地源热泵与蒸发冷却新风机组地板辐射供冷热复合空调系统的初探.pdf

·58· 西安制冷 地源热泵与蒸发冷却新风机组+地板辐射 供冷(热)复合空调系统的初探 文力，黄翔，闫振华，徐方成 西安工程大学 摘要在中央提倡节能减排的形势下，大力发展蒸发冷却空调器是一种趋势，为了让它更好的 适应各种气候条件，我们对与地源热泵及辐射供冷(热)的结合方式进行了初步的探讨。 关键词地源热泵；蒸发冷却；辐射供冷(热)；空调系统 0引言 随着社会生产力的发展和科技进步，人类生存环境得到了明显改善。同时，人121的 增长、资源的过度耗费、环境的污染等一系列问题，都严重地影响人类的生存和发展。我 国近年来能源短缺的现实，已经迫使我们要把节能减排、提高资源利用效率、降低能耗等 问题提到一个重要的位置上来；走可持续发展之路势在必行。 据必威体育精装版统计，我国的建筑能耗已占国民经济总能耗的27％左右，且随着工业化和城 镇化的快速发展，这个比例还在不断上升。而空调消耗又是建筑的主要能耗，占总能耗 的50％以上，因此空调节能具有广阔的前景。 1地源热泵中央空调系统 地源热泵系统是一种利用地下浅层地热资源(如地下水、土壤或地表水等)的既可供 热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵中央空调系统通过输入少量的高品位能源 (如电能)，实现低温位热能向高温位转移。与锅炉(电、燃料)供热系统相比，锅炉供热只 能将90％以上的电能或70—90％的燃料内能转化为热量，供用户使用，因此地源热泵中 央空调系统要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的 能量；由于地源热泵中央空调系统的热源温度全年较为稳定，一般为9—160C，其制冷、制 热系数可达3．5—6．3，与传统的空气源热泵相比，要高出40％左右，其运行费用为普通中 央空调的50一60％。因此，近些年来，地源热泵中央空调系统在发达国家取得了较快的 发展，我国的地源热泵中央空调系统市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为本世 纪最有效和最有发展前景的冷暖空调技术之一。 2 蒸发冷却式冷水机组 蒸发冷却技术是一种节能、环保、经济和可提高室内空气品质的冷却方式。蒸发冷 却系统较通常的机械制冷系统节电80％左右，而且以水为制冷剂，减少CO：、CFCs和其 西安制冷 ·59· 它温室气体的排放，保护地球环境。 蒸发冷却空调技术是利用自然环境空气中的干球温度与露点温度差，通过水与空气 之间的热湿交换来获取冷量的一种环保高效而且经济的冷却方式。它具有较低的冷却 设备成本(初投资约为常规空调设备的1／2)，能大幅度降低用电量和用电高峰期对电能 功率的要求(运行能耗约为常规空调设备的1／5，节能达70％以上)；采用水作为制冷剂， 能减少温室气体和CFC。的排放量，因此被称为“零费用制冷技术”、“绿色空调”和“仿生 空调”，是一种真正意义上的节能环保和可持续发展的制冷空调技术。 3 辐射供冷(热) 辐射供冷(热)是指降低／提升围护结构内表面中的一个或多个表面的温度，形成冷 (热)辐射面，依靠辐射面与人体、家具及围护结构其余表面的辐射热交换进行降温(供 热)的技术方法。由于辐射面及围护结构和家具表面温度的降低(升高)，导致它们与空 气间的对流换热加强，使房间温度同时降低(升高)。进一步加强了降温(供热)的效果。 冬季使用的辐射供暖系统同时用于夏季供冷时，可以是冷热源设备分设，例如。冬季 使用燃气锅炉，夏季使用各类冷水机组提供冷水。但如果可能冷热源合一，例如使用热 泵冷热水机组，一般会降低初投资。当然，热泵，特别是空气热源热泵的应用要受到使用 地的气候条件等诸多限制，要作技术经济分析来决定是否适合使用。 通常认为辐射供冷可比常规空调系统节能30％一40％。例如，美国劳伦斯．伯克里 实验室在使用美国全境各地气象参数对商用建筑进行模拟计算的基础上得出结论，辐射 供冷的耗能量可以节省30％。 与辐射采暖相类似，室内围护结构表面温度的降低使平均辐射温度和作用温度降 低，从而可以提高室内设计温度，在相同的舒适度前提下，要比传统空调系统节省能量。 与辐射采暖有所不同的是，对于夏季日射负荷大的建筑来说，辐射供冷的能力将有显著 提高，其节能作用将进一步得到发挥。 4 基于蒸发冷却辐射供冷(热)复合型空调系统理论