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地源热泵和冰蓄冷系统--制冷空调采暖通风洁净净化自控商务服务网站
地源热泵和冰蓄冷系统
  • http://www.rhvacnet.com
  • 2009/8/4 1
  • 浏览 4146 次
  •     地源热泵和冰蓄冷系统在国内工程项目上已被较广泛地采用,其中冰蓄冷系统在夏季将蓄能空调和电力系统的分时电价相结合,从宏观上可以起到削峰填谷,平衡电网负荷,微观上可以使空调用户享受分时电价政策,节省大量运行费用。地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统,可以同时提供冬季采暖(廉价的采暖方式)和夏季制冷,不仅提高了设备利用率,减少了锅炉房的投资,而且与传统空调系统相比,运行更经济、环保。

     

        根据国外的发展经验,采用地源热泵与冰蓄冷相结合的系统正受到业内的关注,并在国内已有若干成功的工程案例。因为该系统除具有上述优势外,还解决了二者单独使用时的缺陷和不足:(1)单纯冰蓄冷系统中,主机设备只能在夏季使用,冬季闲置;(2)由于建筑物冬季的热负荷往往小于夏季的冷负荷,热泵机组又往往都是制热量大于制冷量,因此在机组选择的时候,按照冷负荷标准进行机组的选择,则会导致机组的制热能力大大超出建筑物的热负荷需求,在供热上造成了机组投资和运行的浪费;而若按照热负荷标准选择的话,则会出现夏季制冷量不够,往往需要添加额外的制冷机组,造成冬季机组大量闲置,而此时采用冰蓄冷后,则可以减少机组、相关辅助设施的容量和投资,使系统实现更为合理的配置。采用以三工况热泵机组为核心的地源热泵与冰蓄冷相结合的系统是目前解决系统优化配置的最佳选择。

     

    实施地源热泵加冰蓄冷项目的重点与难点分析:

     

    一、设计方案的优化

     

        地源热泵与冰蓄冷相结合的系统,在国内为数不多,在实施过程中需要协助业主方对设计方案给予进一步优化,最大限度地提高投资效率。

     

    1、进行技术经济分析,合理确定冰蓄冷系统承担夏季空调负荷占设计负荷的比例,确定蓄冰设备容量及配套主机和辅助设备规模;

     

    2、主机与蓄冰设备是整个系统的核心,其安全可靠性在很大程度上决定了整个系统的安全可靠性,应协助业主做好市场调研与考察工作,选择合适的产品:

     

    (1)冷水机组需要适应空调工况、制冰工况和制热工况,最好选用三工况冷水机组机;

    (2)蓄冰设备要选用技术成熟、安全、可靠,运行与调节操作灵活,蓄冷与释冷效率高的产品。

     

    3、合理确定土壤型热交换器的传热负荷,协助业主确定专业施工单位进行测试井测试工作,考虑现场可用地表面积、当地土壤类型以及钻孔费用,合理确定热交换器的传热面积、埋管方式、埋管形式、挖掘和(或)钻井深度,并进一步确定热交换器采用的管材与管径、换热井间距、换热井回填料配方;

     

    4、由于本项目采用地源热泵与冰蓄冷相结合的系统,运行工况多,包括:空调工况、制冰工况、融冰工况、制热工况和上述工况的可能组合,还有过度季使用的FREECOOLING系统,耦合关系复杂,工况切换频繁;特别是冰蓄冷系统控制直接影响系统运行的运行效率及安全可靠性。应协助业主同厂家和(或)系统集成商深入沟通,选择功能适宜、品质可靠的控制设备和产品,制定科学合理的工艺流程、运行模式和控制策略,实现主机设备与蓄冰设备的合理搭配,同时制定安全有效的防冻保护措施。

     

    二、施工方案的制定

     

        在设计方案优化的基础上,应协助业主与专业施工单位,制定科学合理的施工方案,重点包括:

     

    1、土壤型热交换器的施工:包括土壤挖掘和(或)换热井钻孔,地埋管的焊接和安装,集管连接,灌浆回填,系统冲洗、排气、压力试验以及土壤换热系统的检验与验收等内容。

     

    2、站房设备与管道系统的安装

     

    重点包括:主机和蓄冰设备、乙二醇管道、冷冻水与冷却水管道、水处理与补水系统、系统脱气设备、管网平衡设备等。

     

    主机与蓄冰设备体积大、质量重、价值高,安装前依据设计、规范、产品说明书的技术要求制定切实可行的施工方案,并在厂家技术人员的参与指导下施工。

     

    管道系统的施工要满足施工图纸与施工技术规范的要求,特别是乙二醇水溶液管道系统施工中,所选用的阀门要保证密封性良好,不应有内漏或外漏,泵的轴封密封性要好;管道施工时应特别注意管道内部清洁,以防造成板式换热器或蓄冰盘管堵塞;施工完毕应仔细清洗管道系统,清除铁锈及其他杂物。

     

    设备与管道系统的保温一定要保证施工质量,不透气、不结露,否则将降低系统运行效率,特别是冰蓄冷系统。

     

    3、系统完工后的调试与试运转

     

    (1)冷冻水系统:含冷冻水补水系统、脱气系统、定压系统的调试与试运转,结合系统管网水力平衡初调节与自控系统调试同时进行;

     

    (2)冷却水系统:含冷却水补水系统、脱气系统、定压系统的调试与试运转,结合地埋管系统水力平衡初调节与自控系统调试同时进行;

     

    (3)乙二醇系统调试:含补水系统、脱气系统、定压系统的调试与试运转,结合蓄冰设备水力平衡初调节与自控系统调试同时进行;乙二醇管道系统可先用自来水作为试运行介质,没有问题后再换做乙二醇介质。

     

    (4)主机试运转与系统整体试运行同时进行:整体试运行包括空调工况、制冰工况、融冰工况、制热工况以及可能其它组合工况,各种工况和运行模式下测试结果应达到设计要求,控制系统各项功能符合设计要求。系统整体调试与试运行应分别在夏季空调期和冬季采暖期分两次进行。




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