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浅层地热能在集中生活热水系统应用探讨及其工程设计

  • 简介:农业工程学院毕 业 论 文浅层地热能在热水系统中的利用初探及其工程设计姓 名 院(系) 机电工程学院专业班级 热能与动力工程042班学 号 指导教师 职 称 副教授论文答辩日期 2008年 5 月 28 日农业工程学院教务处制学......
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[目录]
1  浅层地热能在集中生活热水系统应用探讨
2  工程概况及方案的确定
3  生活热水设计标准与相关参数计算
4  集中热水系统方案设计
5  室内热水供、配水子系统设计计算
6  室内系统设备选型
7  室外吸热子系统设计
8  室外系统设备选型
9  控制方案与计费
10  总结
11  设计说明书

[摘要]
随着生活水平的提高,人们对居住环境的要求越来越高,集中生活热水系统在许多)公共建筑中越来越普及。集中生活热水系统作为公共住宅建筑的能耗大户,方案的选择与设计对建筑节能尤为重要。本着“节能、经济、舒适、环保”的原则,本文初步探讨了浅层地热能在集中生活热水系统中应用的技术可行性和节能效果,并以农业工程学院白云新校区学生公寓A栋为对象,完成其地源热泵集中生活热水系统工程设计。
本设计的内容主要包括:热水量与耗热量的计算,热水系统整体方案研究和设计,室内热水供、配水子系统设计计算,室外吸热子系统设计,主要设备计算与选型,系统能耗分析,简单控制方案。
通过在新校区学生公寓的设计计算,理论上验证其在集中热水系统中是一种可行的节能的方案。充分显示了它在节能方面的优势,能耗系数达到3.3左右,是建筑降耗的重要方式之一。

[正文]
1  浅层地热能在集中生活热水系统应用探讨
1.1  引言
随着生活水平的提高,人们对居住环境的要求越来越高,集中生活热水系统在许多高档小区和公共建筑中越来越普及了。为适应新形势的发展要求,许多新建的高校学生公寓都提供集中热水供应。在集中热水系统普及的同时,合理选择系统方案显得越来越重要,因为生活热水供应是建筑的能耗大户之一,根据估算,为满足全国城镇居民生活热水供应(日人均耗用热水25—35升/日),一年约要耗用相当于1750亿到2450亿度电的能量[1]。而集中热水系统设计运行年限都很长,一旦方案确定,其能耗都比较稳定了,系统方案对建筑能耗的影响就更大了。因此,学生公寓如果在规划建设前期合理地选择系统方案,不但能减轻学校的投入,也能减轻学生的负担。
目前,集中生活热水系统的热源主要有:太阳能供热、锅炉供热、电热供热、热泵供热和热电联供。广东地区日照较少,在我国属太阳总辐射照度较少的地区之一,年日照百分率只有35%~50%[2]。尤其在需热量较大的冬季,太阳能反而偏低,需要其它热源补充热量,不适合广东高校。而锅炉供热、电热供热的能效比不高,一般低于1,热电联供则需要有电厂而限制了其应用。利用浅层地热能的地源热泵供应热水的集中生活热水系统方案,是不是一个合理的方案?本设计将从节能、经济、环保、适用等原则出发,以新校区学生公寓为工程实例,结合广东气候特点、综合投资收益、能源利用效益、收费方案等方面分析考虑,初步探讨浅层地热能在集中热水系统的利用。
1.2  浅层地热能介绍
1.2.1  浅层地热利用原理
浅层地热能是地球在接受了太阳的辐射后,在地球浅层蕴藏着一定的热能。浅层地热能是地球热能的重要组成部分,是目前地热能利用的主要形式。浅层地热能的温度略高于当地平均气温3~5℃[3],全年温度相对比较稳定,波动性小,一般为10℃~25℃[4]。
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[参考文献]
[1] 胡蓓.简述热泵用于热水系统的优势[J].四川建筑科学研究,2007, 33(3):179-181.
[2] 华南理工大学.建筑物理[M].广州:华南理工大学出版社,2002.
[3] 陶庆法,胡杰.浅层地热能开发利用的现状、发展趋势与对策[J].地热能,2007,(2):5-10.
[4] 刘东,陈沛霖,张旭.地源热泵的特性研究[J].流体机械,2001,29(7):67—68.
[5] 裴清清,杜文淳,刘威.地源热泵在广东地区空调工程中应用可行性分析[J].制冷,2005,24(4):66-70.
[6]侯树强,王灿星,林建忠.叶轮机械内部流场数值模拟研究综述[J].流体机械,2005,33(5):30-34.
[7] 胡松涛,郭潇潇,李绪泉.地源热泵技术在生活热水供应中的应用[J].流体机械,2007,35(9):62-64.
[8] Gregory Rosenquist and Peter Chan, Alex Lekov. Consumer Life-Circle cost Impacts of Energy-Efficiency Standards for Residential-Type Central Air Conditioner and Heat Pump[J] . Ernest Orlando lawrence Berkeley National laboratory.
[9] 徐伟等译.地源热泵工程技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[10] 陈燕民,刘伟.地热及地源热泵技术在我国的应用[J].中国住宅设施,2007, (7):61-63.
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[原文截取]
农业工程学院
毕 业 论 文
浅层地热能在热水系统中的利用初探及其工程设计
姓 名
院(系) 机电工程学院
专业班级 热能与动力工程042班
学 号
指导教师
职 称 副教授
论文答辩日期 2008年 5 月 28 日
农业工程学院教务处制
学生承诺书
本人郑重承诺:所呈交的毕业论文是本人在导师的悉心指导下独立进行研究所得的成果。除了文中已用特别标志加以标记的引述内容之外,本论文不含有任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本文研究做出过重要贡献的个人和集体,均已在文中的致谢部分里面以明确的方式标明。本人完全可对本论文研究的真实性负责。
签名:
日期:
摘 要
随着生活水平的提高,人们对居住环境的要求越来越高,集中生活热水系统在许多)公共建筑中越来越普及。集中生活热水系统作为公共住宅建筑的能耗大户,方案的选择与设计对建筑节能尤为重要。本着“节能、经济、舒适、环保”的原则,本文初步探讨了浅层地热能在集中生活热水系统中应用的技术可行性和节能效果,并以农业工程学院白云新校区学生公寓A栋为对象,完成其地源热泵集中生活热水系统工程设计。
本设计的内容主要包括:热水量与耗热量的计算,热.....
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