【農(nóng)村地區(qū)供熱節(jié)能改造方案分析14000字（論文）】

\o"253695:北方農(nóng)村地區(qū)供熱節(jié)能改造方案分析（2.13先給提綱）"\t"46:81/Crm/Task/_blank"農(nóng)村地區(qū)供熱節(jié)能改造方案分析摘要集中供暖系統(tǒng)是北方寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)在冬天主要的取暖方式，集中供暖系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展，體現(xiàn)了國家對百姓生活水平的重視。也因此集中供暖系統(tǒng)的發(fā)展日益完善，規(guī)模不斷壯大，現(xiàn)在也已經(jīng)開始向南方部分地區(qū)推行，并且，部分農(nóng)村也已經(jīng)開始建設(shè)供暖系統(tǒng)。由此說明，集中供暖系統(tǒng)成為現(xiàn)在大部分地區(qū)冬天取暖的主流方式。本房屋為天津市薊縣某居民住所，根據(jù)天津市的相關(guān)氣象資料，參考國家的相關(guān)出臺的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等一些有用的資料，對此住所進(jìn)行供暖工程設(shè)計。同時為了響應(yīng)國家煤改電的號召，利用空氣源熱泵設(shè)備進(jìn)行此次的設(shè)計。再進(jìn)行計算的同時，建造模型和仿真模擬。房屋的面積為300m2,室外設(shè)計溫度為-10℃。完成了選擇之后對在房間內(nèi)的設(shè)備和管路進(jìn)行布置。根據(jù)相應(yīng)的布置最后完成圖紙的繪制。關(guān)鍵詞:集中供暖系統(tǒng)；空氣源熱泵；設(shè)備目錄TOC\o"1-3"\h\u30622第1章緒論 第1章緒論1.1課題背景根據(jù)我國現(xiàn)階段能源結(jié)構(gòu)形式，不可再生能源仍居于能源消耗主流。中國的人均能源和資源份額十分不足，其中人均開發(fā)量占據(jù)世界7%左右的是石油、天然氣等資源。在全球能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，隨著近幾年來的情況來說，我國的工業(yè)化和現(xiàn)代化走上了發(fā)展的快速路。發(fā)展與進(jìn)步不可避免地導(dǎo)致了人民日常生活對于能源的消耗增加，而目前我國主要面臨的是能源的短缺問題；我國目前主要面臨的問題有人民已經(jīng)實現(xiàn)了溫飽，現(xiàn)在在追求生活舒適度過程中導(dǎo)致了能源的大量消耗，對于能源消耗的最大一部分就是建筑耗能[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2020年，城鎮(zhèn)集中供熱面積已達(dá)到98.82億m2，城市的熱力網(wǎng)實現(xiàn)了區(qū)域化管理。在集中供熱系統(tǒng)擴(kuò)大的背景下，“民生工程”、“惠民工程”等被積極開展，熱力管網(wǎng)接入了新建建筑和老舊城區(qū)建筑。其中，新建建筑節(jié)能工作的實施使得建筑熱工性能較好，導(dǎo)致實際設(shè)計熱指標(biāo)要比估算的小很多；而老舊城區(qū)的建筑本身設(shè)計熱指標(biāo)不明確，導(dǎo)致管網(wǎng)末端建筑熱工性能存在較大差異。對于北方大部分地區(qū)，冬天采暖是一件很困難的事情，這需要大量的建筑能耗。其中在農(nóng)村普遍采用燃煤取暖的方式，隨著當(dāng)今我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會水平的經(jīng)濟(jì)不斷迅速發(fā)展變化和工業(yè)建筑的建設(shè)使用水平等的需求不斷得到提升，我國取暖能源需求狀況也就越來越趨緊張，而中國人民生活水平層次的層次日益的提高，對更美好生活要求的追求向往將更趨于加熱切，我國目前現(xiàn)在供暖的供暖空調(diào)系統(tǒng)的耗能各項指標(biāo)約是一般發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)的二三倍，供暖的耗能水平高，已經(jīng)發(fā)展成為目前制約當(dāng)今我國建筑采暖能源事業(yè)持續(xù)發(fā)展和嚴(yán)重造成的城市及大氣污染加重的一種重要危險因素[2]。我國生態(tài)環(huán)境部2019年發(fā)布了《京津冀及周邊地區(qū)2019-2020年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》。方案制定了秋冬季環(huán)境空氣質(zhì)量改善目標(biāo)，要求區(qū)域2019-2020年秋季以及冬季PM2.5的濃度同比之前下降達(dá)到3.9%，重污染天數(shù)同比下降達(dá)到5.9%。提倡用熱泵代替燃煤取暖，對于高溫?zé)岜玫母稍锸峭ㄟ^熱源的不斷供給將水分從物料里面去除的一個過程，這個過程中需要大量的能量來進(jìn)行處理。所以在這個過程當(dāng)中會消耗大量的熱量。目前很多地區(qū)主要是采用煤炭和電加熱來完成這一過程。對于日趨嚴(yán)重的霧霾，節(jié)能環(huán)保的意識逐漸深入人心。在集中供熱事業(yè)迅速發(fā)展的同時，建筑節(jié)能改造工作也在不斷地推進(jìn)。在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃的通知中，提出加強(qiáng)既有居住建筑節(jié)能綠色改造，在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)推進(jìn)建筑用戶側(cè)能效提升改造與智能調(diào)控改造，在夏熱冬冷地區(qū)提高建筑的用能效率。鼓勵城鎮(zhèn)老舊小區(qū)的市政基礎(chǔ)設(shè)施改造，引導(dǎo)居民更換為保溫性能更好的門窗等設(shè)備。其中提出力爭到2025年，全國完成既有居住建筑節(jié)能改造超1億m2。對集中供熱系統(tǒng)而言，原有的建筑物經(jīng)改造后，保溫性將能得到較大提升，進(jìn)而使得實際的單位面積熱負(fù)荷指標(biāo)較以前有顯著的降低。熱泵能夠很好的解決這其中大部分的能源消耗，能夠?qū)崿F(xiàn)一個節(jié)能的過程。其中，生活熱水耗能是建筑耗能的主體。因此，利用新的節(jié)能技術(shù)或開發(fā)新的能源，降低建筑能耗具有重要的實用價值。同時，對我國的能源節(jié)約和低碳環(huán)保具有重要的作用[3]。我國能源消費情況目前仍不容樂觀，粗略的統(tǒng)計有70%的能源遭到浪費，僅僅有30%的能源能夠有效的進(jìn)行利用。而反觀歐美等發(fā)達(dá)國家的情況而言，他們的能源利用效率遠(yuǎn)超中國，能夠達(dá)到45%。全世界范圍而言，在日本，熱效率達(dá)到了57%。主要的根本原因在于，產(chǎn)生了太多的低品位熱能造成的能源浪費，能源向高品位熱能轉(zhuǎn)化路徑上耗散太多，導(dǎo)致了能源的直接浪費。通過研究高溫?zé)岜玫目刂葡到y(tǒng)的研究從而能夠達(dá)到對整個系統(tǒng)實現(xiàn)高效性和穩(wěn)定性，能夠進(jìn)一步提升熱泵的工作效率。對于高溫?zé)岜玫母稍锸峭ㄟ^熱源的不斷供給將水分從物料里面去除的一個過程，這個過程中需要大量的能量來進(jìn)行處理。所以在這個過程當(dāng)中會消耗大量的熱量。目前很多地區(qū)主要是采用煤炭和電加熱來完成這一過程。對于日趨嚴(yán)重的霧霾，節(jié)能環(huán)保的意識逐漸深入人心?？諝庠礋岜眉夹g(shù)是近年來逐漸發(fā)展起來的，可以達(dá)到節(jié)能減排的效果。而且外面的天氣環(huán)境對于熱泵幾乎不受影響，溫度控制也能夠達(dá)到比較高的精準(zhǔn)度。要著力發(fā)展新能源已經(jīng)是目前節(jié)能減排最主要的一種方式，減少對非再生能源的利用勢在必行。選用新型空氣源熱泵作為新型節(jié)能裝置能夠很好的對目前的能源消耗是一個很好的選擇。在全球能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，隨著近幾年來的情況來說，我國的工業(yè)化和現(xiàn)代化走上了發(fā)展的快速路。發(fā)展與進(jìn)步不可避免地導(dǎo)致了人民日常生活對于能源的消耗增加，而目前我國主要面臨的是能源的短缺問題；我國目前主要面臨的問題有人民已經(jīng)實現(xiàn)了溫飽，現(xiàn)在在追求生活舒適度過程中導(dǎo)致了能源的大量消耗，對于能源消耗的最大一部分就是建筑耗能。對于北方大部分地區(qū)，冬天采暖是一件很困難的事情，這需要大量的建筑能耗。熱泵能夠很好的解決這其中大部分的能源消耗，能夠?qū)崿F(xiàn)一個節(jié)能的過程[4]。通過研究高溫?zé)岜玫目刂葡到y(tǒng)的研究從而能夠達(dá)到對整個系統(tǒng)實現(xiàn)高效性和穩(wěn)定性，能夠進(jìn)一步提升熱泵的工作效率。空氣源熱泵技術(shù)是逐步近些年來逐漸發(fā)展起來的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的效果。而且外面的天氣環(huán)境對于熱泵幾乎不受影響，溫度控制也能夠達(dá)到比較高的精準(zhǔn)度。目前全球面臨著自然資源短缺，人類生產(chǎn)生活需要大量資源，而人類目前面臨著資源逐步減少，要著力發(fā)展新能源已經(jīng)是目前節(jié)能減排最主要的一種方式，減少對非再生能源的利用勢在必行。選用新型空氣源熱泵作為新型節(jié)能裝置能夠很好的對目前的能源消耗是一個很好的選擇。1.2供暖系統(tǒng)概述1.2.1集中供暖系統(tǒng)簡介熱源、熱網(wǎng)和熱用戶是集中供暖系統(tǒng)的三大組成部分。熱水采暖系統(tǒng)是集中供暖系統(tǒng)中最常見的，常見于北方寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)。熱水采暖系統(tǒng)利用熱源對以不同形式循環(huán)的循環(huán)水進(jìn)行加熱然后循環(huán)水經(jīng)過散熱器，散熱器釋放循環(huán)水中儲存的熱量與房間中的空氣進(jìn)行熱交換，以這種熱交換的方式來提高房間溫度[5]。集中供暖系統(tǒng)的熱源常采用的是區(qū)域大型余熱鍋爐，就是我們常說的鍋爐房，但是有的電廠在冬天會對周圍的小型區(qū)域?qū)嵭袩犭娐?lián)產(chǎn)，即用發(fā)電產(chǎn)生的過熱煙氣作為循環(huán)水的熱源，過熱煙氣作為熱源的優(yōu)點是熱量更大，可以提高加熱循環(huán)水的效率，熱電聯(lián)產(chǎn)這種方式達(dá)到了保護(hù)環(huán)境、降低能耗的目的，集中供暖系統(tǒng)比老式燒煤獨立采暖或者小區(qū)域自行采暖效率更高，也更加安全。同時集中供暖既降低了能耗也保護(hù)了環(huán)境，在滿足居民供暖需求的同時也大大節(jié)約了成本，是一種物美價廉的采暖方式[6]。1.2.2集中供熱發(fā)展?fàn)顩r人類對于火的發(fā)現(xiàn)和使用歷史悠久，在人類漫長的歷史發(fā)展中，從在自然中發(fā)現(xiàn)火種到學(xué)會保存和自行取火，再到利用火源開始進(jìn)行烹煮、照明、取暖等用途，體現(xiàn)出了火對人類發(fā)展的重要性。隨著科技的不斷發(fā)展，人類利用火源取暖的方式也變得多種多樣，由火爐、火炕，逐漸演變成電加熱毯，后來有了每家每戶小型的煤爐取暖，后來響應(yīng)國家發(fā)展，開始發(fā)展區(qū)域型大型集中供暖系統(tǒng)。集中供暖系統(tǒng)就是利用火源加熱水或者水蒸氣，來達(dá)到人類取暖的目的的一種系統(tǒng)，它更適應(yīng)城市的快速持續(xù)發(fā)展，也促進(jìn)了城市清潔能源建設(shè)的持續(xù)發(fā)展[7]。1.2.3國內(nèi)外集中供熱發(fā)展簡介每個國家因為不同的環(huán)境、地勢和所處地帶，所以造就了因地制宜的采暖方式。又因為每個國家的資源種類和資源產(chǎn)能的不同，所以各個國家追求的環(huán)保節(jié)能的采暖方式也大相徑庭。加拿大的水電有著雄厚的資本，所以電采暖是加拿大的主要采暖方式。美國南部的氣候溫和濕潤，居民需要取暖的時間少，所以并沒有建立集中采暖系統(tǒng)，而是以空調(diào)采暖為主。而北部地區(qū)因為冬季寒冷時間較南部地區(qū)時間長，所以大多采用燃油或者燃?xì)獠膳?。中部地區(qū)因為盛產(chǎn)電力，則以電采暖為主。采暖方式最先進(jìn)的是北歐各國，如：丹麥、瑞典、芬蘭等國家，這些國家主要采用熱電聯(lián)產(chǎn)的方式[8]。這種采暖方式既能滿足人民的供暖需求，又能節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。像英國、俄羅斯、東歐各國、我國和日本、韓國等國家，因為處于寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)，所以采用集中供暖是最利于國家持續(xù)發(fā)展的方式，其中，莫斯科擁有世界上最大的熱網(wǎng)、最大直徑的供熱管道、最大功率的熱電廠[9]。而南歐各國因為全年氣候溫暖，大都采用空調(diào)采暖。在我國，因為南北方所處地帶、供暖需求的不同，所以采暖方式也存在差別。所以我國各個地區(qū)的供暖方式也多種多樣，有市政熱力管網(wǎng)、中央空調(diào)系統(tǒng)供暖、地?zé)岵膳?、小區(qū)獨立鍋爐供暖等多種方式[10]。在德國，一般都采用獨立供暖的方式，即幾個用戶共同使用同一個鍋爐，并且在室內(nèi)安裝調(diào)控裝置，這樣居民可以對采暖溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，既便捷又舒適，又可以按照自己的需求節(jié)省開支，十分的人性化[12]。在芬蘭，普遍采用集中供暖的方式，電廠余熱是最普遍的熱源。而在瑞士普遍采用的是區(qū)域供暖或者獨立鍋爐供暖，以柴油機(jī)作為供暖系統(tǒng)的熱源[13]。1.2.4我國集中供熱發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢我國的采暖形式由火堆、火坑、火爐到簡陋的鍋爐供熱，一直發(fā)展到如今完備且覆蓋全面的集中供暖系統(tǒng)，顯示出了國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，也顯示出了人民生活舒適性的提高。近幾年來，我國城市建設(shè)的腳步越來越快，城市人口的不斷增加產(chǎn)生了更大的資源消耗，節(jié)約資源也變得越來越困難[14]。目前國家正處于高速發(fā)展之時人民的物質(zhì)生活水平指數(shù)式提升，并且對生活品質(zhì)也有越來越高的要求，城市供暖如何完善發(fā)展逐漸成為一個重要的問題我國北部寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)主要以燃煤產(chǎn)生的熱量作為熱源，以水作為熱量傳遞的媒介，以散熱器傳遞熱量的傳統(tǒng)取暖方式。通過我國采暖系統(tǒng)和配套設(shè)備的不斷發(fā)展，采暖方式也在不斷地更新變化著，例如為了滿足不同地區(qū)的供暖需求，從熱源種類到配套設(shè)備及形式，均已出現(xiàn)了多元化并存和發(fā)展的市場形式[15]。并且采暖方式的變化對溫度和舒適性的影響也起著決定性作用，常見的室內(nèi)采暖方式分為以下兩種：最傳統(tǒng)也是發(fā)展時間最長的散熱器采暖和地板輻射采暖。地板輻射采暖是將室內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度提升到室內(nèi)空氣溫度以上，減少人體向室內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱[16]。這種散熱方式溫度分布均勻，適用于人體的生理結(jié)構(gòu)，并且由于熱舒適度較低，使得大大提高了人體的舒適度，這是傳統(tǒng)散熱器所達(dá)不到的采暖效果，所以最需要供暖的北方現(xiàn)在大部分新型小區(qū)都采用了地板輻射采暖的采暖方式。但要注意的是，35℃-40℃之間是地板輻射采暖供應(yīng)熱水的最佳溫度[17]。現(xiàn)階段采暖方向自身存在多種發(fā)展方向，像地板采暖系統(tǒng)的發(fā)展就是一種經(jīng)濟(jì)高效的手段，地板采暖，就是地板輻射采暖的簡稱，主要包含著低溫?zé)崴匕宀膳?，發(fā)熱式電暖輻射采暖等，兩類其中又以低溫?zé)崴匕宀膳到y(tǒng)為主[18]。低溫?zé)峁にΦ匕宀膳到y(tǒng)是在室溫的地板下敷設(shè)管子利用管道熱的循環(huán)，使地面通過加熱而上升至規(guī)定溫度，然后再從地面向房間均勻的放射熱能，同時通過在冷熱空氣的自然對流下中在房間內(nèi)創(chuàng)造出理想的體溫分布，達(dá)到身體感覺最舒服的狀態(tài)，是一個理想的采暖系統(tǒng)。導(dǎo)熱線路的輻射加熱系統(tǒng)則是在地板下敷設(shè)導(dǎo)熱線路并以電為主要能量，利用導(dǎo)熱線路所發(fā)出的能量加溫地板，并利用對流換熱加溫周邊空氣[19]。還有就是為更好促進(jìn)綠色可循環(huán)再生利用能源在建筑領(lǐng)域中廣泛的發(fā)展應(yīng)用，提升了太陽能建筑供熱與采暖裝置在建筑與節(jié)能技術(shù)中起到的重大作用[20]。近年來，各級和政府機(jī)關(guān)都普遍對建筑太陽能光伏供熱及采暖應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用的應(yīng)用發(fā)展工作給予到了我們更多高度的高度關(guān)注，與其過去三年相比，編號中國的建筑太陽能建筑供熱和采暖裝置技術(shù)發(fā)展取得到了一個更大層面的快速進(jìn)步，并都已在初步建立形成完善了一套包括相關(guān)技術(shù)規(guī)范、計算機(jī)應(yīng)用設(shè)計開發(fā)軟件規(guī)范和應(yīng)用設(shè)計手冊在內(nèi)建的一個完整供熱技術(shù)體系支撐產(chǎn)業(yè)體系[21]。1.3供熱節(jié)能方法1.3.1太陽能熱泵太陽能熱泵系統(tǒng)由集熱系統(tǒng)和熱泵單元組成，可分為直接膨脹式太陽能熱泵系統(tǒng)（如圖1所示）和間接膨脹式太陽能水泵系統(tǒng)。熱泵系統(tǒng)是集熱器和蒸發(fā)器的組合。圖1-1直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)DX-SAHP系統(tǒng)結(jié)合了蒸發(fā)器和集熱器，使直接膨脹產(chǎn)熱和cop高于單臺熱泵?？紫驈?qiáng)等人設(shè)計了一種帶有微通道電容器的DX-SAHP系統(tǒng)。Cop達(dá)到4.69，大大提高了新系統(tǒng)的節(jié)能效果。根據(jù)集熱循環(huán)與熱泵的耦合方式，idx-sahp系統(tǒng)可分為串聯(lián)、并聯(lián)和混合，分別如圖2、3、4所示。圖1-2串聯(lián)式太陽能熱泵系統(tǒng)圖1-3并聯(lián)式太陽能熱泵系統(tǒng)圖1-4混連式太陽能熱泵系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)是通過蒸發(fā)器的太陽能收集循環(huán)和熱泵循環(huán)的串聯(lián)系統(tǒng)。于立強(qiáng)等人設(shè)計了串聯(lián)蓄熱供暖系統(tǒng)的試驗臺系統(tǒng)，并進(jìn)行了實驗研究。對串級蓄熱供水系統(tǒng)的實驗研究表明，該系統(tǒng)的cop明顯高于空氣源熱泵系統(tǒng)。對于梯級蓄熱供水系統(tǒng)，平均COP為4.1，熱水溫度為55℃。以滿足冬季供暖的需要。并聯(lián)系統(tǒng)是指并聯(lián)互補(bǔ)的太陽能集熱循環(huán)系統(tǒng)和熱泵循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)太陽輻射強(qiáng)時，直接加熱太陽能，當(dāng)太陽光不足時，兩個系統(tǒng)同時循環(huán)熱源或分別為空氣源熱泵。在并聯(lián)系統(tǒng)中，太陽能直接提供熱量，從而降低供暖成本，但室內(nèi)熱波受到太陽輻射的影響，王宇等。太陽能與空氣源熱泵相結(jié)合的建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)?；旌瞎┡且环N串并聯(lián)組合供暖，包括兩個蒸發(fā)器，可以利用太陽能和空氣。兩者相輔相成。在實際應(yīng)用中，混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求控制精度高，并且可以根據(jù)氣候條件改變室內(nèi)溫度變化，以確保供暖的連續(xù)性。通過建立直接膨脹系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和仿真，預(yù)測了系統(tǒng)在不同工況下的性能。最后，提出了電子膨脹閥和變頻壓縮機(jī)，張希榮通過對儲熱水箱的優(yōu)化分析，將原來的儲熱水箱改為地下儲熱水箱，提高了整個系統(tǒng)的效率。研究了相變儲能材料的儲熱特性與儲能性能之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，隨著相變儲能材料儲能溫度的升高，儲水箱的連續(xù)熱水時間增加，對新型太陽能光伏環(huán)熱泵熱水系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明，太陽能供暖系統(tǒng)的年平均利用率為50.9%，太陽能熱水系統(tǒng)的年利用率為50.9%。日供能率為13.7%，與傳統(tǒng)電采暖相比，節(jié)能率為71.3%。1.3.2地源熱泵地源熱泵技術(shù)體系是以巖土體、地面泥土、地下水及地表水為低溫?zé)崃縼碓?，由地源熱泵機(jī)組、地?zé)崮苻D(zhuǎn)換系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)構(gòu)成的供暖中央空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。該體系具有高效率、節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、無污染等優(yōu)勢，且維護(hù)成本低，占地面積少，具有較長使用壽命，除供暖外還可提供生活熱水。土壤源熱泵可分為水平埋管、垂直埋管和螺旋埋管三種形式，三種埋管形式的特點、優(yōu)缺點及常用的布置方式見表1。表1-1土壤源熱泵的分類及特點適用特點常用布置方式優(yōu)點缺點水平理管建筑負(fù)荷較小，有足夠空間，埋深一般在1.2-3m單層或雙層兩種形式，常采用串聯(lián)或并聯(lián)埋管較淺，布管簡單、施工方便，成本較低水泵耗電量大，運行性能不穩(wěn)定，占地面積大垂直埋管建筑負(fù)荷較大，埋深一般在10-100m常用單U型，雙U型或套管占地面積小，運行性能穩(wěn)定，水泵耗電量少鉆井費用高，需進(jìn)行沿途的結(jié)構(gòu)性分析螺旋埋管施工速度快，適用范圍較廣水平螺旋或垂直螺旋與混凝土管樁做成換熱樁結(jié)合了前兩者的優(yōu)點、增加了埋管的長度管道加工困難，阻力大，能耗偏高圖1-5土壤源熱泵埋管布置形式1.3.3空氣源熱泵空氣源熱泵是以空氣為低溫?zé)嵩粗迫「哂诃h(huán)境溫度的熱水（或熱風(fēng)）的熱泵裝置，是重要的采暖和生活熱水設(shè)備之一。利用燃?xì)鈦磉M(jìn)行采暖和利用電能來進(jìn)行采暖，其一是能源效率高，既減少了采暖的能源消耗，又減少了環(huán)境污染，與此同時可夏季制冷，空氣源熱泵采用逆卡諾循環(huán)，冷媒從室外空氣吸收熱量溫度升高達(dá)到沸點，進(jìn)入壓縮機(jī)，氣體壓縮升溫，進(jìn)入水箱和水交換熱量，冷媒冷凝液化通過節(jié)流降壓進(jìn)入熱交換器，再次循環(huán)?？諝庠礋岜脤⒋髿庾鳛槿〉脽崃康膶ο螅恍枰仩t或者相應(yīng)的燃料供應(yīng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和煙氣排放系統(tǒng)，不會造成環(huán)境污染、安全系數(shù)和可靠性高，基本上實現(xiàn)了零排放。低溫空氣源熱泵技術(shù)大大拓寬了空氣源熱泵的應(yīng)用地域和范圍，使其從原來的長江流域以南逐步北擴(kuò)至黃河流域的華北地區(qū)，甚至東北地區(qū)?？諝庠礋岜霉?jié)能的主要原因是，低溫低壓的制冷劑液體從空氣中獲取熱量，再把冷量給空氣，實現(xiàn)熱交換。因為室外空氣進(jìn)行吸收熱量的行為，使其蒸發(fā)變成低T低P的氣體，之后吸收熱量將其稱之為Q1，低T低P的制冷劑氣體在此之后進(jìn)入壓縮機(jī)，壓縮之后就變?yōu)楦逿高P氣體，此時吸收的熱量我們暫且稱之為Q2，之后箱冷卻水與高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)行熱量交換，冷卻水吸收熱量為Q3，此時Q1+Q2=Q3，若無空氣源加熱，單純利用壓縮機(jī)升溫加壓的熱泵，更為節(jié)省能量。如果要是需要使空氣源熱泵系統(tǒng)效率更加的提高，可以利用的方法是補(bǔ)氣增焓系統(tǒng)。或者與其他清潔能源合作，利用太陽能熱泵輔助空氣源熱泵，降低能耗，實現(xiàn)Q1+Q2+Q4=Q3的作用?？諝庠礋岜檬且钥諝鉃榈蜏?zé)嵩粗迫「哂诃h(huán)境溫度的熱水（或熱風(fēng)）的熱泵裝置，是重要的采暖和生活熱水設(shè)備之一。[4]在夏天炎熱，冬天寒冷的地區(qū)，它會使得采暖所用到的能源消耗減少，同時也會使得對環(huán)境的污染變低，在這種情況下也可以進(jìn)行夏季的制冷，空氣源熱泵采用逆卡諾循環(huán)，冷媒從室外空氣吸收熱量溫度升高達(dá)到沸點，進(jìn)入壓縮機(jī)，氣體壓縮升溫，進(jìn)入水箱和水交換熱量，冷媒冷凝液化通過節(jié)流降壓進(jìn)入熱交換器，再次循環(huán)。對空氣源熱泵地暖、燃?xì)忮仩t散熱片式供暖、區(qū)域燃煤鍋爐地暖進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較，結(jié)果顯示：空氣源熱泵地暖年運行費用最低，分別為后兩種方式的40.7%和69.1%，空氣源熱泵耗能較少，尤其是電能，但是卻能產(chǎn)生相比其他熱泵3~5倍的熱能，節(jié)能環(huán)保。室內(nèi)溫度每降低1℃可節(jié)約燃料10%[5]。第2章北方農(nóng)村地區(qū)供熱節(jié)能改造方案設(shè)計2.1空氣源熱泵水地暖的設(shè)計條件163922.1.1原始資料及設(shè)計條件表2-1設(shè)計條件建筑面積室內(nèi)溫度室外溫度水地暖的額定水溫水地暖的最高水溫電壓室內(nèi)溫度水地暖的自來水壓力300m220℃-10℃50℃55℃220V/50HZ330V/50HZ20℃0.3MPa根據(jù)《實用供熱空調(diào)設(shè)計》可得上述的條件。42012.1.2設(shè)計目標(biāo)對天津市某農(nóng)村居民住宅的空氣源熱泵采暖系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，盡管目前國內(nèi)外已經(jīng)有很多研究對空氣源熱泵進(jìn)行了很深入的研究，但是農(nóng)村住宅尚未廣泛使用空氣源熱泵，在煤改電和散煤治理的大背景下，對空氣源熱泵應(yīng)用在農(nóng)村住宅采暖領(lǐng)域是很有必要的，切實為我國節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)并提供理論參考。16292.2設(shè)計圖紙及要求289682.2.1設(shè)計圖紙圖2-1住宅平面圖12772.2.2設(shè)計要求位于天津市薊縣某農(nóng)村居民住宅。冬季寒冷、干燥、少雪。水源為城市給水，熱源采用空氣源熱泵。確定采暖方案，計算采暖負(fù)荷、新風(fēng)量和送風(fēng)量，進(jìn)行水力計算及設(shè)備選型計算。對該采暖系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。編制設(shè)計計算說明書，繪制圖紙一套。24142第3章設(shè)計計算80933.1水地暖系統(tǒng)的設(shè)計計算43123.1.1原始資料及技術(shù)條件建筑面積：300m2室內(nèi)溫度：20℃室外溫度：-10℃水地暖的額定水溫：50℃水地暖的最高水溫：55℃電壓：220V/50HZ330V/50HZ根據(jù)《實用供熱空調(diào)設(shè)計》可得:室內(nèi)溫度：20℃水地暖的自來水壓力：0.3MPa根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》可得天津市薊縣冬季氣象參數(shù)：表3-1冬季氣象參數(shù)冬季氣象參數(shù)冬季大氣壓（kpa）室外供暖計算干球溫度(℃)通風(fēng)計算溫度(℃)室外空調(diào)計算干球溫度(℃)室外平均風(fēng)速（m/s）地表面最冷月平均溫度（℃）102.54-10-4-123-4.2表3-2冷風(fēng)滲透朝向修正冷風(fēng)滲透朝向修正東西南北0.6510.20.617583.1.2建筑條件1.土建資料房屋建筑的材料進(jìn)行了節(jié)能的改造，屋面和墻體的材料都使用了保溫材料，門窗的材質(zhì)斷橋鋁。窗：一般窗子高度1.5m，門，一般普通木門，高2.0m。墻體設(shè)定高度4.5m。2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)指標(biāo)：外墻：37空心磚墻左右各20厚混合砂漿+柱珍珠巖復(fù)合保溫板屋面：120mm厚混凝土+柱珍珠巖復(fù)合保溫板非采暖房間與采暖房間隔墻：100厚空心磚左右各20厚混合砂漿外窗：塑鋼框單層玻璃根據(jù)《實用供熱手冊設(shè)計手冊》第二版可得，表3-3墻體材質(zhì)及傳熱系數(shù)墻體材質(zhì)及傳熱系數(shù)墻體材質(zhì)傳熱系數(shù)k傳熱衰減外墻空心磚墻2.481混合砂漿柱珍珠巖復(fù)合保溫板內(nèi)墻厚空心磚1.670.4厚混合砂漿表3-4屋面材質(zhì)及傳熱系數(shù)屋面材質(zhì)及傳熱系數(shù)材質(zhì)傳熱系數(shù)k傳熱衰減屋面厚混凝土0.90.31柱珍珠巖復(fù)合保溫板表3-5外窗材質(zhì)及傳熱系數(shù)c外窗材質(zhì)及傳熱系數(shù)材質(zhì)傳熱系數(shù)k傳熱衰減單層塑鋼窗單層塑鋼窗4.71194823.2負(fù)荷計算1.室內(nèi)條件：農(nóng)村住宅建筑面積300m2，末端設(shè)施為地板輻射采暖。室內(nèi)壓力稍大于室外大氣壓力；房間設(shè)備負(fù)荷5w/m2；照明：暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器設(shè)于頂棚內(nèi)，上部穿有小孔，照明燈具平均功率為10w/m2。（3-1）-傳熱系數(shù)（）-傳熱面積，m2-室內(nèi)計算溫度，℃-修正系數(shù)-室外計算溫度，℃根據(jù)公式（1）可得，表3-6墻體熱負(fù)荷墻體熱負(fù)荷墻面積（m2）K（w/m2·k）修正系數(shù)負(fù)荷(w)北墻68.582.481.005102.35南墻92.162.481.006856.70西墻45.002.481.003348.00東墻68.582.481.005102.35設(shè)備間外墻47.162.481.003508.70設(shè)備間內(nèi)墻47.161.670.40882.08表3-7其余熱負(fù)荷其余熱負(fù)荷面積（m2）K（w/m2·k）負(fù)荷(w)南窗3.004.70846.00地面300.000.232070.00屋面300.000.758100.00門4.653.60502.202.冷風(fēng)滲透耗熱量：（3-2）n-滲風(fēng)量的朝向修正Cp-冷空氣的定壓比熱容，1.0KJ/(kg/℃)表3-8冷風(fēng)滲透朝向修正冷風(fēng)滲透朝向修正東西南北0.6510.20.6-供暖室外計算溫度下的空氣密度，1.2kg/m33.冷風(fēng)侵入耗熱量：（3-3）4.房間總耗熱量：5.輻射供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷：254743.3利用energyplus進(jìn)行仿真模擬對于300m2的房屋進(jìn)行熱負(fù)荷計算同樣可以使用energyplus（以下簡稱EN）進(jìn)行模擬。1.建立模型對于此次模擬，首先在sketchup草圖大師中根據(jù)所給平面圖（圖1）畫出模型（圖2，3），如圖所示；圖3-SEQ圖\*ARABIC2正視圖圖3-SEQ圖\*ARABIC3頂視圖模型長20.48m，寬15.48m。模型建立完成后，利用openstudio導(dǎo)出idf文件。進(jìn)行模擬將導(dǎo)出完成的idf文件以及在官網(wǎng)下載的天氣文件（.epw）導(dǎo)入EPlaunch，如圖4；點擊Edit-IDFEDitor進(jìn)行材質(zhì)，溫度和條件的設(shè)置。如圖5；之后點擊圖3紅色處simulate,進(jìn)行模擬。圖3-SEQ圖\*ARABIC4圖3-SEQ圖\*ARABIC53.模擬結(jié)果在模擬結(jié)束后，通過spreadsheets和Table導(dǎo)出最后模擬結(jié)果。如圖3-6。圖3-SEQ圖\*ARABIC6最后結(jié)果模擬得出38.81kw,與計算負(fù)荷相差不大。225253.4地暖盤管的設(shè)計計算設(shè)定供水溫度為50℃，根據(jù)《供熱工程》回水溫度不可大于10℃，所以選擇40℃回水。選擇地暖盤管為200mm，的復(fù)合管。將材料選定為鋁塑復(fù)合材質(zhì)。在此次設(shè)計中準(zhǔn)備將內(nèi)熱源設(shè)定為加熱管這一系統(tǒng)：（3-4）cp-水的比熱容，ts-熱水供水溫度，℃-熱水回水溫度，℃ms-熱水的質(zhì)量流量，kg/s，V-地板體積，m3Q=41.80kw;水的比熱容為;ms=0.97kg/s又因為(3-5)V=3.09m/s233273.5空氣源熱泵機(jī)組的設(shè)計計算3.5.1壓縮機(jī)的選型計算1.制熱量為41.80kw，制冷劑選用R222.:天津市薊縣這一地點的冬季室外環(huán)境溫度根據(jù)參考文獻(xiàn)可知為-10℃，所以在此次設(shè)計中t0=-14℃。3.:在此次設(shè)計中水地暖的供水的溫度暫時設(shè)定為50℃，所以之后取tk=53℃4.過熱度:壓縮機(jī)的吸氣溫度暫時設(shè)定為-10℃，所以過熱度設(shè)定為5℃。5.制冷循環(huán)熱力計算壓縮機(jī)的為0.75。壓焓圖如圖所示：圖3-SEQ圖\*ARABIC7壓焓圖這一時刻0點就是蒸汽達(dá)到了飽和的狀態(tài)，在這一時刻的1點表示蒸汽到達(dá)過熱程度，1-2表示制冷劑處于系統(tǒng)與外界無能量交換的狀態(tài)和過程下，從2出來經(jīng)過3到達(dá)4狀態(tài)點表示此時的制冷劑正在進(jìn)行熱量交換，被冷卻和冷凝，此時的4-5顯示的是制冷劑正在處于節(jié)流的過程，在節(jié)流中制冷劑的壓力和濕度都會有一定幅度的進(jìn)行降低和減少，h不變。5-1表示制冷冷卻和冷凝過程劑的蒸發(fā)過程，準(zhǔn)備采用的制冷劑為R22。[8]（1）壓焓圖參數(shù)值查詢R22的熱力性質(zhì)表和圖，表3-9熱力性質(zhì)表R22熱力性質(zhì)表溫度（℃）h（KJ/kg）0-14403.5512405.782s97.43458.32115.18474.5353267.08448260.475-14183.83熱力計算：1.：（3-6）2.：（3-7）3.：（3-8）4.：（3-9）5.：（3-10）6.：（3-11）7.：（3-12）此次設(shè)計中將取值為0.95；8.壓縮機(jī)的：（3-13）9.壓縮機(jī)的：（3-14）10.壓縮機(jī)的（本設(shè)計中將取值為0.75）：（3-15）11.壓縮機(jī)軸的（本設(shè)計中將ηm取值為0.92）：（3-16）12.壓縮機(jī)電機(jī)的Pei（本設(shè)計中將ηmo取值為0.86）:（3-17）（3-18）13.EER： （3-19）3.5.2冷凝器對冷凝器的參數(shù)進(jìn)行選擇對于冷凝器的參數(shù)選擇，在本次設(shè)計我們將冷卻水進(jìn)水口的溫度tw1暫時設(shè)定為50℃，出水口的溫度tw2暫時設(shè)定為40℃。（3-20）冷凝器的管內(nèi)的水的流動速度：；冷凝器的管內(nèi)的冷卻水的污垢系數(shù)：；在此次設(shè)計中準(zhǔn)備選用的冷凝器的內(nèi)管的大小是內(nèi)徑為19毫米，也就是的，選擇的形式是一種低翅片管，關(guān)于它結(jié)構(gòu)參數(shù)都在表3-10中：表3-10翅片管結(jié)構(gòu)參數(shù)翅片管結(jié)構(gòu)參數(shù)sf（mm）hdi1445.918.9每米管長各有關(guān)換熱面積：（3-21）（3-22）（3-23）（3-24）（3-25）由《小型制冷裝置》查表可得，當(dāng)tk=53℃，t0=-14℃，c0=1.50，冷凝熱負(fù)荷，（3-26）2.冷凝器的內(nèi)管的根數(shù)根據(jù)上述條件算出水的平均溫度tm=45℃，那么在這種情況下它的，cp=4.1805,式3-27計算冷卻水的qv：（3-27）內(nèi)管n：（3-28）3.冷凝器的傳熱計算[10]首先要選取在水的那一側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，當(dāng)時，此時的運動粘度應(yīng)該為，根據(jù)下方的式子，可以算出水的那一側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；（3-29）由上式能夠計算出此時水在管內(nèi)的狀態(tài)，由式子看出此時的水應(yīng)該為湍流，那么就應(yīng)該將套管盤成的螺旋盤管，這個螺旋盤管的半徑為，盤管水的那一側(cè)的修正系數(shù)由下式計算：（3-30）則水的那一側(cè)的表面換熱系數(shù)[11]（3-31）查表3-11我們可以發(fā)現(xiàn)制冷劑R22的參數(shù)，它在的時候，。查表3-4我們可以發(fā)現(xiàn)4號管取冷凝器制冷劑為R22的機(jī)器的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由式3-32計算得到：（3-32）我們?nèi)≈底香~的聯(lián)立上面的方程，代入數(shù)據(jù)，可以得到下面的式子：（3-33）（3-34）的單位：，的單位：解出方程式設(shè)定那么本次設(shè)計中冷凝器的傳熱面積應(yīng)該為：（3-35）本次設(shè)計中所需要的低翅片管的總管長：（3-36）本設(shè)計中準(zhǔn)備采用三根套管來進(jìn)行并聯(lián)連接這種結(jié)構(gòu)，每一根套管將要被穿進(jìn)一根低翅片管內(nèi)部，那么套管的長度應(yīng)該為7.3m，這些可以計算得到。（4）冷凝器結(jié)構(gòu)[12]外管：選取的為無縫鋼管，其內(nèi)徑的大小：。將其管彎曲為螺旋盤管，獲得的，進(jìn)出口端那兩面應(yīng)該要朝向一個地方。每一個螺旋管高度大概應(yīng)該為0.232m，三個一模一樣的螺旋盤管互相重疊放置在一起，那么就能得到冷凝器的h為0.696m。3.5.3節(jié)流機(jī)構(gòu)的分類節(jié)流機(jī)構(gòu)分為：浮球式膨脹閥、手動膨脹閥、熱力膨脹閥、阻流式膨脹閥等。節(jié)流閥主要用于節(jié)流降壓和控制制冷量的流量。安裝位置一般在冷凝器或觸流器之后，并且在蒸發(fā)器之前，節(jié)流閥壓差一定時，其流量的變化一般是由節(jié)流閥的開口度大小決定的?；驹硎瞧仁垢邏阂后w系統(tǒng)的制冷劑流經(jīng)節(jié)流閥產(chǎn)生的局部阻力損失（或沿路徑損失），使制冷劑壓力急劇下降，而部分液體制冷劑蒸發(fā)并吸收潛熱使得制冷劑變?yōu)榈蛪汉偷蜏亍＃?）浮球節(jié)流閥①浮球節(jié)流閥的工作原理：浮球節(jié)流閥可以進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。滿液式蒸發(fā)器的液面變化會致使供液量發(fā)生變化，于此同時我們可以通過控制蒸發(fā)器的液面高度達(dá)到節(jié)流降壓的目的。當(dāng)液面高度上升到合適的高度時，浮球節(jié)流閥關(guān)閉。它最為廣泛應(yīng)用的是一種低壓浮球閥，一般在氨制冷系統(tǒng)中。低壓浮球閥可以被分為兩種，即直通式和非直通式兩種。直通浮球節(jié)流閥的特點是，全部液體制冷劑進(jìn)入容器后首先會通過節(jié)流閥的閥孔進(jìn)入到浮球室，然后再進(jìn)入容器。非直通式浮球節(jié)流閥的特點是，閥座裝在浮球室外，經(jīng)節(jié)流后的制冷劑不需要通過浮球室而沿管道直接進(jìn)入容器。因此，浮球室的液面較平穩(wěn)，但其結(jié)構(gòu)與安裝均較復(fù)雜。[13]手動膨脹閥：手動膨脹閥的外形與普通截止閥沒有太大的區(qū)別，是最原始的節(jié)流閥。手動節(jié)流閥常用于冷庫、試驗系統(tǒng)，主要功能是分流，也可以在制冷系統(tǒng)中作為安裝在旁通管路上的備用閥。它由閥體、閥芯、閥桿、手輪和螺栓等零件組成手動膨脹閥和普通的截止閥在結(jié)構(gòu)上的不同之處主要是閥芯的結(jié)構(gòu)與閥桿的螺紋形式。運行方式：利用閥芯與閥座間隙變化來調(diào)節(jié)工質(zhì)通過量。它只能控制管路的通斷，但無法進(jìn)行精準(zhǔn)控制流量，產(chǎn)生合適的節(jié)流作用。（3）熱力膨脹閥：用于干式蒸發(fā)器。熱力膨脹閥通過感溫包內(nèi)冷媒蒸氣壓力與信號壓力之差，來控制蒸發(fā)器出口過熱度?？刂七^熱度的原因是：1.避免濕壓縮；2.避免蒸發(fā)器的相變換熱面積減?。?.避免COP降低；4.調(diào)節(jié)冷媒。熱力膨脹閥分為不同的類型：外平衡式、內(nèi)平衡式。內(nèi)平衡式熱力膨脹閥：用蒸發(fā)器的入口壓力來代表蒸發(fā)壓力。適用于沿程阻力偏小的蒸發(fā)器。目前常用的小型R22熱力膨脹閥多為薄膜式內(nèi)平衡熱力膨脹閥。在其中內(nèi)平衡式熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)特點是：金屬膜片的兩側(cè)工質(zhì)來自感溫包和閥出口。原理：當(dāng)膨脹閥收到感溫包內(nèi)的工質(zhì)壓力時，開啟；當(dāng)收到制冷劑蒸發(fā)壓力和彈簧力時關(guān)閉。外平衡式：適用于蒸發(fā)器出入口壓力降大的情況下。結(jié)構(gòu)特點：金屬膜片兩側(cè)工質(zhì)來自感溫包和蒸發(fā)器出口。原理：當(dāng)膨脹閥收到感溫包內(nèi)的工質(zhì)壓力時，開啟；當(dāng)收到制冷劑蒸發(fā)壓力和彈簧力時關(guān)閉。阻流式膨脹閥：利用壓力差來進(jìn)行制冷劑的流量控制，來節(jié)流降壓。它的供流取決于入口壓力和過冷度。長度：1-6m；內(nèi)徑：0.5-2mm。一般應(yīng)用于負(fù)荷較小且有穩(wěn)定的壓力的制冷系統(tǒng)中。特點：成本低，便于安裝，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性極強(qiáng)，但是對制冷劑流量調(diào)節(jié)的效果不好；系統(tǒng)停止運行后，壓力會自動平衡，可以減輕再次啟動的負(fù)荷。電子膨脹閥：電子膨脹閥類型：電動型和電磁型。電動型：開位相比較于其他膨脹閥更準(zhǔn)確，調(diào)整完畢后，就不需要帶電了，更加可靠，性能好；但是調(diào)節(jié)的速度較慢。電磁型：定位準(zhǔn)確，可靠性不高，帶電工作，調(diào)節(jié)速度相較于其他膨脹閥更快。電磁膨脹閥的特點：可以自由確定不同蒸發(fā)溫度下的過熱度，熱慣性小。根據(jù)以上不同結(jié)論，本設(shè)計決定采用電子膨脹閥，其可以達(dá)到精準(zhǔn)調(diào)節(jié)制冷劑流量，對蒸發(fā)器的傳熱面積實現(xiàn)充分利用，同時又可防止“液擊”的目的，3.5.4電子膨脹閥的選擇適用環(huán)境溫度：-30℃-+90℃，適用介質(zhì)：R22R134AR407R410A和冷凍油。表3-10電子膨脹閥型號R22名義容量kw匹配功率（HP）閥口徑mm最大動作壓差DPF1.871~21.82.26DPF2.08.751.5~2.522.26DPF2.210.52~32.22.26DPF2.417.53~52.42.26DPF2.819.34.5~6DPF3.0215~632.26選擇型號DPF2.8，功率4.5-5.5HP，閥口徑2.8mm，R22最大動作壓差2.26MPa。160913.6保溫水箱的設(shè)計計算本設(shè)計中將我們選取的熱水箱尺寸定為：H=1m，R=0.2m。，熱水箱的形狀設(shè)定為圓柱形；（3-37）-厚度，mm；=1.0-2.0；-熱導(dǎo)率，W/（m·℃）；F-內(nèi)表面積，㎡；-溫度差，℃；-允許的下降幅度，℃；M-熱水的質(zhì)量，t；隔熱材料在此次設(shè)計中選擇Polyurethanefoam：，℃，，，代入上式中就可以得到：（3-38）則根據(jù)式3-38可得：保溫層的厚度為21mm。281493.7空氣源熱泵型號選擇根據(jù)上述結(jié)果和選型，最后選擇開利30RQ039，其工作參數(shù)如表3-11；表3-11空氣源熱泵型號參數(shù)型號名義制冷量（kw）名義制熱量(kw)壓縮機(jī)輸入功率制熱（kw）運行重量-單泵（kg）壓縮機(jī)冷凝器水泵類型30RQ03938.741.812.2535全封閉渦旋壓縮機(jī)銅管鋁翅片盤管臥式單級離心泵15926第4章供熱節(jié)能自動控制方案318654.1自動溫控為了達(dá)到自動調(diào)節(jié)溫度，并且符合上述條件的效果，調(diào)整流量和冷媒量；通過設(shè)定的溫度，由閥門來控制開關(guān)，水的出水溫度為50℃，當(dāng)水溫降低到48℃以下時，應(yīng)對電子膨脹閥進(jìn)行控制，高于53℃時，同樣通過調(diào)節(jié)膨脹閥來調(diào)節(jié)冷媒，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的溫度時，膨脹閥為關(guān)閉的狀態(tài)，當(dāng)沒有到達(dá)設(shè)定溫度時，則呈現(xiàn)開啟狀態(tài)。75664.2自動防凍控制在停機(jī)或者待機(jī)的狀態(tài)下，當(dāng)停機(jī)時間超過30分鐘的時候，水泵打開；當(dāng)連續(xù)運行的時間長度超過了20分鐘之后，尤其是T出仍然小于等于6℃的時候，就會自動開啟加熱到T出≥12℃；如果這時發(fā)現(xiàn)T出大于6℃，那么水泵關(guān)閉。在待機(jī)時檢測到水的溫度過于低需要防凍的保護(hù)時，自動的啟動泵。第5章結(jié)論面對人口數(shù)量激增的態(tài)勢，環(huán)境惡化，資源分配不足等一系列問題，帶給了人們不小的挑戰(zhàn)，同時，人們對于能源的需求日益增長也加重傳統(tǒng)能源利用的負(fù)擔(dān)，所以全世界將解決問題的方法關(guān)注在了如何合理利用新能源。而太陽能熱利用局限性,在于日照強(qiáng)度不足的天氣難以保證滿足建筑的熱負(fù)荷需求。此次設(shè)計以北方冬季的供暖為目標(biāo)，使用空氣源熱泵系統(tǒng)為主要題目，對農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行了較為完整的供暖系統(tǒng)的設(shè)計。首先借助互聯(lián)網(wǎng)和書籍查閱了天津市近十年的氣象數(shù)據(jù)，是設(shè)計的室外計算參數(shù)明確。然后通過設(shè)計手冊對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了材質(zhì)的選擇。然后根據(jù)其他不同的需求對整個建筑進(jìn)行熱負(fù)荷的設(shè)計計算。其次根據(jù)計算出的風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量確定送風(fēng)溫度設(shè)備的選擇和施工方式。最后對供熱節(jié)能自動控制方法進(jìn)行設(shè)計，說明空氣源熱泵機(jī)組與傳統(tǒng)機(jī)組的相比的優(yōu)勢在何處。本次設(shè)計是工科專業(yè)中很貼合實際工程的一次設(shè)計，必須查閱相關(guān)最新的參考文獻(xiàn)和新版的規(guī)范手冊，在了解設(shè)計框架的同時還要注意設(shè)計中的各方面細(xì)節(jié)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出的系統(tǒng)才能符合如今社會的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]趙安軍,周夢,于軍琪,等.基于分布式群控技術(shù)的高層建筑集中供暖系統(tǒng)控制與優(yōu)化研究[J].建筑科學(xué),2020,36(6):12.[2]任德瑜,于延晨,劉國強(qiáng),等.某高校集中供暖系統(tǒng)節(jié)能控制改造與效果分析[J].建筑節(jié)能,2018,46(10):6.[3]徐寶萍,張超,王錫.集中供暖系統(tǒng)末端室溫調(diào)控機(jī)理及特性分析[J].區(qū)域供熱,2018(6):6.[4]李征.基于熱量控制法在集中供暖系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)中的應(yīng)用分析[J].區(qū)域供熱,2021(3):9.[5]張曉靈,楊寶銳,邊海軍,等.乏汽余熱梯級回收集中供暖系統(tǒng)的運行分析[J].暖通空調(diào),2018,48(10):5.[6]趙會剛,徐俊芳,李鑫,等.區(qū)域燃?xì)忮仩t集中供暖系統(tǒng)冷凝式煙氣熱回收方式淺析[C]//國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會.2019.[7]徐太穆,王俊康.關(guān)于集中供暖系統(tǒng)中各換熱站的運行調(diào)節(jié)與管理[C]//2018供熱工程建設(shè)與高效運行研討會論文集.2018.[8]李昶昊.集中供熱換熱站優(yōu)化配置及運行分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2018,000(032):2616.[9]E.B.Penrod.K.V.Prasanna.DesignofaFlat-PlateCollectorforaSolarEarthHeatPump[J].SolarEnergy.1962,6(1);9-22.[10]SalouxEtienneandCandanedoJoséA.Model-basedpredictivecontroltominimizeprimaryenergyuseinasolardistrictheatingsystemwithseasonalthermalenergystorage[J].AppliedEnergy,2021,291.[11]S.Canbazo?lu.EnhancementofSolarThermalEne