地源熱泵介紹資料ppt課件

地源熱泵機組介紹,BCsourceheatpumpunitsisintroduced,法凱淶瑪公司簡介,2006年，AIRCLIMA進入中國，中外合資公司法凱淶瑪冷暖設備（杭州）有限公司位于風景秀麗的西子湖畔，公司高管由首批公派留法博士、法國CIAT總經(jīng)理陳建平博士、法國CIAT工業(yè)部經(jīng)理Miguel先生組成。公司主要管理和技術(shù)人員均為從事蓄冰空調(diào)、地源熱泵、工業(yè)制冷技術(shù)多年的具有豐富的產(chǎn)品制造和系統(tǒng)集成經(jīng)驗的專業(yè)人士。公司秉承質(zhì)量第一，用戶至上的理念，全面引進法國先進的制造工藝和管理模式，遵循ISO9001的質(zhì)量管理體系，致力于節(jié)能環(huán)保、綠色空調(diào)事業(yè)的發(fā)展。企業(yè)目標：做精、做優(yōu)、做久企業(yè)文化：專業(yè)、專注、恒久企業(yè)宗旨：倡導綠色能源，締造舒適生活,2,公司榮譽,3,發(fā)明專利,4,倡導綠色能源締造舒適生活發(fā)展環(huán)保、節(jié)能、創(chuàng)新的產(chǎn)品和解決方案一直是AIRCLIMA人不懈的追求和責任，AIRCLIMA愿與廣大用戶共同開創(chuàng)綠色、環(huán)保、節(jié)能水/地源熱泵空調(diào)的新天地。,5,地源熱泵發(fā)展史,地源熱泵起源于1912年瑞士的一個專利。一般是指水-水地源熱泵；二十世紀八十年代后，美國人在水-水型地源熱泵的基礎上開發(fā)了土-氣型地源熱泵；中國在1998年開始推廣地源熱泵技術(shù)。,6,什么是地源熱泵及其工作原理,地源熱泵：是一種利用淺層地熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)設備。原理：地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現(xiàn)由低溫位熱能向高溫位熱能轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供熱的熱源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的熱量取出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。,7,地源熱泵的優(yōu)點,1、費用低：由于設備自行管理，可通過幾臺機組并聯(lián)的方式，根據(jù)不同的季節(jié)或客流量變化情況。在酒店客房入住率低時，依據(jù)熱需求量進行供熱，如小供（開一臺）、中供（開兩臺）、大供（開三臺）；同樣，在夜間供暖需要量大，可充分利用低谷電等優(yōu)勢。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，國家鼓勵用電采暖，電費仍有下降的趨勢。因此北京地區(qū)酒店每平方米約12元，住宅每平方米約8元。2、首投資費用小：每平方米機器設備和安裝投資約為120-150元，固定資產(chǎn)屬于投資者自己所有，機組可任意調(diào)配，全部自動化，無人員管理費用，維修費用極少。3、自主性大：投資者可按需要調(diào)整供應時間及溫度，完全自主。4、即可采暖又可制冷：制冷時產(chǎn)生的余熱還可提供生活熱水或為游泳池加熱，充分利用能源。5、無任何污染，占地面積小：設備投資不用報批，國家鼓勵使用。,8,地源熱泵系統(tǒng)的組成部分,完整的地源熱泵系統(tǒng)由室外地源換熱系統(tǒng)、地源熱泵機組和室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)三部分組成。（一）室外地源換熱系統(tǒng)（二）地源熱泵空調(diào)機組（三）室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng),9,室外地源換熱系統(tǒng),室外地源側(cè)根據(jù)其當?shù)氐牡乩砦恢?、水質(zhì)結(jié)構(gòu)等可分為：垂直埋管式地源熱泵系統(tǒng)；水平埋管式系統(tǒng)；湖泊、池塘、河流等底部盤管式系統(tǒng)；地下水回灌式系統(tǒng)。5混合式地源熱泵系統(tǒng),10,垂直埋管式地源熱泵系統(tǒng),使用此種地源熱泵運行及維護費用低，占地面積較小，冬季無需輔助熱源，不產(chǎn)生任何污染，節(jié)能效果明顯。,11,水平埋管式系統(tǒng),當室外有足夠大的空地面積時，可采用水平埋管式系統(tǒng)。此系統(tǒng)換熱效率高，節(jié)能效果明顯，運行及維護費用低，室外施工費用相對較低，冬季供暖無需輔助熱源，不產(chǎn)生任何污染。,12,湖泊、池塘、河流等底部盤管式系統(tǒng),當室外有大面積的水域面積時，可采用底部盤管系統(tǒng)。該系統(tǒng)不占用土地面積，初投資相對較低，不對水質(zhì)產(chǎn)生污染，但換熱效率較其他系統(tǒng)低。,13,地下水回灌式系統(tǒng),在地下水源豐富，且當?shù)卣咴试S打井取用地下水源作為冷熱源的地區(qū)可采用回灌式系統(tǒng)。該系統(tǒng)不占用土地面積，受建筑物周圍環(huán)境影響小，初投資低，換熱效率高，節(jié)能效果顯著。,14,混合式地源熱泵系統(tǒng),混合式系統(tǒng)是指地源+冷卻塔的系統(tǒng)。冷卻塔作為輔助的冷源。,15,地源熱泵空調(diào)機組,法凱淶瑪水地源熱泵是一種先進的、無任何污染、綠色環(huán)保的節(jié)能空調(diào)，水地源作為可再生的綠色能源是實現(xiàn)國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要途徑，是國家倡導綠色人居環(huán)境、低碳住宅的重要組成部分。,應用領(lǐng)域：目前法凱淶瑪水地源熱泵機組已廣泛應用于院校、酒店行業(yè)、使領(lǐng)館、寫字樓、大型歌劇院、博物館、火車站、食品行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)等諸多領(lǐng)域,特點：智能控制、操作簡單安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定高效節(jié)能、低碳環(huán)保結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便,16,法凱淶瑪水地源熱泵采用歐洲最新的設計理念，依托法國總部30多年水地源熱泵的制造經(jīng)驗，采用全球項級品牌的零部件，精心打造出適合中國環(huán)境和使用習慣的第二代ACL別墅型水地源熱泵ACL水地源熱泵是一種先進的、無污染的、綠色環(huán)保的節(jié)能空調(diào)主機，水地源熱泵作為可再生的綠色能源是實現(xiàn)國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要途徑，是國家倡導綠色人居環(huán)境、低碳住宅的重要組成部分。,ACL一代,ACL二代,應用領(lǐng)域：法凱淶瑪ACL戶式水地源熱泵是根據(jù)中國的居住環(huán)境為高、中檔小區(qū)、別墅住宅專業(yè)設計的一款新型熱泵,特點：1.低碳、節(jié)能、環(huán)保2.可靠、安靜3.安裝方便4.熱回收系統(tǒng),17,法凱淶瑪水/地源熱泵：運行效率高、噪音低、占地面積小、安裝靈活、運行穩(wěn)定、故障率低、使用壽命長、不受氣候環(huán)境的影響，進入真正的低碳生活彷佛置身于大自然。,18,室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng),風機盤管是中央空調(diào)理想的末端產(chǎn)品，風機盤管廣泛應用于賓館、辦公樓、醫(yī)院、商住、科研機構(gòu)。風機將室內(nèi)空氣或室外混合空氣通過表冷器進行冷卻或加熱后送入室內(nèi)，使室內(nèi)氣溫降低或升高，以滿足人們的舒適性要求。,19,風機盤管機構(gòu),風機盤管機體結(jié)構(gòu)緊湊，堅固耐用，通常采用優(yōu)質(zhì)鍍鋅板機殼,水盤采用模壓工藝一體成型，無焊縫、焊點、符合防火規(guī)范的保溫材料整體連接于水盤。排水管及線路安裝簡便，左右接管及回風方式可隨時變換，以配合現(xiàn)場情況。機組能安裝于任何空間場所。風機盤管通常脹管工藝，增加了換熱器銅管和鋁箔的緊密接觸,傳熱性能好；合理的風機與氣流結(jié)構(gòu)設計,優(yōu)質(zhì)的吸音保溫材料,使機組噪音低于國家標準1-3dB(A)；風機盤管能耗低:風機與換熱器合理匹配,三檔可調(diào)風量,使風機用電最省。,20,風機盤管原理,風機盤管主要依靠風機的強制作用，使空氣通過加熱器表面時被加熱，因而強化了散熱器與空氣間的對流換熱器，能夠迅速加熱房間的空氣。,風機盤管是空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置，其工作原理：是機組內(nèi)不斷的再循環(huán)所在房間的空氣，使空氣通過冷水（熱水）盤管后被冷卻（加熱），以保持房間溫度的恒定。通常，通過新風機組處理后送入室內(nèi)，以滿足空調(diào)房間新風量的需要。,21,地下?lián)Q熱系統(tǒng)設計,淺層地下水源熱泵系統(tǒng)1、概述形式：同井抽灌、異井抽灌,目前的項目多采用異井抽灌,22,適用范圍：地下水文地質(zhì)條件比較好區(qū)域的項目設計時應遵循的原則：地下水換熱系統(tǒng)應根據(jù)水文地質(zhì)勘察資料進行設計。必須采取可靠的回灌措施，使抽取的地下水能夠全部回灌，且不將受污染的水與未受污染的水混采和混灌。地下水的持續(xù)出水量應滿足水源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或放熱量的要求。,23,設計程序及思路,收集地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,首先應收集項目地的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，結(jié)合項目負荷情況以及場地條件，初步判定是否能采用該系統(tǒng)。規(guī)模較大、沒有水井資料的項目，在設計前應鉆試驗水井，評價單井的出水能力和回灌能力。,24,地下?lián)Q熱器的負荷與建筑物的供熱、制冷及供生活熱水的設計負荷有關(guān)，其換熱量應滿足系統(tǒng)正常運行工況時的最大吸熱量或最大放熱量的要求，計算公式如下：最大放熱量Q1=建筑冷負荷(1+1/EER)(1)最大吸熱量Q2=建筑熱負荷(1-1/COP)(2)（注：COP為機組制熱性能系數(shù)，EER為熱泵機組制冷性能系數(shù)，機組COP值與工況有關(guān)，在計算時應考慮地下水溫度和末端形式。）得出最大吸熱量與最大放熱量相當時，應分別計算供熱、制冷工況下所需地下水量，并取其大者；當兩者相差較大時，根據(jù)項目規(guī)模，可采用輔助設備調(diào)峰解決，使系統(tǒng)更經(jīng)濟合理。,計算地下?lián)Q熱器的負荷,25,水量的確定,根據(jù)供暖制冷工況下，水環(huán)路的最大放熱量和最大吸熱量計算。初步估算流量時的可參照如下公式進行：a、夏季制冷工況下：q1=3600Q1/cp(t2-t1)(3)式中：q1為夏季制冷時所需地下水量(m3/h)；Q1為夏季設計工況時換熱器最大換熱量(kw)，據(jù)公式(1)求得；為水的密度(kg/m3)，可取1000kg/m3；cp為水的定壓比熱容，可取4.18kJ/(kg)；t1為進入機組換熱器的地下水溫度()；t2為出換熱器的地下水溫度()。代入值公式簡化為：q1=Q1/1.163(t2-t1),26,b、冬季供暖工況下：q2=3600Q2/cp(t1-t2)(4)式中：q2為采暖時所需地下水量(m3/h)；Q2為冬季設計工況時需要提取的熱量(kw)，據(jù)公式(2)求得；為水的密度(kg/m3)，可取1000kg/m3；cp為水的定壓比熱容，可取4.19kJ/(kg)；t1為進入機組換熱器的地下水溫度()；t2為出換熱器的地下水溫度()。代入值公式簡化為：q2=Q2/1.163(t1-t2),27,管井的選擇,抽灌水井的深度主要由項目所在地的水文地質(zhì)條件、取水層位決定；水井的深度一般在100m左右，否則會導鉆打井成本的升高。如果地下水位埋深較淺，淺部有較好的含水層，如單層厚度大于5m的粗砂以上地層，也可以減少井深只取上部含水層的水，井深可在5060m之間。,井徑和井管井的直徑可以為500800mm，井管直徑一般為300500mm，一開到底。井管可選焊接管或卷焊管，也可選鑄鐵管，不宜用水泥管，因為其使用壽命短。濾水管可用打孔外纏絲鋼管或橋式濾水管。,井數(shù)的考慮要用較少的井完成需要的取水量，單井的出水能力以5m降深考慮。由系統(tǒng)所需最大水量除單井出水量得到抽水井數(shù)。回灌井數(shù)量應根據(jù)各地水文地質(zhì)條件確定，一般應等于或多于抽水井數(shù)量。根據(jù)水源熱泵供暖的特點，可以采用適當提高利用溫差的方法減少地下水的用量。提高利用溫差的方法有多機組串聯(lián)用水和單機混水法或板換隔離法。,28,濾水管的位置,鉆孔后應進行電阻率和自然電位或自然伽瑪測井，根據(jù)測井曲線解釋的含水層位置決定排管方案。一般取水井水位以下15或20m之內(nèi)不應下濾水管，一是考慮動水位的下降，二是考慮留出潛水泵的長度和位置，避免抽空和進水口距濾水段太近（應大于2m）。井內(nèi)其它濾水管的位置要視含水層的分布情況而定，一般選井內(nèi)較厚的、顆粒較粗的23層為主力水層。粉細砂和較薄的水層（12m）不宜保留，以免造成出砂等后患。專用的回灌井應下有回揚泵，其它要求同抽水井。,橋式濾水管,29,計算地下?lián)Q熱器的負荷,負荷與建筑物的供熱、制冷及供生活熱水的設計負荷及系統(tǒng)運行所需要的能量負荷有關(guān)。換熱器的換熱量應滿足系統(tǒng)正常運行工況時的最大吸熱量或最大放熱量的要求，計算公式同(1)、(2)。地埋管換熱器需要510的換熱溫差，冬季取熱時管內(nèi)液體的平均溫度比地層溫度低510，夏天可高1020，以管內(nèi)設計溫度確定機組的COP值。計算得出最大吸熱量與最大釋熱量相當時，應分別計算供熱、制冷工況下?lián)Q熱器埋管的長度，并取其大者；當兩者相差較大時，根據(jù)項目規(guī)模，宜采用輔助設備調(diào)峰解決，使系統(tǒng)更經(jīng)濟合理。,30,地埋管換熱器形式的選擇,埋管形式可以分為如下幾種：水平埋管垂直埋管單U型雙U型(比單U提高15%的換熱量)垂直埋管布孔形式等間距布孔（正方形布孔）梅花型布孔（等邊三角形布孔）,水平地埋管,垂直單/雙U型地埋管,31,埋管長度的確定,根據(jù)計算的負荷、巖土層熱物性參數(shù)、所選的地理管形式及熱泵參數(shù)，通過軟件模擬的方法，計算得出埋管總長度。目前實際工程中，常利用單位埋管深度的換熱量來計算換熱管的長度，一般垂直埋管的單位深度換熱量為3070W/m(利用溫差為1015)之間，放熱大于吸熱。該數(shù)據(jù)需要通過熱響應測試獲得。,埋管長度可按如下公式計算：L=1000Qmax/ql(5)式中：L為埋管換熱器總長(m)；ql為最大利用溫差的每米換熱功率(W/m)，一般由接近實際工況的現(xiàn)場換熱試驗取得；Qmax為夏季向埋管換熱器排放的最大功率與冬季從埋管換熱器吸收的最大功率中的較大值(KW),32,孔深、孔徑、孔數(shù)、孔間距的確定,換熱孔深度的確定：結(jié)合現(xiàn)場的地質(zhì)條件與鉆機的經(jīng)濟鉆進深度，一般基巖地層鉆進深度不超過120米，第四系地層一般不超過150米。結(jié)合現(xiàn)場可布設換熱孔的面積，面積大則選擇的余地大，面積小則選擇的余地小。換熱孔直徑的確定：結(jié)合現(xiàn)場的地質(zhì)條件，一般第四系地層，尤其是粘土含量大、縮徑嚴重地層換熱孔的直徑會比較大；一般基巖地層換熱孔的孔徑相對較小。結(jié)合布管形式，一般雙U型比單U型的孔徑大。第四系地層一般在180300mm之間，基巖地層一般在100-180之間。,換熱孔數(shù)量的確定：N=L/H式中：N為鉆井數(shù)(個)；L需要的換熱孔的總長(m)；H為換熱孔單孔深度(m)；換熱孔間距的確定：場地條件：場地有限可適當減小間距。熱干擾半徑：地層導熱性好，熱傳遞快，單個換熱孔的換熱能力高，熱擴散半徑大，孔間距大；相反則小。施工成孔率：目前換熱孔施工的鉆機的控斜能力不強，換熱孔很容易傾斜，當孔間距較小時，容易造成穿孔。換熱孔深度大，間距可適當加大，相反則小。應綜合考慮以上