夏熱冬冷地區(qū)住宅小區(qū)空調(diào)冷熱源利用方案.pdf

1、夏季持續(xù)高溫和冬季濕冷是我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)的典型氣候特征。該地區(qū)居住建筑一般沒(méi)有公共的空調(diào)采暖設(shè)施。隨著生活水平的提高，自行空調(diào)采暖現(xiàn)象普遍，主要形式為空氣源分體式房間空調(diào)器和電取暖器?？諝庠礋岜每照{(diào)由于其室外機(jī)換熱的局限，夏季高溫天氣和冬季結(jié)霜期能效比均低，并且還存在滴水、不美觀等問(wèn)題；電取暖器能耗大、作用范圍小。本文希望提出一種全新的、具有普遍適應(yīng)性的住宅小區(qū)空調(diào)冷熱源方案，解決“空氣源熱泵分體機(jī)+電取暖器”模式存在的問(wèn)題，同時(shí)保留該

2、模式下各戶獨(dú)立控制、獨(dú)立計(jì)費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先分析了夏熱冬冷地區(qū)住宅小區(qū)冷熱資源的適用性。在分析冷熱資源特性時(shí)，運(yùn)用了兩個(gè)指標(biāo)——冷熱資源特性指標(biāo)和微環(huán)境指標(biāo)。資源特性指標(biāo)是從資源本身的性質(zhì)出發(fā)，是具有通用性的判別標(biāo)準(zhǔn)。微環(huán)境指標(biāo)是從用戶側(cè)對(duì)資源特性的影響作出評(píng)定。運(yùn)用這兩個(gè)指標(biāo)，分別對(duì)空氣、巖土、江河水、污水等多種資源進(jìn)行分析，結(jié)果表明，空氣作為冷熱源的限制條件較少，技術(shù)成熟，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度講，對(duì)高容積率住宅小區(qū)的適應(yīng)性優(yōu)于水

3、與巖土，應(yīng)是這一地區(qū)空調(diào)的主要冷熱源。為了解決空氣源室外側(cè)換熱滴水和外立面美觀問(wèn)題，提出空氣源的間接利用方式，即采用多戶共用冷卻塔設(shè)備的方案。
　　在資源適應(yīng)性分析的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步分析了常見空調(diào)主機(jī)、冷熱源側(cè)設(shè)備、末端設(shè)備、輸配系統(tǒng)的的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)多種方案進(jìn)行了優(yōu)化組合，最終提出了“集中冷卻塔”+“戶式水源熱泵”+“輔助熱源”的能源總線系統(tǒng)方案。
　　如果能源總線系統(tǒng)能在冬季無(wú)法正常運(yùn)行，則不具備工程運(yùn)用價(jià)值。如果能運(yùn)行，

4、但其能效過(guò)低，甚至低于傳統(tǒng)模式，在實(shí)際運(yùn)用中不能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，同樣也不具有工程運(yùn)用價(jià)值。因此，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行可行性論證及能效評(píng)價(jià)是十分必要的。
　　本文建立了冷卻塔+水源熱泵+空調(diào)末端等設(shè)備組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在重慶地區(qū)進(jìn)行了冷卻塔采熱實(shí)驗(yàn)分析，獲得了冷卻塔采熱出水溫度與環(huán)境溫度的關(guān)系以及容積散質(zhì)系數(shù)與吸熱效率的關(guān)系回歸式，從實(shí)驗(yàn)的角度驗(yàn)證了采熱的可行性。其次，從理論的角度，分析了空氣與水直接接觸的換熱過(guò)程，進(jìn)一步驗(yàn)證了冬季可行性。

5、　　為降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，本文提出直接利用水作為采熱的工作介質(zhì)，當(dāng)出水溫度過(guò)低、負(fù)荷較大時(shí)，可能造成系統(tǒng)設(shè)備結(jié)冰，無(wú)法正常運(yùn)行。因此，本文利用matlab編制數(shù)值計(jì)算程序，分析了不同負(fù)荷率下，系統(tǒng)冬季運(yùn)行的出水溫度，總結(jié)出結(jié)冰期劃分界限為室外空氣濕球溫度5.2℃，為多源的能源總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行切換提供了依據(jù)。
　　在系統(tǒng)可行的基礎(chǔ)上，選用SCOPLV′作為能源總線系統(tǒng)的能效評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別計(jì)算了能源總線系統(tǒng)方案在空調(diào)季節(jié)和采暖季節(jié)的系

6、統(tǒng)能效，將其與傳統(tǒng)空調(diào)采暖方式相比，能源總線系統(tǒng)能效比家用分體式空調(diào)器提高約1.6％~5.2%。同時(shí)，分析了系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性，表明能源總線系統(tǒng)在該地區(qū)住宅小區(qū)中具有工程運(yùn)用價(jià)值，可以取代當(dāng)前主要的空調(diào)采暖模式。此外，還分析說(shuō)明了能源總線系統(tǒng)方案對(duì)于其他氣候區(qū)的適應(yīng)性。
　　總的來(lái)說(shuō)，本文提出了一種適用于夏熱冬冷地區(qū)住宅小區(qū)的能源總線系統(tǒng)方案，保持了分戶獨(dú)立控制、獨(dú)立計(jì)費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)，并從根本上解決了傳統(tǒng)方式存在的一系列問(wèn)題，具有更高的能