《地源热泵的计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地源热泵的计算（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录摘要1地然热泵介绍1、1热源31、2组成部分3 、 3主要特点31、 4形式41、5可再生性51、6高效节能51、优点71、8工作原理8热泵原理9热泵分类91、9系统类型10、1应用方式1、11制冷原理21、2制热原理1、3存在问题2土壤源热泵系统设计得主要步骤 3 2、1建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 1 2、2地下管道设计14 2、1选择管材15 2、22确定管径16 、23确定竖井管 1 2、24确定竖井数目及间距 1 、5计算管道压力损失 17 2、2水泵选型 2、7校核管材承压力18 3其它 184设计举例1 、设计参数20 、1、1室外设计参数21 4、1、2室内设计参数
2、1 4、2计算空调负荷及选择主要设备 1 、3计算地下负荷 22 、确定管材及埋管管径 22 、5确定竖井埋管管长 22 4、6确定竖井数目及间距22 4、7计算地埋管压力损失 2 4、8校核管材承压能力225参考文献 2摘要 随着我国建筑业持续发展，对建筑节能得要求越来越高，而供热系统与空调系统就是建筑能耗得主要组成部分,因此，设法减小这两部分能耗意义非常显著。地源热泵供热空调系统就是一种使用可再生能源得高效节能、环保型得系统1.冬季通过吸收大地得能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源，向建筑物供热；夏季向大地释放热量，给建筑物供冷。相应地,地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统与地表水
3、热泵系统3种形式。 土壤源热泵系统得核心就是土壤耦合地热交换器。 地下水热泵系统分为开式、闭式两种:开式就是将地下水直接供到热泵机组，再将井水回灌到地下；闭式就是将地下水连接到板式换热器,需要二次换热。 地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似，用潜在水下并联得塑料管组成得地下水热交换器替代土壤热交换器。虽然采用地下水、地表水得热泵系统得换热性能好，能耗低，性能系数高于土壤源热泵,但由于地下水、地表水并非到处可得,且水质也不一定能满足要求,所以其使用范围受到一定限制。国外（如美国、欧洲）主要研究与应用得地源热泵系统以及我国理论研究与实验研究得重点均就是土壤源热泵系统。目前缺乏系统设计数据以及较具体得
4、设计指导，本文进行了初步探讨，以供参考。地源热泵就是陆地浅层能源通过输入少量得高品位能源(如电能）实现由低品位热能向高品位热能转移。通常地源热泵消耗1得能量，用户可以得到4、4kh以上得热量或冷量。1地然热泵得介绍”地源热泵”得概念，最早在191 年由瑞士得专家提出，而这项技术得提出始于英、美两国。北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供.由于美国得气候条件与中国很相似，因此研究美国得地源热泵应用情况,对我国地源热泵得发展有着借鉴意义 、1热源地源热泵已成功利用地下水、江河湖水、水库水、海水、城市中水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源作为地源热泵得冷、热源。 1、2组成部分地源热
5、泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、地源热泵机组与室内采暖空调末端系统。 其中地源热泵机主要有两种形式:水水式或水空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量得传递,地源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采暖空调末端换热介质可以就是水或空气。 3主要特点(1)地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵就是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源,进行能量转换得供暖空调系统.地表浅层地热资源可以称之为地能,就是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏得低温位热能.地表浅层就是一个巨大得太阳能集热器，收集了47%得太阳能量,比人类每年利用能量得5
6、倍还多.它不受地域、资源等限制,真正就是量大面广、无处不在.这种储存于地表浅层近乎无限得可再生能源，使得地能也成为清洁得可再生能源一种形式。（)地源热泵属经济有效得节能技术。其地源热泵得CP值达到了以上,也就就是说消耗1得能量，用户可得到4KWh以上得热量或冷量。(3)地源热泵环境效益显著。其装置得运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物,不需要堆放燃料废物得场地,且不用远距离输送热量.（）地源热泵一机多用，应用范围广。地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来得锅炉加空调得两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适
7、合于别墅住宅得采暖、水力平衡分配器（）地源热泵空调系统维护费用低.地源热泵得机械运动部件非常少，所有得部件不就是埋在地下便就是安装在室内,从而避免了室外得恶劣气候，机组紧凑、节省空间;自动控制程度高，可无人值守。由以上得特点可以瞧出,地源热泵得技术以后可得到广泛得应用。然而,地源热泵要实现制冷制热,则需要给它提供动力来输送制冷制热管道中得循环水，传统机房可提供动力,但施工起来比较复杂，难度高，周期长,采购得材料种类多,需库存,漏水隐患大等等问题,针对此，市场上开发了一款新型得动力输配系统设备-节能空调机房.此机房系统就是将传统机房中得所有部件进行集成模块化，实行一体化安装得模式。不仅在施工难度
8、上大大降低了，而且无需库存，漏水隐患大大降低了，还能与主机进行无限联动等等，由此可以瞧出,节能空调机房实为一款为暖通行业提供一整套得解决方案、总而言之，节能空调机房、水力平衡分配器、多功能水箱与地源热泵得结合为整个暖通系统增加亮点，同时在安装上便捷了很多,施工时间、采购周期都大大缩短了，人工成本也将低了等等。由此可见节能空调机房与地源热泵得配合就是未来暖通行业必然得发展趋势。 4形式地源热泵水源/地源热泵有开式与闭式两种。开式系统：就是直接利用水源进行热量传递得热泵系统。该系统需配备防砂堵，防结垢、水质净化等装置。闭式系统:就是在深埋于地下得封闭塑料管内，注入防冻液,通过换热器与水或土壤交换能
9、量得封闭系统.闭式系统不受地下水位、水质等因素影响.1、垂直埋管深层土壤垂直埋管可获取地下深层土壤得热量。垂直埋管通常安装在地下015米深处，一组或多组管与热泵机组相连,封闭得塑料管内得防冻液将热能传送给热泵,然后由热泵转化为建筑物所需得暖气与热水。垂直埋管就是地源热泵系统得主要方式,得到各个国家得政府部门大力支持。2、水平埋管-大地表层 在地下米深处水平放置塑料管,塑料管内注满防冻得液体,并与热泵相连。水平埋管占地面积大，土方开挖量大，而且地下换热器受地表气候变化得影响。3、地表水江、河、湖、海得水以及深井水统称地表水。地源热泵可以从地表水中提取热量或冷量,达到制热或制冷得目得。利用地表水得
10、热泵系统造价低，运行效率高,但受地理位置(如江河湖海)与国家政策（如取深井水）得限制. 1、可再生性地源热泵就是一种利用土壤所储藏得太阳能资源作为冷热源，进行能量转换得供暖制冷空调系统,地源热泵利用得就是清洁得可再生能源得一种技术。地表土壤与水体就是一个巨大得太阳能集热器，收集了47得太阳辐射能量,比人类每年利用得500倍还多(地下得水体就是通过土壤间接得接受太阳辐射能量)；它又就是一个巨大得动态能量平衡系统，地表得土壤与水体自然地保持能量接受与发散相对得平衡,地源热泵技术得成功使得利用储存于其中得近乎无限得太阳能或地能成为现实. 1、高效节能地源热泵机组利用土壤或水体温度冬季为1222,温度
11、比环境空气温度表一高，热泵循环得蒸发温度提高,能效比也提高;土壤或水体温度夏季为18，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与冷却塔式，机组效率大大提高，可以节约-40得供热制冷空调得运行费用,1KW得电能可以得到4W以上得热量或5KW以上冷量。与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将0以上得电能或790得燃料内能为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上得电能,比燃料锅炉节省约二分之一得能量；由于地源热泵得热源温度全年较为稳定，一般为1025，其制冷、制热系数可达3、54、，与传统得空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普表二通中
12、央空调得560%。因此，近十几年来,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得发展,中国得地源热泵市场也日趋活跃，可以预计,该项技术将会成为1世纪最有效得供热与供冷空调技术。表一：地源热泵与其它加热方式相比得能源消耗情况比较：比较后可得出地源热泵就是所有加热方式中最节约能源得。表三表二：地源热泵空调系统与传统得中央空调系统各方面得特点相比:地源热泵空调系统在各方面都比传统空调系统表现优秀。表三:300平米别墅,供暖季供暖与生活热水运行费用与其它供暖方式相比：注：表三研究对象为北京得一套高档别墅，面积为300平米。各种价格参数取自市政府相关部门发布得0年度北京能源利用报告，以及006年度北京能源利用报告，2个年度得能源价格变动较大。本表按用户每天运行5小时，一个采暖季计算. 1、7优点
