建環(huán)畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯--水源熱泵中央空調(diào)回灌技術(shù)的推廣

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p><b>　　外文翻譯</b></p><p>　　題 目： 水源熱泵中央空調(diào)回灌技術(shù)的推廣 </p><p>　　系部名稱： 專業(yè)班級(jí)： </p

2、><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 教師職稱： </p><p>　　2013年03月15日</p><p>　　水源熱泵中央空調(diào)回灌技術(shù)的推廣</p><p>　　簡(jiǎn)介：在

3、未來(lái)的幾年中，中國(guó)面臨著巨大的能源壓力。一方面，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)要保持較高速度的增長(zhǎng)，另一方面，又必須考慮環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。所以要求提高能源利用效率，要求能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。</p><p>　　在未來(lái)的幾年中，中國(guó)面臨著巨大的能源壓力。一方面，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)要保持較高速度的增長(zhǎng)，另一方面，又必須考慮環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。所以要求提高能源利用效率，要求能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。</p><p>　　目前隨著我國(guó)住

4、宅市場(chǎng)化改革，新建商品住宅小區(qū)飛速發(fā)展，隨著城市環(huán)境問(wèn)題的日益重視和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，沈陽(yáng)地區(qū)新建小區(qū)一般就不再運(yùn)行采用燃煤鍋爐房供熱，何種方式可以經(jīng)濟(jì)、清潔地解決這些新建小區(qū)的供熱問(wèn)題成為目前住宅建設(shè)中的大問(wèn)題。另一方面，近年來(lái)我國(guó)住宅空調(diào)安裝率迅速增長(zhǎng)。沈陽(yáng)居民住宅空調(diào)擁有率已超過(guò)20％，并且目前家用空調(diào)擁有率仍在飛速增長(zhǎng)，很可能成為冰箱、彩電后迅速普及的又一種家電。這樣，住宅環(huán)境就不再僅僅是采暖問(wèn)題，而是要統(tǒng)一考慮采暖和空調(diào)的需求。

5、為此，采用深井回灌的水源熱泵方式可能成為滿足這種需求的住宅供熱、制冷空調(diào)方式。</p><p>　　一、水源熱泵技術(shù)的概念和工作原理</p><p>　　水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽(yáng)能和地能而形成的低溫低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過(guò)少量的高位電能輸入，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。</p><p>　　地球表面淺層水

6、源如深度在1000米以內(nèi)的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太陽(yáng)進(jìn)入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰?，并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機(jī)組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到水源中，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過(guò)空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。</p><p>　　下圖為水源熱泵系統(tǒng)的基本原理。地下水從深井1中抽出進(jìn)入板式熱交換器3，與樓內(nèi)循環(huán)水系

7、統(tǒng)的水換熱后，再通過(guò)深井2排到地下。循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)住宅樓內(nèi)管網(wǎng)送入各戶，經(jīng)各戶的水源熱泵產(chǎn)生熱水（冬季）或冷水（夏季）送入末端裝置，滿足供熱或空調(diào)的要求。</p><p>　　深井回灌水源熱泵原理圖</p><p>　　圖中同時(shí)標(biāo)出設(shè)計(jì)工況下各處冬季(夏季)的溫度。從圖中可看出，這種方式在冬季是間接地利用地下水作為媒介，取地下深層砂、石的熱量作為各戶熱泵的熱源向戶內(nèi)供熱，同時(shí)將建筑物中取得的

8、冷量排入地下。而在夏季則通過(guò)地下水作為媒介，以它作為各戶熱泵的冷卻水，同時(shí)將建筑物產(chǎn)生的熱量排入地下。這樣冬季從地下取熱存冷，夏季取冷存熱，若建筑物冬季供熱量與夏季供冷量差不多，則一年內(nèi)地下基本熱平衡，未取出或存入熱量，不會(huì)造成地下的熱污染。同時(shí)，由于冬季地下水溫度遠(yuǎn)比室外空氣溫度高，因此冬季熱泵效率比空氣-水熱泵高，并且不存在結(jié)露等問(wèn)題。夏季則以12～26℃為制冷機(jī)的冷卻水，可以得到很高的COP，甚至在某些情況下可直接用此水作為冷源進(jìn)

9、行空調(diào)，而不用開(kāi)啟水源熱泵。由于地下水通過(guò)換熱器3換熱后排回地下，僅僅利用了地下水的冷量（熱量），而不消耗一滴水資源，地下水的整個(gè)流程都不與空氣接觸，因此也不會(huì)造成地下水資源的污染。</p><p>　　二、水源熱泵中央空調(diào)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)</p><p>　　水源熱泵技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱GWHP）的提出始于英、美兩國(guó)，美國(guó)從20世紀(jì)30年代即開(kāi)始應(yīng)用。1948年俄勒岡州的一位工程師Kroc

10、ker開(kāi)創(chuàng)了水源熱泵在商用建筑中的應(yīng)用。20世紀(jì)50年代歐洲出現(xiàn)了利用GWHP的第一次高潮。由于當(dāng)時(shí)能源價(jià)格低，這種系統(tǒng)缺乏經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，而未得到推廣。隨著近十幾年來(lái)，尤其是近五年來(lái)，能源價(jià)格的提高，GWHP在北美如美國(guó)、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國(guó)家取得了較快的發(fā)展，據(jù)1999年的統(tǒng)計(jì)，為家用的供熱裝置中，GSHPs所占比例，瑞士為96％，奧地利為38％，丹麥為27％。</p><p>　　中國(guó)早在50年代，

11、就曾在上海、天津等地嘗試夏取冬灌的方式抽取地下水制冷，天津大學(xué)熱能研究所呂燦仁教授就開(kāi)展了我國(guó)熱泵的最早研究，1965年研制成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái)水冷式熱泵空調(diào)機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、天津大學(xué)、重慶大學(xué)、天津商學(xué)院、山東建工學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所等多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都在對(duì)水源熱泵進(jìn)行研究。其中清華大學(xué)經(jīng)過(guò)多年在多工況水源熱泵的研究已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化的成果，已建成多個(gè)示范工程?？梢灶A(yù)計(jì)，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)成為21世紀(jì)最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。&

12、lt;/p><p>　　三、水源熱泵技術(shù)在沈陽(yáng)地區(qū)推廣的優(yōu)越性</p><p>　　1、水文地質(zhì)條件適宜</p><p>　　水源是應(yīng)用水源熱泵的前提，水源系統(tǒng)的水量、水溫、水質(zhì)和供水穩(wěn)定性是影響水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效果的重要因素。</p><p>　　沈陽(yáng)整個(gè)城區(qū)地處渾河沖洪積平原上，含水層主要為粗砂、圓礫及卵石，地下水資源含量豐富，隨著近幾年保護(hù)

13、地下水資源力度加大，加上工廠向郊區(qū)遷移，沈陽(yáng)地下漏斗區(qū)已經(jīng)基本消除?，F(xiàn)在，地下水水位在50-60m之間，埋深5-13m。水溫冬夏恒定保持在12℃，PH值在6.5-8.5之間，地下水水質(zhì)在全國(guó)水資源評(píng)價(jià)中為優(yōu)。沈陽(yáng)城區(qū)這種獨(dú)特的水文地質(zhì)條件，在全國(guó)是絕無(wú)僅有的，滿足水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)水源“水量充足，水溫適度，水質(zhì)適宜，供水穩(wěn)定”的要求，適合水源熱泵系統(tǒng)在沈陽(yáng)大范圍的推廣。</p><p>　　2、水源熱泵技術(shù)在建

14、筑領(lǐng)域中應(yīng)用的優(yōu)越性</p><p>　　水源熱泵作為一種新型的供暖制冷技術(shù)，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，其在建筑領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面：</p><p>　?、?較低的能量消耗。地源熱泵最大的優(yōu)勢(shì)是與常規(guī)供熱和制冷空調(diào)系統(tǒng)相比少消耗電能。在適宜的條件下比空氣熱泵系統(tǒng)節(jié)省能源40%以上，比電采暖節(jié)能70%以上。</p><p>　　② 改善了建筑外觀。由于沒(méi)有室

15、外壓縮機(jī)或冷卻水塔，因此破壞建筑外觀的可能性大為降低或消除。</p><p>　　③ 較低的環(huán)境影響。比較燃煤鍋爐CO2排放量與用相同燃料產(chǎn)生電驅(qū)動(dòng)所排放的CO2量，可減少30%-50%，在環(huán)保中將發(fā)揮很大的作用。</p><p>　?、?占地面積少。同燃煤鍋爐房相比，占地面積可減少一半以上，若將熱泵機(jī)組放到地下，則不占用地上空間。</p><p>　　四、水源熱泵

16、技術(shù)在沈陽(yáng)地區(qū)應(yīng)用及存在的問(wèn)題</p><p>　　水源熱泵技術(shù)是從1998年引入沈陽(yáng)地區(qū)的，比較早的有東電宿舍樓、沈陽(yáng)自動(dòng)化所、遼寧科技大廈、醫(yī)大二院等，供暖制冷面積大的10萬(wàn)m2以上，小的只有2000m2。比較典型的是沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所，該所建筑面積4.6萬(wàn)m2，1999年引入水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)用以替代原有的2臺(tái)燃煤鍋爐。2002年，冬季供暖152天，夏季制冷100天。全年運(yùn)行費(fèi)用為21.33元/m2。全年采

17、暖及制冷節(jié)約費(fèi)用7萬(wàn)元。</p><p>　　通過(guò)考察近幾年來(lái)沈陽(yáng)市水源熱泵的建設(shè)和運(yùn)行情況來(lái)看，由于引進(jìn)的熱泵機(jī)組都是比較成型的技術(shù)，在運(yùn)行效率及維護(hù)保養(yǎng)方面都能夠到達(dá)要求。但作為熱泵系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分之一的井群方面，回灌和成井工藝上還存在諸多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　　一是在設(shè)計(jì)抽、灌井間距時(shí)通常參照地源熱泵生產(chǎn)廠家的經(jīng)驗(yàn)值，忽略了不同地貌單元的水文地質(zhì)因素，井

18、間距設(shè)計(jì)過(guò)大，對(duì)于高密度住宅小區(qū)或城區(qū)商用建筑應(yīng)用深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于可利用建筑用地的面積限制，井群無(wú)法布置，嚴(yán)重影響了水源熱泵系統(tǒng)在沈陽(yáng)的推廣使用。如醫(yī)大二院水源熱泵空調(diào)井間距過(guò)大，回灌井?dāng)?shù)量達(dá)不到要求，機(jī)組運(yùn)行時(shí)，水回灌不下去。沈陽(yáng)市自動(dòng)化所也因回灌井無(wú)法布開(kāi)，導(dǎo)致部分建筑無(wú)法利用水源熱泵供暖。還有部分用戶為解決回灌問(wèn)題，直接將水排入下水管道，沒(méi)有回灌入地下，浪費(fèi)了大量的地下水資源。</p><p&g

19、t;　　二是成井工藝落后，成井質(zhì)量不好，不僅影響井的壽命，還影響到取水和回灌效果，最終影響水源熱泵正常工作和制熱或制冷效果?，F(xiàn)在沈陽(yáng)的成井工藝仍然延續(xù)多年前的做法，回灌井采用鋼筋骨架纏絲包網(wǎng)式濾管。這種濾管在使用一段時(shí)間以后，作為纏絲的鐵線嚴(yán)重銹蝕，管井被阻塞，導(dǎo)致回灌井的回灌系數(shù)、使用壽命都有所下降，制約了熱泵技術(shù)的推廣。</p><p>　　五、我公司解決水源熱泵回灌及成井工藝問(wèn)題的研究</p>

20、<p>　　1、抽、灌井群間距的研究</p><p>　　由于向地下回灌比取水要困難，因此，可行的方案為打三口井，一口取水，兩口回灌，即抽水井與回灌井的數(shù)量比為1：2。在回灌時(shí)，為避免回灌井對(duì)抽水井“熱貫通”影響，保持抽水井水溫恒定，三口井間要保證足夠距離，通常為100m以上。若三口井布置為如下圖所示邊長(zhǎng)為100m的等邊三角形，抽、灌水量為100m3/h，按熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)，供暖（制冷時(shí)需水量要少）10

21、000m2需水量100m3/h計(jì)算，則在此場(chǎng)區(qū)內(nèi)用地源熱泵供暖、制冷的建筑面積為10000m2。</p><p><b>　　三口井布置圖</b></p><p>　　我公司根據(jù)沈陽(yáng)地區(qū)的水文地質(zhì)條件，參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究成果，通過(guò)具體工程實(shí)踐，認(rèn)為抽、灌井間距縮短到60m是完全可行的，如國(guó)府肥牛熱泵抽灌井間距為50m，運(yùn)行情況良好，未出現(xiàn)抽灌井“熱貫通”現(xiàn)象。地王國(guó)際

22、花園抽、灌井群最小間距為60m。這樣同樣是在邊長(zhǎng)為100m的等邊三角形區(qū)域內(nèi)，可以布設(shè)取水井2眼，回灌井4眼，能夠?yàn)?0000m2的建筑面積采暖、制冷。也就是在同樣的場(chǎng)地上，最大限度的增加布設(shè)井?dāng)?shù)，解決了由于場(chǎng)地限制因素導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)用的問(wèn)題。同時(shí)，因?yàn)槌?、灌井間距縮短，增加了單井回灌量。</p><p>　　2、成井新材料新工藝的研制開(kāi)發(fā)</p><p>　　我公司根據(jù)沈陽(yáng)地區(qū)的水文

23、地質(zhì)條件，研制出鋼筋骨架包塑料板纏絲包網(wǎng)式濾管成井新工藝，該種濾管的優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕，能延長(zhǎng)管井使用壽命，重量輕，其規(guī)格與性能均能滿足粗、細(xì)顆粒含水層成井之用。與硬質(zhì)塑料濾水管相比，最大的優(yōu)越性就是強(qiáng)度高，能夠抵擋住回灌時(shí)強(qiáng)大的過(guò)水沖擊力。</p><p>　　經(jīng)過(guò)近幾年實(shí)驗(yàn)及工程實(shí)踐證明，此技術(shù)可以極大的提高井的使用壽命，也得到了水源熱泵空調(diào)用戶的認(rèn)可，地王國(guó)際花園、東大智慧鑫園都指定用我們的技術(shù)。利用這次機(jī)會(huì)，我

24、們將進(jìn)一步研究這種濾管的熱傳導(dǎo)性能及滲透能力，并申請(qǐng)專利，促進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)在沈陽(yáng)的推廣使用。</p><p>　　六、水源熱泵技術(shù)在沈陽(yáng)的推廣應(yīng)用</p><p>　　1、水源熱泵技術(shù)在沈陽(yáng)推廣的意義</p><p><b>　?、俟?jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低</b></p><p>　　由于水源熱泵是以水作為熱源和供熱介質(zhì)的供熱制冷技

25、術(shù)。在運(yùn)行時(shí)，將地下水熱能經(jīng)水源熱泵機(jī)組交換熱量后排出再注入地下含水層中去，回灌儲(chǔ)能，以地下水作為冷熱源，冬灌夏用，夏灌冬用。在這一過(guò)程中只消耗很少的電能。其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的50～60％。水源熱泵與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比有明顯的優(yōu)勢(shì)。鍋爐供熱只能將90%~98%的電能或70～90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量，供用戶使用，因此水源熱泵要比電

26、鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量； </p><p><b>　?、诃h(huán)保</b></p><p>　　在中國(guó)的傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)概念中，由于國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和政策的影響，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期中，北方一般以燃煤鍋爐解決冬季取暖問(wèn)題。水源熱泵在運(yùn)行時(shí)，只是通過(guò)地下水的抽取與回灌提取熱能，在整個(gè)抽灌過(guò)程中，管道是全封閉的，不會(huì)對(duì)地下水造成污染。比較燃

27、煤鍋爐CO2排放量與用相同燃料產(chǎn)生電驅(qū)動(dòng)所排放的CO2量，可減少30%-50%，在環(huán)保中將發(fā)揮很大的作用。</p><p>　　2、推廣水源熱泵技術(shù)的應(yīng)用前景</p><p>　　①?gòu)?qiáng)調(diào)節(jié)能環(huán)保，是沈陽(yáng)市供暖結(jié)構(gòu)調(diào)整，逐步替代燃煤鍋爐房其實(shí)可行的方式。</p><p>　　供新隨著可持續(xù)發(fā)展和公眾環(huán)保意識(shí)的提高，世界和中國(guó)能源利用的結(jié)構(gòu)都正在轉(zhuǎn)變，從原有的煤、石油取

28、暖過(guò)渡到以天然氣及電等清潔能源。沈陽(yáng)作為大氣污染較為為嚴(yán)重的城市之一，其治理大氣污染的政策中就包括能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，從以煤為主改為天然氣和電力替代能源。但是，替代能源雖然可以部分解決大氣污染的問(wèn)題，可是天然氣和石油等都屬于不可再生的能源，從可持續(xù)發(fā)展的角度看，必須提高能源利用效率或者尋找可以再生的能源，而水源熱泵機(jī)組就是比較理想的一種設(shè)備。</p><p>　?、谕ㄟ^(guò)回灌水再利用，解決小區(qū)環(huán)境用水問(wèn)題。</p

29、><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，居民渴望有一個(gè)清水環(huán)繞的居住環(huán)境。但就目前我國(guó)的水資源狀況來(lái)看，單純的抽取地下水來(lái)滿足這一要求是不可取的。而水源熱泵抽取的水可以在回灌之前創(chuàng)造一個(gè)水文景觀后，通過(guò)處理技術(shù)達(dá)到回灌水標(biāo)準(zhǔn)后再灌入地下，就很好的解決了這一問(wèn)題。按目前的技術(shù)來(lái)看，這是切實(shí)可行的。</p><p>　　水源熱泵技術(shù)的推廣需要政府從可持續(xù)發(fā)展的角度，綜合能源環(huán)保和資源的各

30、方面的考慮，調(diào)整水源熱泵水源使用的政策，從新確定水源如何管理，才能促使其大規(guī)模的發(fā)展。我們將利用公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)與政府有關(guān)部門(mén)密切合作，為相關(guān)行政主管部門(mén)在制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)提供技術(shù)咨詢。為推動(dòng)全市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ14-037-2006. 　　[2

31、]《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ14-036-2006. 　　[3]《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》JGJ142-2004.</p><p><b>　　本文摘譯自 </b></p><p>　　2011年第8期《暖通空調(diào)》雜志目次</p><p>　　Water source heat pump central air conditioning r

32、echarge technology promotion</p><p>　　Description: In the next few years, China faces huge energy pressure. On the one hand, China's economy to maintain a high rate of growth, on the other hand, it must

33、consider environmental protection and sustainable development issues. So for greater energy efficiency, requiring adjustment of energy structure.</p><p>　　In the next few years, China faces a huge energy pre

34、ssure. On the one hand, China's economy to maintain a high rate of growth, on the other hand, it must consider environmental protection and sustainable development issues. So for greater energy efficiency, requiring

35、adjustment of energy structure. With the current housing market-oriented reforms in China, the rapid development of new commercial residential area, with increasing emphasis on urban environmental issues and energy s

36、tructure adj</p><p>　　Deep recharge water source heat pump schematic</p><p>　　Design conditions while the figure marked throughout the winter (summer) temperatures. Can be seen from the figure,

37、this approach is indirect in the winter use of groundwater as the medium, taking deep underground sand, stone and heat as heat source for all households to the indoor heat pump heating, while cooling capacity building in

38、 the row to obtain into the ground. In the summer, as the media through the water to all households as a cooling water pump, while the building heat into the ground</p><p>　　Third, the water source heat pump

39、 technology in the region to promote the superiority of Shenyang</p><p>　　1. hydrogeological conditions are suitableWater is a prerequisite for application of water source heat pump, water system, water, wa

40、ter temperature, water quality and water source heat pump system stability is a run effects of important factors. Shenyang is located in the city on the Hun River Alluvial Plain aquifer is mainly coarse sand, gravel

41、and pebbles, abundant groundwater resources, with the protection of groundwater resources in recent years intensified, with factories migrate to th</p><p>　　According to my company in Shenyang hydrogeologica

42、l conditions, refer to the relevant research results at home and abroad, through the engineering practice, that pumping be reduced to 60m spacing of injection wells is feasible, such as the national government fattened p

43、ump pumping irrigation wells spacing 50m, operation well, irrigation well pumping does not appear "hot linking" phenomenon. International Garden pumping to the king, the minimum spacing of injection wells group

44、 60m. This is also i</p><p>　　References </p><p>　　[1] "residential design standard" DBJ14-037-2006. </p><p>　　[2] "Public Buildings Energy Efficiency Design Standard