概况际使用效果，不仅与设备有关，还与地区和具体工程情况以及使用情况关系密切，所以对运行使用的地源热泵系统进行测试和研究，是了解地本项目位南京为一幢6层建筑办公楼，主要功能是根据各源热泵系统运行特性与节能效果的重要手段。不同功能房间如办公室、会议室、活动室、指挥中心等，甲方希关键词：地源热泵；能源利用率PER；空调负荷；能源利用系数望所使用的空调系统既节能又环保，能够在所属区

3、域起到典范中图分类号：TU831．7文献标识码：A作用。因此通过空调负荷的计算，为他们提供能环保型和常规文章编号：1007-7359(2014)06-0150—O2型两种方案以供选择。1地源热泵介绍3空调负荷计算及设备初步选型水●地源热泵是一种利用浅层地热能源(包括地下水、土壤或电●地表水等能量)的既可供热又可制冷的高效节能系统。其工作3．1设计参数的选择暖原理见图1。3．1．1室内设计参数通技夏季空调：设计温度为26±1℃，相对湿度62％±5％，室术内风速为0．3m／s。与冬季空调：设计温度为184-1，相对湿度51％±5％，室应

4、用内风速为0．20m／s。3．1．2室外设计参数室外平均风速：夏季2．6m／s；冬季2．6m／s。大气压力：夏季lO0．4kPa；冬季102．52kPa。空调室外计算干球温度：夏季35℃；冬季一6℃。夏季空调室外计算湿球温度28．3℃冬季空调室外计算相对湿度73％。夏季日平均干球温度31．4cC。3．2设备选择图1地源热泵工作原理空调负荷估算表1地源热泵通过输入少量的高品位能源，实现由低品位热能向高品位热能转移。一般在空调系统中，地源热泵分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的热量取出来，提高温度后，供给室

5、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lkWh的能量，用户可以得到4kWh以上的热量或冷量。据统计，1999年地源热泵在家庭应用的供暖设备中所占的比例：瑞士为96％、奥地利为38％、丹麦为27％，其装机数量安约为：美国3O万台，瑞士2万台，北欧3万台。我国由于客观通过修正后，该办公楼的总的设计负荷约为945．45kW。徽因素的影响，地源热泵空调技术发展和应用相对发展比较缓根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定冷热建源系统的方案，对两个方案进行技术和经济的比较，详见表2。筑本方案采用冷却塔和地源热泵

6、空调系统，末端采用风机盘收稿日期：2014～09—10管和新风系统。即使在夏季地埋管承担的排热量能力不足，也作者简介：杜成仁(1980一)，男，陕西延安人。毕业于西安工程大学，硕_士；讲师，主要从事建筑设备方面的教学工作。可以由冷却塔来承担，而热泵压缩机的能耗降低则有助于地源安徽建筑2014年第6期(总200期)方案比较表2同济大学曾经对南京等这一带冬冷夏热地区的风冷热泵系统的运行情况做过研究分析，得出风冷热泵机组平均COP值为3。我国北方地区分散锅炉房供暖一次能源利用率为6l％，集中锅炉房一次能源利用率为78％，燃油锅炉的能源利用

7、系数为80％。这里将各系统节能性比较列于表3，由表3可以看出地源热泵系统的能源利用系数PER要远远高于风冷热泵系统和电加热、锅炉房供热系统，节能效果显著。几种供暖方式的节能性比较表3热泵机组效率的提高。在冬季，由于埋管的减少，系统效率会有所降低，因此热泵压缩机的能耗也会有一定的增加。4地源热泵系统节能特性分析4．1一次能源利用率PER我们将地源热泵系统、锅炉房供热以及风冷热泵系统在节5结语能性方面作一比较。由于地源热泵驱动能源是电能，而锅炉房供热是以煤或气体燃料为驱动能源的，它们虽然同是能源，但地源热泵空调系统在我国是一项新型的技术

8、，它是一种其价值不尽相同，电能通常是由其它初级能源转变而来的，在跨学科、跨专业的综合能源利用的新技术，需要通过相关专业水转换中必定有能量的损失。因此对于同样制热性能系数的热技术人员的共同合作，做好勘测、设计、施工、调试等各方各面●电泵