中央电大土木工程(暖通)毕业设计论文(定稿)教程分析.doc

XX广播电视大学 毕业论文（设计）定稿 题 目 地源热泵在建筑中的应用、经济性比对及发展潜力 姓 名 教育层次 本 科 学 号 省级电大 专 业 土木工程 市级电大 指导老师 教 学 点 地源热泵在建筑中的应用、经济性比对及发展潜力 内容摘要: 针对当前建筑供热策略应用不彻底的现状，本文对地源热泵、空气源热泵等低碳建筑策略在建筑中的应用，以及热泵的合理应用对建筑低碳减排的效果，明确了其优缺点及合理选择的必要性。通过本文的阐述与研究，着重研究地源热泵策略在建筑中的应用及经济性问题，以期对地源热泵的实施发展有一定的推动作用。 关键词： 低碳建筑，热泵，经济性，应用潜力 正文： 随着社会的发展和能源利用的加剧，能源问题日益突出，提高能源的利用效率，减少能源的消耗是最直接的低碳减排方法。建筑能耗在社会总能耗中的比重越来越高。建筑能耗的最大特点就是采暖和空调的能耗的巨大,采暖和空调的能耗约占建筑总能耗的55%。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源进行供热、供冷的新型空调。由于其热源温度比较高，全年稳定，不随外界环境温度的变化而变化，所以不管是冬季供暖，还是夏季制冷，地源热泵的COP都要比其他热源形式的热泵高出许多。目前地源热泵在许多国家已经得到普遍的应用。我国一些城市已建立了地源热泵示范工程，但是推广还存在一定的难度地源热泵的经济性如何还缺乏了解，所以对地源热泵进行技术经济分析以及各种方案的比较很有必要。地源热泵工作原理 表 1.1 传统深层地热与浅层地热 传统深层地热 浅层地热 相同点 资源性质 可再生资源 可再生资源 介质 地下水 土壤、砂石、地下水 作用 节能环保，释放二氧化碳少 蕴藏条件 地下土壤、岩石中 地下土壤、岩石中 地源热泵系统也存在一定的缺点：1）采用地下水作为系统的冷热源，地下水利用后回灌不好会造成地基下沉，操作不当可能污染地下水。2）地源热泵的热交换是在地下进行的，热泵技术适用于容积率较低的建筑类型。不同类型的地源热泵能量来源不同，也有各自特殊的要求。3）地源热泵中央空调的初投资比一般中央空调高许多，一般高出百分之四十左右，土壤源热泵系统每平方米的初投资为400-500元，地下水源热泵每平方米的初投资为300-400 元，海水源热泵的初投资更高。 地源热泵系统效益分析 地源热泵供热系统与传统的供暖方式相比，社会效益和环境效益使可容忽视的，经济效益也是可观的。地源热泵系统主要将自然界的低温变为高温，采用可再生可循环使用的热源，减少了对环境的污染。能够大大改善城市的空气质量，减轻温室效应，保护环境。 表 1.2 水源热泵中央空调与其它中央空调冷热源的技术特点对比 方式 设备寿命 占地面积 驱动方式 耗水量 环保特点 溴化锂 吸收式 直燃机 10年 冷却塔占用屋顶面积，机房占地面积大，需要一定的安全间距 燃油或燃 气，能源 利用系数 为80% 冷却水量的2%是冬季供热的排污补水 有一定的噪音和水霉菌污染，有燃烧污染 水冷机+ 电锅炉 冷水机 组20年 电锅炉 15年 冷却塔占用屋顶面积，电负荷大，须设冷冻站和锅炉房 电能利用 系数约为 3.5-3.8 冷却水量的2%是冬季锅炉的排污补水 夏季有一定的噪音和水霉菌污染，无燃烧污染 水源热 泵 20年 机房占地面积 小，可设在地下 室 电能利用 系数约为 3.8-6.0 只利用地下水源的热量，采用回灌技术，不消耗水资源 噪音低，无水源污无燃烧污染 地源热泵的应用潜力分析 我国浅层地能的资源利用潜力巨大。 低温能量在近百米深度范围内每年可采集的能量是目前我国发电装机容量的 15000 倍。北京地下水可提供的能源折合标准煤约 224 万吨，相当于每年全部供暖能源1100 万吨标准煤的20%，地源热泵应用的节能减排效果是非常显著的。我国浅层地能的资源量如表1.3所示。地下水中的低品位热能对建筑物节能效果明显，5℃温差的地下水，经热泵技术提升后供暖 表 1.3 我国浅层地能的资源量 下面是可源中央空调系统的卫生热水运行费用和空调运行电费分别如表1.4、表1.5所示 表 1.4热水运行费用 表 1.5 空调运行电费 水源热泵系统与其他常用供暖制冷方式的运行费用的比较见表1.6。从表中的数据可以看出，水源热泵是经济的低碳建筑策略。随着技术的改进和应用的日益广泛，无论当地气候如何，地源热泵都得到了广泛的应用 表 1.6 水源热泵与其它供暖方式运行费用比较表 另外，随着环境问题的恶化，传统以燃煤为基础的供暖模式不能适应社会可持续发展的要求。空气源热泵的应用虽然受到气候条件的约束