太陽能工程可再生能源建筑集成系統(tǒng)案例-地源熱泵系統(tǒng)解析
我們?cè)谡f太陽能工程可再生能源建筑集成系統(tǒng)時(shí)有介紹到四種系統(tǒng)，太陽能空調(diào)系統(tǒng)、 太陽能熱水系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等系統(tǒng)集成 今天，我們來說說地源熱泵系統(tǒng)在可再生能源建筑集成中的原理與作用。
2.1.1.系統(tǒng)原理(見圖1)
冬季:當(dāng)機(jī)組在制熱模式時(shí)，就從土壤／水中吸收熱量，通過電驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)和熱交換器把大地的熱量集中，并以較高的溫度釋放到室內(nèi)。
夏季：當(dāng)機(jī)組在制冷模式時(shí)，就從土壤／水中提取冷量，通過機(jī)組的運(yùn)行將冷量集中，送入室內(nèi)，同時(shí)將室內(nèi)的熱量排放到土壤／水中，達(dá)到空調(diào)制冷的目的。
2.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)
本項(xiàng)目在室外考慮到南方使用的要求，地源熱泵系統(tǒng)埋管數(shù)量按滿足冬季負(fù)荷設(shè)計(jì)。夏季高峰運(yùn)行期間由地埋管和冷卻塔共同滿足系統(tǒng)所需排熱量。
室內(nèi)溫度設(shè)計(jì)：冬季≥18℃；夏季≤26℃；
總空調(diào)面積7375㎡，通過理論計(jì)算及結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，冬季最低溫度-3℃，取暖期61d，（每年的12月21日～次年2月19日）；夏季最高溫度39℃，制冷期118d，（每年的6月10日～9月15日）；
平均冷指標(biāo)：120W/㎡；
平均熱指標(biāo)：60W/㎡；
總冷負(fù)荷：120W/㎡×7375㎡=885kW；
總熱負(fù)荷：60W/㎡×7375㎡=442.5kW。
2.1.3設(shè)備選型（見表1）
2.1.4空調(diào)系統(tǒng)側(cè)水流量計(jì)算
采暖時(shí)系統(tǒng)則按供回水溫度45/40℃計(jì)算，在最大供暖負(fù)荷時(shí)所需系統(tǒng)水流量為：
制冷時(shí)系統(tǒng)則按供回水溫度7/12℃計(jì)算，在最大制冷負(fù)荷時(shí)所需系統(tǒng)水流量為：
2.1.5地源側(cè)土壤耦合器計(jì)算
根據(jù)蕪湖市當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和多年的施工經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)確定地源孔數(shù)量冬季滿足，夏季還需要61口井冷卻，因而夏季需增加冷卻塔冷卻，通過計(jì)算需要100t/h的冷卻塔1臺(tái)。按冬季負(fù)荷計(jì)算土壤耦合器長(zhǎng)度,每口井的有效埋管長(zhǎng)度按100m計(jì)算,冬季吸熱需要地源孔數(shù)量?jī)H為100口，夏季放熱需要地源孔數(shù)量為161口，節(jié)省了61口井的資金投入。
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