中国空调制冷设备论坛

 找回密码
 立即注册

扫一扫,访问微社区

QQ登录

只需一步,快速开始

本站赞助商,制冷设备调剂商的网络名片,点击扫一扫,自动添加http://www.eszhileng.com
查看: 573|回复: 8

水源热泵对井水的要求

[复制链接]

200

主题

376

帖子

3680

积分

论坛元老

Rank: 8Rank: 8

积分
3680
发表于 2015-3-15 08:52:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
水源热泵空调系统概述
   地球是一个巨大的恒温体,蕴藏了无穷无尽的能量,无论冬夏季节3m以下的土壤/地下水温相对恒定。水源热泵机组在电能的驱动下,将地下取之不尽、循环再生但不可直接利用的低位能量开发利用,成为可利用的高位能。它可以满足冬季供暖、夏季供冷的需要,又能用来制取卫生热水,解决洗澡用水的供应问题,充分显示了其一机三用的优越特性,因而在各类建筑物中得以广泛应用。
   水井供应系统是水源热泵中央空调的关键部分之一,它是整个中央空调系统的能量来源,与传统中央空调系统对比,它取代了锅炉供热系统和冷却塔,因此在水源热泵中央空调工程中是重中之重。空调系统从井水中提取的能量Q(Q=C.M.Δt)与井水流量M和井水供回温差Δt的乘绩成正比。当空调系统设计值Q确定后,井水流量M变小,井水温差Δt加大,压缩机耗能增大,潜水泵耗能减小;反之,井水流量M变大,井水温差Δt减小,压缩机耗能减小,潜水泵耗能增大。那么,对于一个水源热泵井水供应系统而言,到底井水温差取多大,整个空调系统能量提取部分的能效比最高、投资最节省呢,本文将根据不同的工况对此作详细的计算分析。
二、冬夏季运行不同工况下的能效比计算
    以郑州市某个建筑面积为12000m2办公楼的项目为例,夏季冷负荷1200kw ,冬季热负荷900kw 。选配二台名义制冷量550kw的单螺杆式水源热泵机组,压缩机采用台湾汉钟RC520 H-CR。项目所在地水井井深150米,单井出水量可达到70吨/小时,此时潜水泵扬程为60米。夏季井水出水水温为18℃,冬季井水出水水温为16℃。
每小时井水的循环量计算公式为:
制冷时
M =(制冷功率+ 输入功率)×860÷?T(对井水利用温差)
制热时
M =(制热功率―输入功率)×860÷?T(对井水利用温差)
    在上述公式中,设计人员容易产生分歧的是 ?T 到底应该取多少。为此我们先了解一下水冷冷水机组空调方式所用的冷却塔。按照暖通空调设计规范,冷却塔的理论进出水温度为30/35 ℃,实际运行工况进出水温度为32/37 ℃,?T为5 ℃,它是指主机排出的35-37 ℃冷凝水经冷却塔冷却为30-32 ℃再进入主机,如此周而复始地循环,建筑物排出的热量最终靠塔内的水蒸发而带走。?T能否再增大呢,不能,因为冷却塔是靠塔内的水自然蒸发而带走建筑物(中央空调主机)排出的热量,再大就不经济了,主机也会自动保护停机。
   西莱克水源热泵主机在夏季接井水制冷,如接冷却塔的冷却水同样可以制冷。如果接后者,?T为5 ℃,冷却水的进水是30-32 ℃,排出水温是35-37 ℃,冷却水的平均温度为32.5—34.5℃。如果接井水,假如井水的进水是18℃,温差?T是16℃,此时排出水温是34℃,井水的平均温度为26℃,冷却效果依然远优于冷却塔标准工况。
   实际上,在空调系统运行中出现设计最大负荷量的时段所占的比例只有4-5% ,即使温差?T取18℃计算井水量,在流量不变的前提下,实际运行温差在绝大多数时段为10--12℃。因此,在实际应用中,可以将水源热泵井水温差扩大到16℃。
依据台湾汉钟RC520 H-CR的参数表以及上述计算公式,可得出单台主机夏季运行各参数下表:





    根据上表计算可知:井水进出水温差Δt设定值变化时,能量提取部分的能效比COP(输出量/压缩机+潜水泵耗电量)如下:
Δt=6℃时    COP=4.63
Δt=8℃时    COP=4.63
Δt=12℃时   COP=4.55
Δt=16℃时   COP=4.20
Δt =16℃与Δt =8℃相比,井水需求量减少了52%,能效比仅减少了9.2%  。
    冬季,依据台湾汉钟RC520 H-CR的参数表以及上述计算公式,可得出单台主机运行各参数下表:




   根据上表计算可知:井水进出水温差Δt设定值变化时,能量提取部分的能效比COP(输出量/压缩机+潜水泵耗电量)如下:
Δt=6℃时    COP=3.96
Δt=8℃时    COP=4.0
Δt=10℃时   COP=3.95
Δt=12℃时   COP=3.82
Δt =12℃与Δt =6℃相比,井水需求量减少了60%,能效比仅减少了3.5%  。
注:上述分析适合于地下水温较高的寒冷地区和夏热冬冷地区,东北地区浅层地下水出水水温只有8℃左右,冬季Δt最大值也只能取7℃,应区别对待。

三、不同温差取值对空调系统实施方案的影响
仍以建筑面积为12000m2办公楼的项目为例。
第一种方案:当夏季Δt =8℃,冬季Δt =6℃时,该系统夏季井水需求量为142吨/小时,冬季井水需求量为146吨/小时,工程施工时取最大值146吨/小时。按照该项目所在地的地质条件,需要深150米的出水井2口,潜水泵2台,回水井4口,共六口井。水井及附属设备部分投资50万元。
第二种方案:当夏季Δt =16℃,冬季Δt =12℃时,该系统夏季井水需求量为68吨/小时,冬季井水需求量为58吨/小时,工程施工时取最大值68吨/小时。按照该项目所在地的地质条件,需要深150米的出水井1口,潜水泵1台,回水井2口,共三口井。水井及附属设备部分投资25万元。
由于出回水井之间须保持一定的间距,该项目建筑物周边位置有限,只具备4口水井位置,所以第一种方案不能实施。最后采取了第二种方案。


本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x

点评

已阅,继续!: 5.0
已阅,继续!: 5
  发表于 2015-3-18 19:22
回复

使用道具 举报

34

主题

1211

帖子

6328

积分

论坛元老

Rank: 8Rank: 8

积分
6328
发表于 2016-12-29 20:03:56 | 显示全部楼层
真的有么
回复 支持 反对

使用道具 举报

22

主题

201

帖子

3万

积分

论坛元老

Rank: 8Rank: 8

积分
33812
发表于 2017-8-26 10:09:31 | 显示全部楼层
我的妈呀,爱死你了
回复 支持 反对

使用道具 举报

10

主题

267

帖子

3万

积分

论坛元老

Rank: 8Rank: 8

积分
32575
发表于 2018-5-16 20:52:49 | 显示全部楼层
一个个全都骑到老大头上来了...
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|Archiver|手机版|小黑屋|中国空调制冷设备论坛 ( 苏ICP备16048160号-1 )

GMT+8, 2018-7-21 13:34 , Processed in 0.048676 second(s), 25 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表