地源熱泵系統(tǒng)設計方案論證ppt課件.ppt

1 地源熱泵系統(tǒng)設計方案論證李家新校長提供 2 主要內容 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介2 地源熱泵系統(tǒng)設計方案3 可行性分析4 需探討的問題 3 地源熱泵技術是一項值得大面積推廣的建筑供能技術 地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量 包括土壤 地下水 地表水等天然能源作為冬季熱源和夏季冷源 然后再由熱泵機組向建筑物供冷供熱的系統(tǒng) 是一種利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空調系統(tǒng) 抽取地下水水源熱泵 但由于技術限制 全部回灌不易做到 監(jiān)督實施也比較困難 而且容易造成地下水污染 在國外目前大面積推廣使用的是埋管式地源熱泵技術 是充分利用淺層地熱的最佳技術途徑 目前埋管式地源熱泵在歐美國家已得到普遍應用 已被充分證明是成熟可行的技術 在我國 建設部和一些省市的建筑節(jié)能政策中明確提出要推廣使用地源熱泵 歐美普遍使用的是在別墅中 在冬天取暖 夏天空調的地區(qū) 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介 4 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介 上世紀50年代 天津大學進行了相關研究上世紀80年代末 國內各大院校開展相關研究工作2000年以后 地源熱泵技術開始推廣 并實現(xiàn)中小規(guī)模生產國內市場主要以常溫 55 以下 地源熱泵機組為主 中科能 富爾達 清華同方等推出高溫地源熱泵機組 出水溫度高達75 以上 國內地源熱泵系統(tǒng)應用主要以大型工程為主 近幾年開始應用一些小型的地源熱泵系統(tǒng) 中國地源熱泵發(fā)展已規(guī)范化 2006年出臺 地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范 2009年對該規(guī)范進行了修訂 地源熱泵在我國的應用 5 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介 6 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介 7 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介 8 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介 9 可再生能源 利用淺層地熱能作為冷熱源 實現(xiàn)冷熱聯(lián)供節(jié)能 性能系數(shù)高 節(jié)省運行費用30 50 環(huán)保 取消鍋爐 減少熱污染 一機多用 一套系統(tǒng)實現(xiàn)三種用途 節(jié)省建筑空間性能穩(wěn)定 溫度波動小 不受環(huán)境影響美觀 無室外機 不影響建筑外觀 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介 10 1 地源熱泵系統(tǒng)簡介 地源熱泵在周邊城市的應用蕪湖東方紅郡35 58 住宅樓采用地源熱泵集中空調系統(tǒng) 建筑面積為27萬m2 11年申報2星綠色建筑 南京的朗詩國際住宅樓 建筑面積為21萬m2 采用地源熱泵系統(tǒng) 11 2 地源熱泵系統(tǒng)設計方案 基于本項目周邊資源現(xiàn)狀 選用地埋管地源熱泵系統(tǒng) 冷熱源采用地源垂直熱埋管的地源熱泵冷熱水機組 末端采用風機盤管 地板輻射的采暖方式 夏季供冷水給風機盤管 冬季供熱水給地板輻射盤管 12 2 地源熱泵系統(tǒng)設計方案 2 1熱泵機組選型取冷負荷為45W m2 熱負荷為60W m2 建筑面積為28萬m2 總冷負荷12600KW 熱負荷16800KW 制冷工況 供回水溫度為6 12 地下源進出水溫度為37 32 制熱工況 供回水溫度為48 40 地下源進出水溫度為10 5 13 2 地源熱泵系統(tǒng)設計方案 2 2管道布置熱泵機房設置在地下室 共有9臺型號為PSRHH5103的熱泵機組 供回水干管在小區(qū)內形成環(huán)路 在每棟樓前以單元為單位分出供回水立管 立管布置在管井內 每層樓分出供回水支管接入各用戶 14 2 地源熱泵系統(tǒng)設計方案 2 3地下?lián)Q熱器設計冬夏季地下?lián)Q熱量 分別是指夏季向土壤排放的熱量和冬季從土壤吸收的熱量 可以由下述公式計算 其中Q1 夏季向土壤排放的熱量 kWQc 夏季設計總冷負荷 kWQ2 冬季從土壤吸收的熱量 kWQh 冬季設計總熱負荷 kWCOPc 設計工況下水源熱泵機組的制冷系數(shù)COPh 設計工況下水源熱泵機組的供熱系數(shù) 15 2 地源熱泵系統(tǒng)設計方案 2 3地下?lián)Q熱器設計夏季排熱量Q1 15315KW冬季吸熱量Q2 12792KW依據(jù)國內外實際工程經驗 按每m管長換熱量35 55W來確定 參考國內南方的實際情況 取單位管長換熱量為35W m 換熱器管長 L Q1 q 437580m 16 2 地源熱泵系統(tǒng)設計方案 2 3地下?lián)Q熱器設計按埋設深度不同分為淺埋 30m 中埋 31 80m 和深埋 80m 本項目采用豎直U型管 取埋深為100m 則打井數(shù)目為 N L nH 2188個對于豎埋管 考慮一定的水平間距 盡量減少各埋管單元之間溫度場的相互影響 埋管間距取3m 17 2 地源熱泵系統(tǒng)設計方案 2 4地下?lián)Q熱器布置打井數(shù)為2188個 長度寬度方向分別布置20個和28個井 間距均為3m 則 地埋管占地面積為4617m2 18 3 可行性分析 3 1政策的引導地熱源屬于可再生資源 2006年出臺 地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范 2009年對該規(guī)范進行了修訂 在綠色建筑評價標準里使用了地源熱泵系統(tǒng)在評價時屬于加分項 因此 實施地源熱泵系統(tǒng)是響應國家政策的號召 為國家所支持的項目 具有很高的可行性 19 3 可行性分析 3 2節(jié)能效果顯著全年運行費用節(jié)約40 左右 以本項目為例 建筑面積為28萬m2 估計全年采暖空調耗電量為470萬度 實施地源熱泵系統(tǒng)可節(jié)約電量188萬度 節(jié)約費用94萬元 年 節(jié)能效益顯著 20 3 可行性分析 3投資回收期短 增量成本為568 8萬元 投資回收期為6 05年 21 4 需探討的問題 4 1酒店式物業(yè)管理為確保機組在連續(xù)使用期內有效安全的運行 以及長期運行使用壽命能夠延長 對機組進行日常及周期性的科學維護和保養(yǎng) 是機組使用中必不可少的一個環(huán)節(jié) 本項目建議采用酒店式物業(yè)管理 在物業(yè)管理中引入酒店模式 22 4 需探討的問題 4 2同時使用系數(shù)在中央空調系統(tǒng)中 由于住戶的行為習慣等的不同 往往存在末端不同時開啟 這就需要考慮一個同時使用系數(shù)的問題 同時使用系數(shù)過小 使用地源熱泵系統(tǒng)是很不經濟的 因此 本項目地源熱泵系統(tǒng)的同時使用系數(shù)要不低于0 7 23 4 需探討的問題 4 3收費制度對于使用地源熱泵系