摘要
随着世界能源危机的日益加剧、传统能源价格的不断上涨以及全球环境保护意识的增强,太阳能、地热能等可再生能源的利用越来越受到重视。目前,在我国兴起了地热直接利用的新高潮,尤其在高纬度较寒冷的三北(东北、华北、西北)地区,加大了地热供热的开发力度。热泵和地板辐射供暖的普及,为低温地热水在供暖中的应用提供了良好的设备支持。但是,40℃左右地热水其温度高于常规水源热泵蒸发器所要求的进水温度,所以目前常采用的一种方案是在地热水进入蒸发器前与机组回水混合,以降低进水温度;另一种方案是地热水梯级利用方案,即地热水先进入散热器进行散热降低其温度,然后再进入水源热泵。本文利用?分析方法,建立了两种方案的?效率模型,并结合天津市动物园改燃工程,对两种低温地热水供暖方案进行了对比分析,结果表明混水方案的?损失大于梯级利用方案。说明后者更加具有节能优势。当前,建筑节能已经成为我国节能工作的一个重点,所以对建筑物的全年能耗分析显得尤为重要。现今国际上的能耗分析软件较多,EnergyPlus是其中应用最广的一种。本文利用EnergyPlus能耗分析软件对梯级利用低温地热水供暖系统进行了全年能耗模拟分析,并与实际运行能耗进行对比,两者基本吻合,可证明EnergyPlus能耗分析软件对运行能耗的预测有一定准确性。然后利用软件分别模拟了上述两种方案的全年能耗,结果表明梯级利用供暖系统具有很好的节能优势。天津市动物园改燃工程供暖主要目的是满足动物的热舒适性要求。但由于有些动物要求有比较高的温度,同时设计要求地板辐射盘管最多只能布置整个地面的三分之二,以便为动物提供不同的地面温度。这就造成了原有铸铁散热器与增加的地板辐射盘管同时供热也不能满足馆舍的温度要求。为此,本文针对猩猩馆舍,提出了增加风机盘管和增加散热器两种方案,并利用Airpak模拟软件分别对两种方案进行了室内温度场的模拟,模拟结果表明增加风机盘管与增加散热器相比,2m以下的温度场更加均匀;部分地面布置地板辐射盘管可以提供两种不同的地面温度,但其室内空间温度相差不大。在系统运行期间,对猩猩馆的温度场进行了现场测试,验证了模拟结果的正确性。本研究成果对供暖工程设计具有一定的参考价值。