应用于辐射板系统的土壤热泵机组.doc

工程建筑论文-应用于辐射板系统的土壤热泵机组
摘要: 土壤热泵机组与辐射板相结合,充分发挥室内、外系统的优势,是别墅空调系统的一个优秀方案。本文介绍机组的工作原理,鉴于辐射板在应用方面有诸多独特之处,土壤热泵设置了两套制冷系统,独立性强,可以满足不同季节的室内状态的要求。介绍了机组的技术特点:提出了房间露点温度控制机组的方法,设置除湿循环,保证供冷区域不出现凝露现象;机组引入新风系统,可根据季节的不同调节新风及排风量,将带热泵的新风换气机和土壤热泵主机融为一体;高效节能是机组的又一大特点等。样机已运行多年,运行效果受到专家的一致好评。
关键词: 辐射板土壤热泵露点控制
 
 
0 前言
辐射板利用对流和辐射方式供冷供热,室内温度分布均匀,垂直温差下降到3℃[1],热舒适性高;室内无运转部件,宁静宜人;设在楼板、墙体等建筑结构中的盘管可使结构承担蓄能作用,室温波动小。技术先进,是一种新型空调系统。
土壤热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术。它是一种节能、对环境友好的绿色空调设备,符合可持续发展的要求[2]。近几年来,随着房地产业的发展,别墅市场迅速拓展。在别墅区内,土壤热泵的地下换热管可布置在花园、草坪、车库等的下面,而不影响地面空间的使用。因此,从户式家用空调的角度上看,土壤热泵与辐射板有机的结合,是别墅空调系统的一个优秀的方案。鉴于辐射板在应用方面有诸多独特之处,本文着重介绍与之相配的土壤热泵的工作原理及性能特点等。
1 工作原理
系统设计概况
辐射板离不开空气系统,这是因为一方面要提供最少的室外空气以保证室内空气品质,另一方面,要对室内空气进行空气除湿,以防止辐射板结露[1 ]。
从系统功能上分,辐射板夏季只负担室内的显热负荷,湿负荷则由回风处理;冬季辐射板提供整个室内的热负荷。任何季节,辐射板均不负担新风负荷。
机组如何满足上述要求,目前有不同的方法,以夏季为例。方案一:制冷机提供7℃左右的冷冻水,一部分直接送入新风机,对经过除湿后的室外新风冷却降温,送入室内;另一部分,进入板式换热器,交换出高温冷冻水送入辐射板。方案二:制冷机提供7℃左右的冷冻水,一部分直接送入新风机,另一部分通过三通阀与回水混合后送入辐射板。本文介绍的土壤热泵采用两套制冷系统。同上述两方案相比,有如下优点:
供冷时机组直接提供高温冷冻水,无需二次换热,提高整机效率。
新风、辐射板采用不同制冷系统,分工合作,独立性强,可满足不同季节的性能要求。
机组的主要功能
机组工作原理图见图1。从图示虚线部分,大致可将机组分为两部分:主机,夏、冬季启动,向辐射板提供冷、热水;新风机,带有独立的热泵系统,对新风或回风进行适当处理,以满足不同季节的工作要求。室外侧水泵两系统共用。室内设温湿度传感器,用于检测空调房间干球温度及相对湿度。并通过编程计算出房间的露点温度。新风阀和回风旁通阀随着室内露点温度的变化而做出相应的动作。
该土壤热泵机组可四季运行,保持室内舒适、健康的空调环境。
                                                               图1 机组工作原理图
1、新风阀 2、回风旁通阀 3、热回收器 4、排风机 5、送风机 6、翅片换热器 7、四通换向阀 8、压缩机