公司10多年來專業(yè)從事中央空調(diào)設(shè)備銷售、工程設(shè)計(jì)、安裝及售后維護(hù)保養(yǎng)，我們恪守“信譽(yù)第一，客戶至上”的市場(chǎng)信念，不斷為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。目前公司業(yè)務(wù)主要分為三大板塊，零售家裝，工程項(xiàng)目及渠道批發(fā)。
聯(lián)系我們
在國(guó)家節(jié)能減排政策的推動(dòng)和鼓勵(lì)下，地源熱泵系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各大小工程中逐步應(yīng)用開來。隨著技術(shù)越來越成熟，加之各不同地區(qū)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)越來越豐富，地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能效果也愈加明顯。
但是地埋管式地源熱泵一般應(yīng)用在負(fù)荷總量不大、季節(jié)變化明顯的地區(qū)效果較好，在民用建筑中應(yīng)用較多，在大中型電子工業(yè)潔凈廠房工程項(xiàng)目中應(yīng)用較少，亦無相關(guān)齊全的設(shè)計(jì)資料可供參考。鑒于此，對(duì)已建成并投入使用的某太陽能光伏電池生產(chǎn)廠的地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ζ渌嗤蝾愃乒こ逃兴梃b。
1 工程介紹
本項(xiàng)目為光伏太陽能電池片工廠，位于江蘇省泰州市，占地面積7294m2，建筑面積 8 062m2，建筑高度10 m。生產(chǎn)部分為鋼結(jié)構(gòu)，1層內(nèi)部潔凈為8級(jí)和7級(jí)，附屬辦公用房為混凝土框架結(jié)構(gòu)，2層舒適性空調(diào)。
2 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及分布規(guī)律
由于太陽能電池廠內(nèi)部設(shè)備發(fā)熱量且新風(fēng)量均較大，相比較而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷、熱負(fù)荷只占總負(fù)荷極少的部分，故平均冷、熱負(fù)荷指標(biāo)可以達(dá)到700 w/m2和300 w/m2。而且電池廠還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)，就是有許多潔凈的內(nèi)區(qū)發(fā)熱以及許多生產(chǎn)設(shè)備四季都需要使用工藝?yán)鋮s水，故冬季仍然需要制冷。
經(jīng)計(jì)算，本工程夏季最大冷負(fù)荷出現(xiàn)在7月，為6 817 kW（含560 kW工藝?yán)鋮s負(fù)荷），且6～9月負(fù)荷相差不大（均在10%以內(nèi)），冬季最小冷負(fù)荷為944 kW（含560 kW工藝?yán)鋮s負(fù)荷）；冬季最大熱負(fù)荷出現(xiàn)在1月，為3 296kW。
3 冷熱源方案
3.1 負(fù)荷分析
冷負(fù)荷由2部分組成，空調(diào)冷負(fù)荷及設(shè)備工藝?yán)鋮s負(fù)荷。其中空調(diào)負(fù)荷隨室外溫度會(huì)相應(yīng)變化，而工藝?yán)鋮s負(fù)荷是用來冷卻生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部的發(fā)熱器件以維持其正常使用的，不隨溫度而變化，此負(fù)荷四季恒定，數(shù)據(jù)由設(shè)備資料提供。工藝?yán)鋮s系統(tǒng)供/回水水溫為18℃/25℃，是由板式換熱機(jī)組與7℃/12℃冷水換熱制得。
3.2 空調(diào)介紹
整個(gè)潔凈生產(chǎn)區(qū)域采用新風(fēng)獨(dú)立空調(diào)加組合式空調(diào)的形式，新風(fēng)經(jīng)單獨(dú)處理后與回風(fēng)混合后進(jìn)入組合空調(diào)箱，然后送入室內(nèi)。送風(fēng)末端采用高效過濾風(fēng)口以保證室內(nèi)的潔凈度。附屬辦公用房空調(diào)采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組形式，滿足室內(nèi)舒適性即可。
3.3 主機(jī)選型
本工程由業(yè)主決定采用地源熱泵系統(tǒng)，經(jīng)分析決定由冬季熱負(fù)荷確定地埋管打孔數(shù)量，夏季制冷量不足部分由離心式冷水機(jī)組加冷卻塔提供。最終采用2臺(tái)雙冷凝器地源熱泵機(jī)組（單機(jī)冷量1 430 kW）、1臺(tái)地源熱泵機(jī)組（單機(jī)冷量1 430 kW）和1臺(tái)離心式冷水機(jī)組（2 637 kW）組合。每臺(tái)雙冷凝器地源熱泵機(jī)組其中一個(gè)冷凝器也配有冷卻塔，用于夏季輔助排熱，另一個(gè)冷凝器可以向地埋管排熱或作為制冷熱回收器使用。
4 地埋管換熱器方案
4.1 換熱器基本參數(shù)
室外共鉆孔923個(gè)，孔深70 m，孔距保持在5 m，水平管埋深2 m，孔內(nèi)采用雙U形地埋管。根據(jù)地下熱響應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，夏季散熱能力為：進(jìn)水35℃時(shí)每延米散熱量61.2 w，冬季取熱能力為：進(jìn)水7℃時(shí)每延米取熱量41.6 w。地下測(cè)試穩(wěn)定階段，土壤平均溫度17.5℃。
4.2 地埋管換熱器運(yùn)行分析
光伏工廠的生產(chǎn)按照每天3班24 h運(yùn)轉(zhuǎn)，按照常規(guī)運(yùn)行策略，土壤的冷/熱聚積將會(huì)很大，長(zhǎng)久運(yùn)行必然會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成不利影響。由于廠區(qū)室外可供埋管區(qū)域較大，經(jīng)過與業(yè)主協(xié)商，本項(xiàng)目將室外地埋管區(qū)域均分為3地塊，平時(shí)運(yùn)行最多使用2塊埋管區(qū)，根據(jù)埋管區(qū)回水溫度控制3地塊輪流運(yùn)行。夏季排熱量最大時(shí)，僅使用1塊埋管區(qū)，其余均使用冷卻塔散熱。
4.3 地下土壤溫度模擬
以鉆孔布置為5 m×5 m 時(shí)為例，鉆孔的布置及各個(gè)鉆孔的編號(hào)如圖所示。鉆孔直徑為130 mm，孔間距為5 m，認(rèn)為管群30 m以外的區(qū)域不受換熱的影響，為土壤的初始溫度。本項(xiàng)目中土壤的初始溫度取17.5℃，土壤的導(dǎo)熱系數(shù)取1.8/m.K，密度取1 925 kg/m3，比熱取2 300J/kg.K。
本次取地下埋管制熱運(yùn)行5個(gè)月以及制冷運(yùn)行5個(gè)月的土壤溫度分布云圖，以及連續(xù)運(yùn)行5年的地下土壤平均溫度變化曲線作為地下埋管設(shè)計(jì)的最終校核依據(jù)。
根據(jù)模擬結(jié)果，連續(xù)運(yùn)行5年后管群周圍土壤平均溫度升高了0.5℃�？梢姡�(jīng)過5年的運(yùn)行，土壤的平均溫度發(fā)生變化很小，可忽略熱平衡問題。
5 結(jié)論
本工程2010年底完工并投入生產(chǎn)，目前已運(yùn)行1年以上，效果良好。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，能耗較傳統(tǒng)的采用水冷機(jī)組+熱水鍋爐的電池生產(chǎn)廠房節(jié)能達(dá)10%。由于本工程制冷量遠(yuǎn)大于制熱量且制冷周期長(zhǎng)，所以2種方式的能耗比值看似不明顯，但是節(jié)能總量巨大，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看其經(jīng)濟(jì)利益仍然十分可觀。
在冷熱負(fù)荷相差較大且連續(xù)運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)的項(xiàng)目中，地下埋管連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間排熱/取熱，會(huì)造成大量的熱量/冷量聚積，使得系統(tǒng)偏離設(shè)計(jì)工況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)。所以必須要考慮采用輔助取/排熱手段（如配置輔助冷卻塔和放大地埋管換熱器裕量），以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
本文由鄭州熙元空調(diào)設(shè)備有限公司整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明：http://www.atlantadiscountlimo.com
