2022年地表水水源热泵的适应性及技术方案.docx

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1、精品学习资源地表水水源热泵的适应性及技术方案2021-11-6 11:5重庆高校 王勇 【关闭】 【打印】引言现状广泛应用增长趋势运行达到节能目的证明了其适用性显现的问题对水体的水温分布情形明白的不够 对水体对负荷的承担才能的讨论不足对影响水源热泵系统能效的主要因素取水系统的能耗的讨论不足1、地表水源热泵对水源的要求地表水源热泵的使用第一要考虑水源对象，可利用的地表水的主要形式有：流淌水体江、河和非流淌水体 湖泊、水库、池塘等 ；2.1 流淌水体水温分布特点对流淌水体如江、河来说，冬夏季水温沿水深方向均不形成温度分层现象，整个水流在某一横截面处呈等温分布，这是由于连续流淌水体，具有较大的流淌速

2、度，水体内部在不断地进行热量交换；2.2 非流淌水体水温分布特点非流淌水体如湖泊、水库，水体内部热量交换强度很小，当水深达到肯定深时 大于 4m ，在春末、夏季、秋季显现明显的热分层现象，但到冬季，就全湖或全水温一样，上下层无明显温差；欢迎下载精品学习资源2.3 浅水湖泊和水库水温分布特点3m 以内水深混合型水体 水温分布匀称受气象影响大夏季： 气温最高冷负荷最大 水温达到最高冬季： 气温最低热负荷最大 水温达到最低4、各气候区地表水源热泵水温适应性分析4.1 不同气候分区水温分析夏热冬暖地区主要包括珠江流域，这一地区城市最热月平均气温在28 摄氏度左右，珠江夏季水温在 31 摄氏度左右，某些

3、时段的水温高于32 摄氏度， 地表水源热泵在夏季某些时段节能优势不明显；同时，该地区一般只考虑夏季供冷，属单工况运行，与全年运行工况相比，节能率不高；温顺地区大部分地区冬暖夏凉，但部分地区冬季温度较低；夏季可不考虑防热；在特定场合如商场、宾馆建筑需要使用全年空调时，该气候区的水温条件能满意水源热泵对水源不温的要求；欢迎下载精品学习资源黄河流域夏季酷热、冬季冰冷，供暖时间长达100 天左右，冬季水温较低；海河流域地处华北平原，冬季水温较低，水温与气温相差小，对于夏季供冷地区来说节能效率不高；寒冷地区一般不考虑夏季供冷，只考虑冬季供暖，由于季水温太低，一般为 0 摄氏度，一般水源热泵无法启动，因此

4、该区域不适合利用地表水源热泵进行供暖，应当采纳地下水、岩石等其他可再生源进行供暖内蒙古、新疆北部等地区也处于寒冷地区，但地表水源贫乏，不适合地表水源热泵；4.2 地表水源热泵应用需留意的几个问题取水方式充分水量水质承载才能对达到一事实上深度的非流淌水体，其水温有明显的热分层现象，上下层温差可到 15-20 摄氏度，因此取水时最好采纳底层取水的方式；在水质方面，应优先考虑不需经过水处理或经过简洁水处理就可使用的水体，假如在水处理上投资过大，很可能会得不偿失；水源热泵排水会破坏水体原有的水温结构，特定水体的热承载才能有一事实上的限度，假如热泵系统负荷很大，而相宜的水量较小，就会造成地表水温上升，严

5、峻时甚至导致热污染，因此，需要对水体热承载才能进行讨论；5、湖泊和水库、自然水温、水流模型6、带负荷的水温、水流模型欢迎下载精品学习资源6.1 模型的建立带负荷的水流、水温模型只需在自然情形下的掌握方和中添另源项即可， 详细就是在质量守恒方程和能量守恒方程中分别添加质量源项和能量源项；假设按底部取水、同温层排水的方式，为保证同温层排水，认为排水口的位置可以随时转变；6.2 模型试验7、湖泊和水库水体最大供冷才能的确定7.1 前提条件1、会对湖水直接进水源热泵机组的形式2、假定水源热泵和传统的冷水机组加冷却塔开式水泵能耗是一样的3、由于水风光积及深度对系统的供冷性能的影响要比供热性能的影响大，

6、所以主要以讨论水体的供才能为主4、以夏热冬冷地区的重庆市为例进行运算7.2 水体承担的最大热负荷的确定方法湖水直接送入热泵机组的冷凝器进行换热，当底部取水处水温高于冷却塔的出水水温后，水源热泵系统形式和传统中心空调系统相比，已经没有节能的优势了，此时的水温定义为水温的极限值；依据带负荷的水流水温模型，通过给水体加载肯定的热负荷，使其底部水温在供冷期末期达到极限温度，确定水体承担的最大热负荷；欢迎下载精品学习资源8、取水能耗对系统能效比的影响8.1 讨论的目的为了分析取水能耗对系统能效比的影响，对一空调工程乾地了模拟运算； 以冷却塔出水温度 32 摄氏度时，常规空调系统运行的能效比为对比基础，运

7、算水源热泵系统节能率；分析在满负荷运行时，地表水源热泵系统取水能耗不 同时，对节能率的影响；假定源水取水的温度为26 摄氏度，使用板换时的传热温差为 2 摄氏度；8.2 取水能耗对系统能效比的影响使用板换和不使用板换时的节能率的差值是较大的；由于使用板换不仅增加了一组循环水泵，仍降低了水源水温的使用范畴， 从而较大程度的降低了节能率；同时水处理设备也带来了取水系统能耗的增加和水温的上升；所以，在水源热泵系统的进展趋势中，应当考虑有利于机组直接进水的技术手段；9.1 地表水源热泵系统的取水方案地表水源热泵：开式系统、闭式系统闭式系统闭式系统的系统形式比较简洁，主要的构成为铺设在水中的换热盘管；试

8、验证明，盘管的铺设形式不同，会影响到闭式系统的换热成效；9.2 针对长江水质，所采纳的机组改造方案小结取水方案的挑选是由多个因素确定的，但都应当与工程具备的实际条件相结合；并在此基础上分析其节能的才能，从而确定地表水源热泵系统是否可以欢迎下载精品学习资源投入使用；国家体育场暖通空调设计亮点介绍2021-11-6 22:21中国建筑设计讨论院丁高 【关闭】 【打印】国家体育场简况国家体育场暖通空调设计简况国家体育场暖通空调设计亮点介绍地源热泵系统简介-利用 CFD 运算流体力学 技术模拟场内热环境与风环境-利用全年空调负荷动态模拟帮助设计-采纳冰蓄冷空调冷源 -赛时和赛后运营模式的合理结合-利用

9、自然冷源在冬季及过渡季进行供冷-空调系统对环境的爱护设计理念绿色奥运、科技奥运 满意竞赛和训练的要求满意奥运会开闭幕式的要求为人员供应舒服的室内空气环境为各种工艺技术用房供应其正常工作所需要的室内空气环境既要满意奥运会期间的使用要求，同时兼顾奥运会后的商业运营冷、热源方案夏季以电能作为一次能源主导冷源：水冷式电制冷系统 +赛后冰蓄冷欢迎下载精品学习资源帮助冷源：冷却塔供冷系统 冬季及过渡季内区供冷 冬季以城市热力作为一次能源热交换站空调水系统设计奥运赛时，空调水系统采纳一次泵系统在 0 层环形通道上空设置一个环形空调供回水管网赛后冷冻水系统采纳变水量系统，依据负荷变化，变频掌握冷冻水泵赛时、赛

10、后空调水路均为二管制空调新风机组水系统为异程式风机盘管水系统采纳竖向同程式布置0 层南侧商业区空调内外分开设置空调风系统设计0 层南候场区 赛后商业区 采纳全空气双风机空调系统，可满意在过渡季及冬季变新风运行工况要求；-1 层、0 层的赛事用房、 VIP 用房、媒体用房等均设风机盘管+新风系统；2 层 VVIP 包厢采纳风机盘管 +新风系统，并备用 1 套多联分体热泵式空调系统；3 层餐厅层东西侧大餐厅空调内区设置全空气双风机空调系统，其余区域采纳风机盘管 +新风系统；4 层包厢层全部采纳风机盘管 +新风系统1-6 层核心筒四周的服务用房、卫生间均设置风机盘管空调系统；地源热泵系统设计原就充分

11、利用可再生能源，符合绿色奥运的理念协作空调主导冷源的设计及赛时满意部分负荷的调剂特性要求赛后作为冰蓄冷系统的基载主机欢迎下载精品学习资源地源热泵系统设计在本建筑 0 层东侧设置地源热泵机房设计总装机制冷量为 1500kW选用 2 台 750kW 的水冷螺杆式热泵冷热水机组制冷工况冷冻水设计供回水温度为5-13 摄氏度制热工况热水设计温度为 55-50 摄氏度在机房内配套设置冷冻水泵，地源侧冷却循环泵空调地源热泵冷热源接入 0 层空调环形管网地源热泵地埋管换热系统设计利用足球场草坪下坚向深埋管，布置地下换热器依据地质勘查报告和土壤热响应试验，综合得出最经济的竖直埋管深度为70m ；按夏季工况 1

12、500kW 制量，排热量为 1800kW ，采纳双 U 形管技术，需竖向埋管数量为 312 个；孔口直径在 250mm 左右，孔间距 4-5m, 匀称布置；为防止地下换热器可能草坪产生影响，要求在草坪下5M 深以下土壤进行热交换；国家游泳中心 “水立方 ”暖通空调设计特点介绍2021-11-6 22:25中建国际设计顾问有限公司毛红卫 【关闭】 【打印】1 创新的 ETFE 幕墙建筑热工设计2 高效节能的暖通空调系统3 泳池防结露设计4 暖通空调系统在“快速泳池”设计中的表达欢迎下载精品学习资源节能技术：被动太阳能加热空腔通风自然通风自然光应用空调冷水机组热回收技术，将废热回收用于生活热水及游

13、泳竞赛池池水加热， 节约 80 万度电/年空调系统采纳了排风热回收技术充分利用室外新风在冬季对内区供应“免费制冷” 分层空调、分区空调性能华消防技术总结：创新性的解决了 ETFE 这类半透亮膜材的传热、辐射及遮阳系统问题，采纳被动太阳能加热、自然通风、空腔通风、冷凝热回收、内区“免费制冷”、分层空调、分区空调等技术措施，很好的实现了建筑节能，达到先进水平；针对游泳馆的特别室内环境，通过先进的帮助分析工具，设计出了一套先进的气流组织系统，支持了快速泳池概念，并很好的解决了防结露问题；通过奥运会竞赛的实际运营测试，各项室内指标符合设计要求，室内环境得到运动员和观众的一样好评；本设计为此后国内、外相关场馆的设计供应了参考；国家体育馆暖通空调设计2021-11-6 22:27北京市建筑设计讨论院龚京蓓 【关闭】 【打印】欢迎下载精品学习资源1、工程简况2、冷热源设计2.1 、主体热源2.2 、主体冷源2.3 、帮助冷热源 水源热泵 3、竞赛馆空调设计3.1 、空调系统3.2 、观众区送回风方式3.3 夏季空气处理过程方案比较3.4 分区空调4、节能与环保工程采纳的节能环保设备和技术： 利用地热可再生能源采纳冷凝热回收采纳了二次回风加再热的空气处理方式，削减冷热抵消采纳座椅下送风，提高空气品质；分区空调，独立掌握可变新风比的全空气系统欢迎下载