學(xué)校建筑設(shè)計暖通空調(diào)改造與混合地源熱泵系統(tǒng)

1、學(xué)校建筑設(shè)計暖通空調(diào)改造與混合地源熱泵系統(tǒng)學(xué)校建筑設(shè)計暖通空調(diào)改造與混合地源熱泵系統(tǒng)摘要：本文介紹了節(jié)能改造的加熱，通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，為學(xué)校的建設(shè)東南懷俄明?，F(xiàn)有的系統(tǒng)由六個傳統(tǒng)的定風(fēng)量暖通單位提供的熱氣體fi紅色熱水鍋爐。擬議的替代是一個新的應(yīng)用系統(tǒng)，包括一個地?zé)釤岜脋地源熱泵！系統(tǒng)的一個補充太陽能集熱器陣列。通風(fēng)空氣熱回收和變速泵還包括。創(chuàng)新設(shè)計的接地回路及內(nèi)部建筑循環(huán)使用系統(tǒng)的方法。系統(tǒng)仿真分析表明一個簡單的投資回收期不少于10年。

2、一個額外的利益fi的地源熱泵系統(tǒng)不占的經(jīng)濟分析是增加散熱能力。號碼：10.1061~美國土木工程師協(xié)會！10760431~2004！3~103！數(shù)據(jù)庫主題詞：熱泵；熱能；建筑物，公共；改造；通風(fēng)空調(diào)；混合方法。導(dǎo)言和背景大多數(shù)~幼兒園到第十二年級的K！學(xué)校在北美國建在二戰(zhàn)后時代，和他們的供暖，通風(fēng)，空調(diào)~暖通空調(diào)！系統(tǒng)需要大翻修和升級。這是一個ticipated在未來十年將看到大量的建設(shè)在教育部門。鑒于日益增長的能源成本和來源的不確定性

3、，工程師和建筑師需要支付了相當(dāng)多的關(guān)注作出新的改進(jìn)和設(shè)計能有效fi作為實踐。地源熱泵~地源熱泵！系統(tǒng)提供一個有吸引力的替代加熱和冷卻的應(yīng)用由于其較高的能源利用效率fi缺陷和降低維修成本比傳統(tǒng)的系統(tǒng)~甘蔗等。1998shonder等人。2000！。降低能耗的地源熱泵不僅是由于其較高的熱力學(xué)效應(yīng)fi缺陷，但由于其優(yōu)良的區(qū)劃能力。仔細(xì)劃地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)致更好的匹配的設(shè)備能力區(qū)負(fù)荷，導(dǎo)致上級區(qū)舒適水平。有數(shù)以百計的地源熱泵系統(tǒng)運行在今天的教育

4、教育設(shè)施在北美國。美國社會的采暖，制冷和空調(diào)工程師協(xié)會~！介紹了運行的地源熱泵系統(tǒng)的父親麥吉夫尼中學(xué)附近的多倫多，安大略~字1998！。燃?xì)庀到y(tǒng)是安裝在建的1992。該建筑由三層fl總用地面積16800平方米。供應(yīng)空氣分配給教室和97fi利用水空泵安裝在大廳的天花板以外的方式各自的區(qū)。室外空氣和絲氨酸副熱水條件20水水熱泵位于三機械室。熱管式余熱回收系統(tǒng)裝機容量517千瓦的前提是用于室外空氣?？傃b機容量為1442千瓦，熱泵~11.7平方

5、米千瓦！接地回路的熱交換器。~供應(yīng)！由360個垂直，32毫米直徑12330管安排在一個網(wǎng)格模式。各鉆孔深61米的總長度為21950米~孔15米千瓦安裝熱泵容量！?？偘惭b成本的地源熱泵系統(tǒng)是2600000美元~155美元平方米或1800美元千瓦！。設(shè)計師估計成本傳統(tǒng)的變風(fēng)量系統(tǒng)與燃?xì)忮仩t和機組的2500000美元。它與政府激勵，簡單的回報的地源熱泵系統(tǒng)是大約12.4年。~1998字！還介紹了操作的地源熱泵系統(tǒng)在奧內(nèi)米亞在明尼蘇達(dá)小學(xué)。燃?xì)?/p>

6、系統(tǒng)是安裝在建的1992。學(xué)校是一個單層建筑總面積7250平方米。暖通空調(diào)系統(tǒng)在學(xué)校由53個水氣熱泵。一個175千瓦的水水熱泵僅用于通風(fēng)涼爽空氣的體育館。鍋爐系統(tǒng)是用來預(yù)熱空氣通風(fēng)?？傃b機容量679千瓦~熱泵10.7平方米千瓦！由560個垂直的供應(yīng)。25mmdiameter管設(shè)置在28320網(wǎng)格模式。每個鉆孔是16.8m深，總長度9410米~孔13.9米千瓦安裝熱泵容量！?？偘惭b成本的地源熱泵系統(tǒng)是706100美元~97.40m2美元或

7、1040美元千瓦！。這個費用估計只有46600美元，高于其他雙管式風(fēng)機盤管系統(tǒng)最初被認(rèn)為。它與政府激勵，簡單的回報的地源熱泵系統(tǒng)估計在3.5年。1999的~！介紹了復(fù)古的fi學(xué)校建筑在西馬薩諸塞州的自治市，與地源熱泵系統(tǒng)。30歲，6320平方米設(shè)施最初是所有電力和改造與地源熱泵系統(tǒng)在計有6個溫度區(qū)如圖1所示。學(xué)校是目前用于幼兒園到第六年級，和通常用于社區(qū)活動在課余時間。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻面磚建造102毫米，51毫米，203毫米和19毫

8、米的混凝土磚石單元，石膏，以總熱阻1.57cm2W屋頂裝配由13毫米的礫石，9.5毫米膜，絕緣領(lǐng)空，76毫米，9.5毫米，51毫米絕緣，和一個13毫米的石膏鋼甲板，共有熱電阻3.12cm2W板fl為大會分102毫米和305毫米的混凝土地基，與總熱阻1.81cm2W窗口建造的雙層3.2毫米的玻璃，一個總熱阻0.17cm2W學(xué)校fi不能使用自然意義日光通過天窗融入回廊屋頂結(jié)構(gòu)。每個教室都有大約6平方米的窗口區(qū)域除了一個外部金屬門。風(fēng)機房位于

9、每個區(qū)，其中房屋空氣處理單元~空調(diào)機組！分布的空氣通過管道系統(tǒng)的每一個房間，每區(qū)。一個典型的空調(diào)系統(tǒng)示意圖見圖2，和小組的時間表是在表1。球迷們等體積fl現(xiàn)在用熱水線圈放在下游的混合戶外和返回空氣流。沒有熱回收計算空氣是大號。熱水循環(huán)加熱線圈放置在管道系統(tǒng)空氣放電點附近。循環(huán)線圈連接到一個雙管分配系統(tǒng)由一個5.5千瓦的泵。熱水是由2fi紅鍋爐額定輸出235千瓦每。輻射吊頂板和換流器放置在整個建設(shè)需要。全年空調(diào)運行成本為2001年，從提取

10、出賬單使用方法描述~1999字！和圖形顯示在圖3?？傎M用為空調(diào)系統(tǒng)運行在這一年或47500美元9.64m2。如圖3，大約50%的年度效用成本是花在風(fēng)機功率消耗。提出了改進(jìn)的空調(diào)系統(tǒng)提出了改進(jìn)的空調(diào)系統(tǒng)該系統(tǒng)是一個地?zé)釤岜孟到y(tǒng)補充太陽能熱收藏家和通風(fēng)空氣熱回收。一個額外的好處的地源熱泵系統(tǒng)的能力，必要時空間冷卻。燃?xì)庀到y(tǒng)采用再多的現(xiàn)有系統(tǒng)的可能，除鍋爐，是退役和地方的一個有利的優(yōu)勢~鍋爐退役是消除可能爆炸的危險！。所有奧胡斯和現(xiàn)有的管道工