地源热泵系统讲义PPT讲稿.ppt

地源热泵系统讲义第1页，共18页，编辑于2022年，星期六2 地地源源热热泵泵技技术术是是一一项项值值得得大大面面积积推推广广的的建建筑筑供供能能技技术术。地地源源热热泵泵是是一一种种利利用用浅浅层层和和深深层层的的大大地地能能量量，包包括括土土壤壤、地地下下水水、地地表表水水等等天天然然能能源源作作为为冬冬季季热热源源和和夏夏季季冷冷源源，然然后后再再由由热热泵泵机机组组向向建建筑筑物物供供冷冷供供热热的的系系统统，是是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。抽抽取取地地下下水水水水源源热热泵泵，但但由由于于技技术术限限制制，全全部部回回灌灌不不易易做做到到，监监督督实实施施也比较困难，而且容易造成地下水污染。也比较困难，而且容易造成地下水污染。在在国国外外目目前前大大面面积积推推广广使使用用的的是是埋埋管管式式地地源源热热泵泵技技术术，是是充充分分利利用用浅浅层层地地热热的的最佳技术途径。最佳技术途径。目目前前埋埋管管式式地地源源热热泵泵在在欧欧美美国国家家已已得得到到普普遍遍应应用用，已已被被充充分分证证明明是是成成熟熟可可行行的的技技术术，在在我我国国，建建设设部部和和一一些些省省市市的的建建筑筑节节能能政政策策中中明明确确提提出出要要推推广广使用地源热泵使用地源热泵。（欧美普遍使用的是在别墅中，在冬天取暖、夏天空调的地区）（欧美普遍使用的是在别墅中，在冬天取暖、夏天空调的地区）地源热泵系统简介地源热泵系统简介第2页，共18页，编辑于2022年，星期六3第3页，共18页，编辑于2022年，星期六4第4页，共18页，编辑于2022年，星期六5第5页，共18页，编辑于2022年，星期六6 第6页，共18页，编辑于2022年，星期六7可再生能源：可再生能源：利用浅层地热能作为冷热源，利用浅层地热能作为冷热源，实现冷热联供实现冷热联供节能节能：性能系数高，节省运行费用：性能系数高，节省运行费用30305050；环保环保：取消锅炉，减少热污染；：取消锅炉，减少热污染；一机多用一机多用：一套系统实现三种用途，节省：一套系统实现三种用途，节省建筑空间建筑空间性能稳定性能稳定：温度波动小，不受环境影响：温度波动小，不受环境影响美观美观：无室外机，不影响建筑外观：无室外机，不影响建筑外观 地源热泵系统优势第7页，共18页，编辑于2022年，星期六8地源热泵系统限制因素初投资初投资较高（打井、钻孔、埋管等）较高（打井、钻孔、埋管等）需要有一定的需要有一定的空间空间埋设埋管系统埋设埋管系统施工要求较高，需要专业施工队伍和设备施工要求较高，需要专业施工队伍和设备冷热负荷平衡冷热负荷平衡的问题的问题第8页，共18页，编辑于2022年，星期六9经济分析初投资比较机组初投资比冷水机组增加10%30%增加打井费用无冷却水塔和冷却水系统无锅炉和锅炉房无入网费（天燃气、城市热力网）无储油罐安全费运行费用比较夏季制冷：节约费用20%夏季采用热回收，可免费提供生活热水冬季制热时，运转费用相当于燃气、燃油锅炉的50%左右全年运行费用节约40左右第9页，共18页，编辑于2022年，星期六10地源热泵与传统方式的比较地源热泵中央空调锅炉初投资北方：200250元/m2南方：300350元/m2北方：150200元/m2南方：200250元/m2运行费用北方：3540元/m2南方：5055元/m2北方：6065元/m2南方：8085元/m2回收期北方：23年南方：34年第10页，共18页，编辑于2022年，星期六11地源热泵与其他系统的经济对比分析地源热泵与其他系统的经济对比分析第11页，共18页，编辑于2022年，星期六12上世纪50年代，天津大学进行了相关研究上世纪80年代末，国内各大院校开展相关研究工作2000年以后，地源热泵技术开始推广，并实现中小规模生产国内市场主要以常温（55以下）地源热泵机组为主，中科能、富尔达、清华同方等推出高温地源热泵机组，出水温度高达75以上。国内地源热泵系统应用主要以大型工程为主，近几年开始应用一些小型的地源热泵系统。中国地源热泵发展正在规范化，2005年出台地源热泵供暖空调技术规程、近期要出台的浅层地热能勘查评价技术规范。国内应用进展第12页，共18页，编辑于2022年，星期六13地埋管换热器埋管形式选择：二种形式:水平埋管 换热管路埋置在水平管沟内的地埋管换热器 单层管最佳深度为0.81.Om，双层管为1.21.8m，垂直埋管 换热管路埋置在垂直钻孔内的地埋管换热器 埋设深度不同分为浅埋(30m)、中埋(3180m)和深埋(80m)考虑的因素:现场可用地表面积、当地岩土类型及钻孔费用。当可利用地表面积较大，浅层岩土体的温度及热物性受气候、雨水、埋设深度影响较小时，宜采用水平地埋管换热器。否则，宜采用垂直地埋管换热器。尽管水平埋管通常是浅层埋管，可采用人工挖掘，初投资比垂直埋管要少些；但它的换热性能比垂直埋管差很多，并且往往受可利用土地面积的限制，所以在实际工程应用中，垂直埋管多于水平埋管。地埋管地源热泵系统设计 第13页，共18页，编辑于2022年，星期六14地埋管地源热泵系统设计 第14页，共18页，编辑于2022年，星期六15垂直埋管形式:U形管 U形管是在钻孔的管井内安装，一般管井直径为100150mm，井深10200m，U形管直径一般在50mm以下，这主要是流量不宜太大所限。由于其施工简单，换热性能较好等原因，目前应用最多。套管式外管直径一般为100200mm，内管直径为1525mm套管式 外管直径一般为100200mm，内管直径为1525mm 单管式 。地埋管地源热泵系统设计 第15页，共18页，编辑于2022年，星期六16地埋管地源热泵系统设计 第16页，共18页，编辑于2022年，星期六17地埋管换热器环路形式选择：串联和并联 :地埋管地源热泵系统设计 第17页，共18页，编辑于2022年，星期六18U形弯头：地埋管地源热泵系统设计 第18页，共18页，编辑于2022年，星期六