热泵系统认识论文

热泵系统认识论文（通用10篇）

1.热泵系统认识论文 篇一

中民酒店水源热泵系统考察报告

近年来国内对水源热泵系统的应用日益广泛，我院设计的中民酒店工程业主方已对空调及热水系统提出采用水源热泵方案。水源热泵系统可利用地表水（本工程为西耳河河水）热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，该系统在具有供热、供冷功能的同时更宜优先采用水源热泵系统提供或预热生活热水，但由于现在还缺乏相应的热水系统规范，为避免今后盲目性的设计与施工，2006年3月5日至10日业主方会同我院暖通及给排水专业相关人员分别对部分国内水源热泵系统设备的生产过程及实施案例进行了考察。

地表水地源热泵系统属于地源热泵的一种，它以地表水为低温热源，由水源热泵机组，地表水换热系统和建筑物内系统组成，其中地表水换热系统又分为开式和闭式地表水换热系统。通过本次考察学习，我们认为在设计前期及过程中应注意以下几点，以真正实现该系统的节能与环境效益，并做到技术先进、经济合理、安全适用的要求。

一、方案设计前还应对西耳河地表水源的水文状况进行深入勘察

1、工程相应位置的河床断面高程、水面用途、深度等。

2、近几十年的最高和最低水温、水位及最大和最小水量等。

3、流速、水质及其动态变化等。

二、取水水源系统

1、开式地表水换热系统取水口应在西耳河上游靠近建筑，并远离回水口，以避免热交换短路，取水口设置污物过滤装置，且最好设置初次沉砂调节吸水井。

2、取水循环泵应采用变流量变频控制，以降低系统运行费用。

3、供、回水管进入西耳河处应设明显标志。且应掌握附近现有的地下管道、电缆、地下构筑物等具体位置情况资料。

4、开式地表水换热系统的水源水质应满足《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019第7.3.3条条文说明的要求，当水质达不到时应进行水处理，如除砂、过滤等等。

三、建筑物内系统

1、水源热泵机组性能应符合国标《水源热泵机组》GB/T19409的要求。

2、由于水源热泵为低位置加热，故热水系统需在机房内设置贮热水箱及相对于冷水供水系统的变频调速热水泵组分区供水。另外贮热水箱应采用板式等换热器设备间接加热。

3、热水回水系统应设置电磁阀、可调减压阀、限流阀以保证其系统的正常回水控制。

4、对贮热水箱、热水管、回水管等应认真做好保温的设计与施工，以尽量减少热损失。

5、由于水源热泵机的制热水温属低温水，故在方案设计时应由相应生产厂家根据实际水源水温参数配合进行设备配置选型设计。按照五星级酒店的热水使用及规范要求，热水系统回水点温度应≥50℃，故贮热水箱的供热水温度应≥55℃，若确实不能满足应考虑由辅助热源解决。

6、设备厂家应提供相应的设备价等资料，以供设计进行设备配置，控制造价。

四、其它

由于本工程取水口及回水口等设施位于工程范围红线以外，故请业主方及时与相关职能管理部门进行沟通协调（如：水务、城建、环保等），以取得相应的许可文件及相关资料，使工程方案能顺利实施。

“未经本人许可不得转载”

作者介绍：

李颂席昆明市建筑设计研究院有限责任公司

2.热泵系统认识论文 篇二

日本心脏血压研究振兴会附属的神原纪念医院是国际上高水平的循环系统专科医院, 以新宿地区为中心开展了医疗活动, 又于2003年12月在府中市建成新医院。新医院共有病床320床, 建筑面积7194m2, 占地面积27437m2, 建筑采用钢骨免震结构, 地上6层, 其中能源控制中心在地上一层、地下一层。

医院楼内除病床外, 还有手术室、导管室、CCU、ICU、小儿ICU和心脏康复室等。该医院功能齐全, 机器配置先进, 医疗手术效率高、质量好;特别是循环器的救急患者可得到及时的抢救和治疗。为此, 在救急入口, 有升降机、手术室和康复病房系列等紧密、快速的配套设施, 以缩短从救急车到手术室的过程。

该医院将现代医疗行为中不可缺少的信息系统作为重点, 在院内LAN中采用了优质塑料光缆并和原有医院的光纤连接, 以便及时看到高质量的有关视频。在附近的能源楼内, 设有高压受电、变电装置和应对短时停电的钠硫电池、临时发电装置和蓄热式热源装置等, 以便保证医院的能源供应稳定。主要设备如下: (1) 热源系统:700m3水蓄热器×2台 (温度成层型) , 空调热源机为120HP空冷热泵冷风机7台, 温水加热器2台, 0.5t/h、1.2t/h蒸汽锅炉2台; (2) 钠硫电池:出力250kW (附有短期调节功能) , 容量1800kWh; (3) 备用发电机:出力1200kVA, 起动时间10s, 燃料罐2000L (A重油) ; (4) 受变电设备:受变电方式为交流3相3线2回路受电, 电压6600V。

2 神原纪念医院的电力供应系统

近年来随着医疗设施的不断进步, 用于信息管理和图象传送的数据处理量不断增大, 对所供信息系统的电力设施也提出了较高的质量要求。该院为防止电力突然降压或波动, 采用了250kW钠硫电池, 给院内重要负荷提供质量高且稳定性好的电力, 同时还利用夜间低谷负荷下的低价电力充电, 保证负荷平稳化, 并降低电费。

为防止发生灾害影响正常的医疗活动, 采取了2回路受电, 并贮备3天备用发电用燃料, 以确保系统的电力可靠供应。另在各种设备的维修方面, 采取了总体统筹安排的方式, 以保证总体高效运行。

总之, 由于采取了钠硫电池系统和蓄热式空调系统相结合的方式, 使环境负荷得以降低, 并有效利用了夜间低谷负荷下的低价电力, 除有利降低运行费用外, 并对躲峰填谷保持整个电网负荷平稳化作出贡献。

3 神原纪念医院在节能环保方面采取的措施

在新建医院之初即明确必须贯彻节能环保优先的方针。用高绝热玻璃制成的双层窗来防止阳光直射入阳台, 在屋顶种植花草以抑制热从屋顶进入楼内, 对空调运行时间长的病房采取了自由通风和节能兼顾的措施, 大楼中央采取了积极的采光措施, 以减少照明负荷。

对建筑物侧墙进行保温处理以减少热负荷, 楼内空间空调系统分区控制, 采取了个别分散式和集中式合理组合的系统。集中式系统对各空调器和导管采取了高效配置, 热源采用了效率高的水蓄热式热泵系统, 从而达到了节能环保的明显效果。

此外, 医院内的3个食堂均采用了电炊方式而取代其他燃料, 以改善医院环境。在医院大楼的地下室部分设置了雨水收集槽, 用以对日常的洗净水和散水收集贮存, 作为灾害时的备用水源。

4 蓄热式热泵系统的概要及实用效果

水蓄热式热泵系统采用空冷热泵冷风机, 共7台COP可达3以上的88kW机组组成了节能性高的系统, 日夜运行。为防止夜间运行时噪音对隔壁房间的影响, 设置了隔音墙。

能源楼地下设置有冷水专用槽700m3, 冷温水兼用槽700m3, 总计1400m3的水蓄热槽被设计成高效的温度成层型蓄热槽, 它兼作社区蓄水罐, 在灾害时还可承担供生活用水功能。

换热器、泵类等均在能源楼的一层配置, 和蓄热器的水平高度相当, 可节省取水、输送用能, 变频器控制亦有利于节电。为进一步使水蓄热式热泵系统更高效运行, 该医院采用了电力公司的“蓄热受托制度”, 由此, 机器可得到适当的维修管理, 并可据运行记录的分析结果实现最佳方式的运行。

总之, 和以热电联产联供为主的系统进行模拟对比的结果证明, 一次能源消耗可节约16%, CO2排放量可减少43%, 说明其节能环保效果显著。

5 今后的打算

采用蓄热式热泵和钠硫电池的组合构成了节能环保和经济性俱优的能源供应系统。今后拟充分发挥钠硫电池可防止电压波动、二回路受电和作为备用电源的多种功能, 以确保电力的稳定供应。将对运行记录进行整理分析, 以利更高效、经济运行。

3.地源热泵空调系统研究 篇三

【关键词】　地源热泵；节能；环境

1、前言

地源热泵式一种利用浅层合深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源合夏季冷源，然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统，是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源，实现由低温位热能向高温位热能转移。

2、地源热泵应用概况

地源热泵（GSHPS）是一个广义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和热汇的系统，即地下耦合热泵系统（GCHPS），也叫地下热交换器地源热泵系统；地下水热泵系统（GWHPS）；地表水热泵系统（SWHPS）。

2.1　国外发展情况：地源热泵系统由于采用的是可再生的地热能，因此被称之为：一项以节能和环保为特征的21世纪的技术。这项起始于1912年的技术，美国从1946年开始对GSHP系统进行了十二个主要项目的研究，如地下盘管的结构形式、结构参数、管材对热泵性能的影响等。并在俄勒冈州的波特兰市中心区安装了美国第一台地源热泵系统。

特别是近十年来地源热泵在欧美工业发达国家取得了迅速的发展，已成为一项成熟的应用技术。到2000年底，美国有超过40万台地源热泵系统在家庭、学校和商业建筑中使用，每年约提供8000～11000Gwh的终端能量。

地源热源在工程上的应用主要为地下耦合热泵系统（GCHPS）和地下水熱泵系统（GWHPS）、地表水热泵系统（SWHPS）。

2.2　国内发展应用情况

2.2.1能源消费现状：到2040年，我国一次能源的总消费量将达38.6亿吨标准煤，是现在能源消费量的3倍。而到本世纪末，国内每年最多可供应的一次能源生产量为32亿吨标准煤。因此，我国今后较长期的能源消费年均增长率应控制在2.5%左右，直到2040年能源消费实现零增长目标。

我国已探明的能源总体储量，煤炭储量约占世界储量的11%，原油占2.4%，天然气仅占1.2%，我国人口约占世界人口的20%，人均能源占有量不到世界平均水平的一半。我国是煤炭大国，但世界七大煤炭大国中其余六国的储量比都在200年以上，只有我国的储量不足百年。石油的储量比为四十年，并且中国石油、天然气的平均丰度值也仅为世界平均水平的57%和45%。

面对如此严峻的能源形势，国家总的能源政策还是节能和新能源开发、再生能源利用并重，因此，地源热泵技术的推广应用在我国具有极大的现实意义和广阔的发展前景。

2.2.2地源热泵应用情况：地源热泵空调系统的设计，主要包括两大部分：一是建筑物内的水环路空调系统的设计；二是地源热泵空调系统的地下部分的设计，即地下耦合热泵系统的地下热交换器、地表水热泵系统的地表水热交换器、地下水热泵系统的水井系统的设计。

地下耦合热泵系统最早应用在89年10月投入运行的上海闵行开发区办公楼（4305m2，冷负荷4532KW，热负荷231KW），其技术和设备均由美国提供，使用情况良好。135个深35米的垂直竖管井，埋管为聚丁烯管。国内的大专院校均进行了相关的垂直或水平埋地管的试验研究和小型的工程应用，并建立了地埋管的传热模型。各地的地质条件不同，土壤的温度和热物性参数都不一样，因此，地下耦合热泵的应用还有待进一步的实验验证和实验数据的积累。

地表水热泵系统：地表水温度受气候的影响较大，与空气源热泵类似，武汉东湖等浅水性湖泊夏季水温高于湿球温度，无利用价值，冬季水温略高于气温，可用作热源水。实测数据表明宁波奉化江水7M深31.2℃，珠江底层31.8℃，江水热污染很厉害，利用价值不大。可利用长江水作为地表水热泵系统的热源，但冬季江水水位很低，从取水的经济性及防洪角度考虑，实际利用还是极难的。

地下水热泵系统：综合上述情况可以看到，目前在我国来说，技术上比较成熟、利用可行性较大、实施的工程项目较多的还是地下水热泵系统。目前国内生产水源热泵机组的厂家也已达到二、三十家。因为国内还没有颁布水源热泵机组的生产技术标准，国内厂家生产的产品质量差别较大，从有些厂家的产品样本来看，技术参数不完整、不准确。因为很多生产厂家没有实测手段，采用水源热泵机组所需要的很多数据不能提供，甚至不排除某些技术力量差的厂家根本就没有弄清楚水源热泵机组和常规冷水机组的技术差异，直接就拿常规冷水机组来作为水源热泵机组推销到市场。目前就笔者所接触到的厂家来看，只有一家国外公司能够提供专用电脑软件选型数据，可以根据设计工况选择合理和可信的机组配置和各种性能数据。

3、需要注意的问题

地源热泵从开始研究到应用的过程中，虽然它是一种环保、节能、先进的空调方式，但仍然存在一些需要注意的问题：

3.1水资源利用的问题：水资源的利用应建立在合理的基础之上。对于地下水的使用问题，国家已经有相关的法律、法规、标准出台，应严格执行《中华人民共和国水法》和《城市地下水开发利用保护管理规定》等法规，确保水资源不受污染，不对地质造成灾害。

3.2采取可靠的回灌手段：大量的开采地下水而不采取可靠回灌手段的话，后果将不堪设想。应加强对井水抽取后进行回灌，还要对水井进行维护，增加水井的使用寿命。回灌水还不应污染地下水源。

3.3设计过程中要注意水文地质问题：利用地下水源时，要了解地源热泵系统设计的基础资料。要在当地完成对工程所在地的井深、水温、水量、水质等原始资料的采集，并保证这些资料的有效性和正确性，对这些资料进行分析研究。这是一项很重要的工作，可是经常在工程实践中被忽视，从而造成了系统的失败。在某工业城项目中，可行性报告中列出的单井每小时出水量实际上是单井每天出水量，这使得工程最后不得不采用其他的方式进行补救。

3.4水质处理问题：如果水质不适合直接用于地源热泵机组，则需要采取相应的水处理措施。比如用过滤器、水处理仪、沉淀池等装置处理后再用于地源热泵机组。一般情况下地下水不能直接用于供暖，因为地下水一般含有一定数量的碳酸盐、硫酸盐、腐蚀性气体及泥沙等物质。可以经过板式换热器间接利用地下水，从而延长机组使用寿命，减少维修费用。

3.5地下换热器的设计：地下换热器的设计要注意对建筑负荷、回填材料、土壤地层特性等进行精确的勘测和分析。

3.6合理地配置整个系统：地源热泵虽然是绿色的空调方式，但是如果没有一套合理的系统，它的节能和环保优势就根本无法发挥出来。

4、结束语

地源热泵作为一种环保节能的空调方式，应该得到研究工作者对其进行更为深入的研究，探索其关键性技术。目前在国内地源热泵机组的设计、安装、运行、维护等各个方面还没有成型的行业标准和规范，其推广应用还有待时日。作为一门新技术，它为我国的可持续发展带来了契机，在不远的将来，随着国富民强，经济实力的提高和生活水平的进步，研究和技术人员的努力，它在中国一定有广阔的市场前景。

参考文献

[1]徐伟等译，地源热泵工程技术指南[M]　.北京：中国建筑工业出版社，2001

[2]刁乃仁，方肇洪.地源热泵-建筑节能新技术[J]　.建筑热能通风空调，2004

（作者单位：1.西门子（中国）有限公司沈阳分公司；

4.热泵技术在地铁车辆空调系统中 篇四

热泵技术在地铁车辆空调系统中

介绍了热泵技术的工作原理及国内外热泵技术的发展概况,并针对其在地铁与车辆上应用的可行性及存在的问题作了深入分析.

作 者：李颖明 李跃中 LI Ying Ming LI Yue-zhong  作者单位：南车株洲电力机车有限公司,湖南,株洲,41 刊 名：电力机车与城轨车辆 英文刊名：ELECTRIC LOCOMOTIVES & MASS TRANSIT VEHICLES 年，卷(期)： 32(3) 分类号：U270.38+3 关键词：地铁车辆   热泵技术   空调系统   应用   采暖   可行性  

5.热泵系统认识论文 篇五

答：(1)环保洁净

①水源热泵中央空调系统没有燃烧过程，避免了排放任何烟尘及有害物质，社会效益显著，

②可以运用地下浅层水资源，又可成功地控制地面沉降。

③利用城市已有的地热资源的弃水，既解决了热污染问题，又进一步提高能效比。

(2)节水省电

①以地下浅层水为源体，向其吸收或放出能量，既不消耗水资源，也不会对其造成污染。

②省去了锅炉房、冷却塔及附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积。

(3)节能经济

①能源利用率为传统方式的3~4倍，投入1KW的电能可得到5~7KW以上的制冷或供热的能量，

②运行费用可节省1/2~1/3。

(4)灵活安全

①真正做到“一机三用”。利用水源热泵冬季向建筑物供暖，夏季向建筑物供冷，并可提供生活热水，提高了设备的利用率。

②机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。系统末端亦可作多种选择。

③无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。

④自动化程度高，无需专业人员操控。

(5)运行可靠

①机组运行情况稳定，几乎不受天气及环境温度变化影响。

6.热泵系统认识论文 篇六

其中根据要求，12个省级示范镇要紧紧抓住机遇，在用足用好省财政扶持资金的基础上，积极争取开发银行贷款，加快城镇基础设施建设。市政府将进一步加大对示范镇的支持力度，激励省、市级示范镇加快发展。县级财政要按不低于市里的标准安排奖励资金。

聊城还将赋予各示范镇县级经济类项目核准、备案权和工程建设、市政设施、市容交通等方面的管理权。在示范镇辖区内产生的土地出让金净收益、城镇基础设施配套费、社会抚养费等非税收入，属市以下部分，除国家和省有明确规定用途外，重点用于示范镇建设。

落实扶持政策，强化考核引领，加大投资力度，提升小城镇基础设施水平。力争年内全市55%的建制镇、60%的农村新型社区建有污水处理设施，乡镇污水集中处理率达到40%。

此外，2014年小城镇建成区增加人口3.6万，为城镇化水平贡献0.6个百分点。

7.热泵干燥系统的研究设计 篇七

能源是国民经济的重要物质基础,它直接影响到国家安全、可持续发展及社会稳定。目前从农业、食品、化工、制陶业、医药、矿产加工到制浆造纸、木材加工和纺织业等,几乎所有产业的生产过程都有干燥[1,2],干燥已成为生产过程中提高产品的数量和质量的一个关键环节,但干燥过程也是一个高能耗过程。在我国各种工业部门总能耗中,干燥能耗从4%(化学工业)到35%(造纸工业)。发达国家,如美国、法国、英国、日本等,有12%左右的工业能耗用于干燥。因此,开展低耗能、环境友好和保证产品数量和品质的干燥新方法、新产品和新过程对于能源匮乏的今天意义重大。

热泵是以消耗少量高质能(机械能、电能等)或高温热能为代价的能量利用装置[3],以冷凝器放出热量来供热的制冷系统。热泵干燥是一种温和的、接近自然的干燥,适合于大部分农产品、药材等热敏性物料。因此,在干燥技术领域中,应用热泵可有效利用能源、保护环境、减少温室效应和防止臭氧层破坏[4]。

1 热泵干燥系统形式及工作原理

1.1 干燥系统形式的确定

热泵干燥系统按干燥介质(空气)的循环情况可分为开路式、闭路式和半开路3种形式[5]。为了在干燥过程中便于对冷凝温度进行调节,本系统设计为带辅助冷凝器热泵系统,空气为闭式循环。系统由热泵与干燥两个单元组合而成,结构如图1所示。在系统中有两个循环回路,即制冷剂循环与空气循环。

1.2 工作原理

1.2.1 热泵干燥系统的制冷剂循环

热泵干燥系统中制冷剂的理想循环工作原理,如图2所示。制冷工质状态沿着1-2-3-4-5-1而变化。从冷凝器出来的制冷剂(4点)经膨胀阀节流后,温度和压力都降低,然后再进入蒸发器(5点)。制冷剂在蒸发器中吸收外界热量,不断蒸发,从外部吸收的热量为5点的焓值h5与1点焓值h1的差值。从蒸发器出来的制冷剂在1点被吸进压缩机后等熵压缩至2点。这时,压缩机耗功为(h2-h1)。同时制冷剂压力从P1上升到P2,焓值从h1增加到h2,然后进入冷凝器,在冷凝器中向外界放出热量(h2-h4)。即向外界放出的热量(h2-h4)比从外部吸收的热量(h1-h5)多(h2-h1)。这多余的热量将干燥室的温度不断提高,但是当干燥温度达到要求后,这些热量就成为了多余的热量。所以,可以采用冷却水或者空气进行热交换,向外界放出热量,从而使干燥室始终保持一定的温度。

在本设计系统中的水冷冷却器除了起到贮液器的作用外,还起到控制流过冷凝器的空气温度的作用。具体工作如下:流出冷凝器的空气温度高出设定值时,就开大阀门B关小阀门A使流入冷凝器的制冷剂量减少,这样也就减小了空气的加热量,使冷凝器出口的温度降低到设定值。反之当流出冷凝器的空气温度低于设定值时,就开大阀门A关小阀门B使流入冷凝器的制冷剂流量增加,这样就加大了空气的加热量,使冷凝器出口空气温度上升到设定值[6]。

1.2.2 热泵干燥系统的空气循环

热泵干燥系统的空气循环如图3所示。从干燥室出来的空气在状态点8进入热泵蒸发器,温度降低,相对湿度增加直至成为饱和的空气(点9);当温度进一步降低时,空气中水分被冷凝,过程沿着饱和线(9~10)进行;除湿后的空气通过冷凝器温度升高,然后在状态点7进入干燥室。从图3中可以看出:空气的绝对湿度变化为(d9-d10),这部分水蒸气凝结后变成冷凝水,并从装置中排出,用装置中排出冷凝水的多少可以衡量该装置的脱水能力。

2 设计参数的确定和设备选型

2.1 设计参数的确定

本系统的干燥对象以河北太行山区的婆枣为例。干燥室热风进口温度设定为55℃,相对湿度为15%,出口相对湿度为45%。

2.1.1 干燥过程中的除水量

根据干燥前后干物料质量不变的原理,可得

式中 W—物料的除水量(kg/h);

M—一次放入干燥仓的湿物料质量(kg);

W1—湿物料初始含水率(%);

W2—物料干燥完成后含水率(%);

Δh—物料干燥所用的时间(h)。

2.1.2 干燥过程空气循环量

热泵干燥装置内的循环空气在焓湿图上的近似表示,如图4所示。7点为经冷凝器加热后的空气状态,即干燥室进口处空气状态;8点为干燥室出口处空气状态;10点为经过蒸发器降温减湿后的空气状态(冷凝器进口空气状态)。

干燥过程中所需的空气消耗量(kg/h)为

2.1.3 蒸发器热负荷

如图4所示,8点至10点为空气在蒸发器中的降温减湿过程,所以蒸发器热负荷(kJ/h)为

Qe=L(h8-h10) (3)

2.1.4 干燥过程中的除水量

如图4所示,10点至7点为冷凝器内等湿加热过程,所以冷凝器热负荷(kJ/h)为

Qc=L(h7-h10) (4)

2.2 热泵单元的计算与设备选型

考虑制冷剂选用对环境的影响和目前制冷行业应用制冷剂的实际情况,热泵系统的制冷剂选用R134a。系统压焓图,如图5所示。

制冷循环中冷凝温度可按离开冷凝器的空气温度再加10℃取值[8]。蒸发温度可按经过蒸发器降温减湿后的空气状态下空气的温度减去10℃取值,取过热度为5℃,压缩机效率为0.8。

2.2.1 制冷剂循环量

制冷剂循环量mr为

式中 mr—制冷剂循环量(kg/h);

h1—蒸发器出口处制冷剂焓值(kJ/kg);

h5—蒸发器进口处制冷剂焓值(kJ/kg)。

2.2.2 制冷压缩机的选型计算

制冷压缩机的理论输气量Vi(m3/h)和实际输气量Vn(m3/h)分别为

Vi=mrν1 (6)

式中 ν1—压缩机入口处制冷剂的比容(m3/kg);

λ—制冷压缩机的输气系数。

压缩机的单位功(kJ/kg)为

W0=h2-h1 (8)

压缩机消耗的理论功率P0(kW)和指示功率Pi(kW)分别为

P0=mr×W0 (9)

则压缩机的轴功率Pe(kW)为

Pe=Pi+Pm (11)

式中 Pm—压缩机的摩擦功率。

2.2.3 冷凝器的选型计算

冷凝器的平均对数温差Δtmc(℃)为

式中 tk—冷凝温度(℃);

t10—冷凝器进口处空气的温度(℃);

t7—冷凝器出口处空气的温度(℃)。

则冷凝器所需的传热面积Fcn(m2)为

式中 Kc—冷凝器传热系数(W/m2·K)。

2.2.4 蒸发器的选型计算

蒸发器的平均对数温差Δtme(℃)为

式中 tev—蒸发温度(℃);

t8,t10—蒸发器进、出口处空气的温度(℃)。

则蒸发器所需的传热面积Fev(m2)为

式中 Ke—蒸发器传热系数(W/m2·K)。

2.2.5 热力膨胀阀的选型计算膨胀阀两端的压力差为ΔP=Pk-ΔP1-ΔP2-ΔP3-ΔP4-Pev

式中 Pk—冷凝压力(Pa);

ΔP1—液管阻力损失(Pa);

ΔP2—安装在液管上的弯头、阀门、干燥过滤器等的总阻力损失(Pa);

ΔP3—液管出口与进口间高度差引起的压力损失(Pa);

ΔP4—分液头与分液管的阻力损失(Pa);

Pev—蒸发压力(Pa)。

2.3 干燥单元的设计选型

2.3.1 干燥室设计

干燥室设计为箱式干燥器[7],气流水平流过,与干燥物进行热湿交换。将干燥器分为上、中、下3层,每层堆放两层干燥物。根据以上参数,确定干燥室的截面为320 mm×320mm,如图6所示。

2.3.2 风机选型计算

风机风量Lf为1.2L。

根据风系统平面布置图,计算风管的沿程和局部阻力,然后选取风机。

2.3.3 风管设计计算

根据干燥过程的空气循环量,取风管中空气的气流速度为2.0m/s。为了保证空气的清洁,风管用镀锌薄钢板加工制作,外用聚乙烯板做保温层用铝箔做保护层。

3 结束语

带辅助冷凝器的闭路式热泵干燥系统,在干燥过程中能便于对冷凝温度进行调节;不仅干燥效果好、节能效果明显,而且符合干燥物内部的水分迁移规律,对干燥物的内部结构成分破坏也较少[8]。

摘要：热泵是一项高效节能技术,应用于干燥过程可以降低能耗,对于缓解我国能源紧张局面具有重要意义。为此,以带辅助冷凝器的闭路式热泵干燥系统为例,介绍了热泵干燥系统的组成及工作原理;同时,以河北太行山区的婆枣为干燥物,详细介绍了热泵单元和干燥单元的设计计算及设备选型。

关键词：热泵干燥,热泵单元,干燥单元

参考文献

[1]陈锦屏,穆启运,田呈瑞.不同升温方式对烘干枣品质影响的研究[J].农业工程学报,1999,15(3):237-239.

[2]Hodgett D L.Efficient drying using heat pumps[J].The Chemical Engineer,1976,311(5):510-512.

[3]谢英柏,宋蕾娜,杨先亮.热泵干燥技术的应用及其发展趋势[J].农机化研究,2006(4):12-15.

[4]余克明,王崎.热泵干燥技术的发展及其应用的前景[J].能源技术,2000,21(4):36-37.

[5]张嘉辉,马一太,马远,等.热泵干燥系统的节能技术分析[J].热科学与技术,2003(2):95-100.

[6]李浙.水产品热泵干燥装置的设计计算[J].冷藏技术,1998,83(2):36-39.

[7]潘永康,王喜忠.现代干燥技术[M].北京:化学工业出版社,1998:89-92.

8.别墅型建筑地源热泵空调系统设计 篇八

摘 要： 地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源进行能量转换的供暖制冷空调系统，通过输入少量的高品位能源（如电力、机械功、燃气和液体燃料），实现热量从低温热源向高温热源的转移.以上海某小型别墅为对象，设计了一套家用地源热泵空调系统.首先计算了夏季冷负荷和冬季热负荷，然后根据冷、热负荷选择一套水源热泵机组（MWH080CR型机组）和相应的风机盘管，进行了室内水管环路系统、土壤热交换器和地板采暖的设计选型，最后对系统的能效比进行了计算.结果表明，该空调系统具有节能环保、稳定可靠、舒适耐用等优点.

关键词： 地源热泵系统； 地埋管换热器； 地板采暖； 风机盘管

中图分类号： TQ 051.5；TU 243 文献标志码： A

Design of ground source heat pump air conditioning system in a villa

XIE Yingming，WANG Shuhao

（School of Energy and Power Engineering， University of Shanghai for

Science and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract： Ground source heat pump uses the solar energy stored in soil as a heat source for heating and refrigeration.This air conditioning system was operated through the import of a small number of highgrade energy （such as electricity，mechanical power，and gas or liquid fuels） to transfer this heat from low temperature heat source to high temperature heat source.The design of a ground source heat pump system for a small villa in Shanghai was described in this paper.Firstly，the cooling load and the heating load of the villa were calculated.Secondly，a watersource heat pump （Integrated horizontal MWH008CR，McQuay Air Condition Ltd model） and its corresponding fancoil units were chosen.Thirdly，the indoor waterpipe loop system，ground source heat exchanger，and floor heating system were designed and their corresponding water pumps were selected.At last，energy efficiency of this system was calculated.It could be concluded that this ground source system has the merits of energy saving，environmental protection，high reliability，comfortability，and durability.

Keywords： ground source heat pump； ground heat exchanger； floor heating system； fancoil unit

地源热泵是一种利用浅层土壤或含水层实现供热和空调制冷的高效节能设备[1].通过输入少量的高品位能源（如电力、机械功、燃气和液体燃料），实现热量从低温热源向高温热源的转移.已有研究[2]表明：5 m以下的地下土壤温度基本不随外界环境及季节的变化而改变，相当于当地年平均气温，即土壤具有较好的蓄能特性.因此，土壤是一种理想的冷/热源.地源热泵作为一种节能环保型空调装置，已被各国政府确立为值得大力推广应用的新型空调技术[3].

上海属于夏热冬冷地区，最热月平均气温达30.2℃，最冷月平均气温为4.2℃，其气候条件适合推广地源热泵.上海地区的浅层土是以黏土、亚黏土及粉砂为主的软土，属第四纪积层，且土壤潮湿，地下水位高，是埋管系统较合适的土壤类型.另外，别墅建筑一般带有花园，具备供地源热泵系统布管的土壤面积，因此在上海地区别墅建筑中采用地源热泵空调系统是完全可行的.

1 设计方案的确定

该别墅位于上海浦东新区，总建筑面积为220 m2.该别墅分为车库、厨房、大厅、卧室、卫生间等若干区域，其中，空调房间面积为154.85 m2，地上三层，地下室作为机房，每层层高均为3 m，周围有足够面积的空地供地源热泵系统布管.

经现场对深层土壤导热系数进行测试发现，该别墅所在地土壤导热性能良好，适合作为热泵系统的冷/热源.综合考虑节能环保要求以及现场具体情况和业主要求，该别墅采用家用地源热泵空调系统.

2 负荷计算及送风量确定[4 5]

夏季房间的冷负荷包括建筑维护结构传入室内热量（太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经维护结构传入的热量）形成的冷负荷、人体散热形成的冷负荷、灯光照明散热形成的冷负荷、其它设备散热形成的冷负荷以及新风带入的冷负荷.经计算，夏季别墅冷负荷及送风量如表1所示.新风带入的冷负荷QW=5 632 W，因此，别墅夏季总冷负荷Q为房间的冷负荷Qa和QW之和，即Q=Qa+QW=27.6 kW.总送风量为2 705 m3·h-1.

3 土壤源热泵系统的设计

土壤源热泵系统设计主要包括热泵机组的选择、地埋管换热器的设计、室内水管环路系统的设计以及地板采暖系统的设计.土壤源热泵系统如图1所示.

3.1 热泵机组的选择

由于各个房间使用功能、使用时间均不同，住宅空调的同时使用系数较低，一般在0.5～0.8之间.考虑到别墅住宅的舒适性和同时使用率较高的特殊情况，使用系数取为0.8.因此Q=27.6×0.8=22.1 kW.根据冷负荷确定选用MWH系列整体式水源热泵的MWH080CR型机组，其机组性能参数如表2所示.

3.2 地埋管换热器的设计及泵的选型

为保证各环路之间水力平衡，并综合考虑经济性和防腐性，本文采用单个U形管[6]并联的同程式系统，管材选用高密度聚乙烯（PE）管.考

图1 土壤源热泵系统

Fig.1 Ground source heat pump system

式中：W为机组水流量，L·s-1，该机组为1.47 L·s-1；di为竖埋管内径，mm，竖埋管选用De25管子；v为竖埋管管内流速，m·s-1，此处取v=0.65 m·s-1[8].

经计算，n=6.93，取整为7.

对竖直单U形管，孔深l可根据式（5）确定，即

l=L2n=43.7 m

（5）

综合考虑当地地质、钻孔的难易程度、施工费用以及可用于布置地埋管换热器的场地面积，将孔深确定为45 m，钻孔直径为80 mm，钻孔内U形管换热器底部距井底1.0 m，U形管换热器长度44 m.土壤热交换器平面布置如图2所示，各环路管径图中己说明，标号1～7为钻孔位置.

水泵扬程Ph包括最不利环路上管路压力损失、热泵机组的压力损失、环路上平衡阀和其它设备元件的压力损失[7]，即

Ph=k1（hf+hd+hm）

（6）

式中：k1为附加系数，单台水泵工作时k1=1.1；hf为总沿程阻力，Pa；hd为总局部阻力，Pa；hm为设备压力损失，Pa.

图2 土壤热交换器平面布置

Fig.2 Layout of soil heat exchanger

经计算，hf=47 001 Pa，hd=6 608.2 Pa，hm=16 kPa，Ph=75 068 Pa.因此，选用单级单吸卧式离心泵ISW32

125.

3.3 室内水管与风机盘管的设计

3.3.1 室内水管环路系统设计[9]

（1） 送风口的位置及回风布置

该别墅的独立区域有卧室、起居室、大厅、厨房、卫生间等共计10处.考虑到各个区域的实际空调效果要求及可能的独立制冷需要：大厅和起居室面积大，分别设置两个送风口，采用顶送风上回风；卫生间出于简洁和经济性考虑不单独设置送风口，这也可防止其产生的异味通过回风管通至其它房间，造成二次污染；楼道、车库及三楼过道不送风；厨房送风但不回风；除客厅外，其余送风房间的送风口均设置在进门口，采用侧送风侧回风的送风方式.

（2） 水管系统设计

水管系统设计主要包括管材的选用、水管管径的确定和水管阻力的计算.本文选用镀锌钢管，然后根据合理的管内流速，确定最佳管径.计算得最到不利管路阻力为28 910 Pa，最大流量为4.27 m3·h-1.因此，选用单级单吸卧式离心泵ISW32

125.

3.3.2 室内风机盘管的选型

根据各个房间的制冷量及送风量要求，选择风机盘管机型，其中：一楼大厅选择卡式嵌入型风机盘管MCKW800A和卧式暗装风机盘管MCW300C；二楼活动室选择立式暗装风机盘管MFCW300A；二楼厨房、餐厅，以及三楼主次卧均选择卧式暗装风机盘管MCW200C；三楼起居室选择立式暗装风机盘管MFCW200A.

3.4 地板采暖系统的设计

地板辐射供暖是一种利用建筑物内部的地面进行供暖的系统，是一种新型的环保采暖方式.典型的埋管式地板辐射供暖结构如图3所示[10].

3.4.2 泵的选型

流量

G=KQΔt·c

（7）

式中：Δt为设计供水和回水温差，取为10℃；c为水的比热，c=4.2×103 J·kg-1·℃-1；K为储备系数，取为1.3.

经计算流量G=2.38 m3·h-1.因此选用单级单吸卧式离心泵ISW20

110.

3.5 系统能效比计算

该系统能效比为热泵机组的制冷量或制热量与所有耗电设备的功率之比，其中：泵所消耗的功率P=1 670 W；热泵机组的制冷、制热功率分别为Pa、Pb，取值如表2所示.

夏季能效比

β1=Q0Pa+Pc

（8）

冬季能效比

β2=QkPb+Pc

（9）

式中，Pc为水泵功率.

经计算，β1=3.08，β2=3.49.

4 结 语

本文以上海某别墅为对象，根据工程建筑负荷特点和当地的地质资料设计了一套家用地源热泵空调系统.经计算，该系统夏季和冬季的能效比分别为3.08和3.49，达到了节能和环保的效果.此外，该系统还具有运行稳定可靠、舒适程度高、使用寿命长、应用范围广等特点.

参考文献：

[1] 焦文静，戴传山.我国地源热泵相关技术专利综合分析[J].能源研究与信息，2012，28（1）：1-2.

[2] 胡松涛，郭潇潇，李绪泉.地源热泵技术在生活热水供应中的应用[J].流体机械，2007，35（9）：62-64.

[3] 汪洪军，李新国，赵军，等.地下耦合地源热泵机组冬季供热性能分析与实验研究[J].流体机械，2003，31（12）：51-54.

[4] 赵荣义.简明空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[5] 李岱森.简明供热设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[6] FLORIDES G，KALOGIROU S.Ground heat exchangersa review of systems，models and applications[J].Renewable Energy，2007，32（15）：2461-2465.

[7] 蒋能照，刘道平.水源·地源·水环热泵空调技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2007.

[8] 王鹏英.上海地区别墅建筑地源热泵空调系统设计[J].暖通空调，2003，33（6）：80-83.

[9] 寿炜炜，姚国琦.户式中央空调系统设计与工程实例[M].北京：机械工业出版社，2004.

9.热泵系统认识论文 篇九

山东省住房和城乡建设厅日前下发通知，要求各地切实贯彻落实《山东省建筑节能技术与产品应用认定管理办法》，并将烧结粉煤灰砖等27类建筑产品的认定实施权，下放到设区市住房城乡建设主管部门。

依据上述办法第9条，省住建厅自2014年4月15日起，委托设区市住房城乡建设主管部门负责部分常规技术与产品的认定实施工作。各设区市住房城乡建设主管部门应按照办法有关规定，通过资料受理与审查、现场考察与抽样、委托检测、专家评审、网上公示等程序，认真做好认定实施工作，并于单月月底前，上报近两个月认定的符合要求的技术与产品的相关资料，由省住建厅统一编号、制作证书。委托下放目录之外的其他技术与产品，由省住建厅负责组织认定。

相关技术、产品的认定证书有效期调增至三年，期满后继续生产的，应在有效期满前3个月申请复审换证。申请复审换证应提供申请表、现场复查记录、产品检验报告及两份以上工程抽样检测报告等。

10.热泵系统认识论文 篇十

江 苏

省

水 利

厅

江苏省物价局

江苏省住房和城乡建设厅

苏水资〔2010〕45号

关于印发《江苏省地源热泵系统 取水许可和水资源费征收管理办法》的通知

各市、县水利（务）局、物价局、住房和城乡建设局：

文件

为合理开发利用和保护水资源，促进地源热泵系统健康有序发展，依据国务院《取水许可和水资源费征收管理条例》、《江苏省水资源管理条例》、《江苏省建筑节能管理办法》、《江苏省水资源费征收使用管理实施办法》、《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005和江苏省《地源热泵系统工程技术规程》DGJ32/TJ89-2009等有关规定，结合本省实际，省水利厅、物价局、住房和城乡建设厅联合制定了《江苏省地源热泵系统取水许可和水资源费征收管理办法》，现印发给你们，请遵照执行。

江苏省水利厅 江苏省物价局 江苏省住建厅

二○一○年十月十三日

主题词：水利 地源热泵 取水许可 水资源费 通知 抄送：省政府办公厅，各市、县人民政府。附件：

江苏省地源热泵系统取水许可和水资源费征收管理办法

第一条 为合理开发利用和保护水资源，促进地源热泵系统健康有序发展，依据国务院《取水许可和水资源费征收管理条例》、《江苏省水资源管理条例》、《江苏省建筑节能管理办法》、《江苏省水资源费征收使用管理实施办法》、《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005和江苏省《地源热泵系统工程技术规程》DGJ32/TJ89-2009等有关规定，结合本省实际，制定本办法。

第二条 本办法适用于本省行政区域内地源热泵系统（海水源热泵系统除外）的取水许可管理和水资源费征收工作。

本办法所称地源热泵系统是指以岩土体、地下水或地表水等浅层地热资源为低温热源，由热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热制冷系统。

地源热泵系统分为地埋管土壤源热泵系统、地下水源热泵系统、地表淡水源热泵系统、海水源热泵系统和污水源热泵系统。

第三条 县级以上人民政府水行政主管部门负责本行政区域内地源热泵系统取水许可和水资源费征收管理及取水日常监督管理工作。

县级以上人民政府价格主管部门负责本行政区域内地源热泵系统水资源费的价格管理和监督检查工作。

县级以上人民政府住房和城乡建设行政主管部门负责本行政区域内地源热泵系统建设和运行的监督管理工作。

县级以上人民政府其他有关部门按照职责分工，负责地源热泵系统管理的相关工作。

第四条 地源热泵系统的建设及运行应当严格执行国家和省相关法律法规及标准规范，坚持统一规划、综合利用、注重效益和开发与环境保护并重的原则。

我省鼓励发展污水源热泵系统、海水源热泵系统和地表淡水源热泵系统，限制发展以深层地下水为水源的地下水源热泵系统。

第五条 建设地源热泵系统应当委托有水资源论证资质的单位编制水资源论证报告书，并报经有审批权的水行政主管部门批准。

第六条 地源热泵系统需要直接从江河、湖泊或者地下取水的，建设单位应当向有审批权的水行政主管部门提出取水许可申请，并提交下列材料：

（一）取水许可申请书；

（二）水行政主管部门审查通过的水资源论证报告书；

（三）与第三者利害关系的相关说明或者证明材料；

（四）建设项目选址意见书、建设用地规划许可证以及其它相关立项材料。第七条

地埋管土壤源热泵系统、地下水源热泵系统的建设单位，应当在井孔施工前将下列资料报送水行政主管部门备案：

（一）水文地质勘查报告；

（二）凿井施工方案；

（三）含计量监测设施的管网设计图；

（四）凿井施工单位技术等级证明文件。

上述

（一）、（二）、（三）项资料，应由具备相应资质的单位编制。第八条 有下列情形之一的，水行政主管部门或者住房和城乡建设行政主管部门依据职权不予批准。

（一）项目产权、管理主体不明确的；

（二）在城市、集镇等建筑物密集的地区建设地下水源热泵系统的；

（三）在地下水超采区和地面沉降较重地区建设地下水源热泵系统的；

（四）在饮用水源保护区内建设地源热泵系统的；

（五）地下水源热泵系统的地下水不能全部回灌到同一含水层，井距达不到合理的影响半径，或者回灌可能对地下水造成浪费和污染的；

（六）开式地表淡水源热泵系统的回水可能对地表水环境产生较大影响，或者闭式淡水源热泵系统的地表水体不满足项目设计条件的；

（七）地埋管土壤源热泵系统可能对地下水环境造成较大影响的；

（八）未进行水资源论证或者未办理取水许可审批和凿井备案手续的。第九条 地源热泵系统勘察、设计、施工、监理应当通过招标委托具有相应资质的单位进行，并执行《地源热泵系统工程技术规范》和江苏省《地源热泵系统工程技术规程》。

第十条 地埋管土壤源热泵系统的换热管井孔和地下水源热泵系统热源井的设计、施工，应当同时符合现行国家标准《供水管井技术规范》的规定。

地源热泵系统的传热介质应当采用清洁水。地埋管土壤源热泵系统换热管井孔施工原则上不得凿穿第Ⅱ承压含水层顶板，井孔深度一般不宜超过60米。确需凿穿第Ⅱ承压含水层顶板的，应当按照《供水管井技术规范》的要求采取科学的止水措施，并在水资源论证报告书中论证。

热源井报废的，建设单位应当按照现行国家标准《供水管井技术规范》的要求进行封填。

第十一条 地源热泵系统取水应当按规定安装取水和退水计量设施，并实现水量、水温的实时监测。

地下水源热泵系统应当采取可靠回灌措施，确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到同一含水层，不得浪费和污染地下水资源。

地下水源热泵系统的抽水管和回灌管上均应设置水样采集口及监测口。抽水、回灌过程应当采取密闭措施，禁止将地下水供水管、回灌管与市政供水、排水管道连接。

第十二条 地源热泵系统建成并试运行满30日的，建设单位应当向水行政主管部门报送以下资料：

（一）地源热泵系统的批准或者核准文件；

（二）取水许可申请和凿井批准文件；

（三）地源热泵系统建设和试运行情况；

（四）计量设施、节水设施的建设情况；

（五）试运行期间的取水、退水水量、水温、水质监测结果；

（六）地源热泵系统施工监理单位出具的有关证明材料。

涉及凿井的，建设单位还应当提交水文地质柱状图、电测曲线图、抽水（回灌）试验报告、地下水动态和地面沉降监测设施建设情况等有关资料。

第十三条 水行政主管部门应在接到验收材料后20个工作日内，组织对地源热泵系统的取水工程进行现场核验，出具验收意见；对验收合格的，核发取水许可证。

水行政主管部门参加住房和城乡建设行政主管部门对地源热泵系统施工图设计的审查和竣工验收。

第十四条 地源热泵系统建设单位应当定期向水行政主管部门报送取水工程的取水量、退水量和取水口、退水口的水温、水质情况。取用地下水的，还应当报送水位、回灌量等有关情况。

第十五条 地源热泵系统所在地县级以上水行政主管部门应当定期对地源热泵系统的取水情况进行监督检查，发现未按规定取水的，应当及时责令建设单位限期改正。

地源热泵系统所在地县级以上住房和城乡建设行政主管部门应当加强对地源热泵系统运行情况的监督检查，对违规问题应限期改正。

第十六条 为鼓励地源热泵系统建设，对地源热泵系统的水资源费实行减征和免征：

（一）闭式地表淡水源热泵系统的循环冷却水部分，免收水资源费；循环冷却水的补充部分按实际补充水量征收水资源费。

（二）开式地表淡水源热泵系统，按实际取水量的3%征收水资源费。

（三）地下水源热泵系统实现全部回灌的，按实际取水量减半征收水资源费；不能实现全部回灌的，由水行政主管部门会同住房和城乡建设主管部门责令限期关停，关停前的取水按实际取水量全额征收水资源费。

（四）污水源热泵系统和地埋管土壤源热泵系统免征水资源费。

对被评为国家、省级示范项目和节水水平高的地源热泵系统，建设单位可向水行政主管部门申请从水资源费中给予一定的补助或者奖励。

第十七条 本办法生效前已建的地源热泵系统，不符合国家法律法规和有关规范要求的，由水行政主管部门会同住房和城乡建设行政主管部门按照本办法的规定限期建设单位进行整改。

第十八条 违反本办法规定的，由水行政主管部门、住房和城乡建设行政主管部门和价格主管部门，按照国家和省有关法律法规规定进行处罚。

第十九条 享受水资源费减免政策的地源热泵系统建设单位，在建设和运行地源热泵系统过程中，随意浪费和污染水资源，或者不执行水行政主管部门的相关管理规定的，不予减免水资源费。