当前位置:文档之家› 海水源热泵空调工程应用实例

海水源热泵空调工程应用实例

1)夏季冷负荷:!L=231.5kW;冬季热负荷:!R=187.2kW。 2)浴室热负荷:!R=273.5kW。
3 海水源热泵系统
3.1 海水处理
[作者简介] 祁俊山(1972"),男,山东陵县人,助理工程师,从事海 水源热泵的研究与推广应用.
’#
海水中含有一些生物活性和高含量的固体粒子 (砂子、 有机物质等),含盐量也很高。这些颗粒可能会在表面形成沉 淀物,结果会增加生物活性以及微生物腐蚀的可能性。为了 避免这些,在海水引入口安装一个机械过滤器来过滤掉这些 颗粒,还要通过杀死细菌的方法减少生物活性。 3.2 蒸发器
取,其参数见表 1。
表 1 室内空气设计参数表
¡¢ ¡¢ ¡¢ ¡¢ ¡¢£ ¡¢£
¡¢
¡¢/¡ ¡¢£¤/(%)
23~26
55~60
26~28
¡
24~26
40~50
25~27
40~50
¡¢
¡¢
¡¢/¡ ¡¢£¤/¡%¡ NC
21~23
20~30
¡
21~23
¡
¡
20~22
20~30 33~35
18~20
20~30 34~36
2.2 海水设计温度 青岛沿海海水温度水下 5m 处,冬夏海水温度变化不
大,因此本设计海水温度按照最低水位水下 5m 计算,其数 值 夏 季(7 月 "9 月 )25.2! ;冬 季(12 月 )6.39! ,冬 季(1 月"2 月)3.74!。 2.3 空调负荷
¡¢£¤¥¦
¡¢£¤¥¦
¡¢£¤¥¦§
6
4
2
0
-2
-4
¡¢
1¢2£ 1¢4£ 1¢6£ 1¢8£ 1¢10¤ 1¢12¤ 1¢14¤ 1¢16¤ 1¢18¤
¡2¡¢图£2¤¥海¦水§进¨©水ª温«度¬­、®循¯环°水±²出³水´µ温¶度·及¸ ¹º2005½ 室外温度随时间的变化(2005 年)
4 空调系统设计
为满足不同区域在同一时间对冷热的不同需求,该工程 中在室内采用水—空气热泵机组,保证机组可以随时冷热 切换,用“二管制”替代了“四管制”,从而节省了水管路的 费用,而且方便运行管理。
每台热泵机组根据室内新风需求,在回风管道上引入 适量的新风,新风入口装有电动调节阀,风阀的开启与关闭 与热泵机组的风机连锁。
海水源热泵系统仅用少量电能实现采暖、制冷,不燃 气、不燃煤,无污染物的排放,环保效益显著。
海水源热泵空调系统一个采暖及空调(制冷)季总运行 费用 <30 元 /m2·a,比传统中央空调可节能约 30% ̄40%。
该海水源热泵应用示范工程的建立,为开发利用海洋新 能源提供了理论和实践样板;积累了海水源热泵运行数据与 经验,为大型海水源热泵区域供热供冷提供了科学依据。
6 自动控制
6.1 循环水系统控制 本工程采用变流量、变供回水温差运行,一二次网循环
水泵均采用变频控制,根据海水温度的变化,控制水泵的启 停和运转频率。 6.2 空调系统与洗澡水系统运行控制
冬季,空调系统与洗澡水系统均在制热模式下运行,两个 系统并联运行。夏季,空调系统在制冷模式下运行,而洗澡水 系统在制热模式下运行,将空调房间内的热量转移到洗澡水 系统中,可以实现系统间能量转移,节省一次网能量。当二次 网回水温度高于设定的最低温度时,两个系统并联运行;当二 次网回水温度低于设定的最低温度时,两个系统串联运行。 6.3 系统补水控制
工程建设与设计 #$$% 年第 & 期
地源热泵专题
海水源热泵空调工程应用实例
祁俊山 1,薛越霞 2
(1.青岛新天地环境保护有限公司,山东 青岛 266003; 2.青岛市环境监察支队,山东 青岛 266003)
[摘 要]通过目前国内建成的海水源热泵空调系统示范工程的实施,介绍海水源热泵空调系统工作原理、工程设计、运行参数、
[参考文献] [1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[K]北京:中国建筑工业出版社,1993. [2]于立强.青岛东部开发区建设以海水作冷热源大型热泵站可行性
分析[A].全国暖通空调制冷 1996 年学术年会论文集[C].428 ̄432. [3]张吉光,史自强,等.热泵在海水养殖中的应用探讨[J].制冷学报,
2002,23(3) :48 ̄51. [收稿日期] 2005-05-01 &’
为了避免海水直接进入热泵机组,而对蒸发器产生腐 蚀,该系统设计中我们引入了抗海水腐蚀的二级换热器,换 热器采用钛板制作,其示意图如图 1 所示。
二次网循环系统
二级闭式循环换热器
蒸发器
海水 图 1 二级闭式循环换热器设计
3.3 海水管道设计 海水管道采用硬聚氯乙烯给水管材(U—PVC),海面下
管道在海底开槽挖沟安装,陆地上管道直埋敷设。
每台机组具有制冷、制热与通风功能,并且均配有室内 控制器。过度季节,可根据实际需要制冷、制热或通风运行。
水系统为异程设计,每台水— ——空气机组进水管上装 有过滤器,回水管上装有自动排气阀。每层水管路连接的第
¢¡
¢ ¡ 1¢2£ 1¢3£ 1¢4£ 1¢5£ 1¢6£ 1¢7£ 1¢8£ 1¢9£ 1¢10¤ 1¢11¤ 1¢12¤ 1¢13¤ 1¢14¤ 1¢15¤ 1¢16¤ 1¢17¤ 1¢18¤
从图 2 可以看出,室外空气温度的变化幅度较大,而海
水供水温度则变化比较缓慢,且受室外空气温度的变化影响
小,最高供水温度为 4.3!,最低供水温度为 3.2!,平均供水
工程建设与设计 "##$ 年第 % 期 温度为 3.8!,从总体趋势来看海水供水温度较为稳定。
¡¢£¤ ¡¢£¤¥ ¡¢£¤¥
28 26 24 22 20 18 16 14 12
一层为职工食堂,分就餐区和厨房灶间两部分,24h 正 常营业。厨房灶间由于有蒸汽锅等散热量较大的设施、设 备,冬季白天温度大约在 26! ̄28!,需要制冷运行;晚上需 要制热运行。二层为工会办公室、歌舞厅、健身活动室以及 会议室,各自冷热温度需求不同,使用时间分散且不固定。
2 空调设计参数
2.1 室内空气设计参数 室内空气设计参数按照采暖通风与空调设计规范选
节能效益分析,为实施大型海水源热泵区域供热供冷提供理论和实践样板。
[关键词]海水源热泵;示范工程;系统设计;节能环保
[中图分类号] TU833.+3
[文献标识码]A
[文章编号] 1007-9467(2005)09-0012-02
1 工程概况
该工程位于青岛发电厂内,建筑共 2 层,一层为职工食 堂,二层为工会办公楼,层高均为 4.5m,建筑面积 2 400m2, 空调总面积为 1871.5m2(不计算浴室面积)。此热泵空调系 统同时供应洗澡热水,按 100 m2/d 计。
上述分析表明,系统运行状态稳定,且海水供水温度基 本恒定,换热温差也基本上维持在一定范围内,从而保证了 整个系统的稳定可靠运行。

图 4 海水源热泵设备房
8 结语
海水源热泵系统冬季可以代替锅炉为建筑供热,夏季可 以代替制冷机组和冷却塔为建筑供冷,同时该系统还可提供 卫生用热水,不需另外配置专用洗浴锅炉或热水器而能得到 持续不断的热水供应,从而实现海水源热泵的一机多用。
二次网循环水泵补水定压点处安装有电接点压力计, 当测得的压力值低于设定值时,补水泵启动运行;当测得的 压力值高于设定值时,补水泵停止运行;当压力超过安全压 力时,安全阀开启泄压。 6.4 新风口控制
水—空气热泵机组的风机停止运行后,装在新风口处的 电动调节阀自动关闭。
7 运行状况
本工程 2004 年 8 月开始施工,2004 年 11 月调试完毕投 入正常运行使用。经过整个冬季制热和夏季制冷运行监测, 机组运行效果非常良好,达到设计预期目标。运行期间实测 的数据如图 2、图 3 所示。
¡¢
图 3 室内温度随时间的变化(2005 年) ¡3¡¢£¤¥¦§¨©ª«2005®
图 3 显示在测试期间餐厅、操作间、办公室的平均温度 分别为 22.9!、25.1!、20!和,满足空调房间的室内温度要 求。即使在海水供水温度较低的 1 月 5 日,各房间的室内温 度分别达到 22.2!、25.6!、18.9!,说明海水作为热泵空调 的热源具有稳定可靠的优点,即使海水供水温度低也能使空 调房间满足冬季的Байду номын сангаас暖要求(图 4)。
海水源热泵空调工程应用实例 一台热泵机组进出水管上装有温度计、压力表,其余每台均 预留安装孔,方便机组的运行检修。
5 洗澡热水系统设计
浴室内原有喷淋头没有混水阀,洗浴时直接使用蓄热水箱 内的热水,所以蓄热水箱内的热水控制在 45!。该系统选用 3 台水—水热泵机组,机组出水温度 40! ̄45!,接入浴室蓄热 水箱。当蓄热水箱内的水温高于 45!时,3 台热泵机组停止运 行,当蓄热水箱内的水温低于 40!时,3 台热泵机组启动运行。
相关主题