暖通空调(作业答案)_百度文库
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暖通空调(作业答案)
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你可能喜欢地暖、散热器、风机盘管采暖系统的对比以分析建议
目前一般提供的家用壁挂炉采暖系统中以燃气壁挂炉为热源，热水作为热媒，通过不同的末端散热设备以实现采暖目的，末端散热设备常见的方式有：地板辐射加热盘管、散热片或风机盘管等。壁挂炉内水泵作为机械循环的强制动力。为便于选择适合自身要求的供暖方式，对上述三种情况列表作详细比较：
1、系统也就相当于散热器
&散热片系统主要由锅炉主机+散热片+管道等三个部分构成。
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散热片系统的优点：它采用的是对流采暖方式，升温迅速；可解决居室任意区域采暖要求，较准确提供实际散热要求；款式多样，合理选择可起到装饰美观效果；对层高无影响；对装饰要求较小；维修方便易于清洁；使用成本相对较低；无噪音。
散热片系统的缺点：它会占用一定墙面及室内空间，安装位置不合理会影响美观，且易产生散热不均匀，有温度梯度差产生。表面温度较高，用户需注意避让。
选择建议：它是间断性采暖生活习惯的首选方式，一定程度节能。
2、地板热辐射加热管系统（地暖）
地暖系统主要是由锅炉主机+可调流量分配器+地热盘管等三个部分构成。
地暖优点：它属低温辐射采暖方式，扩大空间使用面积，无外置设备；散热均匀，符合人体需要；温度梯度由下至上给人脚暖头凉的最佳感觉；更好的改善居住环境，无噪音。
地暖缺点：1.系统水温要求低，水容量大，室内升温时间较长，相对能耗较大，使用成本偏高！2.室内有效采暖面积不易确定，厨卫水电管道难布置，对设计施工技术水平要求较高，地面装修有可能损害管路，一旦破损极难维修，只能停用；对装修过程要求极高，避免使用木地板；易受热开裂变形，最好选用地砖或高档复合地板。3.影响室内的净高度，需占用60~80mm左右的层高，且对楼板的承载复合需进行安全校核。
&选择建议：地暖适宜连续二十四小时不停机型采暖用户首选，适宜大型公共场所或地面陈列设施较少，地面装饰简易。
3、风机盘管采暖系统
风机盘管采暖系统主要由锅炉主机+风机盘管+管道三个部分构成。
风机盘管采暖系统的优点：末端设备可实行一机两用，夏季与空调相连制冷；冬季与锅炉连用，提供采暖，属强制对流采暖方式，升温最迅速；投入相对较经济。
风机盘管采暖系统的缺点：1.不是真正意义上的舒适模式，除了有效的解决了冬季空调外机难启动，制热困难外，其余均无质地改善。2.装修需做吊顶处理，增加费用，影响层高空间。且在排布管道时穿梁打孔破坏建筑安全。3.热水自上端封口而出，热量集中空间上部，造成头热脚凉，舒适度较差。且因末端风机盘管局部阻力较大，系统中流量阻力均较难平衡，锅炉内的循环泵有效动压常出现过载，降低使用寿命。4.因风机盘管属强制对流方式，达到室内温度要求时间较短。系统中电动二通阀会频繁启闭，且通过室温控制器与锅炉相控亦会造成锅炉的频繁启停，不利于锅炉工作，影响锅炉使用寿命。5.当锅炉切换到卫生热水状态时间稍长时会感到风机盘管有吹冷风感，需手动或添置联动装置，将风机盘管关闭，以保证室温不受影响。
选择建议：适宜追求家庭生活快节奏的用户，对生活舒适品质一般意义要求，仅要求解决温度的层次者使用。
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独立燃气供暖：集中供暖的有益补充
　　从上个世纪中期起，天然气开始用于住宅供暖及生活热水的生产，至今已成为许多发达国家居民主要的家庭用能源之一。采用家用燃气壁挂锅炉或小型落地锅炉生产热水的住宅独立采暖方式在国外已被广泛采用多年且技术日趋成熟，近年来在我国也开始逐渐被接受和采用。对远离集中供暖管网的居民来说，这一系统将让他们的冬天不再寒冷。
　　相对于集中的燃气采暖系统，燃气独立采暖方式的优点十分明显。首先，它在每户安装小型燃气锅炉，这省去了集中锅炉房所占用的土地，减少了室外管网的热量损失。其次，它更便于每户根据各自需要灵活地调节锅炉负荷，这对于通常不需要连续供暖的住宅来说，节能效果非常明显。最后，针对集中供暖系统难以按热量收费的缺陷，独立燃气采暖系统则能够很容易通过燃气表的读数实现热量的“按户计量”。因此，不论是从供暖的热舒适性角度考虑还是从提高能源利用率的角度考虑，这种系统都有其独到之处，是一种有发展前途的供暖方式。
　　优质系统让居民的采暖安全而便捷
　　目前流行于全球市场的家用燃气锅炉从其外形来看，主要有壁挂锅炉和小型落地锅炉两种。一般来说，这两种锅炉的燃烧环境对居室而言都是密闭的，其燃烧所需要的空气通过风道引自室外，燃烧后的烟气通过烟管排至室外，这样可避免天然气的燃烧产物对室内空气品质的影响。这一系统进风管与排烟管构成的“平衡式烟道”可采用管中管的形式或两管分开的形式，前者有利于回收烟气中的热量，提高锅炉热效率，后者则有利于减少气流在管道中的流动损失，降低风机压头。
　　此外，这两种锅炉产品大都已经具有较为完善的安全保护装置，例如在中法能源培训中心所安装的多个壁挂炉产品都有防冻保护、熄火保护、防倒风保护、燃烧不充分自锁、缺水自锁保护、断电自锁保护等多项功能。同时作为家用设备，这些产品都为用户提供了简洁、实用的控制面板和内置控制程序。
　　另外，住宅所采用的家用燃气锅炉可根据用户是否需要提供生活热水而选择单采暖锅炉或可提供生活热水的采暖锅炉。可提供生活热水的采暖锅炉运行过程中，生活热水通常是自主换热器的一次水间接加热的，加热的形式有即热式、半即热式和容积式等。可提供生活热水的采暖锅炉通常都采用生活热水优先的控制方案，即有生活热水需求时，锅炉会自动暂时停止供应采暖水。
　　家用燃气锅炉一般可根据采暖设备及用户对室内温度的需要，自动提供温度在30℃～90℃范围内的采暖热水，能够满足各种供暖末端设备，包括普通散热器系统、地面辐射供暖系统和风机盘管采暖系统的需要。
&&& 因地制宜的设计让居民的采暖舒适而经济
　　总体而言，这种独立采暖方式在系统方面较集中采暖系统简单，但由于其在我国的应用还处于起步阶段，仍然要注意一些设计中的技术问题。独立燃气采暖系统的管道连接同集中采暖系统相似，也可根据末端设备的布置及其对温度调节的要求选择采用单管、双管、同程或异程形式。为解决常规单管系统对每组散热设备单独进行调节后会影响整个系统的问题，欧洲的一种做法是在每组散热器上安装一个类似跨越管加阀门的特殊设备。
　　在欧洲的独立采暖系统中，更为常见的是采用双管系统。对于有多个散热设备连接的系统，为有利于各设备之间的水力平衡，当设备呈环状布置时，可采用同程式系统。对于地面辐射供暖系统或每个末端设备需要单独调节的系统，常常采用集、分水器来分别连接和控制各个回路，这就是所谓的“章鱼式系统”。
　　如果一台家用燃气锅炉需同时向多种末端散热设备提供热水，在系统设计时须兼顾每种设备对流量及水温的不同要求，更有效地发挥锅炉与散热设备的作用。
　　例如，为使室内温度分布更加均匀、增大室内的有效利用空间、有利于房间的装修，许多住宅在卧室和起居室中采用了地面辐射供暖方式，而在卫生间和厨房等潮湿狭小的空间采用传统的散热器采暖方式。地面辐射供暖方式要求通过散热管的水温较低，如果采用塑料加热管，为保证地面平均温度小于28℃，供水温度不宜超过50℃。另外，为使房间温度分布均匀，供、回水温差一般小于10℃，因此循环水流量较大。而对于传统的散热器采暖方式，提高供水温度可增大散热器向房间的传热温差，从而减少所需散热器的面积。
　　又如，有一些住宅在卧室和起居室中采用风机盘管，而在卫生间和厨房等非空调房间采用传统的散热器采暖方式。风机盘管采用强制对流的方法加热室内空气，从舒适性角度考虑，出风温度不宜过高，因此风机盘管的供水温度通常在65℃以下，循环水流量较大。
　　当一个住宅中有多种散热设备时，地面辐射供暖或风机盘管系统可采用“章鱼式”连接，并可采用3种设计方案：一是散热器的回水与来自锅炉的供水通过三通阀混合之后进入分水器，散热器为双管连接。二是散热器的回水与来自集水器的回水通过三通阀混合后进入分水器，散热器为单管跨越式连接。三是来自锅炉的供水与来自集水器的回水通过三通阀混合后进入分水器，其中散热器为双管连接。另外，为保证通过风机盘管和地板辐射加热管的流量，后两种系统形式还需增加一台管道循环泵，并根据热负荷及水力计算的结果选择水泵。工程设计中可结合实际情况采用其他形式的连接，但应考虑各种散热设备的特点。杨晖
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制作单位：中国建设报社出版技术部& 电话：（010）0请问，天然气地暖取暖和集中供暖的问题？_百度知道后使用快捷导航没有帐号？
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摘要　　本文针对东北某学院新校区的具体条件，给出其适用的水源热泵系统形式，对其采用地下水水源热泵进行供暖的经济性进行了分析，将地下水水源热泵+风机盘管系统的初投资和运行费用折算成供暖成本与传统的燃煤区域锅炉房+散热器系统进行了对比，得出了使用地源热泵供暖也并非一定经济的结论，并提出了采用地下水源热泵进行供暖需要注意的一些问题。
关键词　　地下水水源热泵 地源热泵 供暖 经济性分析一、概况
　　某学院新校区位于东北某市高新技术产业区内，规划用地3200亩，建筑面积60余万平方米，分两期实施。其中一期占地1600亩，建筑面积35万平方米，包括教室、实验楼、图书馆、行政办公楼等多种建筑。依照当地规划部门的意见，考虑环保要求，拟采用地下水水源热泵系统进行供暖和供冷。地下水水源热泵系统是地源热泵系统中的一种，是以地下水作为冷热源的供暖供冷系统。由于其环保性和节能性，近期在国内外都得到了大力推广和应用。由于采用地下水水源热泵系统进行供暖供冷在当前沿是一项较新的技术，建筑方特委托我方对该工程采用水源热泵系统的可行性进行分析。本文重点介绍了对该工程采用地下水水源热泵系统进行供暖的经济性
二、当地的水文地质状况和能源状况
　　建设方委托当地地质工程勘察院落对工程所在地进行了实地勘查，并钻控了观察进和试验井，对当地地下水的水温，含水层分布，出水量以及回洪量等参数进行了试验研究，给出了水文地质报告和地下水水质分析报告。根据上述报告，当地地下水水温为9.2-10℃，水质较好，符合热泵机组的用水要求；当地地下水平均年下降速率为0.18m/a，有效含水层平均厚度为34米；在适当的井群设计下，建议采用Φ500的井管，在井深50米的情况下，每口井的出水量为5000m3/d，回灌水量为1800 m3/d。
　　由于该校区所在地市政设施沿不完善，热力管网和燃气管网均未敷设到位。能源主要以煤矿和电为主，除地热能外，唯一现实和被允许的供暖方式只有采用区域锅炉房+散热器的方式。
　　根据甲方提供数据，该地区电价按照0.69元/度计算，燃煤按照250元/吨计算，暂不执行分时电价政策。
三、地下水水源热泵系统的确定
　　就地下水的运行方式而言，地下水水源热泵系统分为两种，一种为直接式系统，另一种则为间接式系统，它们的区别主要在于地下水是直接引入热泵机组还是地下水不直接进入机组，而是通过板式换热器通过小温差换热的方式运行将热量传递给热泵机组。直接式系统能让地下水的热量得到充分利用，但地下水的品质直接影响到水源热泵机组的寿命；间接式系统虽然可以用廉价的板式换热器保护了昂贵的水源热泵机组，但由于存在换热温差，不能充分利用地下水热量和温度。
　　就系统末端装置的形式而言，地下水水源热泵系统又分为集中的大型水-水水源热泵机组+风机盘管和分散的水-空气水源热泵机组形式。从投资上看，大型水-水水源热泵机组+风机盘管的系统形式是一种更为集中的空调方式，国内已有生产，由于机组较为集中。因此水源热泵机组初投资较小，但热泵机组需要在建筑中设置专用的机房，水-空气水源热泵系统相对分散，目前成熟产品主要为国外品牌，机组初投资略高；从运行上来看，由于水水-水水源热泵机组的能量调节只能分有限的级数进行，而且要同时供冷热就必须采用四管制，因此比较适合于作息时间比较统一，负荷比较一致的场合；水-空气水源热泵机组自带温控器，可以根据使用要求进行独立的调节和运行，还可以在两管制的情况下实现四管制才有的同进供暖供冷的功能，但由于压缩机集成在机组内部，有一定的噪音问题，因此比较适合作息时间多样化且使用要求也比较多样但噪音要求不太严格的商用和公用建筑。
　　针对以上系统特点，如果本工程采用间接式系统，由于当地地下水水温冬季仅有9℃左右，热泵机组的出水温度可能在3℃以下，为避免冻结的危险有必要在循环水种添加防冻剂。由于当地地下水符合热泵机组的用水要求，为避免循环水中添加防冻液，由此带来的一系列的运行、设计和管理难题，在做好除砂过滤和除氧防府工作（仅限于物理处理）的前提下，该系统采用直接式系统。同时，考虑到学校用房的作息时间和使用功能都比较单一，一般整栋建筑的使用都是同步的，且学校教室对噪音要求较严，同时综合考虑造价因素，决定本工程选用直接式地下水水-水热泵机组+风机盘管（或空调箱）的系统形式。
　　在上述系统形式下，计算得到供暖所需理论地下水流量为2874m3/h。根据水文地质报告和的需水量，计算得到所需供水井为14眼，回灌井数量为38眼。最终设计井群为：供水井17眼（含3眼备用井），回灌井43眼（含5眼备用井）。
四、经济分析
　　考虑以学校地处东北，供冷时间较短，且大部分时间处于长达两个月的暑假期间，地下水水源热泵系统的主要功能为供暖，供冷只是一项附加的功能，因此甲方最迫切需要知道的是系统用于供暖的经济性。根据当地能源条件，以下主要就燃煤区域锅炉房+散热器系统和地下水水源热泵+风机盘管系统的供暖功能就整个35万平方米的一期工程进行技术经济比较。
　　1．初投资
　　燃烧区域锅炉房+散热器系统和地下水水源热泵+风机盘管系统的初投资比较结果如图一所示。
　　上述比较中，燃煤区域锅炉房+散热器系统整个校区统一设置一个区域锅炉房，末端采用传统的铸铁采暖散热器，热力管道直埋敷设，没有包含热力站和锅炉房的土建费用和其他当地规定应收限的费用，如排放费等。地下水水源热泵+风机盘管系统平均5万平炉左右设一个热力（冷冻）站，共7个热力站，末端装置采用风机盘管，有的建筑中还需要增加新风机组，热力管道直埋敷设，没有包含热力站和土建费用和其他当地规定应收取的费用，如水资源费等。
　　　　　　　　　　　　
　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图一 系统初投资比较
　　2．运行费用
　　燃煤区域锅炉房+散热器系统和地下水水源热泵+风机盘管系统的运行费用比较结果如图二所示，后者运行费用主要由电费构成。
　　　　 　　　　　　　　
　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图二 系统运行费用比较
　　上述比较中，燃煤区域锅炉房+散热器系统的运行没有考虑可调节控制和可计量的手段和因素，仍假设所有的散热器在供暖期间24小时运行，热网定流量运行。
　　地下水水源热泵+风机盘管系统假定地下水和系统冷热水都是定流量运行，每栋建筑风机盘管制运行调节规律与供暖负荷的分布情况一致，供暖负荷按稳态计算，与室外温度分布情况一致，水源热泵机组的使用按照60%满负荷进行计算。由于学校建筑使用时间不一，也不可能全天运行，所有建筑的平均使用时间按每天10小时计算，供暖时间根据规范为152天。
　　3．单位面积供暖成本
　　燃煤区域锅炉房+散热器系统和地下水水源热泵+风机盘管系统的单位面积供暖成本比较结果如图三所示。计算中考虑到燃煤区域锅炉房+散热器的供暖系统的寿命为15年，地下水水源热泵+风机盘管系统寿命也按15年考虑，所有设备按直线折旧计算。
　　综合以上比较，采用燃煤区域锅炉房+风机盘管系统的初投资远远高于燃煤区域锅炉房+风机盘管系统，前者因为同时兼有供冷供热功能，系统造价理所当然要高，但在本工程中却用不到供冷功能，系统初投资部分浪费，投资没有发挥其全部功能。
　　（2）地下水水源热泵+风机盘管系统的运行费用高于燃煤区域锅炉房+风机盘管系统，主要原因是前者所提供的热量中有大约三分之一为优质高价的电能转化而成（包括潜水泵耗电、热泵机组耗电、循环泵耗电），而后者所供热量主要由廉价的燃煤转化而成。当地电价过高是造成前者运行费用过高的主要原因。
　　 　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图三 系统单位面积供暖成本比较
　　（3）地下水水源热泵+风机盘管系统和燃煤区域锅炉房+散热器系统是两种不同档次的系统，它们的使用效果和舒适性都有一定差异，所产生出的质是不一样的，如果从性能价格比这个角度上来看，它们的差距并不象前文得出的结果那样悬殊。
五、结论与建议
　　（1）在本工程条件下，单就实现供暖这一主要功能而言，燃煤区域锅炉房+散热器系统所付出的投资仅为地下水水源热泵+风机盘管系统的30%左右。燃煤区域锅炉房+散热器系统的供暖成本不到地下水水源热泵+风机盘管系统的供暖的一半。
　　（2）地下水水源热泵系统供暖虽然在环保性、节能性和可持续发展性等方面具有巨大优势，但根据各个工程的实际情况，并非一定是最经济的方案，当地电价是影响其运行经济性的重要因素。
　　（3）在北方地区采用地下水水源热泵必须注意地下水的出水温度。温度较低时必须注意可能引起的冻结危险和机级效率的下降。有用直接式系统时需注意地下水水质状况和地下水的处理，需回灌的地下水不允许进行化学处理以免造成污染。
　　（4）单纯采用地下水水源热泵系统进行供暖一是会造成投资浪费，二是可能会地下水层的冷积聚，最好让系统能在冬夏同时运行或采取措施防止冷积聚。
　　1．徐伟等译，地源热泵工程技术指南，北京：中国建筑工业出版社，2001
　　2．建设方提供《水文地质勘察报告》
　　3．《空气调节设计手册》
　　4．《集中供热设计手册》
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