基本信息
- 項目名稱：
- 地下水—熱泵處理空氣的一體化空調系統(tǒng)
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品首次提出一種可直接利用地下水所儲存低品位能量預處理新風的復合式熱泵空調系統(tǒng)，實現(xiàn)可再生能源地熱能高效利用，屬于可再生能源利用技術。該系統(tǒng)具有高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點。其最大的優(yōu)點在于其經(jīng)濟效益，與傳統(tǒng)地下水源熱泵空調系統(tǒng)相比，在新風比10%時，新系統(tǒng)壓縮機耗功量約下降10%，即運行費用降低10%，空調系統(tǒng)總投資減少，回收期縮短。同時，該系統(tǒng)還可節(jié)省地下水循環(huán)量約30%。
- 詳細介紹：
- 本作品首次提出一種可直接利用地下水所儲存低品位能量預處理新風的復合式熱泵空調系統(tǒng)，實現(xiàn)可再生能源地熱能高效利用，屬于可再生能源利用技術。該系統(tǒng)具有高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點。其最大的優(yōu)點在于其經(jīng)濟效益，與傳統(tǒng)地下水源熱泵空調系統(tǒng)相比，在新風比10%時，新系統(tǒng)壓縮機耗功量約下降10%，即運行費用降低10%，空調系統(tǒng)總投資減少，回收期縮短。同時，該系統(tǒng)還可節(jié)省地下水循環(huán)量約30%。 本產(chǎn)品可望成為未來地下水源熱泵空調發(fā)展的重要方向。由于該系統(tǒng)利用天熱能量直接供冷/供熱，節(jié)省高品位電能。因此，該新系統(tǒng)在開發(fā)利用可再生能源的建筑空調領域具有重要應用推廣價值，特別是在冬冷夏熱水資源豐富的國家和地區(qū)具有更加廣闊的應用前景。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本作品旨在提供一種提高地熱能利用效率而降低地源熱泵能耗的一體化空調系統(tǒng)。本作品的技術關鍵在于設計一個由地下水新風預處理系統(tǒng)和地下水源熱泵空調系統(tǒng)復合的系統(tǒng)，系統(tǒng)需要設置新風熱質交換設備以實現(xiàn)地下水對新風預處理。 本作品創(chuàng)新點是直接利用地下水所儲存低品位能量對新風預處理，實現(xiàn)可再生能源地熱能高效利用，節(jié)能效果顯著，同時節(jié)省地下水循環(huán)量。主要技術指標：室外干球溫度35.6℃、濕球溫度27.4℃、地下水溫16℃、新風占總送風量10%～30%時，復合式熱泵空調系統(tǒng)較傳統(tǒng)地下水熱泵節(jié)約電能10%～30%，地下水循環(huán)量較傳統(tǒng)系統(tǒng)也有所減少。
科學性、先進性
- 傳統(tǒng)的地下水源熱泵都是通過地下水直接與熱泵機組內換熱器換熱而實現(xiàn)制冷或制熱的，其最大缺點在于無法實現(xiàn)直接利用地下水所儲存的天然能量。本作品的先進性在于先使用新風熱質交換設備的地下儲能直接對新風進行預處理，再進入間接利用地熱能的熱泵機組所主導的空氣處理過程。因地下水所儲存天然冷量/熱能直接用于承擔室外新風的全部顯熱負荷及部分潛熱荷，從而節(jié)省熱泵機組制冷量/制熱量，熱泵機組耗電量也因此減少，總體上通過有效利用低品位地下水儲能而節(jié)省高品位電能。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 1、實物、產(chǎn)品 2、現(xiàn)場演示 3、圖片 4、樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本作品具有高效節(jié)能的顯著優(yōu)勢，適合于較大新風量的空調建筑中，該作品通過直接利用低品位地下水所儲存的冷量/熱能預處理新風，減少熱泵所承擔的負荷，因此，本作品具有節(jié)省化石能源、減少溫室效應氣體排放、節(jié)省高品位電能和降低運行費用等優(yōu)點。與傳統(tǒng)地下水源熱泵空調系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)初投資相當，在室外新風量占總送風量10%～30%條件下，該系統(tǒng)可節(jié)能10%～30%，即降低運行費用10%～30%，空調系統(tǒng)總投資減少，回收期縮短。本作品在冬冷夏熱水資源豐富的國家和地區(qū)有廣闊的應用前景。
同類課題研究水平概述
- 能源與可持續(xù)發(fā)展的問題已引起了全人類的極大關注。國家能源“十二五”規(guī)劃綱要中明確提出，到2020年非化石能源在國家能源消耗中的比例要達到15%。因此，重點發(fā)展非化石能源已經(jīng)成為當前我國大力倡導的一項政策。地熱能作為一種可再生的新能源，具有易于開采、潔凈并可以直接利用等優(yōu)點，如能充分合理開采利用，可節(jié)省大量的常規(guī)能源。 地源熱泵作為一種直接利用地熱能的空調設備因其高效、節(jié)能而受到人們的重視。近年來，國內外許多科研機構都對地源熱泵做了大量研究。目前，國外土壤源熱泵的研究熱點集中在埋地換熱器的換熱機理、強化換熱及熱泵系統(tǒng)與埋地換熱器的匹配等方面。國內研究課題熱點集中在地下埋管換熱器性能研究、傳熱強化技術、傳熱模型的理論與實驗研究等方面。此外，國內外一些熱泵設備廠家側偏重于熱泵設備本身性能方面的研究。可見，目前國內外對于地源熱泵系統(tǒng)的研究大都偏向于對熱泵空調整個系統(tǒng)中的熱泵這一獨立部分進行研究，并沒有將熱泵空調系統(tǒng)整體加以考慮進行研究。 因此，本作品將地源熱泵空調系統(tǒng)整體加以考慮后，首次提出了一種由地下水新風預處理系統(tǒng)和地下水源熱泵空調系統(tǒng)復合而成的地源熱泵空調系統(tǒng)。該系統(tǒng)的創(chuàng)新點在于它能夠直接利用地下水儲能處理空氣，即將地下水所儲存的天熱冷量/熱能直接用于承擔室外新風的全部顯熱負荷及部分潛熱負荷，地下水先經(jīng)新風熱質交換設備換熱后再進入熱泵機組換熱，實現(xiàn)地下水儲能的再次利用，熱泵機組僅需承擔室內負荷，從而熱泵機組所承擔負荷大大減少，熱泵機組能耗顯著降低，這樣就間接的節(jié)省了高品位的電能，實現(xiàn)了低品位可再生能源地熱能的直接利用。該系統(tǒng)節(jié)能效果顯著高于傳統(tǒng)地下水源熱泵空調系統(tǒng) ，同時地下水循環(huán)量也明顯減少。
