抛管型闭式湖水源热泵系统原理分析.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse袅抛管型闭式湖水源热泵系统原理分析蚁一、水源热泵系统的原理羇水源热泵系统是以水为载体进行冷热交换,通过水源热泵机组,冬季将水体中的热量“取”出来,供给室内采暖;夏季把室内热量“释放”到水体中。根据热交换系统形式不同,可分为水环式水源热泵系统、地表水式水源热泵系统、地下水式水源热泵系统和地下环路式水源热泵系统。蚈本文所涉及的项目采用了地表水式水源热泵系统中的抛管式。这种系统是将换热管路安装于靠近建筑物的湖水、池塘、河流等地表水中,通过地表水提供建筑物热量或散热。湖水的深度及面积非常重要,必须核定是否满足建筑物负荷的需求。根据换热的形式该系统分为取水式系统和抛管式系统。取水式系统是从地表(湖水、池塘、河流等)中抽取水后经过换热器进行热交换的系统;抛管式系统是以水为介质通过闭式循环的换热盘管与地表水(湖水、池塘、河流等)换热来实现能量转移。薄与开式系统相比闭式系统主要具有下列优点:蚁 1)闭式系统将地表水与管路内的循环水相隔离,保证了地表水的水质不影响管路系统,防止了管路系统的阻塞,也省掉了额外的地表水水处理过程。莈 2)由于不必考虑从取水点到热泵机组的高度水头,闭式系统一般可以有效降低源侧泵耗。肆3)当地表水冬季温度低于4℃时,闭式系统几乎是唯一可行的选择。莃螁图1地表水式水源热泵系统蝿二、项目概述袇 ,总建筑面积为38470平方米,。夏季冷负荷为6323KW,冬季热负荷为3694KW。此项目被天印湖包围,主湖区面积约300亩,湖水最深处为10至12米,夏季平均蓄水深度约4米,冬季平均蓄水深度约3米,项目机房距离湖边150m。袁为了充分利用得天独厚的可再生能源,本项目利用天印湖水作为空调系统的热源/热汇,为了不影响湖水生物环境,项目选择了抛管式湖水换热器方案,用湖水换热器去间接换热,避免湖水直接进机组造成水质的污染,而且系统省去了水处理设施。南京地区为夏热冬冷地区,其冬季最低水温在6℃以上,比室外气温稳定,采用水源热泵系统较为适宜。膀因为项目中湖水面积较为宽阔,湖水换热器采用了U型盘管式。与螺旋型盘管相比,U型盘管与水域接触面积大,单位长度盘管换热量增大,因此盘管的总设计长度减少,初投资降低。通过实验,U型盘管换热能力明显大于螺旋形盘管。另外U型盘管弯头较少,阻力也相对减小、:膄 1)湖水换热器设计应满足在各种工况下高效运行,湖水盘管内流体流速大到保持最小的输送功率,小到足够使管道内保持紊流状态;羁 2)计算湖水换热器在各种工况下的换热量,设定工况;薀 3)保证盘管的水力平衡;羇 4)湖水换热器冬季工况的稳定性与可靠性、辅助加热的必要性;羃 5)自动控制系统连锁的完整性、可靠性与湖水盘管的可调节性;肁 6)湖水侧防冻结措施;蚇 7)湖水换热器的排热与取热对湖水的环境的影响;蒅 8)做详细的湖水盘管的施工与维护方案。螂整个湖水换热器分为6个大系统,每个大系统分为6个小系统,每个小系统分为22个单独的PE管闭式回路;,单个回路160m,PE管共计126720m。膁与开式地表水源热泵空调