地源热泵暖通空调主要形式
根据热量来源不同, 地源热泵暖通系统可分为土壤源、地下水源、地表水源三类。埋管式土壤源热泵系将使用水作为工作介质, 在土壤内部换热管道与热泵机组之间循环流动, 完成机组与土壤之间的热交换, 根据埋管形式不同, 可分为水平和垂直两类, 这也是应用比较广泛的地源热泵形式, 无需抽取地下水。
地下水源热泵以地下水作为热量来源, 抽出地下水之后将水送到换热器和热泵机组, 提取或者释放热量之后再送回地下, 该方案的使用需要征得地方政府的许可, 同时地下要具有充足的水量, 回灌工作是该方案比较重要的。
地表水源热泵使用地表水作为冷热源, 抽取江河湖海水, 形成开式循据地源侧水应用方式不同, 地源热泵还可以划分为闭环与开环两类, 其中闭环换热器内的工作介质不和外部水或者土壤相连通, 工作介质在封闭的循环系统内与外部环境完成热交换, 在热泵机组和地下埋管之间循环。开环系统则直接抽取外部水作为工作介质, 一般都应用板式换热器完成和外部水之间的热量交换, 保护内部热交换器。
地埋管换热器。为了提高暖通空调方案的经济性, 提高能源利用率, 建筑中除了有特殊要求的消防、电梯机房等房间之外, 其余房间均采用集中空调方案。地埋管热泵空调末端设计和常规暖通空调一致, 换热器是地埋管地源热泵设计的核心内容, 要根据建筑规模确定合适的地埋管钻井数量与长度, 并对钻井分布进行合理规划。在施工区域内进行换热性能测试, 并进行钻孔换热量计算, 从而了解钻井单位井深的换热能力, 选用双U型换热器, 根据总供热需求计算钻井个数:
根据经验与计算结果, 进一步确定井深、有效埋深、间距、井直径等相关参数, 布置钻井要充分利用建筑周边绿化带, 采用梅花状布置方案, 连接制冷机房, 将地源侧集水器与分水器均布置在制冷机房内, 所有钻井支路均采用同程设计, 确保所有支路水压平衡, 支路总管穿墙进入机房分别连接集水器与分水器。
热回收卫生水系统。国内关于空调系统热回收技术的研究已经初见成效, 通过热回收机组, 将冷却水中的热量集中起来, 用以生活、生产热水预热/加热, 能够在降低空调热污染的同时充分利用废热。
回收热进行低温用水预热热交换效率更高, 即便应用于高温水加热, 其总功耗仍然远远小于锅炉加热。在地源热泵暖通空调系统中应用热回收技术,回收热不仅可以用于冷水预热, 还可以应用在地热补偿中, 将废热引入地下, 从而能够弥补地热损失, 缓解地热不平衡问题, 减小散热设备的设计容量。