지상 근원 열 펌프 기술에 논문 오프닝보고

첫째, 주제의 기초와 중요성 :

1. 에 따르면 :

1990 년대 들어서면서 중국의 생활 환경과 산업 생산 환경은 온수 공급 장치를 광범위하게 적용 해 왔으며 온수 공급 장치는 현대 학교의 필수 요소가되었습니다. 1990 년대 중반, 대도시의 전력 공급 부족으로 전력 공급 부서가 수요 관리 및 첨두 충전 (peak-filling)에 관심을 기울이기 시작했으며 히트 펌프 난방 기술이 의제에서 언급되었습니다. 최근 에너지 구조의 변화로 인해 지열 원 히트 펌프 히터의 신속한 개발이 촉진되고 있습니다.

지속적인 생산 및 기술 개발로 인류는 지열 원 히트 펌프 가열 기술에 대한 일련의 개선 작업을 수행함과 동시에 환경 친화적이고 에너지 절약적인 지열 열 펌프 히트 펌프 제품 및 기술을 적극적으로 연구하고 있으며 성숙한 전자 기술을 사용하고 있습니다. 태양 에너지와의 포괄적 인 제어 및 통합은 에너지, 에너지 보존, 환경 보호 및 자연스럽게 불가피한 편안한 환경의 포괄적 인 활용에보다 많은 관심을 기울입니다.

2. 의의 :

지중 열 펌프 기술은 지하 토양, 지하수 및 지하수의 특성을 비교적 안정적으로 이용하며, 전기 에너지를 소비함으로써 저수위 열원의 열을 동절기에 필요한 열원 또는 난방장으로 이동시킨다. 실내의 잔여 열은 냉각 또는 냉각의 목적을 달성하기 위해 낮은 열원으로 전달됩니다. 지상 근원 열 펌프는 인공적인 감기 및 열원을 필요로하지 않으며 보일러 또는 시립 파이프 네트워크 및 중앙 공조 시스템과 같은 전통적인 난방 방법을 대체 할 수 있습니다. 겨울에는 보일러를 대체하여 토양, 지하수 또는 지표수에서 열을 추출하여 건물을 가열하며 여름에는 일반 공기 조절기를 대체하여 토양, 지하수 또는 지표수에서 건물로 열을 방출 할 수 있습니다. 동시에, 그것은 또한 세 갈래의 방식 인 가정용 물을 공급할 수 있으며, 효과적으로 에너지를 사용하는 방법입니다. 일반적으로 히트 펌프의 열원 및 히트 싱크에 따라 세 가지 범주로 나뉩니다.

공기 소스 열 펌프 시스템 ashp

수원 열 펌프 시스템 wshp

그라운드 소스 열 펌프 시스템 gshp

1 차 매체와 2 차 매체에 따라 히트 펌프 시스템을 다르게 호출하는 사람들이 있습니다.

공기 --- 물 열 펌프 시스템

물 --- 공기 열 펌프 시스템

물 --- 물 열 펌프 시스템

공기 --- 공기 열 펌프 시스템

이들은 모두 열원, 히트 싱크 및 공조 시스템 용 전달 매체를 포함하여 형성됩니다.

국제 표준에 부합하려면 국제 관례에 따라 이름을 지어야합니다. 1997 년에 표준 용어는 미국 ashara에 의해 통일되었으며, wshp와 gshp는 모두 gshp- 접지 소스 열 펌프 시스템이라고합니다.

더하여, 우리가 배우고 토론하게 쉽게하기 위하여는, 지상 근원 열 펌프 옥외 에너지 교환 체계의 몇몇 개념을 소개하십시오 :

토양 관 시스템 ---- 토양 열교환 기

지하수 시스템

지표수 시스템

이들은 지열 원 열 펌프의 열원 또는 열 싱크입니다.

그림 1.1 토양 열교환 기 다이어그램

그림 1.2 토양 열교환 기 다이어그램

그림 1.3 지표 수 시스템 다이어그램

그림 1.4 지하수 시스템 도표

둘째, 국내외 연구 현황 및 개발 동향

1. 지상 근원 열 펌프의 발달 역사

그라운드 소스 열 펌프는 효율적이고 에너지 절약 적이며 친환경적이며 지속 가능한 개발에 도움이되는 첨단 기술입니다. 이 기술은 1912 년에 처음 시작되었으며, 스위스 주얼리는 "지열 열 펌프"라는 개념을 제안했습니다. 1946 년에 미국은 지열 원 열 펌프에 대한 체계적인 연구를 시작했으며 오레곤에 최초의 지열 원 열 펌프 시스템이 건설 되었기 때문에 작업이 성공적으로 완료되어 미국의 지상 열 펌프 시스템의 상업적 클라이 막스가되었습니다. 1985 년에 미국에 14,000 개의 지상 근원 열 펌프가 설치되었고 1997 년에는 45,000 대의 장치가 설치되었습니다. 현재 40 만 개 이상의 지상 근원 열 펌프가 설치되어 있으며 연간 10 %의 속도로 배달됩니다. 1998 년 미국의 상업용 건물을위한 지열 원 열 펌프 공기 조절 시스템은 에어컨의 19 % 이상을 차지했으며 그 중 30 %가 신축 건물에있었습니다. 유럽 ​​국가에서는 난방 또는 난방을 위해 얕은 지열 자원을 사용하는 것이 더 많습니다. 1970 년대 이후 점진적으로 에너지와 환경 문제가 심각 해짐에 따라 에너지 절약은 모든면에서 더 많이 고려되어 왔으며 재생 가능한 지열을 에너지로 사용하는 지열 열 펌프는 사람들의 관심을 끌었습니다. 특히 최근 에너지 및 환경 문제가 날로 치열 해짐에 따라 지열 열 펌프의 연구 및 응용이 급속히 발전하여 국내외 많은 대학 및 연구 기관에서 이론 및 실용화에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 연구의 심화와 함께, 우리의 지상 소스 열 펌프 연구자들은 전국적으로 다양한 교류 세미나를 개최했습니다. 중국 냉동 학회의 제 2 회 전문위원회는 "폐열 냉동 및 히트 펌프 기술에 대한 전국 회의"를 주최하였으며, 1988 년 중국 과학원 광저우 에너지 연구원은 "중국의 응용 및 개발에 히트 펌프 전문가 세미나"를 주최하였으며 중국 에너지 연구회 지열 전문위원회 제 4 회 전국 지열 에너지 개발 및 이용 세미나는 1994 년 9 월 6 일부터 8 일까지 베이징에서 열렸습니다. 1990 년대 이후, 전국 HVAC 학술회의의 각 세션에는 "열 펌프 적용"이라는 주제가 있습니다. 6 월 19 일부터 23 일까지 베이징에서 중미 지역의 지열 열 펌프 기술 교류회를 개최하여 지열 원 열 펌프 기술, 중국에서의 해외 출원 현황 및 홍보, 산 동성 건축 학회, 지열 열 펌프 연구소 및 산동 건축 화력 학회는 산 동성 건축 기술원에서 3 월 17 일 XX 일에 개최 된 "국제 지열 열 펌프 신기술보고 회의"를 공동 주최하고 주최하고 국내외 지열 열 펌프 첨단 기술 교류를 강화했습니다.

2. 중국의 지상 열 펌프의 개발 현황 및 전망 :

현재 지하수 열 펌프 시스템은 중국에서 널리 사용되고 있으며 토양 원 열 펌프 시스템은 연구 기관의 엔지니어링 탐사 및 연구 단계에 있습니다.

조사에서 지하수 열 펌프 프로젝트는 실제로 성공하지 못했습니다. 이유는 동일한 대수층에 100 % 충전 및 재충전을하고 지하수를 오염시키지 않고 오랜 시간 동안 안정적으로 가동 할 수 있다는 것입니다. 동시에, 재충전을 수행하지 않는 많은 수의 히트 펌프 프로젝트가 있었고, 또한 공기 조절을 위해 팬 코일에 지하수를 직접 사용합니다. 이렇게하면 물과 다른 물이 오염됩니다.

토양 원 열 펌프의 개발은 주로 1998 년부터입니다. 몇몇 국내 대학은 토양 원 열 펌프 테스트 벤치를 설립했으며, 대부분은 지하 열교환 기와 지열 펌프 장비의 장기간 공동 작업을 수행했습니다. 1998 년 중경 진주 대학교 (Chongqing Jianzhu University)는 얕은 매몰 수직 열교환 기와 수평 매입 형 열교환기를 포함하는 히트 펌프 시스템을 구축하였으며, 1998 년에 칭다오 건설 청은 폴리에틸렌 수직 토양 열 펌프 시스템을 완성했다. 수평 매설 토양 열 펌프 시스템이 건설되었으며, 1999 년에 동지 대학은 수직 토양 열 펌프 시스템을 구축했다. 이 시스템은 중국에서 토양 열 펌프의 홍보를위한 토대를 마련했습니다. XX 이후로 장춘, 제남, 원저우, 충칭 및 미칸에 토양 원 열 펌프 시스템의 일련의 시범 프로젝트가 수립되었습니다. 점점 더 많은 토양 원 열 펌프 시스템이 부동산 개발업자들에게 주목 받고 채택되었습니다.

국내 조건 및 지상 근원 열 펌프 시스템의 특성에 비추어, 우리는 그들의 각각 장래성을 분석합니다. 지하수 히트 펌프 공학 기술의 개선과 표준화로 뛰어난 에너지 절약과 대기 환경 보호로 인해 잠재적 인 시장이 여전히 크다. 수평으로 매설 된 토양 원 열 펌프는 넓은 면적을 차지하지만 표면 열전달로 자연적으로지면 온도를 복원 할 수 있으며 연간 열 출력과 열 흡수가 균형이 맞지 않는 지역에 이점이 있습니다. 전문 설치 팀의 개발, 드릴링 장비의 개선과 함께 수직으로 매장 된 토양 소스 열 펌프는 필연적으로 비용을 크게 줄일 것이며 의심의 여지가 미래에 가장 경쟁력있는 공기 조절 방법이 될 것입니다.

셋째,이 주제의 연구 프로젝트 :

이 주제는 학교 기숙사의 온수 공급 시스템 인 기존 온수 시스템의 설계 및 개조에 속합니다. 변형에서 완전히 고려되어야한다 :

1. 학생의 정기적 인 난방, 요구되는 전력 및 시스템 잔향 시간.

2. 변환 시스템에 속하므로 기존 시스템과 결합해야합니다.

3. 비용 문제를 고려할 때 비용이 합리적입니까?

4. 사용 과정에서 유지 보수 비용과 기술 요구 사항이 합리적인지 여부.

5. 작동 안전 및 소음 처리 문제.

6. 폐기물 처리 및 환경 보호 문제.

넷째,이 연구의 내용 :

광시 공과 대학 북부 지구의 5 #의 온수 공급 수정.

1. 건물의 에어컨 프로젝트에는 다음이 포함됩니다.

온수 공급 1-6 층, 모든 기숙사.

2, 디자인 매개 변수 :

각 층마다 14 개의 객실이 있으며 각각 8 명과 총 6 층이 있습니다.

3. 류 저우 지역의 기본 기상 학적 매개 변수 :

5 월 1 일과 10 월 1 일 사이의보고에 따르면 고온 지역에는 온수가 거의없고 겨울 방학 동안 뜨거운 물이 없다고한다.

4.이 주제의 구체적인 연구 내용 :

, 순환 수 열교환 기의 계산

토양 열 펌프 시스템을위한 토양 열교환 기 설계

지하 매설 열교환 기는 지열 원 열 펌프 시스템의 핵심 구성 요소이며 토양 원 열 펌프 시스템 설계의 핵심 내용입니다. 선택의 형태가 합리적이고 설계가 올바른지 여부는 전체 지열 열 펌프 시스템이 요구 사항을 충족 할 수 있는지 여부 및 정상적인 사용.

지하 매설 형 열교환 기의 설계에는 주로 지하 열 교환기 및 파이프 선택, 파이프 직경, 파이프 길이 및 샤프트 수, 간격 결정, 파이프 저항 계산 및 펌프 선택 등이 포함됩니다.

배치 유형

현재, 두 종류의 지열 원 열 펌프 지하 열교환 기, 즉 수평 매설 파이프와 수직 매설 파이프가있다. 선택은 부지의 크기, 토양의 유형 및 굴착 비용에 달려 있습니다. 부지가 충분히 크고 단단한 암석이없는 경우 수평이 더 경제적이며, 부지가 제한적인 경우 수직으로 배열되어 많은 경우에 유일한 옵션입니다.

수평 배열은 일반적으로 얕은 매설 파이프이지만 초기 투자는 일반적으로 저렴하지만 열교환 성능은 수직 매립 파이프보다 훨씬 작으며 가능한 토지 면적에 의해 제한되기 때문에 일반적으로 수직 매입 파이프 배치가 채택됩니다.

3.1 수평 매설 파이프

수평 매설 파이프는 다층 매설 파이프의 하부 파이프가 상대적으로 안정된 상태이기 때문에 주로 단일 그루브 단일 파이프, 단일 그루브 이중 파이프, 단일 그루브 2 중 이중 파이프, 단일 그루브 2 층 4 파이프, 단일 그루브 2 층 6 파이프 등의 형태를 갖는다. 온도 장, 열교환 효율은 단일 층보다 우수하며 바닥 공간이 작기 때문에 더 많은 다층 튜브가 적용됩니다.

최근에는 외국에서 2 개의 수평 매설 파이프가 새롭게 개발되었는데, 하나는 평평한 곡면 튜브이고 다른 하나는 나선형 튜브입니다. 그들은 트렌치의 길이를 줄이고 매장 될 수있는 튜브의 길이를 늘리는 이점이 있습니다.

3.2 수직 매설 파이프

묻힌 관의 유형에 따라서, 일반적으로 단일 u- 모양 관, 두 배 u- 모양 관, 슬리브 유형 관, 작은 직경 나선형 코일 및 큰 직경 나선형 코일, 수직 원통 모양 관, 거미 관, 등등이있다; 다양한 매립 깊이에 따르면, 얕은 매몰, 중간 매입 및 심층 매입으로 나뉩니다.

1) U 자형 관의 형태 : 시추공의 관판에 U 자관을 설치하며, 관의 직경은 100 ~ 150mm, 관 깊이는 10 ~ 200m, U 자관의 관경은 일반적으로 φ50mm 이하이다. 직경은 일반적으로 100 ~ 200mm이며 내부 튜브는 φ15 ~ φ25mm입니다. 열 전달 효율은 u- 관보다 16.7 % 높습니다. 단점 : (1) 하부 튜브가 더 어려우며 초기 투자가 U 자형 튜브보다 높습니다. (2) 케이싱