村镇地下水空调应用实验研究摘要：通过对直接利用村镇丰富的、温度变化不大的地下水的蒸发、冷却降低室内温湿度的地下水空调系统的实验研究得出采用地下水空调系统的冷负荷基本满足室内要求，温度可维持在29°C以内，中高速出风条件下，整个系统的能效比不小于2,满足节能的要求。关键词：地下水空调；冷负荷；能效比：TB657文献标识码：A0前言由于我国农村地区巨大的人口数量以及对生活水平要求的不断提高，在建筑方面的能耗也在逐步增加。据清华大学节能研究中心2006-2007的调研报告：农村建筑生活能耗已经迗到了1.9亿吨标煤，占中国建筑总能耗的37%［1］，这主要是由于农民节能意识薄弱，住宅围护结构设计不合理，供热设备效率低下等因素造成的［2］。而要改变目前我国农村建筑能耗过大的现状，除了要改变农民的传统节能意识、对农村既有住宅建筑进行节能方面的改造。还可以考虑利用村镇地区丰富的低品位能源资源，研究适宜的低品位能源利用技术，这对于改善农村居住环境，缓解能源紧张、保护我国生态环境具有十分重要的意义。另外村镇地区的特点也使得这些技术十分适合在村镇地区推广使用。和城市相比，村镇有如下特点［3］:①土地、地下水、地表水资源相对丰富；②住宅建筑周围和内部可利用空间较大；③居民对室内环境调节要求（温度及其稳定性）不如城市高。这些原因使得地源热泵、地下水空调的利用技术在我国村镇地区有着广阔的应用前景。国内外一些学者很早就开始对于地下水空调开始了研究，如沈阳建筑大学的高福彬［4］经过理论分析和现场试验得出，在得到相同制冷量的效果的条件下，采用地下水空调系统比采用其他系统在主要设备投资和运行费用可节省32%和59%。南京工业大学彭扬华［5］利用地下水和一般散热器降温也迗到比较理想的效果。G.G.Midment［6］模拟伦敦地铁系统的地下水空调系统得出地下水空调系统不但能有效满足地铁系统冷热需求，而且具有较好的节能效果等等。这些对于地下水空调应用提供丰富的技术资料。但是对于针对村镇地下水的特点，研究适合农村用的地下水空调系统还缺乏一些直接的、实际的数据资料。因此本课题通过地下水空调实验来研究地下水空调在村镇的应用。1实验研究该项目位于郑州市荥阳某村镇，是一座普通民居，共两层，层高3500mm，夕卜墙为240mm粘土实心砖;外窗为铝合金单层玻璃窗及部分木窗；屋面为120mm预制板+150mm现浇筋混凝土板；建筑外墙为水刷石灰色饰面。建筑耗热量指标约为29.05W/m2。首先为了降低建筑耗热指标，我们对这座民宅进行了节能改造，外墙增加40mm厚的膨胀珍珠岩做外保温，屋面增加70mm厚XPS做倒置保温层，将原来的木窗、铝合金单层窗更换为塑钢双层玻璃窗。改造后的该建筑耗热量指标降为14.51W/m2,基本满足节能50%的要求。接下来，选取该住宅101、102为研究测试房间，采用地下水空调系统，地下水直接冷却采用风机盘管末端，地下水直接蒸发冷却采用蒸发冷却空调扇末端。如图1所示。通过理论计算出101房间冷负荷为2658.75W,102房间为2659.18W。最终选取美国富兰格林电气有限公司生产的型号为100QJD6-70/17-3；最大扬程为100m；最大流量为llm3/h的潜水泵。南京天加空调公司生产的型号为TCR400ECSSNNNTN；冷量为4050W；输入功率为55W的风机盘管。以及输入功率为55W的艾美特空调扇和霍尼韦尔温度控制器和电动两通阀等实验设备。1地下水空调系统平面布置2实验结果分析在七月份，根据拟定的实验方案测试了在地下水空调运行期间，101、102房间的温湿度、风机盘管进出口水流温度、流量以及地下水进出口的温度、流量等。由于数据较多，且系统每天运行情况基本相同，选取试验期间的7月7日至7月14日进行了分析。2.1地下水水温的变化试验期间地下水平均温度在20.2°C-20.6°C之间变化，变化幅度很小，如图2所示。与郑州市地下水年平均温度18°C相比，相差迗到2.4°C。这是由于实验用井虽然井深50多米，但测点布置在室外出井口直管段，无遮阳防晒措施，加之测试曰室外气温较高（如图3）,温度传感器与出井口的地下水不能完全接触，因此所测地下水温度有所偏高。2.7日至14日地下水平均温度变化2.2地下水空调系统运行效果实验分析2.2.1室外...