地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)資料匯編.

1、地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)資料匯編一地下水源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1 屬于可再生能源利用技術(shù)熱泵是具備了利用地球水體所儲(chǔ)藏的太陽能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。其中可以利用的水體，包括地下水或河流、地表部分的河流和湖泊以及海洋。是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散地相對(duì)地均衡。這使得利用儲(chǔ)存于其中地近乎無限地太陽能或地能成為可能。所以說，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源地一種技術(shù)。2 運(yùn)行安全可靠地下水源熱泵機(jī)組的空調(diào)系統(tǒng)是可以基本保證全年按用戶的需要開啟空調(diào)系統(tǒng)，特別是春秋空調(diào)過渡季節(jié)均能運(yùn)行，也就相當(dāng)于四管制空調(diào)系統(tǒng)。一般情況下，地下水源熱泵供、回水的溫度

2、一年四季相對(duì)穩(wěn)定，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)。夏季水體作為空調(diào)的冷源，冬季作為空調(diào)的熱源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問題。3 高效節(jié)能地下水源熱泵機(jī)組可利用的環(huán)境水體溫度冬季為12 22 ，水體溫度比環(huán)境溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為18 35，水溫度比環(huán)境溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，機(jī)組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署EPA ，設(shè)計(jì)安裝良好地水源熱泵，利用江河湖水等，供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)省30 40。4 應(yīng)用靈活有的建筑物內(nèi)，特別在過渡季節(jié)，部分區(qū)域需要供冷，部分區(qū)域需

3、要供熱，水源熱泵可以同時(shí)供冷供熱?？梢詫?shí)現(xiàn)建筑內(nèi)冷熱量的轉(zhuǎn)移和平衡，從而系統(tǒng)節(jié)約能源。5.節(jié)約成本地下水源熱泵系統(tǒng)不需設(shè)冷凍機(jī)房，不設(shè)大的通風(fēng)管道，不設(shè)大的鍋爐房，也沒凍水系統(tǒng)，安裝和投資費(fèi)用大大減少。二地下水源熱泵系統(tǒng)的缺點(diǎn)1. 受到可利用水源條件的限制這種系統(tǒng)需要有豐富和穩(wěn)定的地下水資源作為先決條件。由于打井的成本不與取水量的大小成正比，因此較大系統(tǒng)的投資效益比較高。地下水源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性還與地下水層的深度有很大關(guān)系。2.受水層的地理結(jié)構(gòu)的限制對(duì)于從地下抽水回灌的使用， 必須考慮到使用地的地質(zhì)的結(jié)構(gòu)，確?？梢栽诮?jīng)濟(jì)條件下打井找到合適的水源，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和土壤的條件，保證用后尾

4、水的回灌可以實(shí)現(xiàn)。3. 受投資經(jīng)濟(jì)性的限制由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價(jià)格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用會(huì)隨著用戶的不同而有所不同。雖然總體來說，水源熱泵的運(yùn)行效率較高、費(fèi)用較低。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比，在不同地區(qū)不同需求的條件下，水源熱泵的投資經(jīng)濟(jì)性會(huì)有所不同。 在設(shè)計(jì)適當(dāng)，地理?xiàng)l件適當(dāng)時(shí)，地下水水源熱泵冬季消耗 1kW 電能得到 4kW 左右的熱量，其中 3kW 的熱量來自水源；夏季消耗 1kW 電能得到 5kW 左右的冷量，能源利用效率為電加熱器的3 4 倍以上。這是否意味著地下水水源熱泵系統(tǒng)具有很高的能效，應(yīng)該大力推廣呢？實(shí)際上，地下水提取

5、 /回灌過程水泵能耗以及當(dāng)?shù)氐叵滤褂贸杀臼堑叵滤礋岜孟到y(tǒng)中影響系統(tǒng)能效與經(jīng)濟(jì)性的兩個(gè)最為重要的因素，設(shè)計(jì)中應(yīng)該根據(jù)當(dāng)即實(shí)際情況考慮。三對(duì)于地下水源熱泵應(yīng)采取的態(tài)度1. 地下水資源在某種程度上是國家的一種戰(zhàn)略物資，而且一些水文地質(zhì)界的專家對(duì)當(dāng)前地下水源熱泵的發(fā)展也持保留意見，因此，對(duì)于在我國大面積推廣這種系統(tǒng)應(yīng)采取慎重的態(tài)度。2。在決定采用地下水源熱泵系統(tǒng)之前，一定要做詳細(xì)的水文地質(zhì)調(diào)查，并先打勘測(cè)井，以獲取地下溫度、地下水溫度、水質(zhì)和出水量等數(shù)據(jù)，合理地配置整個(gè)系統(tǒng)。3.設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)都要有謹(jǐn)慎小心的態(tài)度，確保系統(tǒng)不會(huì)因負(fù)荷不當(dāng)、水泵功耗過高、管理不善而降低了效率。4. 地下

6、水屬優(yōu)質(zhì)淡水資源，大規(guī)模、過量開采利用地下水，可能產(chǎn)生地質(zhì)環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害，破壞地下水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境等，其影響較久遠(yuǎn)。一旦出現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境問題，則是無法彌補(bǔ)的。應(yīng)該因地制宜的發(fā)展地下水水源熱泵系統(tǒng)，地下水的回灌是必須采取的方式?？傊?，應(yīng)該對(duì)該類系統(tǒng)采用謹(jǐn)慎開發(fā)的態(tài)度，城市范圍內(nèi)的大規(guī)模上地下水水源熱泵項(xiàng)目更是不適宜的。5.能否有效取水和有效回灌取決于地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。就兩種回灌方式來說，完 成同一個(gè)中央地下水水源熱泵空調(diào)系統(tǒng) , 用于成井費(fèi)用異井回灌法的工程量要多于同井法約20 %。因此 , 異井回灌法的總費(fèi)用約高出同井回灌法約20 %?？傮w而言 , 同井回灌法主要適宜在砂性土含水層, 滲透系數(shù)小的

7、場(chǎng)地應(yīng)用, 且具有井?dāng)?shù)少、占地少、水溫恢復(fù)快、水溫變化小等諸多優(yōu)點(diǎn); 而對(duì)于卵石土含水層的城市, 則以異井回灌法比較適宜。6.全面考察水源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。一方面， 要考慮采用地下水水源熱泵系統(tǒng)形式造成的地下水提取/回灌能耗增加對(duì)整體系統(tǒng)性能的影響，并且要以一次能源消耗為比較的基準(zhǔn)，而不是電耗；另一方面，地下水水源熱泵的逐年性能衰減必須納入技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)的內(nèi)容四聯(lián)系青松國際大酒店實(shí)際存在的問題1. 節(jié)能資金申請(qǐng)必備條件：項(xiàng)目單位必須在湖南境內(nèi)注冊(cè)。2. 據(jù)長沙工程勘察院華容青松國際大酒店巖土工程勘察報(bào)告表明：根據(jù)勘察結(jié)果，在場(chǎng)地勘察深度范圍內(nèi)，地下水主要分為上層滯水、基巖裂隙水兩種類型。A

8、 上層滯水：主要賦存于素土中，接受地表水及大氣降水的補(bǔ)給，受季節(jié)影響，變化明顯，B 基巖裂隙水：賦存于基巖裂隙層中， 水量貧乏 。水量貧乏 。勘察期間測(cè)得地下水穩(wěn)定水位埋深為2。 433.50米，標(biāo)高25.17 24.80米，穩(wěn)定水位埋藏較深。北京恒有源科技公司合同商業(yè)模式合同能源管理（ENERGY MANAGEMENT CONTRACT，簡稱EMC ）是 70年代在西方發(fā)達(dá)國家開始發(fā)展起來，一種基于市場(chǎng)運(yùn)作的全新的節(jié)能新機(jī)制。合同能源管理不是推銷產(chǎn)品或技術(shù)，而是推銷一種減少能源成本的財(cái)務(wù)管理方法。EMC 是一種比較特殊的產(chǎn)業(yè)，其特殊性在于它銷售的不僅是產(chǎn)品或技術(shù)，更重要的是公司為客戶提供綜合

9、性的節(jié)能服務(wù)，也就是為客戶實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目，其實(shí)質(zhì)是公司為客戶實(shí)現(xiàn)節(jié)能量。EMC 的經(jīng)營方式，一般通過以下步驟向客戶提供綜合性的節(jié)能服務(wù)：1、能源審計(jì)公司針對(duì)客戶的具體情況，評(píng)價(jià)各種節(jié)能措施。測(cè)定企業(yè)當(dāng)前用能量，提出節(jié)能潛力之所在，并對(duì)各種可供選擇的節(jié)能措施的節(jié)能量進(jìn)行預(yù)測(cè)。2、節(jié)能改造方案設(shè)計(jì)根據(jù)能源審計(jì)的結(jié)果，公司為客戶的能源系統(tǒng)提出如何利用成熟的技術(shù)來提高能源利用效率、降低能源成本的整體方案和建議(這種方案區(qū)別于單個(gè)設(shè)備的替換或節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)的推銷)；如果客戶有意向接受公司提出的方案和建議，公司就為客戶進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。3、能源管理合同的談判與簽署在能源審計(jì)和改造方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，公司與客戶進(jìn)行

10、節(jié)能服務(wù)合同的談判。在通常情況下， 由于公司為項(xiàng)目承擔(dān)了大部分風(fēng)險(xiǎn)，因此在合同期(一般為三年左右)公司分享大部分項(xiàng)目效益，小部分效益留給客戶；待合同期結(jié)束，全部效益歸客戶所有。因此，“合同能源管理 ”是公司和客戶雙方都受益的機(jī)制 即雙贏的機(jī)制。在某些情況下，如果客戶不同意簽訂能源管理合同，則公司將向客戶收取能源審計(jì)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)費(fèi)用。4、原材料和設(shè)備采購公司根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)原材料和設(shè)備的采購，其費(fèi)用由公司支付。5、施工根據(jù)合同， 項(xiàng)目的施工是由公司負(fù)責(zé)的，通常由公司或委托其它施工機(jī)構(gòu)進(jìn)行也可與客戶共同協(xié)調(diào)進(jìn)行。在合同中規(guī)定，客戶要為公司的施工提供必要的條件和方便。6、運(yùn)行、保養(yǎng)和維護(hù)在完成設(shè)備安裝

11、和調(diào)試后，即進(jìn)入試運(yùn)行階段。公司為客戶培訓(xùn)設(shè)備運(yùn)行人員，負(fù)責(zé)試運(yùn)行期的保養(yǎng)和維護(hù)，并承擔(dān)有關(guān)的費(fèi)用。7、節(jié)能及效益保證公司與客戶共同監(jiān)測(cè)和確認(rèn)節(jié)能項(xiàng)目在合同期內(nèi)的節(jié)能效果，以確認(rèn)在合同中由公司方面提供項(xiàng)目的節(jié)能量保證。8、與客戶分享節(jié)能效益由于對(duì)項(xiàng)目的全部投入(包括能源審計(jì)、設(shè)計(jì)、原材料和設(shè)備的采購、土建、設(shè)備的安裝與調(diào)試、培訓(xùn)和系統(tǒng)維護(hù)運(yùn)行等 )都是由公司提供的，因此在項(xiàng)目的合同期內(nèi)，公司對(duì)整個(gè)項(xiàng)目擁有所有權(quán)?？蛻粢怨?jié)能效益分享的方式逐季或逐年向公司支付項(xiàng)目費(fèi)用。在根據(jù)合同所規(guī)定的費(fèi)用全部支付完以后，公司把項(xiàng)目交給客戶，客戶即擁有項(xiàng)目的所有權(quán)。9、項(xiàng)目資金的來源在國外， EMC 的資金來源可

12、能是：EMC 的自有資本，銀行商業(yè)貸款（國外ESCO 在銀行有較高的資信） ，政府貼息的節(jié)能專項(xiàng)貸款，設(shè)備供應(yīng)商允許的分期支付，電力公司的能源需求方管理（DSM ）基金，國際資本（如跨國開發(fā)銀行）等；在國內(nèi)，公司的資金來源也應(yīng)是上述可能的渠道。上述經(jīng)營方式即被稱之為“合同能源管理 ”，與客戶的上述契約關(guān)系被稱之為“能源管理合同”。合同能源管理特點(diǎn)：? 節(jié)能效率高 項(xiàng)目的節(jié)能率一般在 10 40，最高可達(dá) 50%。? 客戶零投資 全部設(shè)計(jì)、審計(jì)、融資、采購、施工監(jiān)測(cè)等均由我公司負(fù)責(zé)，不需要客戶投資。? 節(jié)能有保證 可以向用戶承諾節(jié)能量，保證客戶可以馬上實(shí)現(xiàn)能源成本下降。? 投資回收短項(xiàng)目投資額較

13、大，投資回收期短，從已經(jīng)實(shí)施的項(xiàng)目來看回收期平均為13 年。? 節(jié)能更專業(yè) 提供能源診斷、改善方案評(píng)估、工程設(shè)計(jì)、工程施工、監(jiān)造管理、資金與財(cái)務(wù)計(jì)劃等全面性服 務(wù)，全面負(fù)責(zé)能源管理。? 技術(shù)更先進(jìn) EMC 公司背后有國內(nèi)外最新、最先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品作支持，并且專門用于節(jié)能促進(jìn)項(xiàng)目。? 客戶風(fēng)險(xiǎn)低客戶無須投資大筆資金即可導(dǎo)入節(jié)能產(chǎn)品及技術(shù)，專業(yè)化服務(wù)，風(fēng)險(xiǎn)很低。? 改善現(xiàn)金流客戶借助實(shí)施節(jié)能服務(wù)，可以改善現(xiàn)金流量，把有限的資金投資在其他更優(yōu)先的投資領(lǐng)域。? 提升競爭力 客戶實(shí)施節(jié)能改進(jìn)，節(jié)約能源，減少能源成本支出，改善環(huán)境品質(zhì)，建立綠色企業(yè)形象，增強(qiáng)市場(chǎng)競爭優(yōu)勢(shì)?？蛻艚柚鷮?shí)施節(jié)能服務(wù)，可以獲得

14、專業(yè)節(jié)能資訊和能源管理經(jīng)驗(yàn)，提升管理人員素質(zhì)，促進(jìn)內(nèi)部管理科學(xué)化。專家對(duì)地下水源熱泵的評(píng)價(jià)：地下水水源熱泵系統(tǒng)就是抽取淺層地下水（ 100米以內(nèi)），經(jīng)過熱泵提取熱量或冷量，使水溫降低（提取熱量時(shí)）或升高（提取冷量時(shí)） ，再將其回灌到地下的熱泵系統(tǒng)形式。此時(shí)，地下水水源熱泵的另一端即可產(chǎn)生可供采暖的熱水或可供空調(diào)的冷水，用于為建筑物提供采暖用熱源和空調(diào)用冷源。（ 1）地下水水源熱泵的發(fā)展?fàn)顩r地下水水源熱泵機(jī)組自上個(gè)世紀(jì)廣泛應(yīng)用于國內(nèi)空調(diào)工程領(lǐng)域以來，已成為華北和中原地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的一大熱點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2006 年全國地源和地下水水源熱泵機(jī)組總銷量已達(dá)1000 臺(tái)（多為地下水水源熱泵），今年也保

15、持了強(qiáng)勁的增長勢(shì)頭。全國在應(yīng)用地源或水源熱泵系統(tǒng)的建筑中，地下水水源熱泵約占全部的45% ，是比例最高的一種系統(tǒng)形式。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，地下水水源熱泵系統(tǒng)近幾年來在山東、河南、湖北、遼寧、黑龍江、北京市及河北等地，已有數(shù)百個(gè)工程在實(shí)際應(yīng)用。沈陽市地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用始于1997年，是全國地下水水源熱泵應(yīng)用最早的城市之一，到目前為止，沈陽市已有近300萬 m2的各類建筑利用地下水源和土壤源熱泵系統(tǒng)供暖（冷），其中地下水水源熱泵技術(shù)使用最多，占到 97以上。在河南省， 2007年公布的財(cái)政部、建設(shè)部支持的可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目全部采用地下水水源熱泵的形式。（ 2）工程應(yīng)用中遇到的問題總體來看，地下水

16、水源熱泵系統(tǒng)近期出現(xiàn)了大范圍的應(yīng)用，這是否意味著我國的地下水水源熱泵技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，工程應(yīng)用中遇到的問題都已解決了呢？答案是否定的。（ a）地下水的開采問題水源的探測(cè)開采技術(shù)及其開采成本制約著水源熱泵的應(yīng)用。首先，在不同地區(qū)不同需求條件下，地下水水源熱泵投資的經(jīng)濟(jì)性會(huì)有所不同，地下水的開采利用要符合中華人民共和國水法及各個(gè)城市制訂的城市用水管理?xiàng)l例，這些法規(guī)強(qiáng)調(diào)用水要經(jīng)過審批并收費(fèi)，這直接影響水源熱泵的經(jīng)濟(jì)性。其次，地下水水質(zhì)直接影響地下水水源熱泵機(jī)組的使用壽命和制冷制熱效率，對(duì)地下水水質(zhì)的基本要求是澄清、水質(zhì)穩(wěn)定、不腐蝕、不滋生微生物或生物、不結(jié)垢等。最后，過度的地下水開采可能導(dǎo)致地面下陷

17、等嚴(yán)重問題。這些問題都是采用地下水水源熱泵系統(tǒng)中首先必須謹(jǐn)慎考慮的問題。（ b）地下水的回灌問題地下水水源熱泵的主要問題是提取了熱量 /冷量的水向地下的回灌。 必須保證把水最終全部回灌到原來取水的地下含水層，才能不影響地下水資源狀況。把用過的水從地表排掉或排到其它淺層，都將破壞地下水狀況，造成對(duì)水資源的破壞。此外，還要設(shè)法避免灌到地下的水很快被重新抽回，否則水溫就會(huì)越來越低（冬季）或越來越高（夏季），使系統(tǒng)性能惡化。地下水的回灌方式目前普遍采用的有同井回灌和異井回灌兩種技術(shù)。所謂同井回灌，是利用一口井，在深處含水層取水，淺處的另一個(gè)含水層回灌?；毓嗟乃揽績蓚€(gè)含水層間的壓差，經(jīng)過滲透，穿過兩個(gè)

18、含水層間的固體介質(zhì)，返回到取水層。在滲透過程中，與固體介質(zhì)（土壤，沙石）換熱，在一定程度上恢復(fù)原來的溫度，然后再次利用，反復(fù)循環(huán)。這樣的方式一般能實(shí)現(xiàn)較好的回灌，但回灌水的溫度是否能夠恢復(fù)，系統(tǒng)取水溫度是否會(huì)越來越低（冬季） ，很大的程度取決于地下水文地質(zhì)狀況。當(dāng)取水層和回灌層之間滲透能力過大，水短路流過，溫度不能恢復(fù)時(shí)， 系統(tǒng)性能就會(huì)在運(yùn)行過程中逐漸惡化。當(dāng)打井處存在很好的地下水流動(dòng)時(shí)，就不是靠回灌層的滲透補(bǔ)充取水層水量， 而是靠上游流過的地下水。 這樣就不存在水的短路和性能逐漸惡化的現(xiàn)象。但是如果在下游不遠(yuǎn)處又設(shè)取水井，就會(huì)出現(xiàn)上游影響下游的問題。異井回灌是在與取水井有一定距離處單獨(dú)設(shè)回灌

19、井。把提取了熱量/冷量的水加壓回灌，一般是回灌到同一層，以維持地下水狀況。有時(shí)，取水井和回灌井定期交換，以保證有效的取水和回灌。這種方式可行與否也取決與地下水文地質(zhì)狀況。 當(dāng)?shù)叵潞畬拥臐B透能力不足時(shí)，回灌很難實(shí)現(xiàn)。 而不能有效的回灌就將只好地表排放導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，所以只有當(dāng)?shù)叵潞畬哟嬖诨毓嗟目赡苄詴r(shí)，才能夠采用這種方式。同樣，當(dāng)?shù)叵潞畬觾?nèi)存在良好的地下水流動(dòng)時(shí)，從上游取水，下游回灌，會(huì)得到很好的性能，但此時(shí)在回灌的下游再設(shè)取水井，有時(shí)就會(huì)由于短路而使性能惡化。兩種方式如圖3-18所示。此外，為了防止地下水資源受到污染要嚴(yán)格控制人工回灌水質(zhì)。目前還沒有完善的國家回灌水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而各地區(qū)水資源管理部門所提出的要求也各不相同。 從設(shè)備本身來看， 地下水源熱泵主要是利用地下水的冷量和熱量，而且水系統(tǒng)是封閉循環(huán)對(duì)地下水水質(zhì)幾乎沒有影響，主要的污染可能來自于水質(zhì)的加藥處理過程，因此，地下水水源熱泵系統(tǒng)對(duì)于水系統(tǒng)的加藥處理提出了新的要求。（ c）投資的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性問題在設(shè)計(jì)適當(dāng)，地理?xiàng)l件適當(dāng)時(shí)，地下水水源熱泵冬季消耗 1kW 電能得到 4kW 左右的熱量，其中 3kW 的熱量來自水源； 夏季消耗 1kW 電能得到 5kW 左右的冷量， 能源利用效率為電加熱器的 3 4倍以上 。這是否意