空调系统节能技术课件.ppt

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1、,主 要 内 容,空气调节基本知识,家用空调节能,户式中央空调节能,大型中央空调节能,1.空调基本知识,空气调节：在某一特定空间，对空气温度、湿度、空气流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求。,空调系统分类,1,舒适性空调工艺空调,满足要求不同,1温控器；2毛细管；4压缩机；6冷凝器；10蒸发器；3排风门5风扇电机；7轴流风扇；8新风门；9离心风机；12进风空气过滤器,2.家用空调节能,家用空调器类型,冷风型,Phase 1,家用空调器节能技术,压缩机节能,活塞式,高效内肋管,家用空调器节能技术,蒸发器和冷凝器节能,高效传热肋片 亲水铝箔钛金,换热器合理排列,复合纳米

2、银TiO2，不会因为高温、氧化、污染、使用时间等原因老化，具自清洁和自除菌功能，比普通空调耗电量下降15%。,家用空调器节能技术,先进的节能控制手段,变频控制 控制压缩机电机转速和压缩机排量,模糊控制 使用预期算法和优化算法，通过模糊软件控制压缩机和风扇转速,神经网路控制 对参数进行学习、记忆、判断、联想处理，空调器按人感觉的最舒适条件运转,海尔07鲜风宝（变频系列）,AIP电离净化技术，创造A级洁净度“双新风”专利技术，保温加氧，创造A级含氧度定温除湿技术，可设定范围为35-70，创造A级湿度正弦直流变频技术，超强省电 健康负离子，清新空气 VC发生层，释放健康维生素C 健康聪明风，上下出风

3、不吹人,新 型 家 用 空 调 器,新型家用空调器 海尔全球首台 无氟变频物联网空调,新型家用空调器 海尔全球首发除甲醛空调,专用DSP控制芯片，温度的精确控制达到0.5，舒适感无与伦比全程PFC技术，功率因数达到0.999，空调能源利用率无限接近100%单转式变频压缩机，45W的低耗电状态下稳定运行，只相当于一个灯泡的电量。,新型家用空调器 格力1HZ变频空调,新型家用空调器 志高三超王,超节能、超健康、超静音重装升级高效去除PM2.5,会思考的空调像艺术品一样的空调最具颠覆意义的空调,新型家用空调器 海尔天樽（2014）,新型家用空调器,大金 E-MAX空调,冰晶蓝 知性象征,淡荷绿 自然

4、的清爽,幻晶紫 都市的高雅,香槟金 成功的印证,大金E-MAX室外机,大金独有摆动式压缩机,钕元素磁阻式直流电机,PAM脉冲调幅控制,3.户式中央空调节能,制冷量8-40kw；居住面积80-800m2,建筑物的“毒瘤”,常用户式中央空调系统,户用冷/热风机组（风管式）,室外机产生冷/热量，室内机组将室内回风(或回风与新风的混合空气)进行冷却或加热处理后，通过风管送入空调房间。,常用户式中央空调系统,风冷热泵冷热水机组,室内侧空调冷热水被管道输送到空调房间末端装置。,新型户式中央空调系统,多联变频变制冷剂流量热泵空调系统（多联机，VRV）,四面出风天花板嵌入式超薄型室内机,多联机屋顶室外机组,常

5、用户式中央空调系统,户式燃气中央空调,室外机以燃气为能源，夏天溴化锂吸收式制冷，制取7冷冻水；冬季由热水燃烧器加热其中盘管，产生45热水。,4.1 设计方案4.2 冷热源节能4.3 空气处理机组节能4.4 水系统节能4.5 风系统节能4.6 运行管理中的节能技术措施4.7 空调节能新工艺与新设备,4.大型中央空调系统节能,4.1 设计方案,进行详细的负荷计算，不能估算。,施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算（from 公共建筑节能设计标准5.1.1）。,除在方案设计或初步设计阶段可使用热、冷负荷指标进行必要的估算外，施工图设计阶段应对空调区的冬季热负荷和夏季逐时冷负荷进行计算（

6、from 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范7.2.1）。,温湿度合理搭配，合理降低室内温湿度标准。,设计方案(continue),依据负荷特性划分内外区，或采用多分区空调,大型建筑平面图,外区（12个）,内区（4个）,热惰性大、热阻大的墙体材料可以视为内区房间,南向房间:大量的太阳辐射得热北向房间:需要进行供暖,设计方案(continue),体育馆、影剧院、博物馆、商场等公共建筑采取：,a.高速喷口诱导送风,b.影剧院下送风或座椅送风,c.分层空调,高速喷口诱导送风,b.影剧院下送风或座椅送风,c)分层空调,高大建筑物中，仅对下部工作区进行空调，而对上部较大空间不予空调,或夏季采用上部通风排

7、热。,超过10米,体积超过10,000m3,对室内下部空间进行空调,对上部空间不进行空调,推荐采用分层空调方式,公共建筑节能设计标准 5.3.22,分 层 空 调,高大厂房分层空调,2B21m，双侧对送,回风口风速1.5-2.5 m/s，风口底边距地0.2-0.3m,空调区单(双)侧送风，同侧下回风；非空调区有热源，屋顶排风，高侧墙上进风。,腰部水平送风分层空调气流组织基本形式(1),空调区单(双)侧送风，同侧下回风；非空调区无主要热源，屋顶排风，进风在屋面下形成贴附气流。,腰部水平送风分层空调气流组织基本形式(2),空调区单(双)侧送风，同侧下回风；非空调区无主要热源，屋顶排风，屋面下通风夹

8、层，高侧墙上进风。,腰部水平送风分层空调气流组织基本形式(3),空调区单(双)侧送风，同侧下回风；非空调区无主要热源，屋顶设大阶砖架空屋盖，夹层机械或自然通风。,腰部水平送风分层空调气流组织基本形式(4),空调区单(双)侧送风，同侧下回风；非空调区无通风措施,腰部水平送风分层空调气流组织基本形式(5),分层空调冷负荷组成,自身冷负荷,非空调区的对流热转移负荷,非空调区的辐射热转移负荷,中庭空调与防排烟常用方案（sup.）,由下部负荷设空调送风，水平送风隔断上、下空间，夏季无排风或设机械排风；,只考虑夏季排风和地面采暖，不设空调。,工程实例青岛维多利亚广场,3F,4F,5F,6F,三层中庭采暖平

9、面图,屋顶机械排风,中庭喷口送风,设计方案(continue),办公或商业服务建筑群、宾馆，可采用如下方式:,新风机组风机盘管 布置灵活；过渡季无法充分利用室外风,变风量系统 节能；昂贵,室内局部热源就地排除,4.2 冷热源节能,规范条文（GB50736-2012）,8.1.1 供暖空调冷源与热源应根据建筑物规模、用途、建设地点的能源条件、结构、价格以及国家节能减排和环保政策的相关规定等，经过综合论证确定，并应符合下列规定：,有可供利用的废热或工业余热的区域，热源宜采用废热或工业余热。当废热或工业余热的温度较高、经技术经济论证合理时，冷源宜采用吸收式冷水机组；,在技术经济合理的情况下，冷、热源

10、宜利用浅层地能、太阳能、风能等可再生能源。当采用可再生能源收到气候等原因的限制无法保证时，应设置辅助冷、热源；,规范条文（GB50736-2012）,不具备本条第1、2款的条件，但有城市或区域热网的地区，集中式空调系统的供热热源宜优先采用城市或区域热网；,不具备本条第1、2款的条件，但城市电网夏季供电充足的地区，空调系统的冷源宜采用电动压缩式机组；,不具备本条第14款的条件，但城市燃气供应充足的地区，宜采用燃气锅炉、燃气热水机供热或燃气吸收式冷（温）水机组供冷、供热；,不具备本条第15款的条件的地区，可采用燃煤锅炉、燃油锅炉供热，蒸汽吸收式冷水机组或燃油吸收式冷（温）水机组供冷、供热；,规范条

11、文（GB50736-2012）,天然气供应充足的地区，当建筑的电力负荷、热负荷和冷负荷能较好匹配、能充分发挥冷、热、电联产系统的能源综合利用效率并经济技术比较合理时，宜采用分布式燃气冷热电三联供系统；,全年进行空气调节，且各房间或区域负荷特性相差较大，需要长时间地向建筑物同时供热和供冷，经技术经济比较合理时，宜采用水环热泵空调系统供冷、供热；,建筑的夏季室外空气设计露点温度较低的地区，宜采用间接蒸发冷却冷水机组作为空调系统的冷源；,规范条文（GB50736-2012）,夏热冬冷地区以及干旱缺水地区的中、小型建筑宜采用空气源热泵或土壤源地源热泵系统供冷、供热；,各有天然地表水等资源可供利用、或者

12、有可利用的浅层地下水且能保证100%回灌时，可采用地表水或地下水地源热泵系统供冷、供热；,在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，经技术经济比较，采用低谷电价能够明显起到对电网削峰填谷和节省运行费用时，宜采用蓄能系统供冷供热；,具有多种能源的地区，可采用复合式能源供冷、供热。,天然冷源1地下水,我国大部分地区，用地下水喷淋空气都具有一定的降温效果。“深井回灌”技术：夏季冷水送到喷水室去对空气进行减湿冷却处理。回水排入热深井2贮存起来，以备冬季使用；冬季对空气进行加热加湿处理，低温回水排入冷深井1贮存起来，以备夏季使用。,天然冷源2地道风,由于夏季地道壁面的温度比外界空气的温度低很多，所以在有条件

13、利用的地方，使空气穿过一定长度的地道，也能实现对空气冷却或减湿冷却的处理过程。,天然冷源3天然冰、水,自20世纪70年代以来，国外兴起了利用天然冰储冷的空调技术的研究。夏季空调时，来自天然储冰池的冰水。此外还有深湖水、山涧水、溶洞水等,思考：什么情况下采用吸收式制冷更利于节能？,单效机 100左右热源，COP为0.7-0.8。双效机 150左右热源，COP为1.2-1.3。三效机200以上热源，COP为1.6-1.7，目前无成熟产品,燃煤或燃气锅炉制蒸汽，再利用蒸汽吸收式制冷，节能否?,燃煤蒸汽锅炉：锅炉效率80%，双效机COP=1.3，从燃煤到制冷的综合效率为1.3*0.8=1.04。同样规

14、模的电动压缩制冷机的COP=5.5。我国燃煤发电效率为30%，考虑15%的传输损失，从燃煤到末端用电的转换效率为0.3*0.85*5.5=1.4，高于吸收式制冷的1.04.,什么情况下采用吸收式制冷更利于节能？(continue),直接通过直燃式吸收机燃烧燃气或燃油制冷，节能否?,从燃煤到制冷的综合效率为能量转换效率为1.3（100%*1.3），大型燃气发电厂的发电效率为55%，考虑15%传输损失，燃气发电再电力制冷的综合转换效率为0.55*0.85*5.5=2.57，远高于吸收机1.3的能量转换率。,Conclusion:无论锅炉制蒸汽，再蒸汽吸收式制冷，还是直接燃烧燃气或燃油吸收制冷，能源

15、利用率均不如先在大电厂发电，再由电制冷。因此，一般情况下不提倡通过直接燃烧燃煤、燃气、燃油的吸收式制冷方式。,什么情况下采用吸收式制冷更利于节能？(continue),有工厂余热或热电联产电厂余热时，采用吸收式制冷，可在夏季充分利用这些余热，替代常规的电压缩制冷，实现能量的充分利用。,缺少电力供应的地区，吸收式制冷可被作为降低电力峰值负载的办法。,冷热源节能(continue),冷热源节能措施,重视冷热源部分负荷性能,合理配置机组台数和容量大小（23台，一大一小）,优先利用可再生能源,多台制冷机并联运行时，不开启的制冷机前后的冷冻水、冷却水管阀门必须关闭，防止不必要的短路旁通,及时调节供水温度

16、，实现变水温调节。,及时清洗冷凝器和蒸发器。,正视区域供冷供热技术(sup.),为了集成应用可再生能源和未利用能源，必须正视区域供冷供热技术，并将其作为基础设施进行规划。,72,我国区域供冷项目，由于沿用传统空调设计方法，将通过单体建筑负荷指标得出的各建筑的空调负荷简单叠加，又不考虑同时系数，就会使系统容量远大于需求量（可达2.6倍），使管网输送温差常时保持在23。最终使水源热泵相对于空气源热泵的能效优势全部损失在输送能耗之中,如果热电冷联供系统选用小型燃气轮机和余热吸收式制冷机的组合，在全供冷模式下，其一次能效率只比直接用电动离心机制冷高10%左右，输送能耗也会使这点优势丧失殆尽。,三种区域

17、供冷方案的比较（ex:世博园）,方案1：大型离心机水源热泵，集中供冷；方案2：冷却水集中输送，分散水源热泵；（A）末端两级压缩离心机（B）末端螺杆机方案3：区域热电冷联产（DCHP）。,73,初投资和运行成本比较供应方,74,运行成本比较用户端,75,几种区域供冷方案的能耗比较,76,（tce/a）,4.3 空气处理机组节能,主要技术指标：风量、风压、供热量、供冷量,空调系统的评价指标,采用能效比 COP(EER)评价制冷机额定制冷工况 综合部分负荷值 IPLV 评价制冷机部分负荷制冷工况季节能效比 SEER 评价额定制冷制热工况,1)EER制冷性能系数(能效比)Energy efficien

18、cy ratio=制冷量/制冷消耗功率,2)COP 制热性能系数 Coefficient of Performance=制热量/制热消耗功率,空调系统的评价指标,3)IPLV(Integrate partial load value)综合部分负荷值，反应单台制冷机的实际使用效率，衡量机组性能与系统负荷动态特性的匹配。,A-冷却水进水温度30时的EERB-冷却水进水温度26时的EERC-冷却水进水温度23时的EERD-冷却水进水温度19时的EER,对机组在不同负荷率下的性能表现，赋予不同大小的时间权值,考虑空调制冷系统在部分负荷下的运行问题。公建节能标准规定,Case:约克某离心式冷水机组特性1

19、）负荷在 100 40 时，随着负荷的下降，每产生 1kw 冷量的耗电比满负荷时少；2）负荷在 10 40 时，随着负荷的下降，每产生 lkw 冷量的耗电均比满负荷大3）为了节能，必须将冷水机组控制在 100 40 之间运行。,冷水机组存在一个高能效比区。离心机组的高能效比区比螺杆机组的能效比区范围宽，能效比高,部分冷水机组的负荷率-能效比曲线,部分负荷性能系数IPLV,严寒地区、寒冷地区和夏热冬冷地区，大部分运行时间集中在负荷率在30%50%区域；夏热冬暖地区，大部分运行时间，集中在负荷率在50%70%区域。,空调系统的评价指标,4)SEER(season energy efficiency

20、 ratio)季节能效比,空气处理机组节能措施,机组风量、风压匹配，选择最佳经济点运行,机组整机漏风要少,设置热回收设备,P109,尽量利用可再生能源,4.4 水系统节能,冷冻水系统+冷却水系统（P197）,制,4.4.1 水系统现存问题,大流量小温差,设计水流量=最大设计冷负荷5,按水泵样本铭牌选泵 而不是按特性曲线选,水泵扬程=最不利环路阻力安全系数,增大循环流量解决失调,4.4.2 水系统节能措施,设计时进行分支环路之间的阻力计算,1）分支环路水力平衡,设计时设置能准确调试的技术手段,2）分区及设置二次泵,3）冬夏及部分负荷时水泵分设,4）冷冻水和冷却水循环泵开启台数=冷机开启台数,一次

21、泵变流量水系统(P199),基本原理：,设计状态下，满负荷运行，压差旁通阀开度为0，P为P0。,负荷变小，两通阀关小，供回水压差超过P0，压差控制器作用，旁通阀自动打开，直至P减小至P0。,部分水经旁通管进入回水管，与用户侧回水混合进入水泵及冷水机组，基本保持冷冻水泵和冷水机组的流量不变。,5）变流量水系统,4.4.2 水系统节能措施,6）变频调速控制（P 201）,水泵工况点的确定,变频调速,水系统节能措施(continue),7）冷却塔节能(P207),温度调节器控制风机起停,通过调速装置改变风机用电动机转速,冷却塔供冷技术（免费供冷）,冷却塔并联时，宜使水量在各塔之间均匀分布，并使冷却塔

22、风机统一变频，尽量多开启冷却塔风扇、低频率运行，充分利用冷却塔换热面积.,冷却塔节能技术(continue),关闭不工作冷却塔的水阀，避免冷却水在不工作冷却塔旁通，导致不同温度的冷却水混合。,保持冷却塔周围通风顺畅，进入冷却塔的空气湿球温度不应高于室外环境温度1。,4.5 风系统节能(P191),1）正确选用空气处理设备,2）变风量系统（P208）,5）热回收(to be continued),3）变频控制技术,4）局部热源的热量应通过局部排热系统就地排除,公建节能标准规定，风机的单位风量耗功率不应大于表中数据,4.6 运行管理中的节能技术措施,1）合理调整室内参数，并根据人员变化，调节新风量

23、,新风量的大小主要根据室内允许CO2浓度确定，CO2允许浓度值取0.1%，每人所需新风量约为30m3左右。在除了CO2气体之外的其它因素良好的情况下，可以考虑减少新风量。Ex：ASHRAE90一80规定，有回风的空调系统可以使新风量减少到33%(不抽烟的房间),可用如下方法减少新风量:在回风道上设置CO2检测器，根据CO2气体浓度自动调节新风阀门;监视室内人员，根据人数的变动，用手动预先把新风阀门开启到一 定的开度用相应于星期或时刻而确定的运行图式进行程序控制新风阀。,调节新风量,运行管理中的节能技术措施(continue),2）防止过热及过冷,设置必要的恒温设备。Ex：日本某办公楼(建筑面积

24、5600m2),风机盘管系统，采用 恒温器控制后，节省38%的冷量和26%的热量。,3）合理设定设备的启动和停止时间;在预冷、预热时 停止取用新风,运行管理中的节能技术措施(continue),4）过渡季用室外空气作为自然冷量,在夏季室外空气焓大于室内空气焓、冬季室外室气焓小于室内空气焓时，减小新风量有显著的节能意义。当供冷期间出现室外空气焓小于室内空气焓时，应全新风运行。,运行管理中的节能技术措施(continue),5）根据空调负荷变化规律，制定不同的运行策略,使机组所提供的制冷能力与用户所需要的冷量相适应,根据空调负荷变化规律,合理调配冷水机组运行台数，使运行机组工作在高能效比区。因地制

25、宜地增加冰蓄冷系统，利用冰蓄冷系统的特点，最大限度消除负荷变化对冷水机组的影响，为冷水机组在高能效比区运行创造条件。对于使用功能复杂的系统，必要时可增设调峰冷水机组；有特殊要求的房间，增设独立冷源。,运行管理中的节能技术措施(continue),6）加强冷却塔的运行管理，降低冷却水温度,对于停止运行的冷却塔，其进出水管的阀门应该关闭。否则，因为来自停开的冷却塔的水温度较高，混合后的冷却水水温就会提高，冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后，应及时检修，否则冷却塔的效率会下降，不能充分地为冷却水降温。,运行管理中的节能技术措施(continue),7）提高冷冻水温度,冷冻水温度越高，冷机的

26、制冷效率就越高。冷冻水供水温度提高 1，冷机的制冷系数可提高3%，因此，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度。要关闭停止运行的冷机的水阀，防止部分冷冻水走旁通管路，否则，经过运行中的冷机的水量就会减少，导致冷冻水的温度被冷机降到过低的水平。,运行管理中的节能技术措施(continue),8）提高运行管理人员的技术素质,9）合理的用能计费制度,10）管路系统检漏、检垢,4.7 空调节能新工艺与新设备,低温送风空调,1,空调蓄冷,2,热泵,3,滞水层跨季蓄能,4,冷吊顶空调,5,索斯空气分布系统,6,4.7.1 低温送风空调,送风温度由12-16 降至4-10。,需注意的问题：1）风口、风管、末端送风

27、装置表面易结露，应特别注意 保温。,2）防止低温空气直接进入工作区，或温度不均而导致热舒适性差。,P112,低温送风末端方式,a)串联式风箱,b)串联式混合箱,c)无风机的诱导型混合箱,d)低温送风散流器,4.7.2 空调蓄冷,实现用电“削峰填谷”。,P129,蓄冷介质,水温降到4-6，利用温差蓄冷,用于用地便宜场合,-4-8制冷，供1-4冷水(10空气)，可低温送风,7-9冻结，成本高、性能不稳定,奥体中心4500m3*2水蓄冷蓄水池,空调蓄冷(continue),蓄冰装置,法国西亚特冰蓄冷球,盘管式 换热面是浸在水槽中的盘管（钢盘管、PVC管）,封装式 蓄冰介质封装在球形或板形小容器内，小

28、容器 置于密封罐或开式槽体内,片冰滑落式 板式蒸发器表面冻结薄片冰,冰晶式 用低浓度的乙烯乙二醇或丙二醇 溶液制备冰晶,结冰特性：非完全冻结式,常见蓄冰设备介绍 钢盘管蓄冰设备,结冰特性：完全冻结式,常见蓄冰设备介绍 PVC管蓄冰设备,结冰特性：完全冻结式,常见蓄冰设备介绍 冰球蓄冰设备,全负荷蓄冷与部分负荷蓄冷,全负荷蓄冷全天所需冷量均由蓄存冷量供给；制冷机在用电高峰时间不运行；制冷机和蓄冷装置容量大；运行费用低，但设备投资高、回收期长、蓄冷装置占地面积大；除峰值需冷量大且用冷时间短的建筑以外，一般不宜采用。,全负荷蓄冷与部分负荷蓄冷,部分负荷蓄冷全天所需冷量部分由蓄存冷量供给制冷机容量小，

29、系统合理经济。,空调蓄冷系统示意图,P135-150,4.7.3 热泵技术,热泵的原理推广应用热泵的原因各类热泵简介 空气源热泵 水源热泵 地源热泵要求了解各类热泵的核心技术环节,热泵原理,热泵：应用冷凝器排出的热量进行供热的制冷系统。,如何理解热泵？,热泵与制冷机的工作原理和过程相同，用途不同。,消耗机械能或热能，把低位热源热能提升到高位热源,节约高位能,用户,用户,用户,废热源 廉价热源,如何理解热泵？,推广应用热泵的原因,温度对口梯级利用使用可再生能源,建筑的合理用能原则：,温度对口,温度对口：建筑空调供暖用能所需的温度，与自然能源即低品位的可再生能源的温度相当接近、彼此对口,自然能源的

30、来源可包括：土壤、地下水、地表水（湖泊、河流等）、海水、污水及空气,建筑能耗中有50-60%为低品位能源，应大规模使用自然能源,低品位能源（Low Grade Energy）狭窄的温度范围（Narrow Temperature Range）冷冻水温度：512 供热热水温度：4595 地板供暖温度：60以下与自然能源温度接近（Close to Temperature of Natural Energy Resources）北京地温全年约14左右 污水温度处理后16（冬季）,建筑用能的特点（供暖空调）,自然能源温度范围与建筑能源相似，属低品位能源 土壤：1318（北京）空气：2040 江河湖水：夏

31、季2835；冬季35 海水：我国四大海域50100m范围内全年维持在20左右 城市污水：1317自然能源遍布全国各地，含量巨大自然能源利用不会对环境造成污染自然能源利用的途径：热泵技术,自然能源的特点,按热量来源不同气源热泵水源热泵地源热泵（土壤源）海水、污水水源热泵太阳能热泵废热源热泵,热泵分类,按驱动方式不同压缩式吸收式喷射式吸附式化学热泵,吸收式热泵与压缩式热泵简图,冷凝器,发生器,蒸发器,吸收器,节流阀,节流阀,溶液泵,冷凝器,蒸发器,节流阀,压缩机,Case1:空气源热泵,空气源热泵,特点：,空气热容量小，需较大空气量；噪声大,COP波动大，且供需矛盾,结霜问题,资源丰富，系统简单，

32、初投资低,应用空气源热泵的条件,COP高，具有高效、可靠的化霜控制,空气源热泵在供热工况下运行时，遇到的最大问题之一就是:气温越低、越供不出热。因此空气源热泵有一个平衡温度。,空气源热泵热量随室外气温变化的曲线,建筑散热量曲线斜率就是建筑的K,平衡温度,热泵的供热量有余，热泵处于部分负荷下运行,热泵供热量不足,降低平衡温度，初投资增加；热泵长时间处于部分负荷下运行，效率降低平衡温度应根据建筑物的保温情况、当地低于平衡温度的气温出现频率，以及热泵机组本身的性能等因素综合决定。也可选择多台配置的模块化机组，用台数控制来保持系统的效率，保证采暖需求,热泵的供热量不足,增加热泵的容量，降低平衡温度,热

33、泵的供热量有余，热泵处于部分负荷下运行,Case2:地下水源热泵,闭式系统,开式系统,地下水源热泵,特点：取水和回灌都受到地下水文地质条件的限制,应用条件：当地水源使用政策、水源探测,核心技术：回灌,研究热点：1)更有效的取水和回灌方式 2)增大水侧供回水温差,Case3:地表水源热泵,闭式系统,开式系统,地表水源热泵的应用条件,1）水温（冬季供热的可行性）,地表水源热泵的应用条件(continue),2）水深,3）距离(经济性),4）换热器清洗,海水引入口（过滤、灭菌）,防腐,Case4:海水源热泵,技术核心：,我国第一个海水源热泵示范项目：华电青岛热电厂,海水源热泵,最大的海水热泵区域供冷

34、系统：瑞典斯德哥尔摩市制冷能力为150MW 供冷管道长3.2km4个热泵，每个25MW,城市污水热能特征,Case5:污水源热泵,水温适宜,相对稳定水量不稳定热能潜力大,原生污水热泵应用实例哈尔滨望江宾馆,污水源热泵,城市污水全部充当热源可解决城市近20%建筑的供暖,A,B,C,D,污水换热器,滤面过滤功能水力连续再生装置原理图,一级污水泵,二级污水泵,外壳,旋转滤网,内挡板,污水源热泵核心技术1取水,污水源热泵核心技术2污水换热器,材质：碳钢,构造：套管式,设计：留有裕量,套管式换热器示意图,Case6:余热及废热源热泵,地表浅层象一个巨大的集热器，收集47%的太阳能,Case7:土壤源热泵

35、,地源热泵系统原理图,地源热泵在别墅中的应用,美国总统布什宅邸中的地源热泵装置,美国总统布什在德克萨斯州的宅邸,地源热泵特点,在技术上像蓄电池；在使用上像信用卡。,154,像蓄电池,利用大地的高热容性蓄热（冷），将低热容性的空气热量蓄存在地下。需要通过热泵消耗电力做功来充、放热。热平衡：充多少热用多少热。热平衡不仅是负荷的平衡，还与用热时间长短与热强度有关。例：某地冬夏负荷基本相等，但夏季10小时空调，冬季24小时采暖，“时间”上的不平衡；例：某地夏季负荷是冬季负荷的1倍，冬季白天供热、夜间利用低谷电力蓄热，不留“喘息”时间，强度上不平衡。,155,像信用卡,可以少量“透支”，但必须及时还上。

36、“秋后算账”，季节性结算。,156,埋管方式1：水平式,占地面积大；受地表气候变化的影响，效率较低,埋管方式2：垂直式,60200m，占地面积大大减小，应用范围广,埋管方式3：螺旋式,地埋管地源热泵的制约条件,初投资较高 系统中增加地埋管换热器，造价高，受地质条件影响；占用土地设置地埋管换热器 在建筑容积率高的场合受限；冷热负荷的平衡 冷热负荷不平衡产生地下的热量积累。注意水泵运行能耗,地源热泵的应用,慎用大型高负荷密度建筑单纯供冷或者单纯供热宜用有足够地面的中、小型建筑使用，或者部分使用冬夏季负荷平衡的建筑，设计与施工应用专用软件做长期热模拟采用专用回填材料与机械反浆回填夏天冷却水水温不能太

37、高，避免土壤被烘干,钻井,下U型管,单U头,双U头,某个区域的垂直管,U型管连接分集水器,水平管路的连接（空中俯视）,地埋管汇集至集分水器,从分集水器出来的各区域供回水管,地源热泵施工中的意外1,分集水器压力过大导致的崩裂,钻井坍塌，钻头钻杆被卡住，50吨吊车未拽出,地源热泵施工中的意外2,地源热泵研究热点,与建筑基础有机结合，进一步降低初投资,提高换热管与土壤间的传热能力,桩基换热器 energy piles,小结：各种热泵系统特点比较,各种热泵系统特点比较,利用沙、砂砾热容量大，稳定性好的特点，用地下水进行跨季节蓄能，是一项新型技术。滞水层由两个蓄能井(冷井和热井)、室内终端设备、太阳能收

38、集器等部分构成。,4.7.4 滞水层跨季蓄能,每年从410月，通过井扬水，把冬天贮存的冷量由冷井中提取，直接供给制冷空调系统。同时，把太阳能收集器所获得的热量注入到热井中。,从11月次年3月，把夏天贮存在热井中的热能提出来，直接作为建筑物内采暖使用。同时，把供暖回水经过风冷后注入到冷井中。系统全年循环运行。,4.7.5冷吊顶空调,毛细管,毛细管特性,加 PCM(相变材料)的冷吊顶 室外空气作为冷源,加 PCM(相变材料)的冷吊顶 土壤作为冷源,Deckblech盖板,Kapillarrohrmatte毛细管,Gipskarton/Stahlblech石膏板/钢板,PUR-Schaum发泡材料,带PCM 的冷吊顶/冷却单元,冷空气下降,同时制冷和除湿的毛细管,只需要沿内墙做一个保护盒,主动式冷吊顶采用塑料毛细管和吊顶结合方式。毛细管可以内置到吊顶结构中，也可在上部平铺，吊顶表面不一定要穿孔,带有除湿能力的冷吊顶,4.7.6 索斯新型空气分布系统,空调的清洗问题,某商场空调的消音器和回风口,高压水枪清洗后,