雨水槽地源热泵协同作用
我想研究使用开环地源直接交换热泵系统与一个低于等级的雨水集水池的可行性。
我公司安装现场节水措施。我们正在为一所学校设计一个雨水灌溉系统,但他们对用地源热泵改造现有结构感兴趣。在这个地区(气候8-9区),供暖和制冷负荷大致平均分配。
你以前见过这种做法吗?当我们看这个设计时,有什么需要考虑的吗?
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看看这个视频:https://www.youtube.com/watch?v=N3Em64OBGqI
@ 3点,他们谈论的事情与你正在尝试做的事情相似。细节不多,但也许你会觉得有用。
首先我想问一个关于你所在位置和气候区的问题。8-9气候区冷暖不平衡:这是一个非常寒冷的气候。想想阿拉斯加内陆和加拿大北部。你住在哪里?
其次,虽然这种方法可行,但您应该先运行一些数字。你应该看看建筑物的供热和制冷负荷,并将其与整个蓄水池的温升/降温进行比较。另外,如果你用它灌溉,它会保持满吗?你是否有足够的雨水来不断地补充蓄水池,或者它会有时接近空?储存水的体积越小,用于热交换的热质量就越低。
我想你会发现,为了为建筑提供足够的热/冷,蓄水池必须比你预期的要大得多。
“你以前见过这样做吗?”我们在考虑这个设计时有什么考虑吗?”
这些人设计了许多水-水加热系统使用较大的地下水箱:
http://thermalbatterysystems.com/
它们利用了水的熔化热,得到了144倍的水的“表观质量”,所以它所需要的体积比你想象的要小。即使是32F的水,水对水热泵的效率仍然相当好。只要水没有完全结冰,它就会保持在一个具有良好传热特性的高效区域,但冰的比热只有液态水的一半,性能在32华氏度以下就会迅速下降。所以这是一个根据负载大小正确设计内部热交换器的问题。
如果不隔热,就会有来自周围土壤的额外热质量被利用,但水箱的表面积不够大,不足以使其成为一个大的性能因素。
他们有时会采取额外的步骤,添加低温太阳能热,即使是0华氏度的外部平板太阳能热提供非常可观的效率,从32华氏度的水40-50华氏度的水。以下是其中一个系统的示意图:
http://thermalbatterysystems.com/featured-systems/laramie-wyoming-thermal-battery-system-example/#.XJTHSPkrK9I
在以供暖为主的气候中,低温太阳能的额外费用比在供暖/制冷平均分配的气候中更有意义。在你的情况下,如果新的灌溉水定期进入水箱,这也会在冬天增加热量,在夏天冷却它(假设热泵也用于冷却)。
如果你的地理位置在冷暖之间大致平均分布,那么你可能在DOE US气候区3:
https://beta.greenbuildingadvisor.com/app/uploads/sites/default/files/images/DOE_climate_zone_map.preview.jpg
谢谢大家。澄清一下,我指的是美国农业部8-9气候区,不是能源部。抱歉,让你困惑了。至于容量,该建筑的集水潜力约为7万加仑/年,所以我不担心耗尽水,这只是一个水箱大小适当的问题。
Dana的评论说坦克的表面积不够大,不能成为一个很大的性能因素,这可能回答了我的问题,即是否应该有一个地下或地上的坦克,特别是我们正在谈论的大型坦克。安装地下集水器每加仑的费用是安装上层集水器的2.5倍。
开环系统似乎是一个优雅的设计,因为供暖负荷将对应灌溉季节。冬天输入的雨水会更冷,但如果系统能保持在32华氏度的有效范围内,应该是可以的。他们很少一次遭遇超过几天的严重冰冻或降雪。