時(shí)間：2022-03-30 05:26:02
導(dǎo)語：在制冷技術(shù)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：高爐基礎(chǔ)；大體積混凝土水冷卻溫度控制技術(shù)；施工工法
Abstract: currently, our country's scientific and technological level rising, and mass concrete also began in all kinds of industrial construction play an important role. This article in view of the blast furnace big-volume concrete water cooling temperature control technology analyzes and expounds the construction methods.
Key words: the blast furnace basis; Mass concrete water cooling temperature control technology; Construction methods
中圖分類號(hào)： TV544+.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
伴隨著不斷發(fā)展的科技水平，大體積混凝土在各大冶金工業(yè)建設(shè)中的應(yīng)用也隨之越來越廣泛，3200m3高爐基礎(chǔ)外輪廓是矩形，有57m長，42.6m寬。基礎(chǔ)底標(biāo)高-5.000m到±0.000部分就可以稱作是普通的C25混凝土，大約有11000m3的混凝土總量。
一、特點(diǎn)
1.將每立方混凝土中的水泥用量進(jìn)行降低，對(duì)混凝土后期抗壓強(qiáng)度進(jìn)行充分地運(yùn)用，在60天的時(shí)間范圍內(nèi)，強(qiáng)度的水化熱現(xiàn)象也應(yīng)該減少出現(xiàn)；
2.水化熱比較低的水泥是選擇的最佳材料，或者選擇礦渣硅酸鹽水泥，使水化熱出現(xiàn)的幾率有所降低；
3.對(duì)混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)行有效地控制，而存在于混凝土中的水化熱也可以通過循環(huán)冷卻水被帶出來，從而使混凝土中心溫度得以很大程度的降低；
4.針對(duì)裂縫，可以通過保溫、保濕來實(shí)現(xiàn)，使混凝土表面溫度有所提升，同時(shí)，混凝土中心和表面之間所產(chǎn)生的餓差值也會(huì)逐漸縮短，將其溫度保持在25°的范圍內(nèi)，這樣的話，與規(guī)范要求就會(huì)相符合。
二、適用范圍
這種工法在工業(yè)、橋梁和民用建筑中發(fā)揮著極其重要的作用，在各大體積混凝土工程中也得到較為廣泛地運(yùn)用。例如，高層建筑的地下室底板、大橋的承臺(tái)基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)等大體積混凝土工程。
三、施工工藝
打樁降水放線土方開挖澆注混凝土墊層破樁放線綁扎底板鋼筋安設(shè)固定架、埋設(shè)冷卻水管安裝基礎(chǔ)±0.00 下模板綁扎±0.00 以下鋼筋安裝螺栓澆筑±0.00 下混凝土保濕、保溫養(yǎng)護(hù)、拆?；靥钔痢Ｗⅲ寒?dāng)混凝土澆筑到冷卻水管時(shí)，就進(jìn)行通水循環(huán)冷卻。
四、施工要點(diǎn)
1.混凝土原材料選擇
1.1在標(biāo)號(hào)相同的前提下，富裕系數(shù)比較大的水泥是最佳選擇，因?yàn)閷?duì)于混凝土強(qiáng)度的增強(qiáng)來講，水泥在其中發(fā)揮著極其重要的作用；
1.2在強(qiáng)度相同的前提下，需水量較小的水泥是最佳選擇。水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量大約在21%~27%的范圍內(nèi)，在對(duì)混凝土進(jìn)行配置的時(shí)候，較小的需水量水泥可以使水泥的用量得以降低；
1.3針對(duì)標(biāo)號(hào)不同的水泥應(yīng)該進(jìn)行合理的使用。在對(duì)C40以下的流態(tài)混凝土進(jìn)行配制的時(shí)候，32.5Mpa的普硅水泥是最好的選擇；在對(duì)C40以上的高性能混凝土進(jìn)行配制的時(shí)候，42.5Mpa硅酸鹽水泥或者普硅水泥是其最佳的選擇。
1.4面對(duì)不通過的混凝土的認(rèn)識(shí)，要選擇與其適合的水泥品種，若是要求早強(qiáng)或者冬季施工的時(shí)候，R型硅酸鹽水泥是比較好的選擇，針對(duì)大體積混凝土所選擇的水泥應(yīng)該是礦渣水泥或者普硅水泥。
2.混凝土配合比選擇
2.1水膠比
針對(duì)一些混凝土的耐久性要求而言，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工作為基本依據(jù)，制定出科學(xué)合理的《混凝土技術(shù)要求》，在此要求中，會(huì)針對(duì)強(qiáng)度的最低等級(jí)做出闡述，將保證率的95%作為基本條件，使配制強(qiáng)度得以確定； 而初步選水膠比應(yīng)該是以最大水膠比最為參照，將上述配制強(qiáng)度所需要的水膠比找出來，然后可以再次進(jìn)行試配。或者將沒有摻加任何東西的普通混凝土強(qiáng)度的水灰比關(guān)系選擇出一個(gè)比較準(zhǔn)確的系數(shù)，當(dāng)將粉煤灰摻入到其中之后，按照等漿骨比作為基本依據(jù)，對(duì)水膠比進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。通常情況下，在耐久性要求的中等強(qiáng)度等級(jí)混凝土中摻入多于30%粉煤灰的時(shí)候，0.44是水膠比的最大值，絕對(duì)不能超出這個(gè)范圍。
2.2漿骨(體積)比
在水膠比確定的前提下，反映用水量或者膠凝材料總量，或者骨料總體積用量，也可以說是將漿骨比反映出來。針對(duì)泵送混凝土而言，要將《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》作為基本條件，使膠凝材料的最小和最大值設(shè)定出一個(gè)合適的范圍，由試配拌和物工作性確定，在確定漿骨比值的時(shí)候應(yīng)該選擇最小值。當(dāng)確定水膠比的時(shí)候，比較小的漿骨，也不會(huì)又太高的強(qiáng)度，彈性模量會(huì)比較高，同時(shí)，體積穩(wěn)定性也比較好，也不容易出現(xiàn)裂縫，相反的話，則也全部相反。
2.3砂石比
通常情況下，配合比中的砂石比，對(duì)其的表示可以利用一定漿骨比。針對(duì)那些石子有比較好的配制，而石子松堆空隙率和砂的松堆空隙率相乘之后可以成為砂率選擇的主要依據(jù)，而最好為0.16~0.2之間的范圍。通常情況下，泵送混凝土一定要小于36%的砂率，并且絕對(duì)不可以超過45%。在此基礎(chǔ)上，對(duì)于石子的級(jí)配應(yīng)該引起足夠的重視，以不同粒徑的兩級(jí)配或三級(jí)配后松堆空隙率不大于42%為宜。石子松堆空隙率越小，砂石比可越小。在水膠比和漿骨比一定的條件下，砂石比的變動(dòng)主要可影響施工性和變形性質(zhì)，對(duì)硬化后的強(qiáng)度也會(huì)有所影響（在一定范圍內(nèi)，比較小的砂率，強(qiáng)度也不會(huì)很高，同時(shí)彈性模量就比較大，就更容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，而且也沒有很好的拌和物粘聚性，相反的話，這些內(nèi)容也會(huì)具有相反性）。
2.4礦物摻和料摻量
礦物摻和料的摻量應(yīng)視工程性質(zhì)、環(huán)境和施工條件而選擇。對(duì)于完全處于地下和水下的工程，尤其是大體積混凝土如基礎(chǔ)底板、咬合樁或連續(xù)澆注的地下連續(xù)墻、海水中的橋梁樁基、海底隧道底板或有表面處理的側(cè)墻以及常年處于干燥環(huán)境（相對(duì)濕度40%以下）的構(gòu)件等，當(dāng)沒有立即凍融作用時(shí)，礦物摻和料可以用到最大摻量（礦物摻和料占膠凝材料總量的最大摻量粉煤灰為50%，磨細(xì)礦渣為75%）；；一年中環(huán)境相對(duì)濕度變化較大(冷天處在相對(duì)濕度為50%左右、夏季相對(duì)濕度70%以上）無化學(xué)腐蝕和凍融循環(huán)一般環(huán)境中的構(gòu)，對(duì)斷面小、保護(hù)層厚度小、強(qiáng)度等級(jí)低的構(gòu)件（如厚度只有10～15cm）的樓板)，當(dāng)水膠比較大時(shí)（如大于0.5），粉煤灰摻量不宜大于20%，礦渣摻量不宜大于30%（均包括水泥中已含的混合材料）。不同環(huán)境下礦物摻和料的摻量選擇見GB/T 50746-2008附錄B和條文說明附錄B。如果采取延長濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間或其他增強(qiáng)鋼筋的混凝土保護(hù)層密實(shí)度措施，則可超過以上限制。
【關(guān)鍵詞】 相變空冷 雙相變換熱器 散熱器壓力
1 相變空冷系統(tǒng)工作原理
相變空冷系統(tǒng)是采用制冷劑作為中間冷卻介質(zhì)的空冷系統(tǒng)，如圖1所示。
相變空冷系統(tǒng)工作原理可以簡述為：制冷劑在雙相變換熱器中汽化吸熱，在冷凝器中凝結(jié)放熱，即是利用制冷劑的相變過程來傳遞熱量的[1]。
上式也就是相變空冷散熱器內(nèi)氨氣的飽和溫度，對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)與形式均設(shè)計(jì)合理的相變空冷系統(tǒng)來說，空冷散熱器的總傳熱面積為已知，迎風(fēng)面積也一定，空氣密度和入口干空氣定壓比熱可由空氣溫度確定。所以由式可以計(jì)算出空冷散熱器中氨的飽和溫度，繼而通過飽和溫度和飽和壓力之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，結(jié)合氨特性表就知道空冷散熱器的飽和壓力P[4-5]。
因此，可以得到如下關(guān)系式：
利用上式的計(jì)算模型就可以得到任意工況下相變空冷散熱器壓力值隨某個(gè)變量之間的關(guān)系。
3 相變空冷機(jī)組冷端系統(tǒng)變工況特性
本文以國內(nèi)某600MW相變空冷系統(tǒng)為例，分析散熱器壓力隨某個(gè)變量的變化關(guān)系[6]。已知設(shè)計(jì)工況下的機(jī)組主要原始數(shù)據(jù)見表1。
依據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，編程對(duì)空冷散熱器做變工況計(jì)算，其結(jié)果見圖2-5。
4 結(jié)語
（1）當(dāng)氨蒸汽流量、迎面風(fēng)速以及管外污垢熱阻一定時(shí)，空冷散熱器的壓力隨著環(huán)境溫度升高而增大；
（2）當(dāng)環(huán)境溫度、迎面風(fēng)速以及管外污垢熱阻一定時(shí)，空冷散熱器的壓力隨著氨蒸汽流量增大而增大；
（3）當(dāng)環(huán)境溫度、氨蒸汽流量以及管外污垢熱阻一定時(shí)，空冷散熱器的壓力隨著迎面風(fēng)速增大而減??；
（4）當(dāng)環(huán)境溫度、迎面風(fēng)速以及氨蒸汽流量一定時(shí)，空冷散熱器的壓力隨著管外污垢熱阻增大而增大。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：蒸發(fā)囂 電子膨脹閃工調(diào)節(jié)特性 控制方法 獨(dú)立控制
電子膨脹閥――蒸發(fā)器聯(lián)合調(diào)節(jié)特性與控制策略
符號(hào)
CD――開度系數(shù)
Z――軸向長度，m
Te. Tc――蒸發(fā)、冷凝溫度，℃
Tin――室內(nèi)溫度，℃
Tα――換熱器進(jìn)口風(fēng)溫，℃
Fi――壓縮機(jī)頻率，Hz
Gr――制冷劑流量，kg/s
Gα――風(fēng)量，m3/h
Tsu――過熱度，℃
Tsb――過冷度，℃
Q――換熱量，kW
ρ――介質(zhì)密度，kg/m3
P-壓力，Pa
h――介質(zhì)焓，J/kg
A――管內(nèi)截面積，m2
S――管內(nèi)截面周長，m
A（z）――開度對(duì)應(yīng)的截面積
d――管徑
τ――管內(nèi)表面切應(yīng)力，N/m2
q――熱流密度，W/m2
α――兩相流空泡系數(shù)
g――重力加速度，9.8m/s2
u――流速，m/s
Ov――電子膨脹閥開度
下標(biāo)
l――液相制冷劑
v――汽相制冷劑
a――空氣
1.引言
隨著制冷空調(diào)技術(shù)的迅速發(fā)展，空調(diào)器正在從傳統(tǒng)的單室內(nèi)機(jī)、單室外機(jī)的結(jié)構(gòu)逐漸向單室外機(jī)多室內(nèi)機(jī)及多室內(nèi)機(jī)和多室外機(jī)系統(tǒng)發(fā)展，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐漸趨于復(fù)雜，具有代表性的變流量制冷系統(tǒng)（Variable Refrigerant Volume Air - conditioning System， 簡稱VRV）也從單元變流量制冷系統(tǒng)（SVRV）向多元變流量制冷系統(tǒng)發(fā)展（MVRV）[1-3]。對(duì)于多室內(nèi)機(jī)的熱回收系統(tǒng)來說，室內(nèi)機(jī)可能同時(shí)做冷凝器或蒸發(fā)器使用，而且隨著人民生活水平的提高，對(duì)室內(nèi)熱舒適性也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的一些控制方法已不能再適應(yīng)新空調(diào)系統(tǒng)的需要。由于系統(tǒng)的復(fù)雜程度的增加，傳統(tǒng)的一些基于制冷空調(diào)系統(tǒng)整體的控制算法都由于其兼容性和可擴(kuò)展性等因素而受到了很大的局限，因此各室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)獨(dú)立控制的思想已經(jīng)被引入到制冷空調(diào)系統(tǒng)的控制之中，一些控制理論和算法如矩陣電子控制算法、人工神經(jīng)元算法和模糊控制算法都已經(jīng)被引用到實(shí)際的制冷空調(diào)系統(tǒng)中[4-8]。為使制冷空調(diào)系統(tǒng)能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，除了在控制技術(shù)上提高之外，更要注重研究制冷空調(diào)系統(tǒng)本身的運(yùn)行調(diào)節(jié)特性。本文在通過分析系統(tǒng)在制冷模式下電子膨脹閥開度、室內(nèi)溫度、室內(nèi)機(jī)風(fēng)量、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度等對(duì)室內(nèi)機(jī)換熱的影響的基礎(chǔ)上，得出了室內(nèi)機(jī)的調(diào)節(jié)特性，找出了對(duì)室內(nèi)機(jī)制冷模式下更合理的控制策略。
2.數(shù)學(xué)模型
2.1 電子膨脹閥
電子膨脹閥是通過步進(jìn)電機(jī)等手段使閥芯產(chǎn)生連續(xù)位移，從而改變制冷劑流通面積的節(jié)流裝置。研究表明，電子膨脹閥的流量特性可借鑒熱力膨脹閥的研究成果[9-12]，其模型描述為：
能量方程：
hin=hout
(1)
動(dòng)量方程：
2.2 蒸發(fā)管路及蒸發(fā)器模型
2.2.1 管內(nèi)制冷劑側(cè)穩(wěn)態(tài)模型
在VRV空調(diào)系統(tǒng)中，由于膨脹閥可能設(shè)置在離蒸發(fā)器較遠(yuǎn)的位置，節(jié)流后的兩相制冷劑沿膨脹閥后的管路進(jìn)入蒸發(fā)器，所以在該段管路及蒸發(fā)器內(nèi)部的大部分區(qū)域制 劑處于兩相流動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)液體過冷度較小時(shí)，由于管道阻力及上升立管中重力的影響，液態(tài)制冷劑將會(huì)出現(xiàn)閃蒸，閃蒸之后管路內(nèi)的流動(dòng)也為氣、液兩相流動(dòng)；當(dāng)室內(nèi)換熱器制熱采用其出口電子膨脹閥控制制冷劑過冷度時(shí)，膨脹閥之后的高壓液體管內(nèi)仍然可能呈氣、液兩相狀態(tài)。在制冷空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)，蒸發(fā)管路內(nèi)制冷劑兩相流呈環(huán)狀流[13，14]，故本文以環(huán)狀流建模。因制冷劑蒸發(fā)現(xiàn)象可能發(fā)生上述管段的任何位置，建模時(shí)必須在動(dòng)量議程中考慮重力項(xiàng)。
能量守恒議程：
整理上述議程，分別得到氣、液兩相流的質(zhì)量守恒方程和動(dòng)量守恒方程。
質(zhì)量守恒方程：
動(dòng)量守恒方程：
式中 Ρtp=αρv+(1-α) ρl是微元管段中兩相流體單位容積的質(zhì)量，稱為兩相流體的密度。
在式（3）～（5）中存在P、α、uv和u1四個(gè)未知數(shù)，方程無法封閉求解。傳統(tǒng)的方法采用空隙率經(jīng)驗(yàn)公式作為補(bǔ)充方程，使方程封閉。但目前還不存在公認(rèn)準(zhǔn)確的空隙率模型計(jì)算公式；本文采用文獻(xiàn)［4］所提出的兩相界面關(guān)系方程使方程封閉。
氣、液兩相界面關(guān)系方程：
在式（3）～（6）四個(gè)方程中，共有P、α、uv和u1四個(gè)未知數(shù)，方程組封閉可解。
2.2.2 空氣側(cè)換熱模型
因橫流蒸發(fā)器外側(cè)的空氣流速較低，一般Re＜2000，且蒸發(fā)器沿氣流方向的管排數(shù)較少，故忽略空氣側(cè)壓降，只考慮質(zhì)量守恒和能量守恒方程。
質(zhì)量守恒方程：
能量守恒方程：
3.調(diào)節(jié)特性
數(shù)值求解蒸發(fā)管路和電子膨脹閥的數(shù)學(xué)模型，可以得出系統(tǒng)的仿真特性。對(duì)于選定的系統(tǒng)來說，換熱器的幾何參數(shù)為定值，是一個(gè)不可調(diào)的參數(shù)。因此，影響電子膨脹閥－蒸發(fā)器部分換熱效果的因素主要有電子膨脹閥開度、換熱風(fēng)量、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、室內(nèi)環(huán)境溫度、換熱器幾何參數(shù)。
3.1 膨脹閥開度對(duì)蒸發(fā)器換熱量的影響
如圖1所示，當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)量為600m3/h其他參數(shù)不變時(shí)，蒸發(fā)器換熱量隨膨脹閥相對(duì)開度的變化曲線。
圖1 換熱量隨膨脹閥相對(duì)開度變化曲線
當(dāng)電子膨脹閥開度很小時(shí)，通過蒸發(fā)器的制冷劑流量也很小，制冷劑很容易在蒸發(fā)器內(nèi)變成熱氣體，在蒸發(fā)器出口處有一定的過熱度，蒸發(fā)器兩端的制冷劑焓差基本為一定值。因?yàn)橹评鋭┝髁侩S電子膨脹閥開大而增加，在換熱條件仍能保證蒸發(fā)器出口制冷劑過熱時(shí)，出口制冷劑焓值變化不大，所以蒸發(fā)器的換熱量也隨流量的增加而逐漸增加。當(dāng)膨脹閥繼續(xù)開大，制冷劑流量增大到一定程度以后，換熱條件已經(jīng)不能使制冷劑出口有過熱度，出口已經(jīng)處于兩相區(qū)，管外空氣側(cè)的流量和換熱系數(shù)基本為定值，制冷劑流量的增大造成出口干度的降低，但管內(nèi)制冷劑的換熱系數(shù)會(huì)有所上升，因此，蒸發(fā)器換熱量只隨電子膨脹閥相對(duì)開度的增加略有上升。這說明，在蒸發(fā)器出口有過熱度的情況下，通過調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度來調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的換熱量的效果是很明顯的，而當(dāng)蒸發(fā)器出口已出現(xiàn)回液的情況下，通過調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度來調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的換熱量收效甚微。
3.2 室內(nèi)機(jī)風(fēng)量對(duì)蒸發(fā)器換熱量的影響
換熱量隨室內(nèi)機(jī)風(fēng)量的變化曲線如圖2所示，當(dāng)風(fēng)量很小時(shí)，不能使管內(nèi)的制冷劑完全蒸發(fā)，蒸發(fā)器出口有一定的回液，隨著風(fēng)量的增加，管外的換熱系數(shù)也逐漸增加，空氣帶走的熱量增多，因此蒸發(fā)器出口處的制冷劑干度也逐漸增加，制冷劑在蒸發(fā)器進(jìn)出口的焓差逐漸增大，在制冷劑流量不變的情況下，換熱量逐漸增大，當(dāng)風(fēng)量增大到一定程度以后，蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑能夠完全蒸發(fā)，風(fēng)量增加使制冷劑只能進(jìn)行顯熱交換，出口焓值變化已經(jīng)不大，所以換熱量隨風(fēng)量增大而略有增加。
圖2 換熱量隨風(fēng)量變化曲線
3.3 冷凝溫度對(duì)蒸發(fā)器換熱量的影響
在其他因素不變的情況下，冷凝溫度、冷凝壓力的變化主要通過影響制冷劑流量來影響蒸發(fā)器的換熱量，如圖3所示。隨著冷凝壓力的升高，電子膨脹閥的進(jìn)出口壓差也隨著增大，在蒸發(fā)器能夠保證制冷劑完全蒸發(fā)的情況下，制冷劑流量的增加也就意味著蒸發(fā)器換熱量的增加。
圖3 換熱量隨冷凝溫度變化曲線
3.4 蒸發(fā)溫度對(duì)蒸發(fā)器換熱量的影響
在其他因素不變的情況下，蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)壓力的變化從兩個(gè)方面來影響蒸發(fā)器的換熱量，一方面隨著蒸發(fā)溫度（蒸發(fā)壓力）的升高，電子膨脹閥的進(jìn)出口壓差減小，使得通過電子膨脹閥的制冷劑流量減小；另一方面，蒸發(fā)溫度的升高，使得制冷劑與空氣的換熱溫差減小，也使換熱效果降低。兩個(gè)方面的因素共同使蒸發(fā)器的換熱量隨著蒸發(fā)溫度的升高而降低。如圖4所示。
圖4 換熱量隨蒸發(fā)溫度變化曲線
3.5 室溫對(duì)蒸發(fā)器換熱量的影響
室內(nèi)溫度對(duì)蒸發(fā)器換熱量的影響如圖5所示。室內(nèi)溫度就是蒸發(fā)器空氣側(cè)的入口溫度，當(dāng)蒸發(fā)溫度一定時(shí)，室內(nèi)溫度主要影響管內(nèi)外的換熱溫差，由于經(jīng)過蒸發(fā)器冷卻，空氣溫度最多只能降低到蒸發(fā)溫度，所以當(dāng)風(fēng)量一定時(shí)也決定了蒸發(fā)器的最大換熱量。當(dāng)室內(nèi)溫度很低時(shí)，蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑不能完全蒸發(fā)，蒸發(fā)器出口有回液現(xiàn)象，隨著室內(nèi)溫度的上升，換熱器的換熱量也逐漸上升，蒸發(fā)器出口的制冷劑干度也逐漸上升；當(dāng)室內(nèi)溫度上升至一定值時(shí)，制冷劑能夠完全蒸發(fā)，蒸發(fā)器出口有一定的過熱度，由于制冷劑溫度最高只能升到室內(nèi)溫度，制冷劑的在蒸發(fā)器出口的焓值變化很小，換熱量隨室溫的增加略有上升。
圖5 換熱量隨室溫變化曲線
3.6 調(diào)節(jié)參數(shù)的聯(lián)合影響
影響蒸發(fā)器換熱量的參數(shù)中蒸發(fā)溫度和冷凝溫度是表征系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)，不能直接作為調(diào)節(jié)參數(shù)，室內(nèi)溫度是被控對(duì)象；如果系統(tǒng)正常運(yùn)行，還需要蒸發(fā)器出口制冷劑保持一定的過熱度以防止回液。因此，要控制的參數(shù)是室內(nèi)溫度和過熱度，能作為調(diào)節(jié)參數(shù)的只有室內(nèi)機(jī)風(fēng)量和電子膨脹閥開度。室內(nèi)機(jī)風(fēng)量和電子膨脹閥開度對(duì)室內(nèi)蒸發(fā)器的聯(lián)合影響結(jié)果如圖6所示。
圖6 制冷量、過熱度隨膨脹閥開度和室內(nèi)機(jī)風(fēng)量的變化曲線
電子膨脹閥和蒸發(fā)器聯(lián)合工作輸入、輸出狀態(tài)方程可以用下式來表示：
結(jié)合前面的分析可以發(fā)現(xiàn)：
(1) 當(dāng)蒸發(fā)器出口制冷劑已經(jīng)過熱時(shí)，因制冷劑出口焓值變化不大，電子膨脹閥所決定的制冷劑出流量是決定換熱量的主要因素；風(fēng)量對(duì)換熱量不大，而對(duì)過熱度影響較大。各調(diào)節(jié)手段民對(duì)應(yīng)的控制對(duì)象之間可近似認(rèn)為是相互獨(dú)立的，此時(shí)B（t）是對(duì)角占優(yōu)的。
(2) 當(dāng)蒸發(fā)器出口為兩相流時(shí)，蒸發(fā)器空氣側(cè)進(jìn)出口溫差基本為定值，換熱量主要由風(fēng)量決定，電子膨脹閥開度對(duì)換熱量影響不大，但進(jìn)、出口焓差與流量近似成反比，對(duì)出口干度的影響較大。室內(nèi)機(jī)風(fēng)量對(duì)過熱度同樣有較大的影響。此時(shí)B（t）是上三角矩陣。調(diào)節(jié)手段對(duì)控制對(duì)象的影響是有一定的耦合度的。
(3) 只要保證蒸發(fā)器出口為過熱狀態(tài)，就能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)手段與控制對(duì)象之間的獨(dú)立調(diào)控。而在制冷空調(diào)系統(tǒng)中，保證蒸發(fā)器出口過熱又是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行所必需的條件之一。所以在過熱度優(yōu)先控制的模式下，獨(dú)立調(diào)節(jié)是可以實(shí)現(xiàn)的。
(4) 在蒸發(fā)器出口未過熱的情況下，調(diào)節(jié)風(fēng)量和調(diào)節(jié)膨脹閥開度對(duì)過熱度有同等程度的影響。仍可以采用風(fēng)量控過熱度優(yōu)先的方法，同時(shí)用膨脹閥開度來改善風(fēng)量對(duì)過熱度的調(diào)節(jié)，獨(dú)立控制與適當(dāng)?shù)鸟詈弦材苋〉猛瑯有Ч?/p>
根據(jù)上述分析，提出了風(fēng)量Gα控制過熱度Tsu，電子膨脹閥開度Qυ控制室內(nèi)溫度Tin的控制策略。
5.結(jié)論 在兩個(gè)優(yōu)先原則下，可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)機(jī)風(fēng)量與電子膨脹閥開度對(duì)室內(nèi)溫度與過熱度的解耦控制，獨(dú)立控制策略是可以實(shí)現(xiàn)的；獨(dú)立控制策略可用于復(fù)雜的系統(tǒng)，可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)采用分布式控制模式；獨(dú)立控制策略便于實(shí)現(xiàn)模塊化，不會(huì)因系統(tǒng)形式的改變而對(duì)控制方法產(chǎn)生較大的影響；獨(dú)立控制策略有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，不會(huì)由于系統(tǒng)的復(fù)雜而增加控制部分的成本。
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[關(guān)鍵詞]H型鋼 控軋 控冷
中圖分類號(hào)：TM725 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）01-0007-01
1 前言
H型鋼作為一種經(jīng)濟(jì)斷面鋼材問世已有幾十年，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、車輛、碼頭、電力、制造業(yè)等領(lǐng)域。與世界發(fā)展水平相比，我國H型鋼生產(chǎn)起步較晚，從1998年馬鞍山鋼鐵公司引進(jìn)德國工藝技術(shù)與設(shè)備的大H型鋼生產(chǎn)線投產(chǎn)以來，經(jīng)過十多年時(shí)間的發(fā)展，已先后培育出馬鋼，萊鋼、津西、日照、長治等H型鋼主流生產(chǎn)企業(yè)，加快了我國H型鋼生產(chǎn)的發(fā)展，為推動(dòng)我國鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和鋼材品種優(yōu)化做出了重要貢獻(xiàn)。
隨著H型的廣泛應(yīng)用，對(duì)H型鋼的力學(xué)性能要求也越來越高，從而引發(fā)了對(duì)H型鋼控制軋制、控制冷卻技術(shù)的研究。國外已有了相關(guān)的研究成果，并運(yùn)用于生產(chǎn)，但技術(shù)仍未成熟①。而我國盡管近幾年H型鋼生產(chǎn)水平不斷提高，為研究控軋控冷技術(shù)提供了平臺(tái)，但認(rèn)識(shí)較晚，正處于起步階段，運(yùn)用控軋控冷技術(shù)改善H型鋼強(qiáng)度、韌性和焊接等性能的工藝還比較少。本文結(jié)合熱軋工藝特點(diǎn)，分析了控軋控冷中需要注意的幾個(gè)關(guān)鍵因素。
2 研究現(xiàn)狀
2.1 國外H型鋼控冷技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀
早期一些國家如比利時(shí)，瑞典等國的鋼鐵廠首先采用控軋來代替常化處理，解決了鋼的脆斷性問題，這確立了控冷技術(shù)的原始技術(shù)。以后隨著控冷技術(shù)的發(fā)展，60年代采用控軋控冷解決了含Nb鋼VTs偏高的問題。近年來國外有關(guān)控冷應(yīng)用基礎(chǔ)研究日益深入，發(fā)表了許多水平較高的學(xué)術(shù)論文，進(jìn)一步指導(dǎo)和推動(dòng)控冷技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
20世紀(jì)60年代上半期，日本新日鐵為在提高韌性的同時(shí)保持良好的焊接性能，采用了微合金化加上控軋控冷的措施。軋制中對(duì)H型鋼翼緣進(jìn)行控制冷卻，以減少溫度差，細(xì)化鐵素體晶粒，同時(shí)使得H型鋼的斷面各部分的組織均勻，防止產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，以及翹曲和彎曲。
20世紀(jì)80年代后期盧森堡的阿爾貝德在開發(fā)低溫高沖擊韌性鋼中也取得了較大的成功，采用了TM-SC工藝（控軋-局部冷卻工藝）開發(fā)出的低溫高沖擊韌性鋼，在軋后采用了QST工藝（淬火自回火）。通過對(duì)鋼材的微合金化處理，結(jié)合采用TM-SC工藝和QST工藝，產(chǎn)出了傳統(tǒng)工藝無法獲得的高韌性高強(qiáng)度的產(chǎn)品，同時(shí)保持了其良好的焊接性能。為克服普通的TM熱軋工藝在軋制H型鋼的缺點(diǎn)，盧森堡的阿爾貝德公司與其它公司合作開發(fā)了TM-SC工藝，生產(chǎn)的產(chǎn)品截面的性能均勻，提高了軋機(jī)的生產(chǎn)效率。可以看出這個(gè)局部冷卻工藝與H型鋼翼緣冷卻工藝幾乎是相同的。盧森堡的阿爾貝德公司與其合作伙伴進(jìn)一步開發(fā)了QST技術(shù)，鞍山科技大學(xué)碩士論文第一章課題綜該工藝是在終軋后對(duì)鋼梁進(jìn)行快速水冷，使其表面生成馬氏體，在鋼梁中心冷前停止水冷，利用中心余熱進(jìn)行回火。
目前世界上H型鋼控冷技術(shù)以盧森堡的阿爾貝德公司為代表，開發(fā)了H型TM-SC軋制技術(shù)和QST控冷技術(shù)，代表了目前H型鋼生產(chǎn)及控冷技術(shù)的最高水QST控冷技術(shù)設(shè)備.
2.2 國內(nèi)H型鋼控冷技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀
20世紀(jì)60年代初，我國在控制冷卻和鋼材形變熱處理工藝方面己經(jīng)起步，取得初步的成果。70年代初，控冷技術(shù)先后被列為“六五”、“七五”“八五”科攻關(guān)項(xiàng)目，有關(guān)大專、科研院所及生產(chǎn)廠家，結(jié)合常用鋼種和國內(nèi)的控冷技件，在控冷技術(shù)的基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用方面做了許多卓有成效的工作，如測鋼種的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)Nb、V、Ti微合金元素在鋼中的作用，形變奧氏體再結(jié)晶控冷工藝與組織性能的關(guān)系，微合金元素碳氮化合物固溶析出，鋼的變形抗力進(jìn)行了廣泛深入的研究；某些生產(chǎn)廠應(yīng)用控冷工藝取得了提高產(chǎn)品質(zhì)量的良好果。另外還在重鋼五廠等建成了國內(nèi)第一條獨(dú)具特點(diǎn)的控冷生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)線。這些作為我國進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用這項(xiàng)具有明顯經(jīng)濟(jì)效益的軋鋼新技術(shù)奠定了可靠的石出。
1991年12月，馬鋼在改造了630軋機(jī)試軋后，成功地軋制了ZO0rnrn以下H型鋼，但由于種種原因沒有批量生產(chǎn)。1992年6月，馬鋼向外商提出了萬能鋼軋機(jī)的項(xiàng)目詢價(jià)書，最終德國曼內(nèi)斯曼德馬格薩公司（MPs）中標(biāo)。這是我國投興建的第一條萬能軋機(jī)生產(chǎn)線。至1998年又引進(jìn)建成我國第一條熱軋腰200一700～的H型鋼生產(chǎn)線，該廠的設(shè)備是從德國和美國引進(jìn)的，是我國目前產(chǎn)H型鋼裝備水平最好、自動(dòng)化程度最高的生產(chǎn)線。前后不過10年時(shí)間，因此H型鋼的控制冷卻方面，國內(nèi)開展的研究工作還很少。我國鞍山第一軋鋼廠于年從美國內(nèi)陸鋼鐵公司引進(jìn)了一套H型鋼二手生產(chǎn)設(shè)備，該生產(chǎn)線設(shè)置了控山科技大學(xué)碩士論文第一章課題綜述，可以在成品孔出口輥道上進(jìn)行強(qiáng)化噴水冷卻，同時(shí)在冷床入口側(cè)設(shè)有立冷翻裝置。
從總體上來看，我國H型鋼生產(chǎn)還處在起步推廣階段。如何使熱軋H型鋼盡
快在國內(nèi)工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用，充分發(fā)揮其優(yōu)越性，是當(dāng)務(wù)之急。
3 控制冷卻技術(shù)
控制冷卻是通過控制軋后鋼材的冷卻速度達(dá)到改善鋼材組織和性能的目的。由于熱軋變形的作用，促使變形奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度（Ar）的提高，相變后的鐵素體晶粒容易長大，造成力學(xué)性能降低。為了細(xì)化鐵素體晶粒，減小珠光體片層間距，阻止碳化合物在高溫下析出，以提高析出強(qiáng)化效果而采用控制冷卻工藝。
控制冷卻條件（開冷溫度、冷卻速度、終冷溫度）對(duì)相變前的組織和相變后的相變產(chǎn)物、析出行為、組織狀態(tài)都有影響。因此為獲得理想控制冷卻鋼材的性能，就要選擇良好的冷卻方式。一般可把軋后控制冷卻過程分為三個(gè)階段，稱為一次冷卻、二次冷卻和三次冷卻（空冷 ）[1][2][3]。三個(gè)階段的冷卻目的和要求是不同的。
4 對(duì)控軋可行性分析
控制軋制（TMCP）技術(shù)的核心是晶粒細(xì)化和細(xì)晶強(qiáng)化，用以提高鋼的強(qiáng)度和韌性的方法?？刂栖堉圃硎菓?yīng)用了奧氏體再結(jié)晶和未再結(jié)晶兩方面理論，控制奧氏體再結(jié)晶的過程，利用固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化和晶粒細(xì)化機(jī)理，使內(nèi)部晶粒達(dá)到最大細(xì)化改變低溫韌性，增加強(qiáng)度，提高焊接性能，是將相變與形變結(jié)合起來一種綜合強(qiáng)化工藝。根據(jù)奧氏體發(fā)生塑性變形的條件控制軋制可分為三種類型。（1）再結(jié)晶型的控制軋制（2）未再結(jié)晶型控制軋制（3）兩相區(qū)控制軋制。
H型鋼控制軋制即對(duì)軋件溫度和變形量進(jìn)行控制，可以參考中板的低溫控軋技術(shù)，但由于H型鋼斷面復(fù)雜，二者存在差異。
5 軋后控冷現(xiàn)狀
軋后控冷是繼控制軋制后進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能的一項(xiàng)技術(shù)，與棒線材控制冷卻原理相同，對(duì)軋后的H型鋼進(jìn)行快速冷卻使表面生成馬氏體組織，在軋件中心冷卻之前停止冷卻，表面馬氏體組織利用中心余熱進(jìn)行自回火。由于H型鋼斷面復(fù)雜，冷卻工藝要求很高，需要保證終軋斷面溫度均勻并且冷卻過程中冷卻均勻。與國外技術(shù)相比，我國研究和實(shí)踐已顯落后。國外已出現(xiàn)軋后超快速冷卻技術(shù)，得到均勻的鐵素體+珠光體組織，且晶粒較細(xì)，提高了產(chǎn)品的屈服強(qiáng)度。
6 結(jié)語
目前國內(nèi)外H型鋼控軋控冷技術(shù)還沒有趨于成熟，但控軋控冷已成為國內(nèi)外公認(rèn)的發(fā)展方向。我國H型鋼生產(chǎn)已初具規(guī)模，現(xiàn)已有條件加快步伐開展這方面的研究。
（1）發(fā)展近終形坯短流程技術(shù)，簡稱CBP技術(shù)。該技術(shù)以近終形連鑄坯為原料，用一架軋邊機(jī)代替原來的開坯機(jī)，軋制得到萬能軋機(jī)需要的斷面尺寸。通過這種途徑可以降低軋制溫度，實(shí)現(xiàn)溫控軋制。
（2）在軋線設(shè)立保溫罩，降低開坯溫度，對(duì)軋件溫度實(shí)行控制，研究低溫軋制的可行性。
（3）嘗試開發(fā)萬能軋機(jī)機(jī)架間冷卻裝置，對(duì)翼緣中心表面及R角冷卻，使軋件溫度均勻。
（4）加強(qiáng)對(duì)精軋后冷卻技術(shù)的理論研究，在短時(shí)間降溫阻礙奧氏體晶粒長大，使晶粒細(xì)化，均勻提高產(chǎn)品強(qiáng)度，對(duì)內(nèi)部組織和力學(xué)性能實(shí)行控制。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】臭氧層 溫室效應(yīng) 環(huán)境友好性 安全性 制冷劑
中圖分類號(hào)：P421文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
臭氧層的破壞和溫室效應(yīng)，是當(dāng)前世界所面臨的主要環(huán)境問題。由于
制冷空調(diào)熱泵行業(yè)廣泛采用CFC與HCFC類物質(zhì)對(duì)臭氧層有破壞作用以及產(chǎn)生溫室效就，使全世界的這一行業(yè)面臨嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。CFC與H CFC的替代已成為當(dāng)前國際性的熱門話題。
二、兩次國際重要會(huì)議。
1、臭氧層的破壞、《蒙特利爾議定書》及其修正案
1974年，美國加利福尼亞大學(xué)的莫利納和羅蘭教授合作指出，鹵代烴中的氯和溴原子會(huì)破壞大氣臭氧層，這就是著名的CFC問題。為保護(hù)臭氧層1987年9月制訂了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》。《議定書》的制訂便于以定期的科學(xué)和技術(shù)評(píng)估為基礎(chǔ)對(duì)淘汰時(shí)間表進(jìn)行修訂。根據(jù)這些評(píng)估，在1990年倫敦、1992年哥本哈根、1995年維也納和1997年蒙特利爾的會(huì)議上對(duì)《議定書》進(jìn)行了調(diào)整，加快了淘汰時(shí)間表。
2、溫室效應(yīng)及《京都議定書》
實(shí)際上CFC的排放也會(huì)加劇地球溫室效應(yīng)，CFC是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，在目前估計(jì)的氣溫變暖的因素中，20%~25%是 CFCS類物質(zhì)作用的結(jié)果。1997年12月，聯(lián)合國氣候變化框架公約締約國第三次會(huì)議在日本東京度召開，會(huì)議通過了
《京都議定書》?！毒┒甲h定書》確定了CO2、HCFCS等6種氣體為受管制的溫室氣體，并將限制上述溫室氣體排放總水平。要求各國采取措施降低溫室氣體排放總水平。
三、綠色環(huán)保制冷劑的發(fā)展趨勢。
從這兩次國際會(huì)議和最近的相關(guān)論文看，為了適應(yīng)環(huán)保的需要，特別是為了適應(yīng)環(huán)保臭氧層的需要，近10年來，制冷空調(diào)行業(yè)已作了積極響應(yīng)，采取了許多措施和行動(dòng)。從目前情況分，替代工質(zhì)有許多種，大致歸納如圖1所示。潛在的替代物有合成的和天然的兩種。合成的替代物有HFC，天然的有，NH3，CO2，水，碳?xì)浠衔锏取?/p>
圖1制冷替代物樹性示意圖
表1列出了21世紀(jì)綠色環(huán)保制冷劑的趨勢。
表1 21世紀(jì)綠色環(huán)保制冷劑的趨勢
四、如何正確對(duì)待替代物的多樣性
從近10年替代物的發(fā)展看，無論從理論上或從實(shí)踐上，很難找到一種完全理想的替代物（ODP=0，低GWP值（100以下），高效，安全，與價(jià)格不貴的高性的油互溶等。為了替代一種原先使用的CFC或HCFC制冷劑（無論CFC-12，CFC-11，R502或HCFC-22），客觀上往往存在多種解。在許多替代物中，只有"更好"，很難說"最好"。究竟如何選擇替代物，必須"因地制宜"。
例如HCFC-22的主要替代物，就有HFC-134a，R407c，R410a，R290等等。就以R407c和R410a兩種替代物來看，也很難絕對(duì)地說哪一種"最好"，因?yàn)樗鼈兏饔袃?yōu)缺點(diǎn)。R410a的優(yōu)點(diǎn)是亞共沸，傳熱性能好，壓損小，但其缺點(diǎn)是壓力太高，比原HCFC-22提高了1.5倍，容積制冷量又太大，約為HCFC-22的1.4～1.5倍，因此無法直接充灌，必須重新設(shè)計(jì)壓縮機(jī)和主要部件，提高成本。反之，R407c的優(yōu)點(diǎn)是可直接充灌（除換酯類油外），能效接近于HCFC-22，但其缺點(diǎn)是非共沸，成分的變化對(duì)性能和維修會(huì)產(chǎn)生影響。
目前，國際上不同國家和地區(qū)，對(duì)不同類型的設(shè)備，往往采用不同的替代物，例如日本，以及美國，對(duì)于家用空調(diào)器，傾向于R410a，對(duì)于大中型制冷空調(diào)傾向于R407c；而歐共體國家則均傾向于R407c。國外這種態(tài)熱，勢必會(huì)對(duì)我國制冷空調(diào)行業(yè)產(chǎn)生影響，特別是由于我國空調(diào)行業(yè)大都是90年代剛引進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)線，情況與國外大不相同，而且實(shí)際上國外對(duì)這兩種替代物，還都認(rèn)為不夠理想，倘若盲目跟進(jìn)，勢必造成不良后果。
五、結(jié)束語
CFC與HCFC替代工作，是大勢所趨，時(shí)間緊迫。從我國情況看，當(dāng)前應(yīng)首先抓好CFC-12，CFC-11，R502等含CFC物質(zhì)的轉(zhuǎn)軌工作，而HCFC類物質(zhì)替代物是近來發(fā)達(dá)國家的研究開發(fā)重點(diǎn)，發(fā)展迅速，我們應(yīng)積極跟蹤，及是掌握動(dòng)向，進(jìn)行必要的研究工作以期開發(fā)出適合我國國情的替代物。
參考文獻(xiàn)
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論文摘要:介紹了地源熱泵的工作原理，并通過比較地源熱泵與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，說明了地源熱泵在運(yùn)行費(fèi)用方面具有較大優(yōu)勢。雖然地源熱泵的應(yīng)用受到一些制約因素的影響，但作為一項(xiàng)節(jié)能新技術(shù)，地源熱泵必將擁有廣闊的應(yīng)用前景。
1、熱泵及其節(jié)能環(huán)保原理
熱泵是能有效節(jié)省能源、減少大氣污染及co:排放的供熱和空調(diào)新技術(shù)。熱泵通過做功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)?？照{(diào)系統(tǒng)一般應(yīng)滿足冬季的供熱和夏季制冷兩種相反的要求，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常需分別設(shè)置冷源(制冷機(jī))和熱源(鍋爐)。如果讓傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)在冬季以熱泵的模式運(yùn)行，則可以省去鍋爐和鍋爐房，不但節(jié)省了初期投資，而且全年僅采用電力這種清潔能源，還能大大減輕供暖造成的大氣污染問題。熱泵可以通過直接燃燒燃料(石油、天然氣)產(chǎn)生熱量，并通過若干個(gè)傳熱環(huán)節(jié)最終為設(shè)備和建筑供熱。在鍋爐和供熱管線沒有熱損失的理想情況下，一次能源利用率最高可達(dá)l00%。但是，燃燒燃料通常會(huì)產(chǎn)生1500~1800℃的高溫，是高品位的熱能，而建筑供熱最終需要的是20~25℃的低品位的熱能，這就是說直接燃燒燃料為建筑供熱意味著大量可用能的損失。如果先利用燃燒燃料產(chǎn)生的高溫?zé)崮馨l(fā)電，然后利用電能驅(qū)動(dòng)熱泵從周圍環(huán)境中吸收低品位的熱能，適當(dāng)提高溫度再向設(shè)備和建筑供熱，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低用于供熱的一次能源消耗。所以采用燃料發(fā)電再用熱泵供熱的方式，一次能源利用率可以達(dá)到200%以上。熱泵利用的低溫?zé)嵩赐ǔ？梢詠碜原h(huán)境(大氣、地表水和大地)或各種廢熱。應(yīng)該指出，由熱泵從這些熱源吸收的熱量屬于可再生的能源。
2、地源熱泵供熱技術(shù)特點(diǎn)
地源熱泵系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供熱和制冷，還可供生活熱水，一機(jī)多用。一套系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐加制冷機(jī)的兩套裝置或系統(tǒng)。系統(tǒng)緊湊，省去了鍋爐房和冷卻塔，節(jié)省建筑空間，也有利于建筑的美觀。地源熱泵系統(tǒng)的另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是提高了一次能源的利用率，因此具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%~60%。另外，地源溫度較恒定，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用也較鍋爐一制冷機(jī)系統(tǒng)大大減少，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。
3、地源熱泵的一些不足之處及部分解決方法
地源熱泵系統(tǒng)在運(yùn)行費(fèi)用方面有明顯優(yōu)勢，但同時(shí)也有一些不利因素，這些因素制約了地源熱泵的快速普及。其中最主要的制約因素是初投資較大，地源熱泵的初投資不僅包括傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)所需的地面上管路和設(shè)備的投資，還包括埋地盤管投資、埋地盤管敷設(shè)投資以及購買敷設(shè)盤管所需土地的使用權(quán)或所有權(quán)的投資。初投資成為影響地源熱泵在發(fā)展中國家推廣的重要因素之一。另一個(gè)制約地源熱泵普及的重要因素是技術(shù)不是十分完善。比如，由于各地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)相差很大，造成埋地盤管與土壤間的換熱系數(shù)也相差很大。這在設(shè)計(jì)埋地盤管長度時(shí)將產(chǎn)生問題:若埋地盤管設(shè)計(jì)過長，將會(huì)造成大量初投資浪費(fèi);若設(shè)計(jì)過短，不但滿足不了設(shè)計(jì)工況要求，還可能造成設(shè)備損壞。除此之外，還有管路防凍液的選取，變工況運(yùn)行等問題需解決。不過，地源熱泵不足之處目前已得到部分解決。如混合型地源熱泵系統(tǒng)即較好地解決了初投資高和埋地盤管長度設(shè)計(jì)困難等問題。由于在許多大型地源熱泵的應(yīng)用中，制冷所需的埋地盤管長度要遠(yuǎn)大于加熱所需的盤管長度。在這種情況下，為降低初投資可用冷卻塔代替一部分埋地盤管，即混合型地源熱泵系統(tǒng)，冷卻塔只在冷負(fù)荷大于埋地盤管所能提供的冷負(fù)荷時(shí)才投人運(yùn)行，其作用與埋地盤管類似，只不過冷卻塔是將室內(nèi)的熱量排到大氣中去，而埋地盤管是排到大地中去。
關(guān)鍵詞：紡織企業(yè)，人工冷源，性能系數(shù)，高效節(jié)能，蒸發(fā)冷卻
0. 前言
紡織行業(yè)一直是我國的出口創(chuàng)匯大戶，但同時(shí)又是個(gè)低利潤行業(yè)，與較高的運(yùn)行能耗成本不無關(guān)系，因此對(duì)于紡織空調(diào)系統(tǒng)能耗有著較大影響的人工冷源分析與選擇，有著十分重要的意義。在空凋系統(tǒng)能耗中，冷熱源設(shè)備能耗約占60%以上，是空調(diào)節(jié)能的重要內(nèi)容。文章首先進(jìn)行各種空調(diào)冷源節(jié)能性能的比較，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行空調(diào)冷源綜合性能比較分析和冷源形式的選擇探討，以其對(duì)企業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)和運(yùn)行起到一定的借鑒作用。
1.各種冷源節(jié)能性能的比較
目前紡織空調(diào)中選用的冷熱源設(shè)備，由于各種機(jī)組的耗用能量形式不同，無法根據(jù)各自耗用的電能或熱能耗量直接進(jìn)行節(jié)能性比較。例如：蒸汽壓縮式和吸收式兩種制冷方法耗能的形式是不同的，無法根據(jù)各自的電能和熱能比較。如果把各自消耗的能量折算成—次能源，則各類機(jī)組均可用單位時(shí)間內(nèi)一次能耗量所制取的冷量或熱量進(jìn)行比較。這種比較方法中最常用的是“礦物能源能效比”MEER（Mineral Energy Efficiency Ratin），它是把蒸汽壓縮式輸入電能和吸收式輸入熱能均按一次能源（如煤、石油、天然氣等）進(jìn)行折算，這樣各類機(jī)組就能用單位時(shí)間內(nèi)礦物能源燃燒發(fā)熱量所能夠制取的冷量進(jìn)行節(jié)能性比較，結(jié)果見表1。
（1）
式中——兩類機(jī)組在相同外在參數(shù)工況下的制冷量，；
——每秒種礦物燃燒值，；
——每千克礦物能量的熱值，。
表1 各類制冷機(jī)組的性能參數(shù)及其礦物能源能效比（EMMR）值
注：表中數(shù)值取自部分公司樣本，為參考值。
如果蒸汽壓縮式制冷和溴化鋰吸收式制冷耗能均直接來自礦物能源，由表1中的值可知，應(yīng)盡量利用礦物能源發(fā)電后驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮式制冷機(jī)組才具有節(jié)能意義。大力推廣直接利用礦物燃料熱能的直燃型溴化鋰吸收式制冷機(jī)組對(duì)提高全國的能源利用率是不利的。
然而，溴化鋰吸收式制冷機(jī)組是否節(jié)能，還要看其耗用能源的來源，只有在使用余熱、廢熱或過程熱等情況下吸收式制冷機(jī)才具有節(jié)能意義，在溴化鋰吸收式制冷機(jī)組中，直燃型溴化鋰吸收式冷水饑組比外燃型節(jié)能，但直燃型必須使用燃油、燃?xì)獾雀呒?jí)燃料，外燃型可使用煤或其它劣質(zhì)燃料。具體采用哪一種燃燒形式的制冷機(jī)組涉及企業(yè)的能源結(jié)構(gòu)。在大、中型空調(diào)工程中，當(dāng)無法保證壓縮式制冷機(jī)組的電力供應(yīng)時(shí)，且有余熱蒸汽、余熱高溫?zé)崴晒┦褂脮r(shí)，選用溴化鋰吸收式制冷機(jī)組是解決空調(diào)冷源的一種方法。
2. 各種制冷機(jī)組性能系數(shù)比較
隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，空調(diào)的進(jìn)一步普及，我國已成為制冷機(jī)的制造大國。大部分世界級(jí)品牌的制冷機(jī)廠家都已在中國成立合資或獨(dú)資企業(yè)，大大提高了國內(nèi)市場制冷機(jī)組的質(zhì)量水平，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于各類工程。。為合理選擇制冷機(jī)，確定合適的紡織廠空調(diào)冷源，表2、表3列出了國家標(biāo)準(zhǔn)GB50189 《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的壓縮式制冷機(jī)組、溴化鋰吸收式機(jī)組的最低性能系數(shù)。紡織企業(yè)可參考使用。
表2 冷水（熱泵）機(jī)組制冷性能系數(shù)
關(guān)鍵詞：典型制冷系統(tǒng)循環(huán)；模式；熱負(fù)荷
中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
前言
按照目前冰箱技術(shù)的發(fā)展，家用電冰箱行業(yè)以及類似制冷器具制造迎來了新的一輪能耗升級(jí)高峰，但也對(duì)制造廠提出了能耗升級(jí)的客觀硬性要求，冰箱制冷系統(tǒng)類型和特征進(jìn)行分析，找出其中采用的節(jié)能措施和方法。
一、典型制冷系統(tǒng)循環(huán)分析
目前家用冰箱制冷系統(tǒng)多數(shù)采用的為單級(jí)蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)。這種典型制冷系統(tǒng)為單路循環(huán)，依靠布置在冷藏室內(nèi)機(jī)械溫控裝置調(diào)節(jié)儲(chǔ)藏溫度，冷凍室或者類似間室粗藏溫度是依靠系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓縮機(jī)吸氣缸容積決定每次循環(huán)壓入系統(tǒng)的制冷劑蒸氣的量（容積流量v1或者質(zhì)量流量），受制冷劑類型影響，提高容積流量或者質(zhì)量流量要求提高焓差h1-h4和降低v1。在實(shí)際操作中，依據(jù)v1的參數(shù)是我們選擇制冷劑的參照。通過對(duì)壓縮機(jī)理論比功分析得出降低冷凝壓力或者減少冷凝和蒸發(fā)的壓差可以實(shí)現(xiàn)。由冷凝熱負(fù)荷qk=（h2-h2′）+（h2′-h3）以及qk=q0+w0關(guān)系，冷凝器采用強(qiáng)化換熱或者增大冷凝面積可以降低h2-h3，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候保證5℃左右的過冷度，減少毛細(xì)管節(jié)流后閃發(fā)蒸汽比例，增大毛細(xì)管流量。整體匹配減少制冷劑灌注量也可以實(shí)現(xiàn)減少冷凝器熱負(fù)荷的目的。
二、典型制冷系統(tǒng)循環(huán)模式
1、雙循環(huán)制冷系統(tǒng)
雙循環(huán)制冷系統(tǒng)引入一個(gè)分流電磁換向閥或者穩(wěn)態(tài)電磁閥，主要功能為實(shí)現(xiàn)單個(gè)冷藏間室或冷凍間室從制冷循環(huán)中斷開，單個(gè)冷藏冷凍箱可以實(shí)現(xiàn)冷藏或者冷凍功能的轉(zhuǎn)換，選擇功能的轉(zhuǎn)換控制是通過換向閥或者穩(wěn)態(tài)電磁閥的開閉來實(shí)現(xiàn)。制冷劑流程可簡述為以下三種情況
① 壓縮機(jī)冷凝器+過濾裝置換向閥冷藏毛細(xì)管冷藏蒸發(fā)器冷凍蒸發(fā)器壓縮機(jī)
②壓縮機(jī)冷凝器+過濾裝置換向閥冷凍毛細(xì)管冷凍蒸發(fā)器壓縮機(jī)
③壓縮機(jī)冷凝器+過濾裝置換向閥冷藏毛細(xì)管冷藏蒸發(fā)器壓縮機(jī)
分析：冷藏蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度 t 由冷藏毛細(xì)管節(jié)流產(chǎn)生，冷凍蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度由冷凍毛細(xì)管節(jié)流產(chǎn)生，冷藏功能和冷凍功能的轉(zhuǎn)換所帶來的冷量負(fù)荷是不一樣的，單位容積制冷量 qv 下降，總的制冷劑加入量下降，理論比功降低，壓縮機(jī)軸功率降低。
2、三循環(huán)制冷系統(tǒng)
三循環(huán)制冷系統(tǒng)中引入變溫室儲(chǔ)溫功能單元，可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)溫功能變溫功能轉(zhuǎn)換。三循環(huán)制冷系統(tǒng)引入兩個(gè)分流電磁換向閥或者雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，主要功能為實(shí)現(xiàn)冷藏功能以及變溫功能從制冷循環(huán)中斷開，以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)冷凍功能以及冷藏冷凍功能匹配、變溫和冷凍功能匹配等功能組合。選擇控制的轉(zhuǎn)換簡單通過換向閥組合的開閉換向接通變溫毛細(xì)管、冷藏毛細(xì)管、冷凍毛細(xì)管來實(shí)現(xiàn)。
第一種情況：電磁閥(Ⅱ)常閉關(guān)閉，電磁閥(Ⅰ)常閉關(guān)閉。
壓縮機(jī)冷凝器+過濾裝置換向閥組合變溫室毛細(xì)管變溫室蒸發(fā)器冷凍室蒸發(fā)器壓縮機(jī)
第二種情況：電磁閥(Ⅱ)常閉打開，電磁閥
(Ⅰ)常閉關(guān)閉。
壓縮機(jī)冷凝器+過濾裝置換向閥組合冷藏毛細(xì)管冷藏蒸發(fā)器冷凍蒸發(fā)器壓縮機(jī)
第三種情況：電磁閥(Ⅱ)常閉打開，電磁閥(Ⅰ)常閉打開。
壓縮機(jī)冷凝器+過濾裝置換向閥組合冷凍毛細(xì)管冷凍蒸發(fā)器壓縮機(jī)
分析：三循環(huán)制冷系統(tǒng)提供了多于雙循環(huán)制冷系統(tǒng)的儲(chǔ)藏溫度功能，引導(dǎo)高檔冰箱多樣化儲(chǔ)藏功能設(shè)計(jì)。雙穩(wěn)態(tài)電磁閥結(jié)構(gòu)由主控程序的脈沖發(fā)生器發(fā)射脈沖實(shí)現(xiàn)通斷，基本無電能消耗。回氣管組成換熱器結(jié)構(gòu)需要依據(jù)不同節(jié)流方式的毛細(xì)管的匹配粘貼長度（換熱面積），可實(shí)現(xiàn)回氣換熱器末端多余過冷液態(tài)制冷劑換熱，滿足回氣管末端溫度高于環(huán)境相對(duì)濕度的露點(diǎn)溫度，避免回氣管不凝露。
3、冷凝器保壓循環(huán)制冷系統(tǒng)
該系統(tǒng)將一泄壓毛細(xì)管并聯(lián)于冷凝器結(jié)構(gòu)流程，端口由單向閥和三通閥組成制冷劑換向控制器接入循環(huán)。壓縮機(jī)停機(jī)工作狀態(tài)，脈沖單向閥斷開：冷凝器+過濾裝置反方向泄壓毛細(xì)管脈沖單+三通閥冷凍蒸發(fā)器冷藏蒸發(fā)器壓力平衡。
壓縮機(jī)停機(jī)工作狀態(tài)，脈沖單向閥斷開：冷凝器+過濾裝置反方向泄壓毛細(xì)管脈沖單+三通閥冷凍蒸發(fā)器冷藏蒸發(fā)器壓力平衡。典型制冷循環(huán)中從壓縮機(jī)停機(jī)開始，系統(tǒng)高低壓區(qū)失去壓差動(dòng)力，自動(dòng)開始平衡，受到蒸發(fā)器低壓區(qū)影響，吸氣管溫度位于環(huán)境溫度 t(25℃)以下，該部分冷量 Q§由于不屬于有效制冷區(qū)域，屬于無效；同時(shí)由于回氣管與蒸發(fā)器末端相通，回氣管的溫度波動(dòng)進(jìn)一步影響蒸發(fā)器，直接結(jié)果就是造成蒸發(fā)器溫度快速回升。
采用冷凝保壓制冷循環(huán)后，系統(tǒng)冷凝器開停機(jī)時(shí)刻，冷凝器溫度在系統(tǒng)停機(jī)后依然保持在 28℃～30℃之間，并繼續(xù)同環(huán)境進(jìn)行熱交換，吸氣管由于沒有了從低壓部分過來的低溫蒸氣交換熱，從而溫度快速受壓縮機(jī)溫度影響而上升，該部分熱量為壓縮機(jī)有效散熱。高低壓部分由于截至閥的存在無法通過原回路平衡，只能從泄壓毛細(xì)管位置貫通。
其中兩種制冷循環(huán)的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力完全相同，冷凝器保壓循環(huán)中的吸氣管平均溫度相比常規(guī)循環(huán)升高，并且在循環(huán)的停機(jī)時(shí)間段冷凝器溫度升高，即此段冷凝器繼續(xù)同外界環(huán)境進(jìn)行熱交換，系統(tǒng)效率明顯提高。
三、典型制冷循環(huán)的熱負(fù)荷分析
靜態(tài)熱負(fù)荷為 Q0；實(shí)際熱負(fù)荷為 Q0+Qx；壓縮機(jī)消耗功為 P；冷凝器散熱量，吸熱量，系統(tǒng)循環(huán)效率為 COP；，冷凝器總負(fù)荷 。
假定系統(tǒng)循環(huán)效率為 1.70，根據(jù)測試數(shù)據(jù)計(jì)算 Qx約為 Qk的 5%，則計(jì)算結(jié)果為：Qx=Q0
0.09,即冰箱熱負(fù)荷增加約 9％。用冷凝器保壓循環(huán)制冷系統(tǒng)的熱負(fù)荷分析：根據(jù)循環(huán)中的冷凝器溫度和吸氣管溫度分布可知，壓縮機(jī)開機(jī)區(qū)間的無效吸熱量由于泄壓毛細(xì)管的節(jié)流作用維持高壓高溫狀態(tài)而再次利用，靜態(tài)熱負(fù)荷為 Q0；實(shí)際熱負(fù)荷為 Q0-Qx1
假定原系統(tǒng)循環(huán)效率為 1.70，采用冷凝器保壓制冷循環(huán)的系統(tǒng)循環(huán)效率為 1.75，根據(jù)測試數(shù)據(jù)計(jì)算，Qx約為 Qk的 8%，則計(jì)算結(jié)果為：Qx1=Q0×0.12，即冰箱熱負(fù)荷減少約 12％。可知：采用冷凝保壓技術(shù)后系統(tǒng)節(jié)能效果提高為 10%。
根據(jù)以上分析，將常規(guī)循環(huán)和冷凝保壓循環(huán)制冷系統(tǒng)部件熱損失比較匯總。其中兩種制冷循環(huán)的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力完全相同，冷凝器保壓循環(huán)中的吸氣管平均溫度相比常規(guī)循環(huán)升高，并且在循環(huán)的停機(jī)時(shí)間段冷凝器溫度升高，即此段冷凝器繼續(xù)同外界環(huán)境進(jìn)行熱交換，系統(tǒng)效率明顯提高。
結(jié)束語
通過對(duì)以上的分析，完善制冷系統(tǒng)各個(gè)部件的設(shè)計(jì)按照節(jié)能參數(shù)原則進(jìn)行優(yōu)化時(shí)非常有必要的，25℃環(huán)境溫度條件下蒸發(fā)溫度要求控制在-26℃～-28℃；過濾器的過冷度控制在8℃～10℃（設(shè)計(jì)冷凝溫度為40℃）；42℃環(huán)境條件下儲(chǔ)液罐（氣液分離器）盡量保證為干蒸汽狀態(tài)回壓縮機(jī)；壁面和最熱M包的傳熱溫差要大于5度；其次，充分利用停機(jī)階段的高低壓部分的壓差繼續(xù)轉(zhuǎn)化為制冷量，維持冷凝器部分的持續(xù)散熱，也是提高系統(tǒng)效率的有效途徑。
提升冰箱制冷系統(tǒng)的節(jié)能水平不是單純的依靠制冷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，是需要包括保溫層設(shè)計(jì)，壓縮機(jī)工況實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)修正，以及結(jié)構(gòu)漏熱處理來綜合實(shí)現(xiàn)的。節(jié)能設(shè)計(jì)從一開始就需要統(tǒng)籌全面，抓住細(xì)節(jié)，分析熱損失的主要方面。
參考文獻(xiàn)
[1] 李建周，冰箱冷凝器壓力緩釋技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究和節(jié)能技術(shù)分析［D］，[碩士學(xué)位論文]，南京，東南大學(xué)，2011年9月
關(guān)鍵字：地源水泵；問題；辦法
Abstract: The ground source heat pump systems are energy efficient air conditioning systems for both heating and cooling utilization of geothermal resources. Because of its energy-saving, environmentally friendly features, making this technology in the last decade, especially in the last five years, some developed countries in North America, Northern Europe has been rapid development in China's market is becoming increasingly active.Key words: ground source pumps; problem; way
獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）01-0020-02
中圖分類號(hào):TU-0
一、地源熱泵的技術(shù)原理
地源熱泵分為地下水源熱泵、地表水源熱泵和地埋管地源熱泵。地埋管地源熱泵系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，通過循環(huán)液(水或以水為主要成分的防凍液)在封閉的地下埋管中流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與大地間的傳熱。結(jié)構(gòu)上有一個(gè)由地下埋管組成的地埋管換熱器。地埋管換熱器的設(shè)置形式主要有水平和豎直兩種。豎直埋管的形式是在地層中鉆直徑為0.1m～0.15m的鉆孔，在鉆孔中設(shè)置1組(2根)或2組(4根)U形管并用灌漿材料填實(shí)。
地源熱泵作為一種有益環(huán)境、節(jié)約能源和經(jīng)濟(jì)可行的建筑物供暖及制冷新技術(shù)越來越受到關(guān)注。它是利用地下相對(duì)穩(wěn)定的土壤溫度場，通過一定的介質(zhì)來獲取土壤內(nèi)熱(冷)能量的新型裝置，可一年四季方便地調(diào)節(jié)建筑內(nèi)的溫度。由于該制冷供熱方式不存在能量形式的轉(zhuǎn)換，幾乎是一種能量的自動(dòng)“轉(zhuǎn)移”過程，因而其能量轉(zhuǎn)換效率高、運(yùn)營成本低。
二、地源熱泵的形式和特點(diǎn)
地表水體作為熱泵系統(tǒng)的熱源和熱匯，通常有兩種形式：開式和閉式。閉式系統(tǒng)就是在地表水體中設(shè)置換熱盤管，用管道與熱泵的蒸發(fā)器或冷凝器連接成回路，充以媒介水，在水泵的驅(qū)動(dòng)下循環(huán)；開式系統(tǒng)中，從水源的底部抽水，送入換熱器與循環(huán)介質(zhì)換熱，如果冬季水溫比較高，也可以將水直接送到機(jī)組的換熱器，經(jīng)過換熱的水重新排放到水體中。地表水源熱泵所具有的優(yōu)點(diǎn)使其不斷的向前發(fā)展，又因?yàn)樗哂械娜秉c(diǎn)使其在使用中受到諸多的限制。從優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比中也可以看出，水源問題是限制地表水源熱泵推廣使用的主要障礙。如果水源問題解決好，勢必會(huì)促進(jìn)地表水源熱泵的推廣應(yīng)用。
地源熱泵系統(tǒng)在應(yīng)用的所存在的問題
1、進(jìn)水溫度過低，機(jī)組保護(hù)停機(jī)。
地表水水溫隨著季節(jié)和地理環(huán)境的不同而變化。夏季，地表水水底水溫一般不超過32℃，制冷沒有問題。冬季，特別是北方地區(qū)，地表水溫度很低，甚至結(jié)冰。這種溫度很低的水源進(jìn)入系統(tǒng)換熱后溫度進(jìn)一步降低，如果換熱溫差過大，就會(huì)出現(xiàn)冰凍堵塞或者脹裂管道的危險(xiǎn)，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。為了防止這種故障的發(fā)生，熱泵系統(tǒng)一般都會(huì)設(shè)置進(jìn)水溫度保護(hù)裝置。當(dāng)水溫低于設(shè)定值時(shí)，機(jī)組保護(hù)停機(jī)，水溫恢復(fù)到設(shè)定值以上時(shí)，機(jī)組重新開機(jī)。如果水溫反復(fù)變化，機(jī)組就會(huì)出現(xiàn)頻繁的開停機(jī)，嚴(yán)重的影響了機(jī)組的壽命。
保護(hù)停機(jī)或頻繁的開停機(jī)影響了建筑物的空調(diào)效果，這種情況下一般采取加輔助熱源的方式保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。輔助熱源有鍋爐、電加熱和太陽能等。鍋爐輔助熱量較多，但投資較大；電加熱啟動(dòng)速度快，但能源利用效率較低；太陽能是綠色環(huán)保的輔助熱源，但是受天氣的影響很大，見效相對(duì)也慢一些。在實(shí)際使用中，輔助熱源的選擇要根據(jù)具體情況慎重考慮，以保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。
2、對(duì)地下水資源的影響
地下水熱泵空調(diào)系統(tǒng)需要有豐富和穩(wěn)定的地下水資源作為先決條件。 雖然在理論上抽取的地下水可以回灌到地下,但目前國內(nèi)地下水回灌技術(shù)還不成熟,在很多地質(zhì)條件下回灌的速度大大低于抽水的速度,從地下抽出來的水經(jīng)換熱器后很難被全部回灌到含水層內(nèi),造成地下水資源的流失；即使能夠把抽取的地下水全部回灌,怎樣保證地下水不受污染也是一個(gè)難題。
3、生物污泥
自然水體中常見的有害微生物主要有藻類、細(xì)菌和真菌。它們的生成主要是由于水體的溫度和pH值恰好適合微生物的生長。而且水體中有它們生長所需的營養(yǎng)源，如有機(jī)物、碳酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽等，加上自然水體常年有陽光照耀，給微生物的生長提供了良好的條件。許多細(xì)菌都具有粘性細(xì)胞壁和形成菌角團(tuán)的能力，能將懸浮水中的無機(jī)物、腐蝕產(chǎn)物、灰砂淤泥等粘結(jié)在一起，形成淤泥沉淀物，附著在管壁上，且越積越厚。微生物沉淀不僅增大傳熱熱阻，還會(huì)影響冷卻水的流通性，使傳熱系數(shù)進(jìn)一步降低。
4、使用土壤熱源熱泵（閉式系統(tǒng)）需要的場地大
土壤埋管式熱泵系統(tǒng)在冬季供熱過程中，栽熱介質(zhì)從地下收集熱量，再通過系統(tǒng)把熱量帶到室內(nèi)。夏季制冷時(shí)系統(tǒng)逆向運(yùn)行，即從室內(nèi)帶走熱量，再通過系統(tǒng)將熱量送到地下巖土中。因此，土壤埋管式熱泵系統(tǒng)保持了地下水熱泵利用大地作為冷熱源的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又不需要抽取地下水作為傳熱的介質(zhì)。它是一種可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能新技術(shù)。但這種地源熱泵系統(tǒng)對(duì)土壤換熱器的材質(zhì)及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求比較高，同時(shí)埋設(shè)換熱器需要較大的場地，系統(tǒng)投資也較其它方式要高，所以這種系統(tǒng)一般應(yīng)用于面積比較小的居住類單體建筑，在大型工程中應(yīng)用相對(duì)困難。
在國外，地源熱泵的主要研究和應(yīng)用對(duì)象還是土壤源熱泵系統(tǒng)，國內(nèi)理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的重點(diǎn)也是如此。然而，土壤源熱泵系統(tǒng)遠(yuǎn)比地下水熱泵系統(tǒng)和地表水熱泵系統(tǒng)復(fù)雜，一次投資相對(duì)較高。
地源水泵系統(tǒng)的發(fā)展前景
應(yīng)用自然能源，通過地源水泵技術(shù)的使用，為建筑物提供熱（冷）能，對(duì)低品位可再生能源的應(yīng)用和建筑節(jié)能的發(fā)展都具有重大戰(zhàn)略意義，符合科學(xué)用能的基本原理，并已在工程上積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。
我國政府已將淡水源、海水源、土壤源和污水源地源水泵技術(shù)列為重點(diǎn)支持的技術(shù)領(lǐng)域，推動(dòng)低品位可再生能源在建筑中的應(yīng)用，這是實(shí)施國家能源戰(zhàn)略的重大決策和必然選擇，對(duì)我國節(jié)能事業(yè)的發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義，建議將低品位可再生能源的利用補(bǔ)充列入現(xiàn)已實(shí)施的《中華人民共和國可再生能源法》。地源水泵技術(shù)的應(yīng)用在我國已受到廣泛重視，其應(yīng)用規(guī)模迅猛發(fā)展，但是產(chǎn)品和應(yīng)用的技術(shù)水平尚有待進(jìn)一步提高。強(qiáng)化傳熱、減少熱阻和降低泵功率消耗都是是重要的技術(shù)發(fā)展發(fā)向。地源水泵技術(shù)在我國的應(yīng)用將在近期形成前所未有的宏大規(guī)模，對(duì)于可能帶來的生態(tài)問題應(yīng)予充分的重視。面對(duì)這一重大發(fā)展機(jī)遇，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)，為我國建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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