地埋管换热系统改造项目关键技术节点施工工艺研究

天津某管业公司建筑原采用常压燃气热水锅炉供热和分体式空调供冷,现拟以浅层地热能为基础能源对原供热制冷系统进行改造,施工前首先通过现场岩土热响应试验、地下管线探测等查明施工场地岩土体结构和换热能力,掌握地下综合管线的分布,并对建筑单位冷热负荷指标校正。重点阐述地埋管换热系统施工过程的关键技术节点,即竖直换热孔钻进、下管、回填及水平管线连接等,为类似改造项目提供参考。

温室大棚地热能与空气能多能互补能源配比研究

“双碳”目标下采用可再生能源解决温室大棚的供冷、供暖,构建安全、绿色、智慧、高效的能源系统成为了温室大棚的发展方向。近年来,中深层地热能、浅层地热能、空气能在温室大棚供热中的应用得到快速发展。以河南省周口市扶沟县某农业产业园为例,结合区域地热资源情况,提出了中深层地热+地源热泵+水源热泵、中深层地热+地源热泵+空气源热泵、地源热泵+空气源热泵、地源热泵+水源热泵4种可再生能源配比方案。结果表明:地源热泵+水源热泵投资最高,地源热泵运行费用是中深层地热的2.01倍,空气源热泵运行费用是水源热泵1.95倍,地源热泵运行费用与水源热泵相相近。能源利用优先级排序为中深层地热能>地源热泵>水源热泵>空气源热泵,采用中深层地热+地源热泵+水源热泵方案为最优的能源搭配方式。

“双碳”目标下河北省农村取暖的低碳转型实施路径研究

在“双碳”目标下,农村取暖面临低碳转型。在对河北省农村取暖现状分析的基础上,对“双碳”目标下农村低碳取暖的需求进行了总结。以河北省张家口地区、唐山地区、石家庄地区的农村住宅为例,对在取暖季分别采用传统散煤取暖、天然气取暖、生物质成型燃料取暖、电直热取暖、空气源热泵取暖、“光伏+空气源热泵”取暖6种取暖方式时的需热量、用能量、污染物排放量、取暖费用、初始投资进行了对比分析,并探究了适合河北省农村取暖的低碳转型实施路径。研究结果表明:1)不同取暖方式中,“光伏+空气源热泵”取暖在清洁、低碳、可持续方面的综合表现最优,但其初始投资较高,可采用“政府补贴+银行贷款”的形式进行推广。2)在目前河北省农村地区清洁取暖改造已基本完成的情况下,其取暖的低碳转型实施路径具体为:在气代煤、电代煤未覆盖区域,对剩余使用寿命大于等于20年的房屋建筑,优先推广采用“光伏+空气源热泵”取暖;对老旧房屋建筑,推广采用空气源热泵取暖或生物质成型燃料取暖。在电代煤区域,可发展屋顶分布式光伏发电,以解决电代煤取暖方式取暖费用高、碳排放量高等问题。在气代煤区域,仍保留原燃气输配管道向用户输送燃气用于做饭,然后结合当地经济和社会特征、资源禀赋,推广应用绿色低碳技术和节能设备。在目前现状下,可先推广屋顶分布式光伏发电的应用,再逐步推广采用空气源热泵取暖;然后由天然气取暖和“光伏+空气源热泵”取暖协同应用逐步向单一采用“光伏+空气源热泵”取暖方式发展。

基于复合式热源的天棚辐射供暖系统在住宅中的应用

在我国实现“碳达峰、碳中和”目标的大背景下,为响应南方地区人民对冬季供暖的热切呼声,亟待探索出适合南方地区气候特点同时又兼顾经济性、环保性的住宅供暖方式。以南方地区某新建住宅小区为例,对该区域住宅小区集中供暖系统不同热源形式进行了分析比选。详细介绍了地源热泵与风冷热泵联合供暖的热源方案比选思路、系统设置及运行原理,重点对这两种热源不同搭配比例下的经济性进行了对比分析;总结了该系统能源机房及地源侧设计要点;介绍了改善地源热泵系统地源侧土壤冬、夏热量不平衡的方法;提供了天棚辐射系统夏季辅助供冷运行的判断条件;介绍了天棚辐射供暖末端在住宅中的设置方式及构造做法。

节能环保技术在暖通空调系统的应用研究

针对暖通空调(HVAC)系统高耗能、高污染的问题,从数据分析方面设计了HVAC系统的智慧数据中心。通过传感器获取HVAC终端的数据,利用联邦学习平均算法实现数据分析。采用多路径通信保证数据传输的安全,实现了HVAC系统精准节能运行。设计了地源热泵功能模块和热能回收功能模块。地源热泵功能模块可实现对太阳能和地热能等可再生能源的利用,保证了HVAC系统的环保性。由试验仿真的分析与对比结果可知,该HVAC系统实现了耗电量和排出热量的减少。该HVAC系统可确保节能环保技术的应用效能。

辐射空调系统供暖特性试验研究

为探究辐射空调系统供暖特性,搭建辐射空调系统试验台,进行7 d的系统间歇运行试验,对两级新风机组送风温湿度,空气源热泵主机制热量、能效比,以及系统能耗和能效比进行分析。结果表明,在设定参数下,两级新风机组稳定时送风温湿度分别为27℃和35%左右,空气源热泵主机平均制热量为4.5 kW,制热性能系数(COPU)为4.10;辐射空调系统耗电量为1.5 kW·h,系统性能系数(COPS)为3.02。试验结果可为系统的进一步优化和推广提供参考。

广东地区办公楼多联机系统新风方案探讨

本文介绍了多联机空调系统的几种新风方案(常规新风机、热交换新风机组、直膨式新风机组、风冷热泵+组合式新风机组、热泵热回收新风机组等)。同时,以广东地区某办公楼为例,对三种预处理的新风方案系统布置、初投资、运行费用及年运行成本进行了分析,并建议优先采用热泵热回收新风机组,具有较好的推广价值。

空调器内机残留冷凝水的去除技术研究

空调制冷后机内残余的水分使得空调内部形成高湿的环境,是空调产生异味、细菌、霉菌的主要原因。热泵干燥技术使空调内部防菌防霉,是保证空调能够健康使用的必要手段。基于新风空调创新性设计出的内机排气系统,能够将空调内部的水汽排出到室外,不影响用户使用时的舒适性体验。先从理论上分析得出干燥后的机内含湿量需小于等于制冷后干燥前的含湿量的结论,接着设计正交实验得知影响机内残余水量的主要因素,最后,根据干燥实验结果推断出空调内机干燥率的计算公式,得到空调干燥后足够长时间内保持低湿度(≤70%),并有持续降低的趋势及机内干燥率≥99%的结论,并作为判断空调内机干燥的依据,为后续热泵空调干燥技术研究提供技术借鉴。

太阳能地源热泵式空调系统研究

提出了太阳能地源热泵式空调系统的概念,研究了该系统的工作原理。对热管式太阳能集热器和地源热泵的热力计算方法进行了理论分析;结合工程实例,介绍了太阳能地源热泵式空调系统的设计思路和运行方式。

深部地层储能技术与水源热泵联合应用工程实例

在详细阐述深部地层储能与水源热泵联合应用技术要点和设计方法的基础上,以天津市地矿珠宝公司改燃工程为实例,介绍了该工程运行系统的设计,并对系统冬季采暖运行实测数据进行了分析。结果表明:深部地层储能与水源热泵联合应用技术是一项与地质构造、水文地质条件、热(冷)负荷需求、室外温度变化、末端散热(冷)设备等多种因素相关的复杂系统。在地质条件和末端散热设备一定的前提下,室外温度是影响供暖系统运行状态参数变化的主要因素,随着室外温度的变化,系统运行参数也随之发生变化,系统运行时各参数之间相互变化规律可为今后相关的工程设计与应用提供有益的参考。

地源热泵在室内游泳池供暖空调中的应用研究

在分析了地源热泵系统的特点和概算了室内游泳池的冷热负荷的基础上,提出采用地源热泵系统可同时满足室内游泳池的供暖、空调及池水加热3项需求;分析了不同季节地源热泵在游泳池的运行工况。通过分析比较表明,地源热泵系统的运行费用比传统的冷水机组加燃油锅炉系统的运行费用节省约50%,比冷水机组加燃气锅炉系统的运行费用节省21%。

排风热回收系统的经济性分析

以某空调系统为例,利用新风换气机、转轮全热换热器、风冷热泵等余热回收技术,针对新风系统进行改造,回收排风中的能量.对热回收系统进行经济性分析,这三种能量回收装置均适用于排风热回收系统,运行费用比原空调系统节约了33%~35%.其中,风冷热泵排风热回收系统从整体分析,略优于其他两个方案.

上海港国际客运中心空调设计

阐述了江水源热泵空调系统在上海港国际客运中心的应用情况以及冬季所采取的措施,详细介绍了办公楼所采用的通风双层玻璃幕墙、地板送风空调系统以及地道新风预处理等节能方式。

空气源热泵在寒冷地区的应用研究

对冬季气象条件进行了分析统计,设计了热泵新风机组,计算了在最不利气温条件下所需要的新风排风混气比,热泵机组供热量。计算数据结果表明,当有充足的建筑物排风时,该热泵机组能够实现在寒冷地区整个供暖季的正常运行。

地下水地源热泵夏季运行的测试与分析

对地下水地源热泵系统夏季空调工况的可行性进行了测试和分析,结果表明夏季供冷时,室内温度可维持在25.5℃左右。若生产井和回灌井的距离较近,随着供冷期天数的增加,抽水井温度呈上升趋势,故应适当增大两井的距离。经济性分析表明热泵用于夏季空调工况的运行费用很低,但初投资较大。

地能中央空调在华北地区应用的可行性研究

本文通过对华北地区的地能状况、地能空调系统理论及其特性的分析 ,以及与同类建筑空调系统的比较 ,说明地能中央空调在华北地区是一种可行的空调方式。

溶液调湿新风机组与地源热泵相结合的空调设计

以上海虹桥产业楼空调系统为例,介绍了溶液调湿新风机组与地源热泵系统的设计,重点介绍了干式末端设备、冷热源主机、地埋管系统、空调水系统及自控系统设计的要点。根据实际运行调试情况,对冷热源水系统、干式风机盘管、高温型地源热泵机组、免费冷热源板式换热器、地源热泵与冷水机组的运行策略及生活热水应用进行了经验总结。

采用地下水预热新风的热泵空调系统的适用性

传统地下水源热泵是直接利用地下水加热蒸发器,没有有效利用地下水低品位热能。为此,提出一种利用地下水预热新风的地源热泵空调系统,实现地下水低品位热能的梯级利用,即先利用地下水预热新风,再进入地下水源热泵机组二次利用,提高了地下水热能的利用率并显著节省机组能耗。分析新系统工作原理及供热空气处理方法,运用De ST软件对夏热冬冷和寒冷地区4个典型城市(武汉、常德、北京、郑州)的某学术交流中心在整个供暖季(120 d)的逐时热负荷进行模拟,并与传统地下水源热泵空调系统的供热特性及能耗进行比较。新系统能耗远远低于传统地下水源热泵空调系统并且适用于我国夏热冬冷地区和寒冷地区,节能率均超过50%,且夏热冬冷地区节能效果更好。

太阳能—土壤源热泵空调系统研究

提出了太阳能—土壤源热泵空调系统的概念,研究了该系统的工作原理。对地源热泵和热管式太阳能集热器的热力计算方法进行了理论分析;结合工程实例,介绍了太阳能地源热泵空调系统的设计思路和运行方式。

新型转轮全热回收新风机组实验研究与节能分析

提出一种新型转轮全热回收新风机组,利用恒温恒湿小室,改变室内排风参数,测试夏季工况下该机组的冷回收性能。实验数据表明,室内排风相对湿度对转轮的温度交换效率影响较小;在一定范围内提高室内排风相对湿度,转轮的焓交换效率有明显的上升趋势,但室内排风相对湿度提高到60%时,转轮的焓交换效率有急剧下降的趋势,尤其在排风温度较高的情况下更为明显;提高室内排风温度,转轮的温度交换效率有所提高,增幅在2%-4%,转轮的焓交换效率也有所提高,但增幅不大;联合运行工况下,制冷系统冷凝温度降低,输入功率减小,能效比提高,蒸发负荷大大降低;随室内排风温度的提高,转轮回收能量与设备能耗之比逐渐降低,由室内排风温度为24℃时的3.5降为室内排风温度为30℃的1.6。