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空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)論文篇一
摘要針對地鐵空調(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,簡要分析了兩種方案的工作原理和節(jié)能效果,計算表明,采用噴霧冷卻設(shè)備替代1臺600m3/h機械通風(fēng)冷卻塔時,在不考慮冷卻塔運行費用的基礎(chǔ)上,僅冷卻塔補水水費一項每年就可節(jié)約17萬元。
關(guān)鍵詞地鐵噴霧冷卻冷水機組噴霧間接蒸發(fā)冷卻冷凝器
0引言
近年來,我國大力發(fā)展城市軌道交通,尤其鼓勵地鐵的發(fā)展,繼北京、上海、廣州、深圳多條地鐵線開通運營后,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)需要對冷卻水進行降溫,因此,在地鐵建設(shè)中不可避免會涉及冷卻塔的設(shè)置問題。由于地鐵線路所經(jīng)過的區(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有,將冷卻塔安裝在地面上不僅影響城市景觀和規(guī)劃,而且給周圍環(huán)境帶來噪聲污染和衛(wèi)生隱患。因此,研究地鐵專用的冷卻器替代目前設(shè)置在地面的冷卻塔,對解決地鐵冷卻塔設(shè)置的問題具有現(xiàn)實意義。
目前地鐵空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中所采用的冷卻塔是針對設(shè)置在室外進行設(shè)計制造的,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,并對其進行簡要分析。
1噴霧冷卻技術(shù)研究成果
自maclaine-cross和banks建立間接蒸發(fā)冷卻計算模型以來,國內(nèi)外專家學(xué)者以此為基礎(chǔ)對噴霧間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)進行了大量的研究。楊強生等人基于merkel方程,實驗研究了噴霧空氣冷卻器的傳熱傳質(zhì)過程,通過回歸的方法得到容積散質(zhì)系數(shù)的關(guān)聯(lián)式[1]。梅國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°處對稱,在高水流密度下,隨噴射角度增加而顯著增加[2-4]。劉振華通過數(shù)值計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)速度比與模型類別、噴霧距離和初始速度無關(guān);在噴霧距離大于后,可認(rèn)為速度比進入穩(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,對工程計算沒有影響[5]。junghokim詳盡研究了噴霧冷卻的傳熱機理和目前噴霧冷卻模型的優(yōu)缺點,研究了物體表面形狀、噴霧傾斜角度和重力對噴霧冷卻的影響[6]。最近,美國國家航空航天局的等人研究了3種強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)對噴霧冷卻的影響,在噴霧溫度為℃時,分析了冷卻水管采用3種不同肋片表面對冷卻效果的影響,研究表明,相對于平表面而言,直肋片表面熱流密度最大,且噴射傾斜角度為30°時,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
開式噴霧通風(fēng)冷卻塔由于采用噴霧裝置,改變了機械通風(fēng)冷卻塔的工藝結(jié)構(gòu),不需要淋水填料,所需的風(fēng)機功率很小甚至不需要風(fēng)機,因此,節(jié)省設(shè)備的初投資和運行維護費用,表1是一種噴霧冷卻塔與機械通風(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
開式噴霧通風(fēng)冷卻塔由于采用噴霧裝置,改變了機械通風(fēng)冷卻塔的工藝結(jié)構(gòu),不需要淋水填料,所需的風(fēng)機功率很小甚至不需要風(fēng)機,因此,節(jié)省設(shè)備的初投資和運行維護費用,表1是一種噴霧冷卻塔與機械通風(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,在沒有考慮普通冷卻塔配套設(shè)施能耗和運行費用的基礎(chǔ)上,噴霧冷卻塔與相應(yīng)規(guī)格的機械通風(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,實現(xiàn)相同排熱量所需冷卻器的體積相對會大一些,相應(yīng)設(shè)備功率會增大,這樣,不可避免地要增加部分能耗和初投資及運行費用。
由于冷卻塔設(shè)置在地鐵排風(fēng)通道內(nèi),必然會造成通道的排風(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,則局部阻力將為原來的4倍,因此,要實現(xiàn)相同排風(fēng)量,排風(fēng)機的功率可能會增大。
費用比較
空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)論文篇二
我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，客觀上對交通和運輸提出了更高的要求。鐵路作為交通運輸市場的傳統(tǒng)主導(dǎo)，近年來卻面臨著高速公路和民航運輸?shù)木薮筇魬?zhàn)。近期國家不僅規(guī)劃建設(shè)跨省鐵路項目沿海鐵路（上?！獙幉ā钲凇愀劭焖勹F路），以實現(xiàn)全國范圍“四橫四縱”鐵路快速客運通道構(gòu)想，而且正在積極籌建中巴鐵路，實現(xiàn)我國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西部大開發(fā)。中國鐵路網(wǎng)將在全球戰(zhàn)略定位的基礎(chǔ)上，具有新的戰(zhàn)略意義。對于鐵路客運市場來說，實現(xiàn)客車的高速化、舒適化顯得尤為迫切。面對新的更高的要求，我國列車客車空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)一方面需要有條件的吸收引進世界最新科技成果，一方面需要加強自主創(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，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)的特點可以有效解決現(xiàn)有列車單元式空調(diào)機組的不足。
（1）vrf系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷情況，通過變頻控制器自動調(diào)整壓縮機轉(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，進而對制冷量進行自動控制以符合使用要求，從而能保證在負(fù)荷變化范圍內(nèi)，壓縮機以較高的效率運行。vrf空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷時的能效比相當(dāng)高，當(dāng)部分負(fù)荷率在40%～60%之間變化時，vrf空調(diào)系統(tǒng)的能效比相對最高[4]?？梢姡熊囋诙嘧兊臍夂驐l件下，大部分時間空調(diào)處于低負(fù)荷工況，vrf空調(diào)系統(tǒng)在低負(fù)荷狀態(tài)下運行時能耗小，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、專用的微電子系統(tǒng)，能提供控制、檢測、管理包括能量消耗等項目的各項功能，可以實現(xiàn)優(yōu)越的控制功能：a．成組控制，通過遙控器連接機組；b．區(qū)域控制，將幾組作為一個區(qū)域，通過集中遙控器上的操作按鈕對其進行控制；c．組塊控制，用集中檢測面板控制整個系統(tǒng)，監(jiān)控數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)站、主站傳送到集中檢測面板上。靈活的控制系統(tǒng)尤其適用于列車臥鋪車廂，可以分別獨立的對各包廂單元進行調(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)由一臺室外機和數(shù)臺室內(nèi)機組成，因而又稱為多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)。多臺不同種類的室內(nèi)機由一個冷媒管路連接，每一臺室內(nèi)機可以根據(jù)控制單元的要求，進行獨立的制冷或制熱的運轉(zhuǎn)。目前變制冷劑流量最先進的空調(diào)技術(shù)，室內(nèi)機數(shù)量可多達(dá)16臺，并可進行獨立的控制；由于vrf技術(shù)解決了回油運轉(zhuǎn)問題，使室外機與室內(nèi)機之間的'冷媒管長度延至l00m，室內(nèi)機與室外機之間的高低差增加至50m，各室內(nèi)機之間高差可允許15m。
（4）車廂內(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）
軟臥車廂相對硬座、硬臥車廂車內(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，各鋪位空間溫度場和微風(fēng)速場應(yīng)盡可能均勻穩(wěn)定。根據(jù)軟臥車廂的立面特點和負(fù)荷特點，vrf空調(diào)系統(tǒng)的多聯(lián)機方式符合列車軟臥緊湊包廂分隔的立面形式,適用于軟臥車廂狹長空間的冷量輸送。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)機組的新思路，對列車軟臥車廂使用vrf空調(diào)系統(tǒng)做管路設(shè)計。
3.1新風(fēng)管路
列車軟臥車廂采用vrf空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng),外部空氣通過車體一側(cè)新風(fēng)口、新風(fēng)吸入箱，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后進入全熱交換器，與車廂內(nèi)排風(fēng)熱濕交換后，新風(fēng)由新風(fēng)管道送至每個臥鋪包廂吊頂內(nèi)的靜壓箱。新風(fēng)與室內(nèi)機處理后的回風(fēng)在其中充分混合后送至各個軟臥包廂中。
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，在每個臥鋪間吊頂上分別安裝一臺室內(nèi)機組，室內(nèi)機連接回風(fēng)口設(shè)置在臥鋪間對面車窗以上，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)機處理。這種送回風(fēng)方式，不同于列車單元空調(diào)機組僅在車廂走道門外吊頂處設(shè)置一個的集中回風(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)計時，室內(nèi)排風(fēng)可以從車廂內(nèi)臥鋪包廂吊頂上接小段風(fēng)管直接吸入，經(jīng)過換熱機熱交換后連接由排風(fēng)管引至車廂底部排出。另外部分廢排氣由廢排風(fēng)機通過車底的橫向風(fēng)道與軟臥車廂包廂外走廊側(cè)壁的風(fēng)道相連，吸入廢排氣至車體外，為保證車廂內(nèi)正壓，廢排風(fēng)機與壓力保護閥連接。
3.4冷凝水管管路設(shè)計
vrf空調(diào)系統(tǒng)的每臺室內(nèi)機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，一起排到列車洗漱間或衛(wèi)生間。冷凝水管直接從室內(nèi)機的凝水盤底部引出，凝水盤不存水，可以減少滋生細(xì)菌現(xiàn)象發(fā)生。
3.5冷媒管路設(shè)計
vrf空調(diào)系統(tǒng)室外機與室內(nèi)機冷媒配管連接方式有三種：線性分流方式、端管分流方式和組合方式。制冷壓縮機吸氣管路過長會引起制冷系統(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。軟臥車廂上選用的是線性分流方式，如圖3所示。通過冷媒分歧管和管道接頭將各室內(nèi)機順次連接在一起，這種配管方式特別適用于列車車廂這種縱深較長的空間。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)機選擇同一型號，并且安裝在各包廂吊頂同一標(biāo)高上，所以冷媒管路設(shè)計簡單，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化，系統(tǒng)運行穩(wěn)定并且易于維護。
變制冷劑通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)既能體現(xiàn)車廂內(nèi)各包廂的立面和負(fù)荷一致性，又可以滿足各包廂空調(diào)的獨立性控制和舒適性調(diào)節(jié)要求,同時實現(xiàn)列車低負(fù)荷條件下的節(jié)能。通過管路設(shè)計,說明軟臥車廂使用vrf空調(diào)系統(tǒng)的可行性。列車采用vrf空調(diào)系統(tǒng)的舒適性和安全性需要進一步研究和實驗分析。
空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)論文篇三
;摘要：保護生態(tài)環(huán)境是我國的重要發(fā)展戰(zhàn)略之一，環(huán)境保護和節(jié)能是本世紀(jì)世界的共同義務(wù)和責(zé)任，也是人類實現(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)使用者們在室內(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，與人體和周圍環(huán)境之間進行輻射換熱。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，我們在研究空調(diào)系統(tǒng)的時候，通風(fēng)問題是首先要考慮的，經(jīng)過試驗證明，在室內(nèi)要是通風(fēng)量增加的話，室內(nèi)空氣的質(zhì)量也會有所提高。所以，我們在進行空調(diào)設(shè)計時，排風(fēng)機是首先要考慮到的，還要盡量改進創(chuàng)新排風(fēng)機，進而提高室內(nèi)的空氣質(zhì)量，然而，我們在使用排風(fēng)機來提高室內(nèi)空氣質(zhì)量時，能源的消耗也會增加，空調(diào)設(shè)計不是一個簡單的工作，是一項系統(tǒng)工程。
2 暖通空調(diào)系統(tǒng)運用節(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。在城市化進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)的廣泛運用使得其能耗進一步增加，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，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題，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)，能夠有效地實現(xiàn)對能源的節(jié)約、對環(huán)境的保護。
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)機和水泵能耗，從而降低運行費用。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)荷大小自動調(diào)節(jié)，來達(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)荷變化自動調(diào)節(jié)送風(fēng)參數(shù)，沒有冷熱抵消現(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，僅對下部工作區(qū)進行空調(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)合運用空氣處理技術(shù)，在達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境智能調(diào)節(jié)。運用地源熱泵技術(shù)，借助土壤層熱源，將其作為空調(diào)系統(tǒng)冷熱源，實現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)移。在夏季可以把大地，作為熱排放點，完成室內(nèi)散熱，發(fā)揮土壤導(dǎo)熱作用，實現(xiàn)熱量壓縮與散熱。冬季可以從大地中進行熱量提取，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)。對空氣進行冷卻處理，將外部空氣做過濾處理，進行空氣加濕處理，實現(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。進行過濾處理，能夠確保用戶的健康。
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)的運用
變頻節(jié)能技術(shù)擁有多方面優(yōu)勢，因此在各領(lǐng)域當(dāng)中受到了廣泛的歡迎與運用。由于暖通空調(diào)系統(tǒng)通常都存在著或多或少的設(shè)計冗余，設(shè)備很難在滿負(fù)荷狀態(tài)下進行工作，在實際運行過程當(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)人員的實際需求等多方面因素的影響會出現(xiàn)相應(yīng)的變化，使得變頻節(jié)能技術(shù)的運用成為了暖通空調(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，同時能夠依據(jù)具體需求靈活地選擇不同的運行模式，促進了運行成本的有效節(jié)約;另一方面，變頻節(jié)能技術(shù)很大程度地彌補了暖通空調(diào)系統(tǒng)的不足，實現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)化與完善，滿足了實際的需求。
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，它的溫度不會受到氣溫影響，會一直保持著熱量。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?，累計到一定程度之后。在熱泵設(shè)備中，只要通過高位電能輸入，就可以實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)化。然而，在利用過程中需要明確每項技術(shù)效果，例如：回灌技術(shù)它的回收可靠性知否強，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)，那么將不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。我國的科技水平不斷進步，人們看到了未來的發(fā)展趨勢，可持續(xù)能源在逐漸的被開發(fā)，這值得可喜可賀。然而，因為這是一個新的挑戰(zhàn)，沒有實際的應(yīng)用例子提供參照。因此，開發(fā)工作一直屬于摸索階段，這些可再生能源對社會的發(fā)展固然重要，但是開發(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)實現(xiàn)室內(nèi)冷負(fù)荷部分或者全部的需求。這個過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
總而言之，隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，大大提高了我國人民工作生活水平，暖通空調(diào)的應(yīng)用已經(jīng)越來越普遍，而暖通空調(diào)消耗了大量的能源，因此，我們在使用暖通空調(diào)時，節(jié)能環(huán)保問題是必須要考慮的，近年來我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，各種先進的節(jié)能環(huán)保技術(shù)被應(yīng)用在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，有效促進了我國暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保技術(shù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。
參考文獻：
（身份證號：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、運行成本低和安全、環(huán)保、節(jié)能、靈活等優(yōu)點。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，通過對區(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、回灌對周圍水資源生態(tài)環(huán)境影響等方面進行了分析，提出切合實際的結(jié)論和建議，為水行政主管部門審批取水許可提供技術(shù)支撐。
隨著昌邑市經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，人民生活水平的改善和城市化進程的加快，人們對保障供暖提出了更高的要求，對高品質(zhì)、低能耗、環(huán)保型的供暖需求越來越高［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、運行成本低、安全、靈活、方便、便于管理等優(yōu)點，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，在我國許多地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。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、回灌對周圍水資源生態(tài)環(huán)境影響等方面進行了分析，提出了切合實際的結(jié)論和建議，為水行政主管部門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。本項目擬采用地下水源熱泵技術(shù)，通過抽取地下水利用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)冬季供熱。選用水源熱泵sm－200li型1臺、sm－400li型2臺作為項目主機，機組設(shè)計滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)時其最大循環(huán)水量為350m3/h，設(shè)計總熱負(fù)荷為4500kw，年取用水量為50．4萬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)造上屬華北臺地，處在魯西隆起、沂沭斷裂帶、魯東隆起三個次級構(gòu)造的交匯處。本項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，地下水補給條件較好，含水層厚度較大，調(diào)蓄能力較強，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。地下水各項指標(biāo)達(dá)到國家地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)ⅲ類水標(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)在用水過程中全封閉、全回灌，基本不消耗水量，也不會增加用水量指標(biāo)。建成運行后不會增加昌邑市的實際用水量指標(biāo)，全市用水總量和地下水開采量仍在區(qū)域用水總量控制指標(biāo)和地下水分類控制指標(biāo)范圍內(nèi);不產(chǎn)生污水，對區(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。該項目建設(shè)彌補了昌邑城區(qū)熱力管網(wǎng)供熱能力的不足，解決了小區(qū)集中供熱的問題。根據(jù)供熱負(fù)荷和系統(tǒng)主機的性能確定需水量，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，項目每天用水量為機組運行循環(huán)水量。根據(jù)《昌邑市東隅小區(qū)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工程項目設(shè)計方案》，東隅小區(qū)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)冬季供熱，設(shè)計總熱負(fù)荷為4500kw，設(shè)計最大循環(huán)水量為350m3/h，設(shè)計機組平均每天運行時間為12h。按照濰坊地區(qū)氣候變化狀況，供暖時間為每年的11月15日至翌年的3月15日，共計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，每天平均運行12h，全年需水量4200m3×120d=50．4萬m3，設(shè)計年總需水量基本合理。
4．1地下水儲存量計算
根據(jù)抽水試驗資料分析，并參照《濰坊市水資源綜合調(diào)查與評價》成果，本區(qū)地下水總補給量小于總排泄量，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)開采的關(guān)鍵，而含水層的'調(diào)蓄能力則取決于地下水儲存量的大?。?］。地下水儲存量的計算公式為:v=100μfm(1)式中:v為地下水儲存量(萬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)查與評價》成果，確定為0．17［3］。計算區(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)計算，地下水儲存量為6537．2萬m3，可滿足空調(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℃，水溫相對穩(wěn)定，符合該項目空調(diào)系統(tǒng)要求。
4．3水源水質(zhì)分析
根據(jù)項目熱源井地下水質(zhì)監(jiān)測資料和《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)類型主要為hco3－ca—mg—na型水。總硬度598mg/l(以caco3計)，ph值7．54。地下水無色無味，物理性狀良好，總硬度、氯化物、錳及硝酸鹽氮超標(biāo)，經(jīng)單項組分評價為ⅴ類水，f值為7.13，綜合評價為水質(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)的要求見表1。
5．1退水對水資源的影響
本項目水源熱泵空調(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，通過抽水井抽取地下水，系統(tǒng)提取完水中的熱能后，退水通過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，不會對區(qū)域地下水資源產(chǎn)生影響［5］。水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中水是在封閉的循環(huán)系統(tǒng)中進行能量交換，不與外界接觸，水不易受到污染，只是水溫有一定變化，退水對區(qū)域生態(tài)環(huán)境基本沒有影響。
5．2水資源保護措施
水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)用水采用“抽灌分離”循環(huán)用水，整個系統(tǒng)不消耗地下水資源，因此，水資源保護重點應(yīng)該為保證項目退水100%完全回灌和水質(zhì)保護。針對項目用水過程，為保護地下水資源，提出如下工程保護措施和非工程保護措施。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)的水井運行管理程序，包括運行時數(shù)，單井開采量和回灌量統(tǒng)計、水井運行維護方法和計劃等。3)安裝水表，嚴(yán)格記錄抽、灌水量，確?；毓嗨窟_(dá)到100%回灌。4)根據(jù)以往的水質(zhì)監(jiān)測資料，回灌井周圍的溫度場變化對水質(zhì)沒有明顯的變化。但由于水質(zhì)變化是慢長過程，因此，建議系統(tǒng)建成后仍需要建立長期的水質(zhì)、水溫監(jiān)測。5．2．2非工程措施1)成井深度要嚴(yán)格控制在60m以內(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，以保護昌邑市自來水公司水源地安全。2)洗井應(yīng)采用拉活塞、空壓機等物理方法，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，井周圍禁止有污水管道和明渠通過以防地下水體污染。5)嚴(yán)格控制回灌水的溫度，冬季大于7℃，避免大溫差回灌對地下水水質(zhì)造成影響。6)以水源井為中心設(shè)置保護區(qū)，井口周圍設(shè)置圍檔，嚴(yán)禁閑雜人員隨意進入。
(1)根據(jù)供熱負(fù)荷和空調(diào)系統(tǒng)主機性能確定用水量，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1抽2回灌的試驗結(jié)果，依據(jù)試驗結(jié)果和實際運行結(jié)果，退水方案可行。設(shè)計最大循環(huán)水量為350m3/h，年取用水量為50．4萬m3。(2)加強回灌水水質(zhì)監(jiān)測，監(jiān)測項目運行期間，區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)變化情況。每個供暖期結(jié)束后，對抽水井進行撈砂洗井，對回灌井進行回?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，并對抽水井中的含砂量進行沉砂過濾處理后再回灌。
［3］濰坊市水資源綜合調(diào)查與評價［m］．濰坊市水利局．2004．
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