摘 要 經(jīng)濟的發(fā)展,促進我國人民生活水平的提高,當前空調(diào)在人們生活中得到廣泛的應(yīng)用,但是空調(diào)的能耗較大。近幾年隨著環(huán)保、節(jié)能等的提倡,空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化提到日程上來,當前在建筑節(jié)能上形成了一種水源熱泵空調(diào)系統(tǒng),該系統(tǒng)在節(jié)能和環(huán)保上具有重要的意義。
關(guān)鍵詞 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng) 影響因素 優(yōu)化設(shè)計
水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)可以起到良好的節(jié)能效果,在生活中的使用可以有效的改善人們的生活環(huán)境,減少能源的使用,將水作為熱源,進行制熱、制冷,大大的提高水的利用率以及空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能、環(huán)保。但是在水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用的過程中會受到多種因素的影響,無法充分的發(fā)揮水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保作用。
一、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中的影響因素
(1)氣象條件
我國不同地區(qū)的環(huán)境、氣候不同,早晚溫差有較大的差異,例如我國的東北地區(qū)的哈爾濱、首都北京、廣州等城市在相同的高度的建筑中,每一層均使用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng),并將水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的能耗和普通的系統(tǒng)能耗進行對比,明顯的可以看出哈爾濱地區(qū)的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的能耗高于其他城市的能耗,而水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的能耗和普通系統(tǒng)的能耗相比又有明顯的差異。這也就說明氣象條件,會對水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用產(chǎn)生影響,氣象條件變化較大地區(qū)的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的能耗大。
(2)建筑特點
在水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用中,影響其能耗的建筑因素有很多種,例如建筑的蓄熱、新風(fēng)量、設(shè)備的發(fā)熱情況等,均會對水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的能耗產(chǎn)生影響,在建筑內(nèi)部余熱合適的的條件下,水源熱泵的運行才可以達到最好的效果。建筑物的面積、內(nèi)部結(jié)構(gòu)均會影響水源熱泵的有效運行,在建筑物內(nèi)部負荷一定的條件下,其節(jié)能效果就由建筑物的面積決定。
(3)熱源形式
在實際運行中空調(diào)系統(tǒng)的熱源有很多種,燃煤、水源、電能等都是水源,在不同的地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的水源不同,但是在眾多水源中水源的節(jié)能效果是最好的。如果使用燃煤作為空調(diào)系統(tǒng)的水源,不管建筑物內(nèi)部余熱是大還是小,空調(diào)系統(tǒng)均不能起到節(jié)能的效果。
也就是水空調(diào)系統(tǒng)的使用,受到氣候、建筑物特點、熱源形式等多種條件的影響,為了保證水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)可以起到良好的節(jié)能效果,需要針對不同地區(qū)、不同建筑物特點等因素進行綜合分析,合理的使用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng),才可以起到良好的節(jié)能效果,發(fā)揮空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保作用。
二、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計
(一)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理
在實際工作中水源熱泵的工作原理和制冷機的工作原理是相同的,只是兩種系統(tǒng)的工作范圍不同,熱泵的冷凍循環(huán)系統(tǒng)中可逆的,正向循環(huán)工作時,從其制冷系統(tǒng)中進行熱量的吸收,將吸收到的熱量排放到空氣中或者是水中,這個過程將其稱為制冷過程,水源熱泵的逆向循環(huán)系統(tǒng)是從外界環(huán)境中、水源中吸收熱量,將熱量釋放到采暖空間,這個過程稱之為制熱過程。
水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作中,制冷過過程和制熱過程見下圖。當制冷系統(tǒng)運行中,離心風(fēng)機啟動,方向閥處于制冷方向,使冷媒進入壓縮機,將其壓縮成高壓氣體,通過方向閥將壓縮之后的高壓氣體送入冷媒,使其轉(zhuǎn)變成液體,液體通過細管進入空氣蒸發(fā)器,吸收空氣中的熱量將其蒸發(fā)為低溫的氣體,這個制冷過程是不斷往復(fù)進行的。制暖過程和制冷過程是相反的,方向閥指向的是供熱方向,低溫冷媒壓縮成高壓氣體之后,進入空氣葉片盤管的散熱器,成為液體,再通過風(fēng)機的作用,使其釋放熱量,將溫度升高,再經(jīng)過水蒸發(fā)器吸收循環(huán)吸收熱能,將其轉(zhuǎn)變成低溫氣體,這個過程也是往復(fù)循環(huán)的。
(二)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計
要想實現(xiàn)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計,需要了解以下這些優(yōu)化設(shè)計方法:
第一,計算好各項各項工藝以及水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的使用功能。
第二,提高水源熱泵系統(tǒng)的運行效率、,節(jié)能效率的提升,需要保證其中的COP值增加,不能在3.5以下,所以需要選擇高性能的水源熱泵系統(tǒng)。
第三,按照水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用的建筑室溫、進水溫度,選擇合適的水源熱泵機組進行工作。
第四,夏季室內(nèi)溫度變化較大,所以需要根據(jù)夏季房間內(nèi)的溫度冷負荷進行熱泵型號的選擇,核對水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的供熱能力,不能影響冬季的室內(nèi)熱負荷的變化,如果不合符需要重新的選擇水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
第五,由于水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的各項性能非常的敏感,所以其各項性能參數(shù)需要在實際運行中,根據(jù)產(chǎn)品樣本中的數(shù)據(jù)及西寧修正。
第六,水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中需要選擇性能、能耗良好的輔助熱源裝置,一般情況下水源熱泵產(chǎn)生的熱量要在該系統(tǒng)總熱量的10%~30%,采用的輔助熱源多為太陽能熱水器。
第七,為了更好的保護水源熱泵的交換器,需要選擇兩種冷卻塔,閉式冷卻塔安裝在室內(nèi),開式冷卻塔安裝在室外,冬季停止使用時,需要添加防凍劑。
為了提高水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的性能,降低能耗,需要對其進行優(yōu)化設(shè)計,以上這些優(yōu)化設(shè)計方法只是部分內(nèi)容,在實際水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計中,還有很多優(yōu)化設(shè)計方法,主要是根據(jù)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的使用區(qū)域、使用條件等進行相應(yīng)的調(diào)整,提高其使用效率,降低能耗,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
三、小結(jié)
當前空調(diào)在人們生活中已經(jīng)普遍存在,但是空調(diào)的能耗較大,在實際使用中無法實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,為此在空調(diào)系統(tǒng)研究中研發(fā)了水源熱泵空調(diào)系統(tǒng),有效的將空調(diào)的運行效率提升,實現(xiàn)了節(jié)能的功效。在水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)使用中,需要根據(jù)使用地區(qū)、環(huán)境等的不同,對其進行優(yōu)化設(shè)計,使得水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用效率提升,降低能耗。
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