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
我們在說太陽能工程可再生能源建筑集成系統(tǒng)時有介紹到四種系統(tǒng)，太陽能空調系統(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:當機組在制熱模式時，就從土壤／水中吸收熱量，通過電驅動壓縮機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。
夏季：當機組在制冷模式時，就從土壤／水中提取冷量，通過機組的運行將冷量集中，送入室內，同時將室內的熱量排放到土壤／水中，達到空調制冷的目的。
2.1.2設計參數(shù)
本項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)量按滿足冬季負荷設計。夏季高峰運行期間由地埋管和冷卻塔共同滿足系統(tǒng)所需排熱量。
室內溫度設計：冬季≥18℃；夏季≤26℃；
總空調面積7375㎡，通過理論計算及結合當?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：120W/㎡；
平均熱指標：60W/㎡；
總冷負荷：120W/㎡×7375㎡=885kW；
總熱負荷：60W/㎡×7375㎡=442.5kW。
2.1.3設備選型（見表1）
2.1.4空調系統(tǒng)側水流量計算
采暖時系統(tǒng)則按供回水溫度45/40℃計算，在最大供暖負荷時所需系統(tǒng)水流量為：
制冷時系統(tǒng)則按供回水溫度7/12℃計算，在最大制冷負荷時所需系統(tǒng)水流量為：
2.1.5地源側土壤耦合器計算
根據(jù)蕪湖市當?shù)氐臍夂驐l件和多年的施工經驗，本設計確定地源孔數(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，通過計算需要100t/h的冷卻塔1臺。按冬季負荷計算土壤耦合器長度,每口井的有效埋管長度按100m計算,冬季吸熱需要地源孔數(shù)量僅為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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