地源熱泵技術簡單介紹

1、地源熱泵地源熱泵的利用是國土資源部大力推廣的一種新型環(huán)保、節(jié)能技術,具有 再生、清潔、安全、高效的特點。地源熱泵系統(tǒng)的利用分地埋管地熱源系統(tǒng)、地下水地熱源系統(tǒng)和地表水地 熱源系統(tǒng)。 量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi) , 一個年度形成一個冷熱循環(huán) . 是最具有發(fā)展前景的一種形 式。但對于該項技術的使用,受限制較多(需要當?shù)赝恋刭Y源部門對當?shù)赝恋?資源的評估、批準 ,而且其初步的投資較高。2. 地表水地熱源系統(tǒng),即污水源熱源系統(tǒng)。城市污水來源廣泛,匯流面積 大,污水原水流量具有小時變化規(guī)律明確、日流量相對穩(wěn)定、隨著城市規(guī)模的 擴大而呈逐年遞增的趨勢。利用污水熱泵空調(diào)系統(tǒng)不僅可以使污水資源化,更 是改善我國供暖以煤

2、為主的能源消費結構現(xiàn)狀的有效途徑。 城市污水有三種形 式:原生污水、二級再生水和中水。原生污水是指未經(jīng)過任何物理手段處理的 污水。 運用原生污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)相比于二級再生水和中水熱泵空調(diào)系統(tǒng)的 初投資及運行費用低。城市污水溫度變化幅度較小,與環(huán)境溫度相比,表現(xiàn)為 冬暖夏涼,污水溫度在冬季通常為 13 17,在夏季為 22 25與河水及 空氣相比較,城市污水在溫度在冬季最高、夏季最低,全年波動最小。污水的 溫度在城市可以利用的熱能中是最多的。 而且在能量消費密度越高的城市中其 蘊藏的熱量也越大。雖然污水的熱賦存量很大,卻不適用于產(chǎn)生動力,僅適用 于 50一下的低溫用戶。 由于城市污水具有比較穩(wěn)

3、定的流量和適宜的溫度, 污水源熱泵系統(tǒng)能夠高 效穩(wěn)定、 安全可靠的運行, 可使夏季室溫保持在 21 26, 冬季可達 18 24 . 城市污水熱源泵,容易安裝。一套設備可以實現(xiàn)夏季供冷、冬季供熱,設備利 用率高,總投資額為傳統(tǒng)空調(diào)的 60%。該技術已在北京、秦皇島、哈爾濱等地開始運用。下面是污水熱源泵系統(tǒng)原理圖: 但該項技術對于污水的需求量非常大,受水資源的限制。3. 地下水熱源系統(tǒng)(水源熱泵常常被人們贊譽為“綠色空調(diào)” 。水源 熱泵就是以地下水作為冷熱 " 源體 " ,在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑物供 暖,在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放、實現(xiàn)對建筑物供冷。 傳統(tǒng)的暖通

4、 空調(diào)系統(tǒng)需要很多輔助系統(tǒng)或設備來完成一個完整的暖通空調(diào)功能,如冷卻 塔。 而水源熱泵系統(tǒng)只是通過與地下水的熱交換來完成制冷或制熱的效果。只 應用一個硬件系統(tǒng), 通過在不同季節(jié)進行冷凝器和蒸發(fā)器的轉(zhuǎn)換,就可以完成 制冷與制熱功能的轉(zhuǎn)換。該向技術已在我市部分樓盤開始使用。在我市東郊“東尚小區(qū)”內(nèi)水源熱泵的運行成本用為 22元 /m2. 每年左右, 物業(yè)收取業(yè)主 26元 /m2。 使業(yè)主室內(nèi)溫度可以保持在夏季 25+2、 冬季 18+2. 該小區(qū), 此系統(tǒng)的投資費用為 230元 /M2, 但是免去了地輻熱與采暖系統(tǒng), 二者 取差價為不到一百元 / M2,即就是說該系統(tǒng)的應用投資成本比原采暖方式的投

5、 資成本每平方米增加不到一百元,就可以既采暖又制冷。*下面是位于我市北郊常青一路的航天常青園小區(qū)水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng) 方案:航天常青園小區(qū)水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)方案一、 空調(diào)方案:1.1項目建筑的基本介紹:地上建筑面積為:39987m 2,建筑功能為:住宅,建筑類型:為兩棟高層 建筑(18層 ,四棟多層建筑(6層 ,部分商業(yè)建筑(面積為 517.94 。 1.2中央空調(diào)方案:為了節(jié)能擬采用清華同方水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的原理:水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)夏季工作時:地下水由潛水泵抽上來經(jīng)過水源中央 空調(diào)機組, 在回灌到到地下。 在這一過程中地下水源溫度升高了 710。 而空 調(diào)側(cè)循環(huán)

6、水, 由用戶末端設備回來的 12的水, 經(jīng)過機組水源中央空調(diào)機組制 備成 7的冷凍水送到用戶末端設備進行制冷。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)冬季工作時:地下水由潛水泵抽上來經(jīng)過水源中央 空調(diào)機組, 在回灌到到地下。 在這一過程中地下水源溫度降低了 710。 而空 調(diào)側(cè)循環(huán)水, 由用戶末端設備回來的 40的水, 經(jīng)過機組水源中央空調(diào)機組制 備成 50的熱水送到用戶末端設備進行制熱采暖。無論是夏季制冷, 還是冬季采暖, 均可以用水源熱泵中央空調(diào)一套系統(tǒng)完 成。省去了用戶建了制冷機房又要建鍋爐房(換熱站的麻煩。下圖為整個水源熱泵的系統(tǒng)圖: 對于住宅的夏季制冷、冬季采暖,均可由上圖中的同一套系統(tǒng)可以完成, 不需

7、要另行投資。1.3本項目空調(diào)設計方案:1. 設計依據(jù):a 、甲方提供的相關數(shù)據(jù)。b 、 采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范 (GBJ19-87c 、 建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范d 、 全國民用建筑工程技術措施暖通空調(diào)、動力e 、 空氣調(diào)節(jié)設計手冊 (第二版f 、其它國家有關規(guī)定及規(guī)范。2. 室外設計參數(shù): 3. 室內(nèi)設計參數(shù):住宅設計溫度為:夏季 25+2,冬季 18+2辦公樓設計溫度:夏季 26+2,冬季 18+24. 建筑冷熱負荷計算:建筑冷負荷按照每平方米 85w 計算,整個建筑 39987m 2,空調(diào)同時使用系 數(shù)為 0.6為 0.8,所以整個小區(qū)建筑熱負荷為 2080kw 。按 照

8、 本 項 目 空 調(diào) 主 機 冷 熱 負 荷 的 概 算 , 可 選 擇 由 清 華 同 方 生 產(chǎn) 的 SGHP1500A 和 SGHP1080A 各一臺,共兩臺主機,為小區(qū)夏季提供冷源,冬 季提供熱源。另外,可選擇一臺由清華同方生產(chǎn)的 HGHP440為小區(qū) 417戶提 供生活熱水。 系統(tǒng)所需的水源水量為 140m 3/h,按照每口井出水量為 70m 3/h(暫估 , 回灌量為:30 m3/h(暫估計算,系統(tǒng)所需水源井 7口。其中 2口為抽水井, 5口為回灌井。 (具體水井數(shù)量要在工程所在地, 先打?qū)嶒灳? 再根據(jù)實驗井的 具體情況確定。 1.4空調(diào)系統(tǒng)初投資概算1. 空調(diào)機房投資概算: 此

9、表為機房內(nèi)主要設備及安裝費用, 不包括打井及室外管線安裝費用以及末端 系統(tǒng)工程費用。 3. 水源井系統(tǒng)投資概算單 位:萬元 4. 室外管網(wǎng)系統(tǒng)投資概算 單 位:萬元 5. 室內(nèi)空調(diào)末端投資概算 說明:報價內(nèi)未包含電氣的報價。 1.5中央空調(diào)的運行費用:1. 按照空調(diào)系統(tǒng)冬季運行 120天, 夏季運行 90天, 每天運行 16小時計算,2. 電價按照 0.6元 /kwh計算。3. 運行費用計算表(估算 熱水系統(tǒng)的加熱自來水的運行費用:平均電費:0.6元 /kwh設備小時用電量:30kw+5.5kw+108kw=143.5kw每小時用電費用:143.5kw ×0.6 元 /kwh=86.

10、1元 /h每小時供 50度生活熱水量:458kw ×0.86/45=8.75m 3 /h加熱費:86.1元 /8.75 m3=9.84元 / m32. 常規(guī)采暖空調(diào)方案投資運行費用:2.1冬季采暖采用小區(qū)燃氣鍋爐,夏季制冷采用家用分體式空調(diào)40000m 2的住宅冬季采用燃氣鍋爐房,室內(nèi)采用地板采暖,夏季采用分體 式空調(diào)進行制冷: 1. 按照空調(diào)系統(tǒng)冬季運行 120天,夏季運行 90天,每天運行 15小時計算, 2. 電價按照 0.6元 /kwh計算。 1. 本系統(tǒng),運行靈活多變,夏季空調(diào)由各戶控制,操作運行方便,但是空 調(diào)舒適度不高、 對建筑外觀影響較大; 大型小區(qū)集中使用, 有可能

11、形成 “熱島” 效應。2. 冬季住宅采用地板采暖,舒適度好,但是一旦出現(xiàn)問題,維修麻煩,維 修費用很高。3. 天然氣在冬季的時候,有時不能全額保證;如果天然氣調(diào)價,其系統(tǒng)運 行費用將要相應增加。40000m 2的住宅冬季采用燃市政熱網(wǎng),室內(nèi)采用地板采暖,夏季采用分體 式空調(diào)進行制冷: 1. 按照空調(diào)系統(tǒng)冬季運行 120天,夏季運行 90天,每天運行 15小時計算,2. 電價按照 0.6元 /kwh計算。 這種系統(tǒng)的特點:1. 本系統(tǒng),運行靈活多變,夏季空調(diào)由各戶控制,操作運行方便,但是空 調(diào)舒適度不高、 對建筑外觀影響較大; 大型小區(qū)集中使用, 有可能形成 “熱島” 效應。2. 冬季住宅采用地

12、板采暖,舒適度好,但是一旦出現(xiàn)問題,維修麻煩,維 修費用很高3. 各種空調(diào)系統(tǒng)方案投資費用、運行費用分析3.1 對于總建筑面積 110000m2（其中辦公建筑面積為 40000m2，住宅建筑面積 各種空調(diào)系統(tǒng)形式綜合費用分析： 為 70000m2）各種空調(diào)系統(tǒng)形式綜合費用分析： 序號 系統(tǒng) 1 系統(tǒng) 2 系統(tǒng) 3 40000m2 住宅 40000m 住宅 冬季采暖系統(tǒng)形 夏季空調(diào)系統(tǒng)形式 式 2 2 系統(tǒng)投資費 用 萬元） （萬元） 931.36 905 975 系統(tǒng)運行費 用 （元/m2 年） 22.65 住宅： 住宅：32.5 住宅： 住宅：34.10 備注 含制備生 活熱水投資 含制備生 活熱水投資 不含生 活熱水投資 水源熱泵系統(tǒng) 分體式空調(diào) 分體式空調(diào) 水源熱泵系統(tǒng) 燃氣鍋爐房 市政熱網(wǎng) 3.2、各種空調(diào)組合形式的投資費用和運行費用的對比分析圖： 3.2、各種空調(diào)組合形式的投資費用和運行費用的對比分析圖： 1200 1000 800 （萬元） 600 400 200 0 系統(tǒng)1 系統(tǒng)2 系統(tǒng)3 130 136 投資費用 年運行費用 931.36 975 905 90.6 綜上所述：我方認