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《水源热泵与地面辐射供暖及空调系统在工程中的应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、水源热泵与地面辐射供暖及空调系统在工程中的应用中国有色工程设计研究总院 邓有源 摘要 针对水源热泵与地面辐射供暖及空调系统在民用住宅工程应用存在着相关的问题,在设计及运行调试中对房间地面露点温度的控制,地板表面温度的确定及运行调试中发现的问题加以论述,同时讨论了除湿系统对地板表面结露现象的关系。关键词 水源热泵 地板辐射供暖及空调系统 地面露点温度 除湿系统 1问题的提出 针对民用住宅供暖费用居高不下,空调大量耗电,如果只需要一套公用设备,既解决冬季供暖又能夏季空调这一课题,国内外众多科研单位及学者做了大量
2、的尝试,提出了很多系统方案,比如分别采用地源热泵、水源热泵、空气源热泵及热泵机组与风机盘管供暖及空调方式;再者采用双末端的空气源热泵空调系统;还有冬季及夏季通过集中处理,采用风管送风空调系统。以上组合方式无论采用风管系统或风机盘管,虽然在节能上有一定的优势,但也存在不可克服的缺点,如送风机、未端装置风机盘管的耗能问题;风机盘管的噪声影响睡眠问题;有的用户反映冬季使用风机盘管,室内空气比其它采暖方式要干燥、并且室内灰尘较大,不舒适等。以上诸多问题随着空调在居民家庭中的普及,人们生活质量的提高,对室内空气品质的要求越来越高,不得不面临一些
3、新的问题与设想,如房间温湿度对人的舒适性、能源节约和环境保护、尤其是选择住宅建筑供暖及空调方式时,不仅要满足居室的舒适性,而且应考虑生活品质一步到位要求,同时更应该考虑供暖及空调系统的初投资、年运行能耗和费用,并且在初投资和年运行费用之间找到平衡点等。 建设部建质(2005)26号文,己明确了地源热泵、水源热泵供暖空调新技术在建筑中推广应用的重要性,同时提出水源热泵在建筑领域规模化应用,不仅可以提高自然资源的利用效率,而且在节能的同时又可保护环境,从而使水源热泵的研究应用将进入一个新的阶段。在此基础上国内许多企业正在探讨水源热泵及
4、配套的节能装置-水源热泵与地面辐射供暖及空调系统。比如北京的国际锋尚公寓,对住宅区首次成功运用地面制冷加新风置换除湿,来保证房间的温湿度要求,还有些院、所利用一些小型试验装置,开展小范围的试验以求达到冬季供暖,夏季空调的目的。到目前为止,这项成果的开发,在国内还没有能够在大面积民用住宅推广应用,特别在南方以降温为主、供暖为辅的住宅及办公楼,这一课题的研究尤其重要。因此根据这一课题结合实际工程进行研究与实施,目前冬夏设备运行正常,节能数据有待于总结后发表。 2工程概况 本工程位于河北省某市,由房地产公司开发的集商业门面、办公及住
5、宅为一体的综合型建筑,总建筑面积约9000平方米。本建筑一至二层为商业门面,出租独立经营,三至七层为综合办公楼及24套民用住宅,建筑物为砖混结构,外墙为370mm砖墙,正面采用大面积玻璃幕,一至二层层高为3.6米,其余均为3.3米。 工程于2003年初委托设计并开工,2004年年底己竣工,水源热泵及地面辐射供暖系统冬季已投入运行,2005年夏季供冷水系统已投入试运行。该项技术实施,是在水源热泵系统基础上进行技术改进,配合地面辐射供暖原理,实现了冬季供暖、夏季空调,冷热源一体化。 3冷热源设备的确定 水源热泵技术,在北美和欧
6、洲的许多国家己得到广泛的应用,它是利用地球表面的浅层水源,实现低温位热能向高温位转移,将水体和地层蓄能分别作为冬季供暖的热源以及夏季空调的冷源,在冬季将地层水中的热量取出,通过热泵机组的蒸发器放出热量,从而使建筑物达到供暖的目的。夏季通过热泵机组的冷凝器吸收热量,从而使建筑物达到空调的目的,做到一套设备可以替换原来的锅炉和制冷两种装置。 众所周知,水源热泵能源利用率高,它的能效比(COP值)1千瓦电能可得到3.5~4.6千瓦制冷及供热的能量,比风冷空调高40%左右,运行费用比风冷空调低40%左右,另外,地球表面的浅层水源温度恒定,
7、常年能保持14~16℃的恒温水源,因而使水源热泵机组运行稳定、更可靠。 水源热泵系统环境效益非常显著,该装置没有燃烧,不但减少了温室效应气体CO2和其它燃烧产生的污染物排放,同时它与空气源热泵相比,污染物排放相当于减少40%,与电供暖相比,相当于减少70%。因此水源热泵不仅环境效益非常显著,同时它在建筑供热空调中是一种可持续发展的建筑节能新枝术。 根据国外的经验,由于水源热泵系统运行费用较低,增加的投资可在7年内收回,同时水源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调系统。 综上所述,本建筑物设有住宅、商业及办公用
8、房,应有冬季供暖和夏季空调的要求。同时应考虑本建筑物使用功能及不同使用系数可能性,夏季空调需求量在建筑物内应有所调剂。另外该建筑物地理位置正处在地下水资源非常丰富,经当地地质工程部门进行了实地勘探,而土壤呈沙粒型易于回灌