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空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)論文篇一
摘要針對(duì)地鐵空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的特殊要求,提出了噴霧間接蒸發(fā)冷卻器與噴霧間接蒸發(fā)冷卻冷凝器兩種方案,簡(jiǎn)要分析了兩種方案的工作原理和節(jié)能效果,計(jì)算表明,采用噴霧冷卻設(shè)備替代1臺(tái)600m3/h機(jī)械通風(fēng)冷卻塔時(shí),在不考慮冷卻塔運(yùn)行費(fèi)用的基礎(chǔ)上,僅冷卻塔補(bǔ)水水費(fèi)一項(xiàng)每年就可節(jié)約17萬(wàn)元。
關(guān)鍵詞地鐵噴霧冷卻冷水機(jī)組噴霧間接蒸發(fā)冷卻冷凝器
0引言
近年來(lái),我國(guó)大力發(fā)展城市軌道交通,尤其鼓勵(lì)地鐵的發(fā)展,繼北京、上海、廣州、深圳多條地鐵線(xiàn)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后,很多大型城市正在或即將修建地鐵,由于地鐵站空調(diào)系統(tǒng)需要對(duì)冷卻水進(jìn)行降溫,因此,在地鐵建設(shè)中不可避免會(huì)涉及冷卻塔的設(shè)置問(wèn)題。由于地鐵線(xiàn)路所經(jīng)過(guò)的區(qū)域多是城市繁華地帶,地面上設(shè)置冷卻塔的空間有限或根本沒(méi)有,將冷卻塔安裝在地面上不僅影響城市景觀(guān)和規(guī)劃,而且給周?chē)h(huán)境帶來(lái)噪聲污染和衛(wèi)生隱患。因此,研究地鐵專(zhuān)用的冷卻器替代目前設(shè)置在地面的冷卻塔,對(duì)解決地鐵冷卻塔設(shè)置的問(wèn)題具有現(xiàn)實(shí)意義。
目前地鐵空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中所采用的冷卻塔是針對(duì)設(shè)置在室外進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的,分為橫流式和逆流式兩種,冷卻塔體積巨大,塑料填料間距很小,安裝于地鐵排風(fēng)通道中必然影響地鐵排風(fēng);為避免冷卻水被外界空氣污染,冷卻水不宜與外界空氣接觸,因此,普通開(kāi)式冷卻塔不宜用于地鐵空調(diào)系統(tǒng),而封閉式冷卻塔和蒸發(fā)式冷凝器由于換熱效率等問(wèn)題而不適合在地鐵站中使用,本文提出新型閉式噴霧冷卻器和新型噴霧冷凝器兩種方案,并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
1噴霧冷卻技術(shù)研究成果
自maclaine-cross和banks建立間接蒸發(fā)冷卻計(jì)算模型以來(lái),國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者以此為基礎(chǔ)對(duì)噴霧間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。楊強(qiáng)生等人基于merkel方程,實(shí)驗(yàn)研究了噴霧空氣冷卻器的傳熱傳質(zhì)過(guò)程,通過(guò)回歸的方法得到容積散質(zhì)系數(shù)的關(guān)聯(lián)式[1]。梅國(guó)暉等人研究了高溫表面噴霧冷卻傳熱系數(shù)、氣水霧化噴嘴最佳氣水比和噴射方向?qū)婌F冷卻換熱的影響,研究表明,噴霧冷卻過(guò)程存在最佳氣水比,但最佳氣水比不是固定不變的,它隨著水壓的增加而減小;在低水流密度下,噴射角90°處噴霧傳熱系數(shù)最大,其他噴射角度的傳熱系數(shù)大致以噴射角90°處對(duì)稱(chēng),在高水流密度下,隨噴射角度增加而顯著增加[2-4]。劉振華通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法討論了液滴與空氣速度比和噴霧條件之間的相互關(guān)系,認(rèn)為在自由射流情況下,速度比的變化使流體形成在噴嘴附近的非穩(wěn)定區(qū)和下游的穩(wěn)定區(qū),在均一流情況下則不存在非穩(wěn)定區(qū),在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)速度比與模型類(lèi)別、噴霧距離和初始速度無(wú)關(guān);在噴霧距離大于后,可認(rèn)為速度比進(jìn)入穩(wěn)定區(qū),其大小取決于液滴直徑和空氣沖擊速度,空氣沖擊速度越大,速度比越接近1,液滴直徑越小;液滴直徑小于100μm,可認(rèn)為速度比等于1,對(duì)工程計(jì)算沒(méi)有影響[5]。junghokim詳盡研究了噴霧冷卻的傳熱機(jī)理和目前噴霧冷卻模型的優(yōu)缺點(diǎn),研究了物體表面形狀、噴霧傾斜角度和重力對(duì)噴霧冷卻的影響[6]。最近,美國(guó)國(guó)家航空航天局的等人研究了3種強(qiáng)化表面的噴霧冷卻效果和噴射傾斜角度(噴射軸向與物體表面法向夾角)對(duì)噴霧冷卻的影響,在噴霧溫度為℃時(shí),分析了冷卻水管采用3種不同肋片表面對(duì)冷卻效果的影響,研究表明,相對(duì)于平表面而言,直肋片表面熱流密度最大,且噴射傾斜角度為30°時(shí),熱流密度可提高75%[7]。
2噴霧冷卻與淋水冷卻的比較
能耗比較
開(kāi)式噴霧通風(fēng)冷卻塔由于采用噴霧裝置,改變了機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的工藝結(jié)構(gòu),不需要淋水填料,所需的風(fēng)機(jī)功率很小甚至不需要風(fēng)機(jī),因此,節(jié)省設(shè)備的初投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,表1是一種噴霧冷卻塔與機(jī)械通風(fēng)冷卻塔能耗比較[8]。
2噴霧冷卻與淋水冷卻的比較
能耗比較
開(kāi)式噴霧通風(fēng)冷卻塔由于采用噴霧裝置,改變了機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的工藝結(jié)構(gòu),不需要淋水填料,所需的風(fēng)機(jī)功率很小甚至不需要風(fēng)機(jī),因此,節(jié)省設(shè)備的初投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,表1是一種噴霧冷卻塔與機(jī)械通風(fēng)冷卻塔能耗比較[8]。
從表1可以看出,當(dāng)冷卻水量從75m3/h增加到700m3/h時(shí),在沒(méi)有考慮普通冷卻塔配套設(shè)施能耗和運(yùn)行費(fèi)用的基礎(chǔ)上,噴霧冷卻塔與相應(yīng)規(guī)格的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔相比,綜合節(jié)能效率在30%~50%之間,噴霧冷卻效益顯著。
噴霧冷卻器設(shè)置在地鐵排風(fēng)通道內(nèi),水霧與冷卻器表面的換熱量最終必須由通道內(nèi)排風(fēng)帶走,因此,空氣的溫濕度決定了冷卻器的換熱效果,而通道內(nèi)空氣的溫濕度與室外空氣溫濕度差別很大,因此,實(shí)現(xiàn)相同排熱量所需冷卻器的體積相對(duì)會(huì)大一些,相應(yīng)設(shè)備功率會(huì)增大,這樣,不可避免地要增加部分能耗和初投資及運(yùn)行費(fèi)用。
由于冷卻塔設(shè)置在地鐵排風(fēng)通道內(nèi),必然會(huì)造成通道的排風(fēng)斷面減小,排風(fēng)阻力增大,由局部阻力計(jì)算公式可知,局部阻力與通道的局部阻力系數(shù)和速度的二次冪的乘積成正比,當(dāng)通道排風(fēng)斷面減小一半時(shí),則局部阻力將為原來(lái)的4倍,因此,要實(shí)現(xiàn)相同排風(fēng)量,排風(fēng)機(jī)的功率可能會(huì)增大。
費(fèi)用比較
空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)論文篇二
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，客觀(guān)上對(duì)交通和運(yùn)輸提出了更高的要求。鐵路作為交通運(yùn)輸市場(chǎng)的傳統(tǒng)主導(dǎo)，近年來(lái)卻面臨著高速公路和民航運(yùn)輸?shù)木薮筇魬?zhàn)。近期國(guó)家不僅規(guī)劃建設(shè)跨省鐵路項(xiàng)目沿海鐵路（上?！獙幉ā钲凇愀劭焖勹F路），以實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍“四橫四縱”鐵路快速客運(yùn)通道構(gòu)想，而且正在積極籌建中巴鐵路，實(shí)現(xiàn)我國(guó)新疆與巴基斯坦的陸上交通，以及建設(shè)中緬鐵路—西南出海鐵路大通道，架設(shè)南亞大陸橋以加快我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)。中國(guó)鐵路網(wǎng)將在全球戰(zhàn)略定位的基礎(chǔ)上，具有新的戰(zhàn)略意義。對(duì)于鐵路客運(yùn)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)客車(chē)的高速化、舒適化顯得尤為迫切。面對(duì)新的更高的要求，我國(guó)列車(chē)客車(chē)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)一方面需要有條件的吸收引進(jìn)世界最新科技成果，一方面需要加強(qiáng)自主創(chuàng)新。
變冷媒流量空調(diào)系統(tǒng)(vrf)，自1982年日本dakin公司首先推出以來(lái)，二十幾年中得到迅速發(fā)展和推廣，已經(jīng)在民用建筑上被廣泛應(yīng)用。vrf系統(tǒng)的特點(diǎn)可以有效解決現(xiàn)有列車(chē)單元式空調(diào)機(jī)組的不足。
（1）vrf系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷情況，通過(guò)變頻控制器自動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速（變頻范圍50%~130%），使系統(tǒng)內(nèi)冷媒的循環(huán)流量得以改變，進(jìn)而對(duì)制冷量進(jìn)行自動(dòng)控制以符合使用要求，從而能保證在負(fù)荷變化范圍內(nèi)，壓縮機(jī)以較高的效率運(yùn)行。vrf空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷時(shí)的能效比相當(dāng)高，當(dāng)部分負(fù)荷率在40%～60%之間變化時(shí)，vrf空調(diào)系統(tǒng)的能效比相對(duì)最高[4]?？梢?jiàn)，列車(chē)在多變的氣候條件下，大部分時(shí)間空調(diào)處于低負(fù)荷工況，vrf空調(diào)系統(tǒng)在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)能耗小，能效比更高，故可有效地節(jié)約能源。
（2）vrf空調(diào)系統(tǒng)擁有一套方便、專(zhuān)用的微電子系統(tǒng)，能提供控制、檢測(cè)、管理包括能量消耗等項(xiàng)目的各項(xiàng)功能，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的控制功能：a．成組控制，通過(guò)遙控器連接機(jī)組；b．區(qū)域控制，將幾組作為一個(gè)區(qū)域，通過(guò)集中遙控器上的操作按鈕對(duì)其進(jìn)行控制；c．組塊控制，用集中檢測(cè)面板控制整個(gè)系統(tǒng)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)站、主站傳送到集中檢測(cè)面板上。靈活的控制系統(tǒng)尤其適用于列車(chē)臥鋪車(chē)廂，可以分別獨(dú)立的對(duì)各包廂單元進(jìn)行調(diào)溫、除濕、控制風(fēng)速多功能控制，從而保證各臥鋪包廂的舒適性。
（3）vrf系統(tǒng)由一臺(tái)室外機(jī)和數(shù)臺(tái)室內(nèi)機(jī)組成，因而又稱(chēng)為多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。多臺(tái)不同種類(lèi)的室內(nèi)機(jī)由一個(gè)冷媒管路連接，每一臺(tái)室內(nèi)機(jī)可以根據(jù)控制單元的要求，進(jìn)行獨(dú)立的制冷或制熱的運(yùn)轉(zhuǎn)。目前變制冷劑流量最先進(jìn)的空調(diào)技術(shù)，室內(nèi)機(jī)數(shù)量可多達(dá)16臺(tái)，并可進(jìn)行獨(dú)立的控制；由于vrf技術(shù)解決了回油運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題，使室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)之間的'冷媒管長(zhǎng)度延至l00m，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)之間的高低差增加至50m，各室內(nèi)機(jī)之間高差可允許15m。
（4）車(chē)廂內(nèi)溫度冬季應(yīng)不低于22℃，夏季不高于26℃，應(yīng)保持空氣新鮮；（“鐵標(biāo)”規(guī)定）
軟臥車(chē)廂相對(duì)硬座、硬臥車(chē)廂車(chē)內(nèi)人員少，新風(fēng)負(fù)荷和新風(fēng)量較小；包廂內(nèi)舒適性要求高，各鋪位空間溫度場(chǎng)和微風(fēng)速場(chǎng)應(yīng)盡可能均勻穩(wěn)定。根據(jù)軟臥車(chē)廂的立面特點(diǎn)和負(fù)荷特點(diǎn)，vrf空調(diào)系統(tǒng)的多聯(lián)機(jī)方式符合列車(chē)軟臥緊湊包廂分隔的立面形式,適用于軟臥車(chē)廂狹長(zhǎng)空間的冷量輸送。本文提出采用變冷媒流量空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)替代單元式空調(diào)機(jī)組的新思路，對(duì)列車(chē)軟臥車(chē)廂使用vrf空調(diào)系統(tǒng)做管路設(shè)計(jì)。
3.1新風(fēng)管路
列車(chē)軟臥車(chē)廂采用vrf空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng),外部空氣通過(guò)車(chē)體一側(cè)新風(fēng)口、新風(fēng)吸入箱，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后進(jìn)入全熱交換器，與車(chē)廂內(nèi)排風(fēng)熱濕交換后，新風(fēng)由新風(fēng)管道送至每個(gè)臥鋪包廂吊頂內(nèi)的靜壓箱。新風(fēng)與室內(nèi)機(jī)處理后的回風(fēng)在其中充分混合后送至各個(gè)軟臥包廂中。
3.2回風(fēng)管路
軟臥包廂頂部送風(fēng)在室內(nèi)循環(huán)后，沿包廂底部的出風(fēng)格柵排出到包廂外的行人走廊。如圖2，在每個(gè)臥鋪間吊頂上分別安裝一臺(tái)室內(nèi)機(jī)組，室內(nèi)機(jī)連接回風(fēng)口設(shè)置在臥鋪間對(duì)面車(chē)窗以上，回風(fēng)經(jīng)由走廊側(cè)壁吸入回風(fēng)口，再由回風(fēng)管引入室內(nèi)機(jī)處理。這種送回風(fēng)方式，不同于列車(chē)單元空調(diào)機(jī)組僅在車(chē)廂走道門(mén)外吊頂處設(shè)置一個(gè)的集中回風(fēng)口，防止集中回風(fēng)混雜的煙氣在負(fù)壓作用下又誘引入車(chē)廂臥鋪間，從而有效避免空氣二次污染。
3.3排風(fēng)系統(tǒng)
vrf空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)一部分由全熱交換器與新風(fēng)熱量交換后排出。設(shè)計(jì)時(shí)，室內(nèi)排風(fēng)可以從車(chē)廂內(nèi)臥鋪包廂吊頂上接小段風(fēng)管直接吸入，經(jīng)過(guò)換熱機(jī)熱交換后連接由排風(fēng)管引至車(chē)廂底部排出。另外部分廢排氣由廢排風(fēng)機(jī)通過(guò)車(chē)底的橫向風(fēng)道與軟臥車(chē)廂包廂外走廊側(cè)壁的風(fēng)道相連，吸入廢排氣至車(chē)體外，為保證車(chē)廂內(nèi)正壓，廢排風(fēng)機(jī)與壓力保護(hù)閥連接。
3.4冷凝水管管路設(shè)計(jì)
vrf空調(diào)系統(tǒng)的每臺(tái)室內(nèi)機(jī)都引出一條冷凝水管，并由一條總冷凝管道順次的按照1%的坡度連接，一起排到列車(chē)洗漱間或衛(wèi)生間。冷凝水管直接從室內(nèi)機(jī)的凝水盤(pán)底部引出，凝水盤(pán)不存水，可以減少滋生細(xì)菌現(xiàn)象發(fā)生。
3.5冷媒管路設(shè)計(jì)
vrf空調(diào)系統(tǒng)室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)冷媒配管連接方式有三種：線(xiàn)性分流方式、端管分流方式和組合方式。制冷壓縮機(jī)吸氣管路過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起制冷系統(tǒng)的制冷能力降低和單位制冷量耗電量的增加，所以必須綜合考慮配管與節(jié)能兩方面的因素。軟臥車(chē)廂上選用的是線(xiàn)性分流方式，如圖3所示。通過(guò)冷媒分歧管和管道接頭將各室內(nèi)機(jī)順次連接在一起，這種配管方式特別適用于列車(chē)車(chē)廂這種縱深較長(zhǎng)的空間。因每間包廂外形尺寸相當(dāng)，空調(diào)負(fù)荷也相當(dāng)，室內(nèi)機(jī)選擇同一型號(hào)，并且安裝在各包廂吊頂同一標(biāo)高上，所以冷媒管路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不需要分區(qū)。目前冷媒配管采用同徑化管道系統(tǒng)技術(shù)，只需冷媒主管道管徑相同就可以應(yīng)用。由于采用統(tǒng)一管徑，管道施工和管徑選擇大量簡(jiǎn)化，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定并且易于維護(hù)。
變制冷劑通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)既能體現(xiàn)車(chē)廂內(nèi)各包廂的立面和負(fù)荷一致性，又可以滿(mǎn)足各包廂空調(diào)的獨(dú)立性控制和舒適性調(diào)節(jié)要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)列車(chē)低負(fù)荷條件下的節(jié)能。通過(guò)管路設(shè)計(jì),說(shuō)明軟臥車(chē)廂使用vrf空調(diào)系統(tǒng)的可行性。列車(chē)采用vrf空調(diào)系統(tǒng)的舒適性和安全性需要進(jìn)一步研究和實(shí)驗(yàn)分析。
空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)論文篇三
;摘要：保護(hù)生態(tài)環(huán)境是我國(guó)的重要發(fā)展戰(zhàn)略之一，環(huán)境保護(hù)和節(jié)能是本世紀(jì)世界的共同義務(wù)和責(zé)任，也是人類(lèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。建筑行業(yè)中的暖通空調(diào)系統(tǒng)消耗大量能量，并且容易受到空氣污染。本文簡(jiǎn)述了暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的內(nèi)涵，闡述了應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)的必要性，探討了暖通空調(diào)系統(tǒng)中的幾種節(jié)能環(huán)保技術(shù)，供工程技術(shù)人員參考。
關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能;暖通空調(diào);環(huán)保技術(shù)
1 概述暖通空調(diào)
暖通空調(diào)主要的應(yīng)用意義是為空調(diào)使用者們?cè)谑覂?nèi)提供舒適的環(huán)境，其基本本質(zhì)就是起到改善調(diào)節(jié)作用，主要是對(duì)室內(nèi)空氣、室內(nèi)濕度、室內(nèi)的溫度、室內(nèi)氣流的速度，與人體和周?chē)h(huán)境之間進(jìn)行輻射換熱。通常應(yīng)用要求就是空調(diào)要具備可以維持人體熱平衡的能力，我們?cè)谘芯靠照{(diào)系統(tǒng)的時(shí)候，通風(fēng)問(wèn)題是首先要考慮的，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，在室內(nèi)要是通風(fēng)量增加的話(huà)，室內(nèi)空氣的質(zhì)量也會(huì)有所提高。所以，我們?cè)谶M(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，排風(fēng)機(jī)是首先要考慮到的，還要盡量改進(jìn)創(chuàng)新排風(fēng)機(jī)，進(jìn)而提高室內(nèi)的空氣質(zhì)量，然而，我們?cè)谑褂门棚L(fēng)機(jī)來(lái)提高室內(nèi)空氣質(zhì)量時(shí)，能源的消耗也會(huì)增加，空調(diào)設(shè)計(jì)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的工作，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。
2 暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)的重要性
隨著建筑業(yè)的飛速壯大，建筑能耗越來(lái)越大，其中暖通空調(diào)的能耗占據(jù)了30%-50%，并且呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)。在城市化進(jìn)程的加快與人們生活水平提高的背景下，暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用使得其能耗進(jìn)一步增加，激化了能源供求之間的矛盾。另外，當(dāng)下的暖通空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中所使用到的能源大多為電能等不可再生能源，導(dǎo)致了地球資源逐漸匱乏，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，例如二氧化碳、硫化物、氮氧化物等排放量的增加，酸雨情況的頻發(fā)等。在暖通空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中加入節(jié)能減排技術(shù)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的節(jié)約、對(duì)環(huán)境的保護(hù)。
3 暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用的節(jié)能環(huán)保技術(shù)
3.1 風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)
采用低溫送風(fēng)空調(diào)方式，低溫送風(fēng)系統(tǒng)由于送風(fēng)量和供水量的減少，可以有效的減少風(fēng)機(jī)和水泵能耗，從而降低運(yùn)行費(fèi)用。采用變風(fēng)量空調(diào)節(jié)能技術(shù)，由集中式空調(diào)器提供某一設(shè)定溫度的送風(fēng)給所有空調(diào)空間，而各自的送風(fēng)量是按其負(fù)荷大小自動(dòng)調(diào)節(jié)，來(lái)達(dá)到室溫的平衡。采用多分區(qū)空調(diào)節(jié)能技術(shù)，利用定風(fēng)量組合式空調(diào)器，根據(jù)各分區(qū)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)參數(shù)，沒(méi)有冷熱抵消現(xiàn)象。采用分層空調(diào)節(jié)能技術(shù)，高達(dá)空間建筑中，空氣的密度隨垂直方向的溫度變化而呈自然分層現(xiàn)象，利用合理的氣流組織，僅對(duì)下部工作區(qū)進(jìn)行空調(diào)，上部通風(fēng)排熱。
3.2 地源熱泵技術(shù)
建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)用的可再生能源較多，地源熱泵技術(shù)主要是利用土壤熱能資源，結(jié)合運(yùn)用空氣處理技術(shù)，在達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境智能調(diào)節(jié)。運(yùn)用地源熱泵技術(shù)，借助土壤層熱源，將其作為空調(diào)系統(tǒng)冷熱源，實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)移。在夏季可以把大地，作為熱排放點(diǎn)，完成室內(nèi)散熱，發(fā)揮土壤導(dǎo)熱作用，實(shí)現(xiàn)熱量壓縮與散熱。冬季可以從大地中進(jìn)行熱量提取，作為空調(diào)熱源，節(jié)能效果較好，可以節(jié)能50%。利用空氣處理技術(shù)。對(duì)空氣進(jìn)行冷卻處理，將外部空氣做過(guò)濾處理，進(jìn)行空氣加濕處理，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)。利用空氣處理技術(shù)，能夠?qū)?xì)菌與病毒等。進(jìn)行過(guò)濾處理，能夠確保用戶(hù)的健康。
4 環(huán)保節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1 變頻節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用
變頻節(jié)能技術(shù)擁有多方面優(yōu)勢(shì)，因此在各領(lǐng)域當(dāng)中受到了廣泛的歡迎與運(yùn)用。由于暖通空調(diào)系統(tǒng)通常都存在著或多或少的設(shè)計(jì)冗余，設(shè)備很難在滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行工作，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，其負(fù)荷受到以氣候條件為主的外部環(huán)境、建筑物本身使用情況、室內(nèi)人員的實(shí)際需求等多方面因素的影響會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，使得變頻節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用成為了暖通空調(diào)系統(tǒng)的必然發(fā)展驅(qū)使。一方面，變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗水平得到了大大的降低，同時(shí)能夠依據(jù)具體需求靈活地選擇不同的運(yùn)行模式，促進(jìn)了運(yùn)行成本的有效節(jié)約;另一方面，變頻節(jié)能技術(shù)很大程度地彌補(bǔ)了暖通空調(diào)系統(tǒng)的不足，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)化與完善，滿(mǎn)足了實(shí)際的需求。
4.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)中能源技術(shù)應(yīng)用
（1）地下水的應(yīng)用。我們知道地下水具有隔熱作用，它的溫度不會(huì)受到氣溫影響，會(huì)一直保持著熱量。暖通空調(diào)的使用中，可以借助地下水作為能源供應(yīng)主體，讓熱泵的熱源輸送到地面上進(jìn)行供暖。水源熱泵技術(shù)它主要是借助地球表面的溫度形成溫度聚集區(qū)，例如一些湖泊、河流、地下水等等，它們不斷的吸收地?zé)崮?，累?jì)到一定程度之后。在熱泵設(shè)備中，只要通過(guò)高位電能輸入，就可以實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)化。然而，在利用過(guò)程中需要明確每項(xiàng)技術(shù)效果，例如：回灌技術(shù)它的回收可靠性知否強(qiáng)，一些地下水的使用需要考慮到水質(zhì)，如果水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，那么將不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。我國(guó)的科技水平不斷進(jìn)步，人們看到了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，可持續(xù)能源在逐漸的被開(kāi)發(fā)，這值得可喜可賀。然而，因?yàn)檫@是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，沒(méi)有實(shí)際的應(yīng)用例子提供參照。因此，開(kāi)發(fā)工作一直屬于摸索階段，這些可再生能源對(duì)社會(huì)的發(fā)展固然重要，但是開(kāi)發(fā)技術(shù)更顯得有風(fēng)量。
（2）自然風(fēng)能應(yīng)用?？稍偕茉丛谂照{(diào)應(yīng)用中的另一個(gè)重要內(nèi)容就是自然風(fēng)供冷的應(yīng)用。供冷期內(nèi)，如果室內(nèi)空氣溫度和焓值高于室外空氣，那么暖通空調(diào)系統(tǒng)就可以借助室外自然風(fēng)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)冷負(fù)荷部分或者全部的需求。這個(gè)過(guò)程普遍采用的方法有夜間通風(fēng)蓄冷和新風(fēng)直接供冷。與傳統(tǒng)常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，自然風(fēng)能向建筑物室內(nèi)提供冷氣，不要耗用或者很少耗用電能，實(shí)現(xiàn)了能源節(jié)約，改善了室內(nèi)空氣質(zhì)量，又可以避免了環(huán)境污染。
5 結(jié)語(yǔ)
總而言之，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大大提高了我國(guó)人民工作生活水平，暖通空調(diào)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越普遍，而暖通空調(diào)消耗了大量的能源，因此，我們?cè)谑褂门照{(diào)時(shí)，節(jié)能環(huán)保問(wèn)題是必須要考慮的，近年來(lái)我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，各種先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)被應(yīng)用在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，有效促進(jìn)了我國(guó)暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保技術(shù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
（身份證號(hào)：522221198110151217）
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地下水水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是以地下水作為熱泵空調(diào)的熱源，具有中央空調(diào)合理利用能源、運(yùn)行成本低和安全、環(huán)保、節(jié)能、靈活等優(yōu)點(diǎn)。本文以昌邑市東隅小區(qū)水源熱泵空調(diào)工程水資源論證為例，通過(guò)對(duì)區(qū)域取用水、退水合理性和供水水源的可行性、可靠性及取水、回灌對(duì)周?chē)Y源生態(tài)環(huán)境影響等方面進(jìn)行了分析，提出切合實(shí)際的結(jié)論和建議，為水行政主管部門(mén)審批取水許可提供技術(shù)支撐。
隨著昌邑市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人民生活水平的改善和城市化進(jìn)程的加快，人們對(duì)保障供暖提出了更高的要求，對(duì)高品質(zhì)、低能耗、環(huán)保型的供暖需求越來(lái)越高［1］。地下水源熱泵是一種采用水中的熱源，制取熱水的高效節(jié)能空調(diào)設(shè)備。具有中央空調(diào)合理利用能源、運(yùn)行成本低、安全、靈活、方便、便于管理等優(yōu)點(diǎn)，更重要的是地下水源熱泵技術(shù)有環(huán)保、節(jié)能、節(jié)資的特點(diǎn)，在我國(guó)許多地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文以昌邑市東隅小區(qū)水源熱泵空調(diào)工程水資源論證為例，在地下水源熱泵取用水、退水合理性和供水水源的可行性、可靠性及取水、回灌對(duì)周?chē)Y源生態(tài)環(huán)境影響等方面進(jìn)行了分析，提出了切合實(shí)際的結(jié)論和建議，為水行政主管部門(mén)審批取水許可提供技術(shù)支撐。
昌邑市東隅小區(qū)位于奎聚路以東，新昌路以西，新興街以北，利民街以南，總建筑面積為145527m2。本項(xiàng)目擬采用地下水源熱泵技術(shù)，通過(guò)抽取地下水利用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冬季供熱。選用水源熱泵sm－200li型1臺(tái)、sm－400li型2臺(tái)作為項(xiàng)目主機(jī)，機(jī)組設(shè)計(jì)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其最大循環(huán)水量為350m3/h，設(shè)計(jì)總熱負(fù)荷為4500kw，年取用水量為50．4萬(wàn)m3，用水采用“抽灌分離”的方式，用潛水泵抽取第四系孔隙地下水作為系統(tǒng)供水水源見(jiàn)圖1。取水井工程打6眼取水井、18眼回灌井并配備潛水泵及輸水管道等，設(shè)計(jì)井深60m左右;單井涌水量在1500m3/d左右，部分地段大于1500m3/d。年地下水溫在15℃～18℃之間，供水水源為第四系孔隙水。
昌邑市在大地構(gòu)造上屬華北臺(tái)地，處在魯西隆起、沂沭斷裂帶、魯東隆起三個(gè)次級(jí)構(gòu)造的交匯處。本項(xiàng)目位于濰河沖積平原區(qū)的富水地段，根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)勘探資料，地層結(jié)構(gòu)自上而下主要為粘土、亞粘土、細(xì)砂、中細(xì)砂、中粗砂、粗砂礫石層等。地形較平坦，地下水補(bǔ)給條件較好，含水層厚度較大，調(diào)蓄能力較強(qiáng)，單井涌水量在1500m3/d左右，部分地段大于1500m3/d。年地下水溫在15℃～18℃之間，水溫變化較小。地下水各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)良好，且該地段地下水位埋藏較深，地下水回灌條件較好，是水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)供水理想的水源地區(qū)域。
3．1取水合理性
此項(xiàng)目地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)用水采用“抽灌分離”的方式，系統(tǒng)通過(guò)抽水井抽取地下水，提取完水中的熱能后，再利用附近的回灌井等量回灌到地下含水層中，系統(tǒng)在用水過(guò)程中全封閉、全回灌，基本不消耗水量，也不會(huì)增加用水量指標(biāo)。建成運(yùn)行后不會(huì)增加昌邑市的實(shí)際用水量指標(biāo)，全市用水總量和地下水開(kāi)采量仍在區(qū)域用水總量控制指標(biāo)和地下水分類(lèi)控制指標(biāo)范圍內(nèi);不產(chǎn)生污水，對(duì)區(qū)域水環(huán)境和水功能區(qū)影響較小。取水符合《山東省用水總量控制管理辦法》和昌邑市城市發(fā)展總體規(guī)劃要求。該項(xiàng)目建設(shè)彌補(bǔ)了昌邑城區(qū)熱力管網(wǎng)供熱能力的不足，解決了小區(qū)集中供熱的問(wèn)題。根據(jù)供熱負(fù)荷和系統(tǒng)主機(jī)的性能確定需水量，并結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)條件確定抽水井?dāng)?shù)量，取水方案是合理的。
3．2用水合理性
濰坊地區(qū)冬季供暖期為11月15日至翌年3月15日，期間最冷時(shí)段(1～2月)為冬季空調(diào)使用的高峰負(fù)荷日，大約30d，其余90d較為暖和，項(xiàng)目每天用水量為機(jī)組運(yùn)行循環(huán)水量。根據(jù)《昌邑市東隅小區(qū)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案》，東隅小區(qū)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)冬季供熱，設(shè)計(jì)總熱負(fù)荷為4500kw，設(shè)計(jì)最大循環(huán)水量為350m3/h，設(shè)計(jì)機(jī)組平均每天運(yùn)行時(shí)間為12h。按照濰坊地區(qū)氣候變化狀況，供暖時(shí)間為每年的11月15日至翌年的3月15日，共計(jì)120天，其中30d為冬季空調(diào)使用的高峰負(fù)荷日，90d較為暖和，每天平均運(yùn)行12h，全年需水量4200m3×120d=50．4萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)年總需水量基本合理。
4．1地下水儲(chǔ)存量計(jì)算
根據(jù)抽水試驗(yàn)資料分析，并參照《濰坊市水資源綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)》成果，本區(qū)地下水總補(bǔ)給量小于總排泄量，地下水處于超采狀態(tài)，此情況下含水層的調(diào)蓄能力就成為水源地能否正常連續(xù)開(kāi)采的關(guān)鍵，而含水層的'調(diào)蓄能力則取決于地下水儲(chǔ)存量的大?。?］。地下水儲(chǔ)存量的計(jì)算公式為:v=100μfm(1)式中:v為地下水儲(chǔ)存量(萬(wàn)m3);μ為潛水含水層給水度;f為含水層分布面積(km2);m為含水層砂層平均厚度(m)含水層給水度μ:采用《濰坊市水資源綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)》成果，確定為0．17［3］。計(jì)算區(qū)面積f為22．1km2。根據(jù)地質(zhì)勘探資料和已有的研究成果綜合分析，確定論證區(qū)內(nèi)含水層平均厚度為17．4m。經(jīng)計(jì)算，地下水儲(chǔ)存量為6537．2萬(wàn)m3，可滿(mǎn)足空調(diào)系統(tǒng)用水。
4．2水源水溫分析
根據(jù)歷年地下水溫監(jiān)測(cè)資料，地下水年內(nèi)最高水溫為18℃，最低水溫為15℃，平均水溫為16．5℃，水溫相對(duì)穩(wěn)定，符合該項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)要求。
4．3水源水質(zhì)分析
根據(jù)項(xiàng)目熱源井地下水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t14848—93)［4］，本區(qū)地下水的水化學(xué)類(lèi)型主要為hco3－ca—mg—na型水?？傆捕?98mg/l(以caco3計(jì))，ph值7．54。地下水無(wú)色無(wú)味，物理性狀良好，總硬度、氯化物、錳及硝酸鹽氮超標(biāo)，經(jīng)單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)為ⅴ類(lèi)水，f值為7.13，綜合評(píng)價(jià)為水質(zhì)較差，不適合做飲用水源，但水質(zhì)符合水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的要求見(jiàn)表1。
5．1退水對(duì)水資源的影響
本項(xiàng)目水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)用水采用“抽灌”封閉循環(huán)用水系統(tǒng)，系統(tǒng)封閉式循環(huán)，自成體系，通過(guò)抽水井抽取地下水，系統(tǒng)提取完水中的熱能后，退水通過(guò)回灌井再回灌到地下含水層中，用水工藝為抽灌平衡，基本不消耗水資源量，不會(huì)對(duì)區(qū)域地下水資源產(chǎn)生影響［5］。水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中水是在封閉的循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行能量交換，不與外界接觸，水不易受到污染，只是水溫有一定變化，退水對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境基本沒(méi)有影響。
5．2水資源保護(hù)措施
水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)用水采用“抽灌分離”循環(huán)用水，整個(gè)系統(tǒng)不消耗地下水資源，因此，水資源保護(hù)重點(diǎn)應(yīng)該為保證項(xiàng)目退水100%完全回灌和水質(zhì)保護(hù)。針對(duì)項(xiàng)目用水過(guò)程，為保護(hù)地下水資源，提出如下工程保護(hù)措施和非工程保護(hù)措施。5．2．1工程措施1)在抽水井中安裝變頻裝置，嚴(yán)格控制抽水井的出水量。2)制定詳細(xì)的水井運(yùn)行管理程序，包括運(yùn)行時(shí)數(shù)，單井開(kāi)采量和回灌量統(tǒng)計(jì)、水井運(yùn)行維護(hù)方法和計(jì)劃等。3)安裝水表，嚴(yán)格記錄抽、灌水量，確保回灌水量達(dá)到100%回灌。4)根據(jù)以往的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，回灌井周?chē)臏囟葓?chǎng)變化對(duì)水質(zhì)沒(méi)有明顯的變化。但由于水質(zhì)變化是慢長(zhǎng)過(guò)程，因此，建議系統(tǒng)建成后仍需要建立長(zhǎng)期的水質(zhì)、水溫監(jiān)測(cè)。5．2．2非工程措施1)成井深度要嚴(yán)格控制在60m以?xún)?nèi)，遇60m左右粘土隔水層即可停止，防止穿透咸水層污染淺層淡水，以保護(hù)昌邑市自來(lái)水公司水源地安全。2)洗井應(yīng)采用拉活塞、空壓機(jī)等物理方法，嚴(yán)禁用含有污染元素的化學(xué)洗井。3)嚴(yán)格控制抽水井和回灌井的成井工藝，尤其控制止水層的位置和厚度，嚴(yán)格控制濾水管和濾料的使用，確保成井質(zhì)量。4)水源井井口要封閉，井周?chē)褂形鬯艿篮兔髑ㄟ^(guò)以防地下水體污染。5)嚴(yán)格控制回灌水的溫度，冬季大于7℃，避免大溫差回灌對(duì)地下水水質(zhì)造成影響。6)以水源井為中心設(shè)置保護(hù)區(qū)，井口周?chē)O(shè)置圍檔，嚴(yán)禁閑雜人員隨意進(jìn)入。
(1)根據(jù)供熱負(fù)荷和空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)性能確定用水量，并結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)條件確定打水井24眼，有6眼抽水井和18眼回灌井，采用豎井式自然回灌，采用1抽3回灌的布井方案，大于試驗(yàn)1抽2回灌的試驗(yàn)結(jié)果，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際運(yùn)行結(jié)果，退水方案可行。設(shè)計(jì)最大循環(huán)水量為350m3/h，年取用水量為50．4萬(wàn)m3。(2)加強(qiáng)回灌水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目運(yùn)行期間，區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)變化情況。每個(gè)供暖期結(jié)束后，對(duì)抽水井進(jìn)行撈砂洗井，對(duì)回灌井進(jìn)行回?fù)P、拉活塞和撈砂等洗井。為了防止單向堵塞，建議抽水井和回灌井定期交換使用，并對(duì)抽水井中的含砂量進(jìn)行沉砂過(guò)濾處理后再回灌。
［3］濰坊市水資源綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)［m］．濰坊市水利局．2004．
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