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除濕和制冷的區別范文1
關鍵詞:
地源熱泵 天津地區 適用性
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一、地源熱泵簡介
眾所周知地下2-3米以下的土壤、河水、地下水溫度常年基本恒定,始終保持在13℃-26℃,地源熱泵是充分利用了這一特點,把專用管道埋入地下深處或地表水(河、湖)等處,通過與地下土壤或河水等進行熱量交換。而傳統中央空調利用空氣進行熱量交換,但空氣的溫度變化很大,夏季一般達到32℃-36℃,空調機組為了換熱就要耗費更大的能量,相當于在低溫的環境中提取冷量比在36℃的環境要容易的多,實際節能效果達30%-50%。
二、地源熱泵系統分類及其優缺點
1、水平式地源熱泵
通過水平埋置于地表面2-4米以下的閉合換熱系統,它與土壤進行冷熱交換。此種系統適合于制冷供暖面積較小的建筑,如別墅和小型單體樓。
優點:初投資較小,施工費用相對較低;缺點:占地面積較大。
2、垂直式地源熱泵
通過垂直鉆孔將閉合換熱系統埋置在50M~400M深的巖土體與土壤進行冷熱交換。此種系統適合于制冷供暖面積較大的建筑物,周圍有一定的空地,如別墅和寫字樓等。
優點:運行及維護費用低;占地面積較?。欢緹o需輔助熱源,不產生任何污染,節能效果明顯;缺點:初投資費用稍高,施工難度較大
3、地表水式地源熱泵
地源熱泵機組通過布置在水底的閉合換熱系統與江河、湖泊、海水等進行冷熱交換。此種系統適合于中小制冷供暖面積,臨近水邊的建筑物。利用池水或湖水下穩定的溫度和顯著的散熱性,不需鉆井挖溝,初投資最小。但需要建筑物周圍有較深、較大的河流或水域。
優點:運行及維護費用低,無需占用土地,室外施工費用低,不產生任何污染;缺點:需臨近較大面積水域,系統效率低于其他方式。
4、地下水式地源熱泵
地源熱泵機組通過機組內閉式循環系統經過換熱器與由水泵抽取的深層地下水進行冷熱交換。地下水排回或通過加壓式泵注入地下水層中。此系統適合建筑面積大,周圍空地面積有限的大型單體建筑和小型建筑群落。
優點:運行及維護費用低,室外施工費用較低,冬季無需輔助熱源,建筑周圍環境影響小,不產生任何污染,換熱效率高,節能效果明顯;缺點:打井受政策限制,系統易受地下水源狀況影響。
三、天津地區地源熱泵適應性
天津地處溫帶地區,冬季供熱負荷和夏季制冷負荷相差不大,容易平衡,不會導致地下積聚過多的熱量和冷量。缺點以及應該注意的問題:
1、天津地區地層條件復雜,咸水埋深較淺。建設地埋管式土壤源熱泵項目極易造成咸淡水串層,導致地下水污染,對打井工藝要求很高。況且,國內的設備材質、生產工藝水平與國外尚有一定差距,在設計和施工時應注意這方面的問題。
2、土壤源熱泵還存在著初投資大、施工困難、埋地換熱器受土壤物性影響較大、連續運行時熱泵的冷凝溫度或蒸發溫度受土壤溫度的影響而發生波動及土壤導熱系數小而導致埋地換熱器的面積較大等不足之處。
3、大面積埋管的大型工程中往往導致地下換熱器系統的實際換熱能力與裝機容量、建筑物排入土壤的瞬時冷/熱負荷和積累量不匹配,使得地溫逐年升高或者下降,系統的供熱供冷能力因而逐年下降。這在潛層地下水流速偏低的地區、埋管數量大的、冷熱負荷差別大的項目中問題尤其突出。另外,施工前期測試方法不正確,測得的原始地溫與土壤層導熱系數不準確,也是導致設計埋管長度不合理的重要原因之一。
四、土壤源熱泵局限性
1、埋地換熱器受土壤性能影響較大
土壤的熱工性能、能量平衡、土壤中的傳熱與傳濕對傳熱有較大影響,連續運行時熱泵的冷凝溫度和蒸發溫度受土壤溫度的變化發生波動,土壤導熱系數較小,換熱量較小。已有的經驗表明,其持續吸熱速率一般為25W/,所以當供熱量一定時,換熱盤管占地面積較大,埋管的敷設無論是水平開挖布置還是鉆孔垂直安裝,都會增加土建費用。地源供暖技術對地能資源的收集,主要集中在100米以內的淺地層。土壤換熱器的性能在不同地質條件下差別較大。理想的地質條件是較高的導熱系數、熱容量高、較高的土壤含水率及遷移速度。一般各類巖石的導熱系數最大,砂土次之,黏土最小,但是由于巖石孔隙率低導致含水量低,因此巖石用于土壤換熱器的持久性最差,黏土次之,砂土最好。
2、土壤源熱泵適用范圍
土壤源熱泵較適合的建筑物類型是負荷波動小,使用穩定的中等規模住宅、酒店、辦公樓、別墅等,不適宜用于負荷使用隨機性高或負荷較大的會堂、劇院、高負荷密度的、大型的公共建筑,集合住宅小區,只適用于低密度的獨棟住宅,以及有足夠場地的小型公共建筑。某些工程項目由于埋管數量受限,導致夏季相當長的時間管內水溫達到30℃以上,跟冷卻塔沒有區別,這樣的項目就是沒有意義的,增加了初投資。對于我國嚴寒和寒冷地區不得不采用不平衡系統的情況,應該保證換熱器彼此平均間距在25m以上,故適用于超低容積率的、獨棟小負荷建筑群(如別墅、邊遠山區加油站)或獨立建筑。
土壤源熱泵系統的規模不宜過大或過小,每個系統在3000-50000比較適宜。系統過大因地埋管換熱器水系統距離過遠,輸送能耗增大,水力難以平衡;過小則相對初投資過高,系統利用率較低。土壤源熱泵系統不適用于高能耗建筑,因為土壤源熱泵系統比常規系統初投資大大增加,比常規熱泵機組增加了土壤換熱器部分,對于有潔凈要求、高除濕要求或較低(高)設定溫度等要求的高負荷建筑物采用地源熱泵是不經濟的,較多的土壤換熱器也會給布置帶來困難。因此對于有潔凈要求、高除濕要求或較低(高)設定溫度的高負荷建筑,采用土壤源熱泵是不經濟的。
五、國內住宅現狀
歐美國家,土壤源熱泵系統多用于低容積率、低負荷密度的建筑,單個系統垂直埋管數量多數不超過120根。即便是較大規模的建筑群,也一定要分成多個系統,每個系統的埋管位置也盡可能分散。而目前在我國,土壤源熱泵被大量用于高容積率的住宅小區以及高負荷密度的公共建筑。由于可利用土地面積有限,井孔不得不密集布置,嚴重制約了地層的熱恢復能力,使得系統的實際供熱供冷能力低于期望值。由于住宅建筑的冷熱負荷明顯屬于間歇性的負荷,特別是冷負荷的間歇特征尤為顯著,只要有少數居民在家系統就必須供冷或供熱,連續供熱供冷必然導致額外大量的水泵和風機電耗,并增加了建筑的實際耗冷量或耗熱量。所以采用土壤源熱泵系統做成集中供熱供冷不適用于我國的集合住宅建筑。
土壤源熱泵節能,但適用范圍有限,不適合集中住宅,適用于超低容積率的小負荷建筑或有足夠場地的小型公共建筑。因此在選擇地源熱泵時不僅要考慮技術的可靠性、投資的大小、區域的地址特性、運行費用的高低以及維護保養的難易程度等,還要考慮國家能源政策及相關要求。在決策之前應詳細考察各個方面的情況,通過技術經濟和可行性分析,選擇合理的方案。
參考文獻:
[1]萬仁里,談地源熱泵,全國熱泵和空調技術交流會論文集,2001.10
[2]趙軍,季新國,等,地源熱泵的工程應用與環保節能特性分析,全國熱泵和空調技術交流會論文集,2001.10
除濕和制冷的區別范文2
(河北春達建筑工程有限公司河北邯鄲056000)
【摘要】在我國經濟水平不斷提升的今天,各類的商場建設為人們的生活提供了便利的消費環境,例如百貨商場就豐富了人們的生活質量。同時,商場的大量興建也為在設施上不斷地進行完善。作為當今建筑中一個重要的組成,暖通空調在建筑物中越來越高。但是在進行暖通空調設計時,需要根據建筑物的功能需求等方面來進行考慮。
關鍵詞 百貨商場;空調設計;設計原則
Consider the department store air conditioning system design parameters
Sun Li-chao
(Spring of Hebei Construction Engineering Co., LtdHandanHebei056000)
【Abstract】Rising standards in our economy today, the construction of various types of shopping centers to people´s lives provides a convenient environment for consumption, such as department stores to enrich the quality of life. Meanwhile, a large shopping mall built on a facility for constantly improving. As of today an important component in building, HVAC in buildings is increasing. However, during HVAC design, the need to respect the functional requirements of such buildings to be considered.
【Key words】Design principles;Department stores;Air-conditioning design
1. 百貨商場空調設計的特點
百貨商場空調設計的特點主要表現為以下幾個方面:
(1)平面建筑空間大,負荷較小。百貨商場的平面建筑空間較大,為吸引顧客的注意力,使之停留在室內琳瑯滿目的商品上,除廣告櫥窗外,商場的外圍結構大都被設計成封閉式(即使是玻璃幕墻),故圍護結構的傳熱及輻射負荷相對較小。
(2)冷負荷所占比重大。為保證百貨商場的采光和廣告效應,商場使用的各式照明設備較多且發熱值高(如投射燈、鹵素燈等),尤其是針對一些特殊商品(如首飾),故由照明產生的冷負荷占空調室內負荷的較大部分。
(3)人員和新風負荷大。百貨商場的人員密度高,故人員負荷及新風負荷均較大,而且室內空氣的品質好壞完全依賴于空調的新風系統。
(4)空調設備具有靈活性。百貨商場的部分格局會隨季節或需求不同而變動,故要求空調設備具有一定的靈活性。
2. 暖通空調設計原則
(1)商業建筑供暖系統分兩種情況,一種是位于嚴寒或寒冷地區沒有空調系統的商場要設置供暖系統,這種情況屬于全負荷供暖系統;另一種情況是位于嚴寒或寒冷地區并設有空調系統的商場,其周邊房間或有外圍結構的商場,宜設置值班供暖系統,這種系統只擔負室內值班溫度下的熱負荷。
(2)采用散熱器的供暖系統其管道均為鋼管時,熱媒宜使用95℃ /70℃熱水;采用散熱器的供暖系統其含有PEX、PPR等非金屬管道時,熱媒宜使用80℃ /60℃熱水;采用低溫熱水地板輻射散的供暖系統,其熱媒宜使用60℃ /50℃熱水。
(3)散熱器宜設置在外窗、外墻和門口附近,距外圍護結構6m以外的內區,不應布置散熱器、地板加熱盤管等散熱設備,以防內區過熱。
(4)系統自動排氣閥不宜設在商品貨架上;散熱器應選擇安全可靠、不易漏水的產品;為了防止對流熱空氣影響商品的存放,散熱器不宜設置在商品貨架下。
(5)大門處宜采用熱風幕。
(6)條件允許時,宜采用低溫地面輻射供暖,以其較好地解決在營業廳中難以布置散熱設備的問題,但最好在地面上標出地面內加熱盤管的位置、走向,以防止二次裝修時破壞盤管。
(7)商場一般為框架結構,柱間多為通窗,因此散熱器供暖系統宜采用集中立管的水平串聯系統,集中供回水立管以每個大房間為一組,如果集中立管之間有多個房間,應采用帶三通溫控調節閥的跨越式水平串聯系統。
(8)一般商場均設有排風系統,應考慮補進商場新風的熱負荷,但只考慮正常換氣量的負荷,非經常性排風不予考慮。
(9)冬季商場營業場所的室內計算溫度不宜過高,既要滿足商場售貨員和工作人員的舒適要求,又要考慮到顧客冬季穿著較多的因素,還要采用適于商品保存的溫度。
(10)設有自動扶梯或共享空間的商場,熱壓作用較大,應注意加強上部結構的氣密性,并應在底層出入口處設置門斗或旋轉門等減少冷空氣滲入的措施。同時這種空間容易造成上熱下冷的現象,在設計時應使系統有豎向調節的措施。
3. 空調設計
3.1商業建筑空調冷負荷的特點。
(1)商場內區較大,人員多、照明的燈具多,人體散熱負荷、新風負荷、照明負荷占冷負荷的絕大部分;內區具有常年不變的冷負荷;而建筑圍護結構負荷占比例很小,并且一年四季和一天內各時刻都在變化;商場濕負荷較大,因此熱濕比較小。
(2)人員密度的取值大小是直接影響到設計冷負荷的重要因素,設計中可參考建筑設計規范分層取值,但是要考慮到大、中、小城市人流密度的區別。大城市商場人員密度可取0.7~1.2人/m2,中小城市可取0.2~0.7 人/m2,一層最大,一層以上或地下層依次遞減。人員密度還要考慮經營品種的不同和商業建筑在城區內地理位置的不同。比如服裝、百貨商場客流較多,工藝品、珠寶首飾、鐘表、文教體育用品、精品、高檔商品商場客流較少。
(3)空調冷負荷中燈光負荷也占有較大的比例,目前在國家實行建筑節能政策的背景下,所用燈具普遍采用高效、節能型光源,照明功率密度在逐漸減小。設計中應按電氣專業提供的照明功率分布統計。商場的電器設備主要有冷藏柜、營業用計算機及其他使用插座的設備,不包括自動扶梯、電梯等大型設備。
3.2空調系統的選擇。
(1)大空間宜首選集中式全空氣空調系統。商業建筑空間大,裝飾要求高,濕負荷大,室內污染物較多,應首選集中式全空氣系統。其優點是:組合式空氣處理機組可以有較大的空氣去濕和過濾能力,并可以進行多功能調節,滿足空調精度要求;過渡季可以充分利用室外新風實現大新風比或全新風運行;不會因冷水管道表面結露而污染頂棚和商品;頂棚內的風管道維修量很小。缺點是需要有較規范的機房,占用商場的營業面積。采用全空氣系統時可將首層的空調機房放在地下層或二層。
(2)較小的或低標準營業廳可選吊掛式或柜式空調機組。較小的或低標準營業廳當不具備集中空調系統條件時,可采用吊掛式或柜式空調機組,這種系統不設專用機房,可以不占或少占營業面積,也沒有管道結露問題。其缺點是:過渡季不能加大新風;空氣過濾能力低;一般沒有冬季加濕設施。如果采用這種系統,應增設初、中效過濾,機組要配置6~8排盤管。在寒冷地區,全年空調系統應設獨立的新風系統,以免冬季直接引入室外新風時凍壞盤管。同上,供暖地區應增設散熱器或地板輻射值班供暖系統。
(3)風機盤管的應用。在建筑空間不允許敷設大尺寸空氣管道的情況下,才選擇采用風機盤管加新風系統。一般的風機盤管系統有以下缺點:過渡季不能加大新風量以實現節能目的;風機盤管的除濕能力較低,不能滿足大量的除濕需要;風機盤管無空氣過濾器或只有過濾網,不能滿足商場空氣的凈化需要;風機盤管的制冷量很小,需要臺數很多,管理和維修很不方便;冷水管道保溫不良時會產生結露現象而污染頂棚和商品。當用于客流量少、發濕量小的商場時,可以采
用溫濕度獨立控制的風機盤管系統。
(4)商場的周邊區與內區的系統應分開設置。有內區的商場,其周邊區與內區的系統應分開設置,以便冬季可以同時實現內區供冷、局邊區供熱,并且可以充分利用室外空氣的自然冷源。
3.3空氣處理過程及室內計算參數。
按照我國采暖通風與空氣調節設計規范及有關標準,商場夏季的室溫為24~28℃,相對濕度為40% ~65%,商場人員多,濕負荷較大,熱濕比小,要達到規范要求,應采取全空氣一次回風再熱系統來處理空氣。但是大多數商場的全空氣系統都采取露點送風方式,而不設再加熱器,目的是為了節能和省去夏季供熱設備的運行費用,這就使室內空氣狀態點右移,濕度偏大,使得大多數商場在夏季都感覺到潮濕。因此,如果采用露點送風方式,就要適當降低空溫,以改善室內的熱舒適狀態,建議室溫不超過25℃。對于風機盤管系統、吊掛式或柜式機組系統更是無法解決大量除濕和再熱問題。
4. 結束語
綜上所述,在進行百貨商場空調設計時,需要從多方面進行考慮,例如商場的地理位置以及人流量的情況等,通過這些實際情況計算出真實的數據,并以此作為設計方案的參考,從而真正意義上滿足百貨商場對暖通空調的需求。
參考文獻
[1]周權,楊靈艷.某商務中心空調系統節能評價體系分析[J].低溫建筑技術,2009.