摘要:供暖空调系统是现代建筑物内部必须配置的一种采暖供热系统,对建筑行业的发展有着重要意义。本文对地源热泵技术以及排风多级热回收技术在建筑采暖工程中的应用作详细分析,得出相关结论,供同行参考借鉴。
关键词:地源热泵;排风多级热回收;应用
近年来,随着我国社会主义市场经济的不断发展,建筑行业也在蒸蒸日上,人们为了使得城市建设工程施工的质量得到进一步的提高,就将许多先进的施工技术、设备以及材料应用到建筑工程当中。其中地源热泵和排放多级热回收技术的应用,不仅使得建筑物的暖通效果得到了很好的提高,还让建筑物的节能效果得到有效的增强,从而满足了人们日常生活的相关要求。而且在地源热泵系统运行的过程中,将排放多级热回收技术应用其中,让整个地源热泵系统的稳定性和可靠性得到有效的保障,进而为了人们提供一个良好的环境。
一、工程概述
目前在我国城市规划建设的过程中,人们为了使得建筑能耗的问题得到很好地解决,使得采暖效果得到进一步的保障,人们就将地源热泵和排风多级热回收技术广泛的应用到其中,这样不仅满足了人们的生活需求,为人们提供了一个舒适的环境,还有利于我国建筑行业的发展。而且随着科学技术的不断发展,人们也将许新型的材料和技术应用到其中,这就使得地源热泵和排风多级热回收技术的应用效果得到很好的也提升。在新时期工程项目施工的过程中,人们为了使其供暖系统的节能效果得到进一步的提升,就要从以下三个方面入手:第一,让建筑围护结构的保温效果得到很好的提升,使得排风多级热回收技术在应用的过程中有着良好的应用效果,减少建筑暖通系统的能力消耗;第二,将一些先进的科学技术应用到其中,对供暖空调设备的运行性能进行相应的优化;第三,对可再生能源进行充分的利用。
通过相关的数据统计分析,我们可以发现将地源热泵和排风多级热回收技术应用在工程项目施工当中,不仅可以使得建筑空间环境的暖通效果得到提高,还增强了室内空气质量。另外,在建筑工程施工的过程中,暖通技术的应用效果还进一步的提高了,技术人员也要根据当地气候特点和周围环境的实际情况进行分析,从而对施工工艺进行选取。
二、系统设计思想和节能原理
通过对地源热泵供暖空调系统结构的分析,我们可以发现整个地源热泵系统主要是由供暖空空调系统和热水独立系统这两大部分组成的。因此我们在对其进行设计的过程中,就要对这两部分进行严格的要求,从而使得地源热泵在实际应用的过程中,其自身的工作性能得到很好的提升。而且在不同地区当中,我们为了使得地源热泵应用效果满足人们生活的相关要求,就要根据当地地区的实际情况,来对传统的地源热泵公路系统进行相应的改进和完善,以确保地源热泵系统安全稳定的运行。
然而,地源热泵系统在实际应用的过程中,也存在着许多的问题,这就对人们的日常生活有着严重的影响,其中地源热泵供暖空调系统的节能问题最为突出。因此,我们就需要采用相应的技术受到来对其进行处理,从而使其在保障地源热泵系统正常运行的同时,也使得整个地源热泵系统的节能效果得到进一步的保障。排风多级热回收技术的应用作为一种新型的风系统,主要是对建筑空间内部空气质量起到一个调节的作用,让整个地源热泵系统在实际应用的过程中,自身的工作性能得到充分的发挥。而且随着时代的不断进步,人们为了使得排风多级热回收技术的应用效果得到很好的提升,人们也将许多先进的科学技术应用到其中,进而满足当前我国节能建筑工程施工的相关要求。
三、负荷特性分析
传统的暖通空调设计大多是基于额定工况的静态设计,由于该项目空调系统采用的土壤热能为自然能源,与传统的供暖热源(燃煤、燃气等)相比。能源品位较低,且全年变化较大,为了合理地进行系统设计,需得到供暖空调对象的全年动态负荷特性,为此。利用建筑环境设计模拟工具DeST对建筑的全年动态负荷进行了计算分析。建筑的3个主要部分(研发中心、培训楼、地下健身房)采用以地源热泵为冷热源的风机盘管系统,同时采用排风多级热回收技术。由于研发中心和培训楼均属于办公建筑,其全年热湿负荷特性相近,地下健身房
热湿负荷特性与上述二者有所差异,但其面积较小,为了便于分析,下面以研发中心作为代表分析其全年热湿负荷特性。由于建筑内功能房间主要为办公室、会议室等,模拟计算参数大多采用软件数据库中的默认值。
根据某地区典型年的气象参数.假定该地区供暖期为12月1日至次年3月1日,供冷期为5月15日至9月15日。在以往大多数的地源热泵集中空调系统中,建筑内所有空调负荷(新风负荷和室内负荷)均由地源热泵机组承担,而在该项目中,新风通过两级热回收新风机组单独处理,仅室内负荷由地源热泵机组承担。为了便于系统设计与分析,在计算分析建筑总空调负荷的同时,将新风负荷与室内负荷进行拆分。
通过计算可知研发中心最大冷负荷(新风全热负荷+室内全热负荷)为810.0 kW,折合冷负荷指标为133.8w/m2,其中显热冷负荷为368.4 kw,占全热冷负荷的45.5%,空调期除湿需求较大;最大热负荷(新风显热负荷+室内显热负荷)为399.7 kW,折合热负荷指标为66.0 w/辞。供暖期累计热负荷为787.2 GJ;供冷期累计冷负荷为2 411.5 GJ,约为累计热负荷的3倍。
由于冬季新风加湿由单独的加湿系统完成,因此冬季新风加湿负荷单独分析计算。而夏季新风冷负荷大于冬季新风热负荷,且二者均占总负荷较大的比例,通过计算可知.冬季最大新风热负荷为206.1 kW,新风累计热负荷为527.8GJ,占累计热负荷的67.1%;最大新风冷负荷为539.2 kW,新风累计冷负荷为799.9 GJ,占累计冷负荷的33.2%。2)由于该地区空调期室外空气相对湿度较大,夏季新风冷负荷中潜热负荷所占比例非常大,最大潜热负荷为432.0 kW,累计潜热负荷为660.9 GJ。占新风累计冷负荷的82.6%。因此,合理处理新风是系统节能及降低地源热泵容量的关键。
四、系统经济性分析
通过比较分析该项目使用的供暖空调及热水供应集成系统(简称系统A)相对于传统的地源热泵供暖空调及生活热水供应系统(简称系统B)的节能性。对于系统A来说,其主要能耗包含排风多级热回收装置能耗、地源热泵冷热水机组能耗、热泵热水机组能耗、循环泵能耗、风机盘管能耗、加湿能耗6个部分。其中.新风负荷得到了高效处理,新风机组在冬夏运行性能均较高,降低了地源热泵机组的潜热要求,经计算地源热泵机组出水温度为10℃即可满足空调需求。提高了制冷工况性能系数。对于系统B来说,其主要能耗包含地源热泵冷热水机组能耗、热水制备能耗、通风机能耗、循环泵能耗、风机盘管能耗、加湿能耗6个部分,系统的设计是基于夏季空调工况,而系统B的设计是基于冬季供暖工况的,系统A地埋管部分的初投资较系统B高183.8万元。系统A地源热泵热平衡借助于排风热回收和冷凝热回收实现.而系统则借助冷却塔辅助散热实现,排风热回收装置价格较高,而冷却塔价格相对较低。
五、结束语
由此可见,在当前我国节能建筑工程建设施工的过程中,将地源热泵系统和排风多级热回收技术进行综合的应用。不仅可以使得对建筑空间环境有着一定的调节效果,还有效的降低了暖通系统运行的能耗量,从而让建筑空间环境的舒适性得到进一步的提高。而且随着科学技术的不断发展,人们也将一些新型的技术和设计理念应用到其中,这就使得整个建筑物的暖通系统的工作性能得到很好的提升,从而促进我国建筑行业的发展,提供了一个舒适安逸的生活工作环境。
参考文献:
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