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水源熱泵在人防工程中的應用
水源熱泵在人防工程中的應用
&帶式輸送機nbsp; 摘要: 本文著力分析了冷卻塔水源式熱泵空調系統(tǒng)的技振打器術障礙,并通過工程實例,論證地下水源熱泵空調系統(tǒng)在人防工程中應用的的可行性,提出了應把握的幾個問題,供工程管理和設計人員參考。
關鍵詞: 人鏈式輸送機防工程 空氣源 地下水源 熱泵
目前,人防工程通常采用的冷卻塔水源式熱泵空調系統(tǒng),是以冷卻塔的定量循環(huán)水為中間介質,與室外空氣進行熱交換,通過熱泵技術,將室外空氣中的低位能量轉化為高位能量,用于人防工程的防潮除濕,實質上屬于空氣源熱泵(air source heat pump.ASHP)系統(tǒng),致命弱點是受氣候條件制約,夏季制冷效率隨室外大氣溫度的升高而降低,冬季由于室外大氣溫度過低而無法實現(xiàn)制熱,整體效率較低。采用地下水源熱泵(ground water&nb同步碎石封層sp;heat pump.GWHP)系統(tǒng),取消冷卻塔,工程通過熱泵直接與地下水換熱,避免大氣溫度的影響,做到一機兩用,高效節(jié)能,不僅可以滿足夏季人防工程的除濕問題,而且還可以引入地面工程,解決地面工程冬夏兩季的采暖和降溫問題,具有良好的應用前景。
1 技術論證TZDC系列振動篩電機
冷卻塔水源式熱泵空調系統(tǒng),實質上屬于空氣源熱泵空調系統(tǒng)??諝庠礋岜每照{系統(tǒng),低位能量來自于室外空氣,在夏季制冷工況下,熱泵需要用溫度較低的空氣介質冷卻冷凝器,把熱量傳給室外空氣,達到制冷的目的,滿足降溫。在冬季制熱工況下,熱泵需要溫度較高的空氣介質,帶走蒸發(fā)器的冷量,達到制熱的目的,滿足采暖。然而,大氣溫度的季節(jié)變化自然規(guī)律恰恰與熱泵的季節(jié)期望值相反,夏季室外溫度高,不利于冷卻冷凝器,制冷效率降低;冬季室外大氣溫度低,不利于帶走蒸發(fā)氣力輸送系統(tǒng)器的冷量,制熱效率降低,整體運行效率較低,這就是空氣源熱泵空調系統(tǒng)無法克服的技術障礙。人防工程是一個密閉的地下空間,熱泵空調系統(tǒng)無法直接與室外空氣換熱,只有以定量循環(huán)水為介質,通過地面冷卻塔與室外空氣換熱,實現(xiàn)制冷,滿足除濕。但由于夏季室外大氣溫度較高,冷卻塔定量循環(huán)水的溫度也隨之升高,導致熱泵的制冷效率降低。到了冬季,即使選用水-水熱泵機組,也無法實現(xiàn)制熱,局限性很大,所以,冷卻塔水源式熱泵系統(tǒng)仍然無法克服大氣溫度影響的技術障礙。
地球是一個巨大的恒溫體,地下水蘊藏著無窮無盡的能量。據(jù)測試,30米以下淺層地下水的溫度常年穩(wěn)定在18℃左右,遠高于冬季室外大氣溫度,又遠低于夏季室外大氣溫度,如果人防工程的熱泵空調系統(tǒng)采用地下水作為低位能源,就可以克服空氣源熱泵的技術障礙,大大提高了系統(tǒng)的整體效率。此外,夏季,通過熱泵技術把地下水的低位冷量轉化為高位冷量,同時把人防工程的余熱通過回灌技術傳給地下水;冬季又通過熱泵技術,把地下水的低位熱量轉化為高位熱量,篩分機同時通過回灌技術把冷量傳給地下水,這樣,冷量冬存夏用,熱量夏存冬用,地下水就起到蓄能器的作用,保證空調系統(tǒng)的常年使用。所以,地下水源熱泵系統(tǒng),低位能源取之于地下水,熱泵直接與溫度常年穩(wěn)定的地下水換熱,不受大氣溫度的影響,克服了空氣源熱泵系統(tǒng)的技術障礙,實現(xiàn)一機兩用,節(jié)約投資,綜合運行費用低,適用于地下水資源豐富地區(qū)的人防工程空調系統(tǒng)。
&nb電磁給料機sp; 2 工程實例
開封市某附建式人防工程,采用地下水源熱泵空調系統(tǒng),取消冷卻塔,以豐富的地下水作為低位能源,直接與熱泵機組進行能量交換,實現(xiàn)夏季制冷,冬季制熱,取得滿意的效果。根據(jù)地質勘探報告NE系列板鏈斗提升機,本工程所處位置,0-3米為沙土,3-15米為亞沙土,15-60米為沙土,60-90米為粉沙,90米以下為沙土。常年地下水位負3米。由于受黃河地下潛流的影響,地下水由西北流向東南,水源豐富,水質良好,易于成井,蘊藏著豐富的地能資源。具備采用地下水源熱泵空調系統(tǒng)的基本條件。本工程地下水源熱泵系統(tǒng)由熱泵主機循環(huán)水系統(tǒng)和熱源系統(tǒng)三部分組成。根據(jù)工程的熱濕負荷計算,熱泵主機選用螺桿式水-水熱泵機組,使用環(huán)保制冷劑HFC-134a,工作壓力低,夏季最大制冷量為582KW,冬季最大制熱量為634KW;循環(huán)水系統(tǒng)選用兩臺揚程為50米的立式循環(huán)泵,用一備一,冷水閉路循環(huán)流量77t/h,熱水閉路循環(huán)流量84t/h;地下水系統(tǒng)設給水井一眼,井深84米,井徑0.3m,回水井兩眼,井深76m,井徑0.3m,井距20m,封井和埋管深度為1 m,潛水泵揚程50m,流量46t/h。地下水溫17.5℃。 經測試,夏季制冷工況冷水溫度7-12℃,冬季制熱工況熱水溫度47-56℃,工程內溫度和相對濕度均達到設計要求。
&nbs螺旋喂料器p; 3 應用優(yōu)勢
實踐證明,地下水源熱泵系統(tǒng)與冷礦石粉碎機卻塔水源熱泵系統(tǒng)相比,具有以下應用優(yōu)勢:(1) 本系統(tǒng)取消冷卻塔,有利于工程防護,保證戰(zhàn)時空調系統(tǒng)的正常運行,提高工程的整體防護效能。(2) 地下水平均溫差推動力,比冷卻塔水源式高1-2倍,傳熱效率高。(3) 地下水溫冬夏季基本恒定,避免了室外大氣溫度對機組的影響。(4)夏季制冷能效比(COP值)為1:5,冬季制熱能效比(COP值)為1:4,與其他空調系統(tǒng)相比,節(jié)能30%-60%.(5)整個系統(tǒng)采用水作為傳熱介質,熱容大,密度高,熱損小。 (6)低位能源水取之于地下,又等量回灌地下, 沒有大氣污染,具有良好的環(huán)保效益。(7)本系統(tǒng)不僅可以解決人防工程的夏季除濕,平時,還可以將冷熱水引入地面工程,解決地面工程的降溫和采暖問題,實現(xiàn)一機兩用,節(jié)約投資。
 沖擊式破碎機; 4 應把握的幾個問題
4.1 重視水文地質調查。采用地下水源熱泵技術時,必須先進行輸送帶水文地質情況調查,要有豐富的地下水資源, 適用原則是:水量充足,水溫適宜,水質良好,供水穩(wěn)定,回灌可靠,成井費用適中。
4.2 優(yōu)化系統(tǒng)設計。要嚴格計制沙設備算熱濕負荷,流動阻力,合理確定主機功率和循環(huán)泵揚程,利用變頻裝置提高地下水的利用率,減少常規(guī)循環(huán)系統(tǒng)的動力消耗。
4.3 重視水井設計。(1)根據(jù)水文地質情況,合理確定給水井和回水井的井深、井徑、井距,可以一給多回,保證熱源水全部回灌,不得污染。(2)給水井要設在地下水流向的上方,回水井設在地下水流向的下方。礦山碎石機對于地下水流速緩慢的地區(qū),回水井要設在給水井降水漏斗曲線影響范圍之內。(3)為了延長水井壽命,給水井和回水井可以互換使用。
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