《地源热泵系统》PPT课件.ppt

地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术地源热泵系统工程技术河南城建学院建筑环境与能源工程系河南城建学院建筑环境与能源工程系刘恩海刘恩海 20112011年年0505月月0606日日1地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范第一篇第一篇 地源热泵的发展应用地源热泵的发展应用2地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 地源热泵诞生于20世纪80年代中期。据美国10年来的统计资料，地源热泵的运行费用（采暖）比耗电空调节约22%25%，比燃油、燃煤锅炉运行费用节约40%60%。系统平均寿命预计1518年，开式循环系统30年，闭式循环系统寿命预计50年。3地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 随着社会的发展、科技的进步，人们对生活、工作随着社会的发展、科技的进步，人们对生活、工作环境的质量要求也越来越高，环境的质量要求也越来越高，这种需求带动了中国的这种需求带动了中国的空调制冷业的发展。空调制冷业的发展。但是，最近几年电力紧缺的问题一直困扰着我们，但是，最近几年电力紧缺的问题一直困扰着我们，在这种情况下，空调作为用电大户，其发展又受到了在这种情况下，空调作为用电大户，其发展又受到了电力发展的制约，电力发展的制约，如何协调空调行业的发展与电力供如何协调空调行业的发展与电力供应的不足就成了摆我们面前的一大难关应的不足就成了摆我们面前的一大难关 4地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 随着这几年对新能源利用的深入研究和开发，充分利随着这几年对新能源利用的深入研究和开发，充分利用现有的用现有的自然能自然能，如太阳能、地热能、生活垃圾如太阳能、地热能、生活垃圾等可等可利用的能量资源既减轻了当前电力的负担，又增加了利用的能量资源既减轻了当前电力的负担，又增加了空调的环保能力。空调的环保能力。因此，因此，利用自然资源，保护环境也成了当前各国利用自然资源，保护环境也成了当前各国空调空调制冷行业制冷行业的研究方向。的研究方向。5地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 地能中央空调，即地下水源热泵地能中央空调，即地下水源热泵 是是利利用用地地下下低低温温地地冷冷或或高高温温地地热热作作为为冷冷热热源源的的中中央央空空调调设设备备，它它继继承承了了电电制制冷冷冷冷水水机机组组的的优优点点，且且大大大大提提高高了了其能效比；其能效比；克克服服了了空空气气源源热热泵泵型型机机组组制制热热不不可可靠靠，制制热热能能效效比比低低、能能耗耗大大、使使用用地地区区制制约约及及溴溴化化锂锂中中央央空空调调机机组组因因燃燃煤煤、油油气等带来大大严重环境污染、能源浪费等缺点气等带来大大严重环境污染、能源浪费等缺点。6地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范地能中央空调的优点：地能中央空调的优点：1、环保、环保 无烟，气及固体排放物，对环境无污染；无烟，气及固体排放物，对环境无污染；2、节能、节能 每消耗每消耗1KW电能，冬季大约得到约的电能，冬季大约得到约的 热量，夏季得到约得到冷量，运行成本低；热量，夏季得到约得到冷量，运行成本低；3、节地、节地 省去了锅炉房和配套设备占地空间；省去了锅炉房和配套设备占地空间；4、节资、节资 一套系统既可制热又能制冷，一次性投资比一套系统既可制热又能制冷，一次性投资比传统节省传统节省20-30，运行费用比传统节省，运行费用比传统节省10-30。7地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范缺点：缺点：如果利用不合理，可能对地下水造成严重的污染。如果利用不合理，可能对地下水造成严重的污染。还有，如果地下水被大量抽取后不能够及时回灌可还有，如果地下水被大量抽取后不能够及时回灌可能造成地面下沉，造成地面上的建筑物损坏。能造成地面下沉，造成地面上的建筑物损坏。由于目前大都采用的是闭式循环，因此，它对地下由于目前大都采用的是闭式循环，因此，它对地下水的污染很小。水的污染很小。8地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 地下水源热泵系统存在的问题地下水源热泵系统存在的问题 地下水源热泵系统的热源地下水源热泵系统的热源是从水井或废是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水经过换热的地下水可以排入地表水系可以排入地表水系 统，统，但对于较大的应用项目但对于较大的应用项目通常要求通常要求 通过回灌井把地下水回灌到原来的地通过回灌井把地下水回灌到原来的地 下水层。下水层。地下水源热泵系统的应用受到地下水源热泵系统的应用受到 许多限制。许多限制。9地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 如果地下水位较低，不仅成井的费用增加，运如果地下水位较低，不仅成井的费用增加，运行中水泵的耗电将大大降低系统的效率。行中水泵的耗电将大大降低系统的效率。此外，虽然此外，虽然理论上理论上抽取的地下水将回灌到地下抽取的地下水将回灌到地下水层，水层，但目前国内地下水回灌技术还不成熟，但目前国内地下水回灌技术还不成熟，在在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度，从地下抽出来的水经过换热器后，从地下抽出来的水经过换热器后很难再被全部很难再被全部回灌到含水层内，造成地下水资源的流失回灌到含水层内，造成地下水资源的流失。10地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范l生生活活热热水水 南南方方气气候候潮潮湿湿、冬冬季季气气温温变变化化大大（经经常常在在10-2010-20间间变变化化）、夏夏季季炎炎热热，因因此此，洗洗澡澡用用的的生生活活热热水水成为南方人的生活必须成为南方人的生活必须 ；l夏夏季季空空调调制制冷冷 南南方方夏夏季季炎炎热热，制制冷冷空空调调已已成成为为城城市市家家庭庭和办公的基本设施和办公的基本设施 ；l冬冬季季采采暖暖 1616是是人人体体对对寒寒冷冷忍忍受受程程度度的的一一个个界界限限，南南方方冬季绝大多数地方的气温都会降至冬季绝大多数地方的气温都会降至1616以下。以下。（1 1）南方对供热制冷的需求特点）南方对供热制冷的需求特点 （2 2）农业消费需求特点）农业消费需求特点 需要温控的农业大棚、禽舍、鱼池等需求越来越旺。利需要温控的农业大棚、禽舍、鱼池等需求越来越旺。利用地源热泵技术，可以为现代农业提供价廉质优的温控系统用地源热泵技术，可以为现代农业提供价廉质优的温控系统 一、意义和必要性一、意义和必要性 11地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 我我国国采采暖暖和和空空调调的的能能耗耗已已占占建建筑筑总总能能耗耗的的5555，炎炎夏夏季季节节多多数数电电网网高高峰峰负负荷荷约约有有1 13 3用用于于空空调调制制冷冷，使使许许多多地地区区用用电电高高度度紧紧张张，拉拉闸闸限电频繁。限电频繁。2004 2004年广西建筑能耗已经超过全社会总能耗的年广西建筑能耗已经超过全社会总能耗的20%20%。我国新建建筑全面执行节能标准，建筑能耗要减少我国新建建筑全面执行节能标准，建筑能耗要减少50%50%。我国建筑能耗我国建筑能耗33%夏季夏季空调空调45%其其他建筑他建筑能耗能耗55%空调、空调、采暖采暖12地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 建建设设部部关关于于贯贯彻彻国国务务院院关关于于加加强强节节能能工工作作的的决决定定的的实实施施意意见见（建建科科20062312006231号号）“到到“十十一一五五”期期末末，中中等等城城市市完完成成既既有有建建筑筑节节能能改改造造的的面面积积要要占占既既有有建建筑筑总总面面积积的的15%15%，小小城城市市要要完完成成10%10%；太太阳阳能能、浅浅层层地地能能等等可可再再生生能能源源应应用用面面积积占占新新建建建建筑筑面面积积比比例例达达25%25%以上以上”美美国国每每年年安安装装约约4 4万万套套地地源源热热泵泵系系统统,意意味味着着降降低低温温室室气气体体(如如CO2 2等等)排排放放100100万万吨吨，相相当当于于减减少少5050万万辆辆汽汽车车的的污污染染物物排排放放或或种种植植404686404686公公顷顷(100(100万万英英亩亩)树的效果，年节约能源费用可达树的效果，年节约能源费用可达4242亿美元。亿美元。13地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 地球表面吸地球表面吸收了太阳能的收了太阳能的4747，相当于，相当于人类一年所需人类一年所需能量的能量的500500多倍多倍 地球深处热流地球深处热流或较深层的地热或较深层的地热能对地表浅层也能对地表浅层也起到了加热作用起到了加热作用14地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 我我国国近近百百米米内内的的土土壤壤每每年年可可采采集集的的低低温温能能量量达达万万亿亿千千瓦瓦，是是我我国国目目前前发发电电装装机机容容量量亿亿千千瓦瓦的的3750倍倍，而而百百米米内内地地下下水水每每年年可可采采集集的的低低温温能能量量也也有有亿亿千千瓦瓦。因因此此，许许多多专专家家将将浅浅层地能比喻为一个层地能比喻为一个巨大的巨大的“绿色聚宝盆绿色聚宝盆”。水水泵泵的的作作用用是是把把水水从从低低处处往往高高处处送送，热热泵泵就就是是热热传传导导的的“水水泵泵”。把把低低温温的的热热源源提提升升，提提供供生生活活用用能能。用用千千瓦瓦的的电电驱驱动动热热泵泵后，可以后，可以“搬运搬运”4”4千瓦的浅层地能。千瓦的浅层地能。15地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 地地源源热热泵泵冬冬天天代代替替锅锅炉炉从从土土壤壤中中取取热热，向向建建筑筑物物供供暖暖，夏夏天天代代替替普通空调向土壤排热，给建筑物制冷。普通空调向土壤排热，给建筑物制冷。称为二十一世纪的称为二十一世纪的 “绿色空调技术绿色空调技术”地地源源热热泵泵是是目目前前效效率率最最高高、对对环环境境最最有有利利的的热热水、取暖和制冷系统。水、取暖和制冷系统。16地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 属属于于经经济济效效益益、社社会会效效益益和和生生态态效效益益显显著著的的社社会会公公益技术。益技术。可见，地源热泵技术可见，地源热泵技术17地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范二、地源热泵系统的一般形式二、地源热泵系统的一般形式 18地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统的特点及优势地源热泵系统的特点及优势 1 1、可再生能源利用形式、可再生能源利用形式 地表浅层收集了地表浅层收集了47%的太阳能量，它利用地表浅层的可的太阳能量，它利用地表浅层的可再生能源，符合可持续发展的战略要求。再生能源，符合可持续发展的战略要求。2 2、高效节能、高效节能 制热系数高达，而锅炉仅为，可比锅炉节省制热系数高达，而锅炉仅为，可比锅炉节省70%70%以上以上的能源和的能源和40%40%60%60%运行费用；制冷时要比普通空调节能运行费用；制冷时要比普通空调节能30%30%左左右。右。3 3、美观、美观 传统空调系统的换热器置于室外，破坏建筑的外观；而传统空调系统的换热器置于室外，破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下，保持建筑物外观的完美。地源热泵把换热器埋于地下，保持建筑物外观的完美。19地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范4 4、保护环境、保护环境 设备的运行没有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，没有设备的运行没有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，没有地下水位下降、地面沉降和开凿回灌井等问题，是真正的绿地下水位下降、地面沉降和开凿回灌井等问题，是真正的绿色环保能源利用方式。色环保能源利用方式。5 5、多功能、系统控制和管理方便、多功能、系统控制和管理方便 套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统。和生活热水加热的三套装置或系统。6 6、寿命长、寿命长 普通空调寿命一般在普通空调寿命一般在1515年左右，而地源热泵的地下换热年左右，而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰性材料，埋地寿命至少器由于采用高强度惰性材料，埋地寿命至少5050年。年。20地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 建建设设部部启启动动可可再再生生能能源源行行动动计计划划。主主要要是是：太太阳阳能能屋屋顶顶计计划划和和浅浅层层地地热热能利用计划。能利用计划。21地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 20062006年年是是开开展展示示范范的的第第一一年年，第第一一批批下下达达的的2525个个项项目目资资金金共共1036810368万万元元，占占首首批批可可再再生生能能源源建建筑筑应应用用示范项目补贴预算的示范项目补贴预算的50%50%。这这是是一一个个显显著著的的政政策策信信号号，政政府府投投入入带带动动若若干干倍倍的的社社会会资资金金，从从而而强强力力拉拉动动新新能能源源在在建建筑筑领领域域的的应应用用，推推动动国国家家节节能能、环环保保战战略目标的尽早实现。略目标的尽早实现。22地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范（1 1）地表）地表(下下)水源方式水源方式我国实施地源热泵工程主要有两大类 利利用用河河水水、湖湖水水、地地下下水水为为冷冷源源或或热热源源，换换热效率高热效率高,初期投资成本较低。初期投资成本较低。例例 广广西西河河流流数数量量多多，大大多多数数城城市市（镇镇）临临江江而而建建。地地下下水水也也相相当当丰丰富富，全全区区有有600600多多条条地地下下河。河。23地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 土土壤壤换换热热器器以以垂垂直直埋埋管管居居多多。广广西西雨雨水水充充足足，绝绝大大多多数数城城镇镇地地下下水水位位较较高高，富富水水土土壤壤比比例例大大，土土壤壤的的水水对对流流传传热热起起重重要要作作用用，为为土土壤壤换换热热式式地地源源热热泵泵系系统统应应用用提提供供了了得得天天独独厚厚的的条条件件。一一般般土土壤壤换换热热井井20-3020-30米米，换换热热效效果果就就很很明明显显。1010口口土土壤壤换换热热井井就就可可获获得得约约2020千瓦的热量（或冷量）。千瓦的热量（或冷量）。而北方干性土壤垂直埋管深度一般要超过而北方干性土壤垂直埋管深度一般要超过6060米，米，而换热量则一般小于而换热量则一般小于50W/m50W/m（2 2）土壤换热器的闭式系统）土壤换热器的闭式系统24地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 夏夏季季采采用用供供冷冷的的冷冷凝凝热热制制热热水水，制制热热水水不不耗电能，实现冷热联供，能效比耗电能，实现冷热联供，能效比1 1：7 7；冬季制热水时热泵的低温热源为土壤源。冬季制热水时热泵的低温热源为土壤源。三、不同建筑类型冷热需求情况分析三、不同建筑类型冷热需求情况分析（1 1）对对需需同同时时供供冷冷和和供供热热水水的的酒酒店店、或或以以供供热热水水为为主主的的学学生生公公寓寓（民民用用住住宅宅）和和短短时供冷的食堂（餐厅）时供冷的食堂（餐厅）25地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范（2 2）浅浅层层地地热热能能+太太阳阳能能耦耦合合系系统统 对对一一些些已已安安装装了了太太阳阳能能的的系系统统进进行行改改造造，解解决决其其冬冬天天耗耗电电（或或耗耗油油）大大的的问问题题，技技术术关关键键是是太太阳阳能能集集热热器器与与土土壤壤换换热热器器合合理理耦耦合合的的问问题题，如如太太阳阳能能的的被被动动利利用用与与浅浅层层地地热热能能的的主主动动利利用用的的匹匹配配和和智智能能控制。控制。26地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 已已完完成成的的广广东东工工业业大大学学龙龙洞洞校校区区学学生生公公寓寓地地源源热热泵泵-太太阳阳能能-冷冷却却塔塔耦耦合合的的热热水示范工程水示范工程（改改造造原原有有的的太太阳阳能能+燃油锅炉系统）燃油锅炉系统）27地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 （3 3）对对于于夏夏热热冬冬暖暖地地区区，一一般般供供冷冷负负荷荷大于采暖负荷大于采暖负荷50%50%以上。以上。冬冬季季采采暖暖时时热热泵泵的的低低温温热热源源为为土土壤壤热热源源，土土壤换热器按冬季采暖负荷匹配。壤换热器按冬季采暖负荷匹配。夏夏季季制制冷冷通通过过土土壤壤换换热热器器与与冷冷却却塔塔散散热热，可可减减少少土土壤壤换换热热器器的的埋埋管管长长度度，减减少少土土壤壤换换热热器器的的投资和埋管所需占用的土地面积。投资和埋管所需占用的土地面积。需需要要解解决决建建筑筑冷冷热热负负荷荷与与土土壤壤换换热热的的平平衡衡问问题，对土壤换热器与冷却塔进行合理匹配。题，对土壤换热器与冷却塔进行合理匹配。三、不同建筑类型冷热需求情况分析三、不同建筑类型冷热需求情况分析28地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范系系统统验验收收太阳能集热太阳能集热蒸发器设计蒸发器设计热泵设计热泵设计自动控制自动控制设计设计用用户户冷冷热热负负荷荷地地层层结结构构理论理论模型模型实验实验模型模型设设备备制制造造系统系统集成集成安装安装试试营营运运土壤换热器土壤换热器设计设计技术路线流程图技术路线流程图四、地源热泵系统设计四、地源热泵系统设计29地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范产品系列产品系列宾馆宾馆医院医院小区小区家庭家庭用户用户学校学校部队部队农业农业大棚大棚养殖养殖地源热泵地源热泵空调空调-热水设备热水设备GXDKYRB30-A地源热泵地源热泵热水设备热水设备GXDKYRB15-A地源热泵地源热泵-太阳能太阳能空调空调-热水设备热水设备GXDKYRB3-A地源热泵地源热泵温控设备温控设备GXDKYRB20-A8 8万大卡制冷（热）为一标准台套万大卡制冷（热）为一标准台套30地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 注意三个现象：注意三个现象：不该用的地方在用；不该用的地方在用；不懂技术的人在安装；不懂技术的人在安装；不懂运行的人在运行。不懂运行的人在运行。31地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范广西大学行健文理学院广西大学行健文理学院学生公寓热水学生公寓热水-食堂空调地源热泵系统食堂空调地源热泵系统综合能效比达综合能效比达1:71:7以上以上安装地源热泵空安装地源热泵空调的学生餐厅调的学生餐厅 32地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范 因因此此，因因地地制制宜宜、有有序序开开发发广广西西的的浅浅层层地地热热能能（或或与与太太阳阳能能耦耦合合），是是解解决决建建筑筑制制冷冷采采暖暖空空调调、热热水水供供应应、温温控控农农业业用用能能的的经经济济途途径径，对对替替代代常常规规商商品品能能源源，改改善善能能源源结结构构，保保障障能能源源安安全全，建建设设资资源源节节约约型型、环环境境友友好好型型社社会会以以及及实实现现可可持持续续发发展具有重要战略意义。展具有重要战略意义。33地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范压缩制冷装置系统简图压缩制冷装置系统简图压缩制冷装置系统简图压缩制冷装置系统简图34地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范35地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范地源地源热泵36地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范教学目标教学目标:使学生全面了解本课程的使学生全面了解本课程的基本内容，学科前沿研究现状，本课程基本内容，学科前沿研究现状，本课程的学习方法。的学习方法。一、一、空调介绍空调介绍二、二、地源热泵介绍地源热泵介绍三、三、地源热泵技术经济分析地源热泵技术经济分析四、四、地源热泵设计要点地源热泵设计要点五、五、地源热泵施工要点地源热泵施工要点六、六、调试与调节要点调试与调节要点37地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范1 1、综述：、综述：地源热泵空调地源热泵空调是个包含水、暖、空调、制是个包含水、暖、空调、制冷、管道、电气控制等综合系统工程，分为设计、施工、冷、管道、电气控制等综合系统工程，分为设计、施工、调试与运行调节三个阶段，三个阶段必须协调好，调试与运行调节三个阶段，三个阶段必须协调好，设计设计合理是基础，施工质量是关键，调试与运行调节是决定合理是基础，施工质量是关键，调试与运行调节是决定，如果三个阶段有一个阶段做的不好，工程就不可能做到最好-也就无法做到最节能。理论上涉及到理论上涉及到暖通空调专暖通空调专业、给排水专业、制冷专业、管道专业、电气控制、太业、给排水专业、制冷专业、管道专业、电气控制、太阳能阳能等多个专业学科。2、设计设计：从理论表面说很容易从理论表面说很容易只要能画原理图就只要能画原理图就可以；但好的设计需要一定的设计经验、现场综合施工可以；但好的设计需要一定的设计经验、现场综合施工经验、调试经验、电气控制等，专业上需要熟悉设备、经验、调试经验、电气控制等，专业上需要熟悉设备、水暖系统、空调系统、制冷系统、管道、电气、太阳能水暖系统、空调系统、制冷系统、管道、电气、太阳能等，才能把地源热泵的优势发挥好。等，才能把地源热泵的优势发挥好。38地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范3 3、施工：、施工：需要丰富的建筑设备经验、暖通需要丰富的建筑设备经验、暖通空调系统、制冷系统、通风系统、管道、建空调系统、制冷系统、通风系统、管道、建筑给排水系统、电气控制与编程及建筑基本筑给排水系统、电气控制与编程及建筑基本知识等专业；知识等专业；4 4、调试调节：、调试调节：需要熟悉手动控制、自动控需要熟悉手动控制、自动控制，熟悉水暖空调制冷等系统与设备、控制、制，熟悉水暖空调制冷等系统与设备、控制、管道间的协调调试配合，调试与调节是检验管道间的协调调试配合，调试与调节是检验此工程是否达到设计要求的关键，决定此工此工程是否达到设计要求的关键，决定此工程能否达到节能设计要求的关键；程能否达到节能设计要求的关键；39地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范一、空调介绍一、空调介绍（一）、（一）、空调系统组成空调系统组成1 1、空调系统组成、空调系统组成 （1 1）、能源交换系统介质如空气与水等；）、能源交换系统介质如空气与水等；（2 2）、冷热源主机）、冷热源主机热泵与单冷和热源、主机房；热泵与单冷和热源、主机房；（3 3）、连接管道）、连接管道-水管或冷媒管；水管或冷媒管；（4 4）、室内部分；）、室内部分；（5 5）、辅助：蓄冷热设备、辅助冷热源；）、辅助：蓄冷热设备、辅助冷热源；（6 6）、控制系统；）、控制系统；40地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范41地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范室室外外能能源源交换系统交换系统水水或或中中间间冷媒循环冷媒循环 冷热冷热 机组机组空调末端空调末端水水或或冷冷媒媒循环循环42地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范43地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范44地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范45地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范46地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范47地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范48地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范49地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范50地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范2、能源交换系统介质：、能源交换系统介质：空气源、水源、地热源与空气源、水源、地热源与其他；其他；a、水源：江湖河水源、污水源、地下水源、海水源；、水源：江湖河水源、污水源、地下水源、海水源；b、地热源（水源的特殊形式）：地下水源、地下埋、地热源（水源的特殊形式）：地下水源、地下埋管耦合式管耦合式地源；地源；c、其他能源：太阳能、风能、海洋能；、其他能源：太阳能、风能、海洋能；3、冷热源主机：、冷热源主机：a、热源：地热（土壤、地下水）源热泵、水源（江、热源：地热（土壤、地下水）源热泵、水源（江海湖河污）热泵、太阳能、空气源热泵如海湖河污）热泵、太阳能、空气源热泵如VRV多联机多联机与家用普通空调热泵、电锅炉、燃气锅炉、直燃式溴与家用普通空调热泵、电锅炉、燃气锅炉、直燃式溴化锂、燃煤锅炉等；化锂、燃煤锅炉等；b、冷源：地下水（直接利用）、地热源热泵、水源、冷源：地下水（直接利用）、地热源热泵、水源热泵、风冷热泵如热泵、风冷热泵如VRV多联机与家用普通空调热泵、多联机与家用普通空调热泵、风冷单冷机、水单冷、溴化锂等风冷单冷机、水单冷、溴化锂等51地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范4、连接管道：、连接管道：A、水管：根据介质选择合适的管材：、水管：根据介质选择合适的管材：地下埋管优先采用塑料管如地下埋管优先采用塑料管如PPR、PE、PVC、玻璃钢管，其次是铸铁管（普、玻璃钢管，其次是铸铁管（普通与内衬）、镀锌管、无缝钢管等；通与内衬）、镀锌管、无缝钢管等；室外架空管：无缝钢管、镀锌管、不锈钢管、钢塑复合管、塑料管；室外架空管：无缝钢管、镀锌管、不锈钢管、钢塑复合管、塑料管；室内管：钢塑复合管、塑料管（室内管：钢塑复合管、塑料管（PPR、PE、PVC）、热镀锌、无缝钢管、薄）、热镀锌、无缝钢管、薄壁不锈钢管、覆塑紫铜管；壁不锈钢管、覆塑紫铜管；B、氟类冷媒管：紫铜管；、氟类冷媒管：紫铜管；5、室内机：、室内机：A、风机盘管式：风管式、嵌入式又称卡式、挂壁式、落地式、风机盘管式：风管式、嵌入式又称卡式、挂壁式、落地式明装与暗装；明装与暗装；B、辐射式：散热器、地暖、吊顶或顶棚或地面或墙辐射；、辐射式：散热器、地暖、吊顶或顶棚或地面或墙辐射；C、新风：显热或全热交换器、新风处理机、换气扇、自然通风等；、新风：显热或全热交换器、新风处理机、换气扇、自然通风等；6、辅助能源：、辅助能源：蓄冷（蓄冰、蓄低温冷水）热（高温热水）设备、辅助冷热源蓄冷（蓄冰、蓄低温冷水）热（高温热水）设备、辅助冷热源如冷却塔与各种锅炉等；如冷却塔与各种锅炉等；7、控制：、控制：现场控制现场控制-手动和自动、远程集中控制手动和自动、远程集中控制-控制中心集中控制控制中心集中控制52地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范（一）、地源热泵的特点（一）、地源热泵的特点1、技术性：、技术性：高效节能高效节能全年土壤温度（全年土壤温度（5m以下一般是以下一般是16-24）相对稳定，）相对稳定，夏季土壤中的温度低于对应气候条件下空气温度，冬夏季土壤中的温度低于对应气候条件下空气温度，冬季土壤温度高于空气温度季土壤温度高于空气温度，理论上讲，理论上讲，降低夏季冷凝温度和冬季提高蒸发温度都可提高循环效率，达到节能的效果，土壤对地面空气温度波动有衰减和延迟，在耗电量相同的条件下，分别提高夏季供冷量或冬季的供热量,能效比能效比EER:3.9-6,即夏季投入即夏季投入1KW电能可得电能可得热能热能,性能系数即冬季投入性能系数即冬季投入1KW电能，可得到左右的电能，可得到左右的热能；并且地埋管热交换器不需要除霜，减少了结霜热能；并且地埋管热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的能耗，没有空气源热泵除霜时吹冷风感和除霜的能耗，没有空气源热泵除霜时吹冷风感.53地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范2、技术性：性能稳定、技术性：性能稳定地下温度稳定：地下温度稳定：地下的平均温度基本稳定在地下的平均温度基本稳定在16度到度到22度之间，不受室外环境空气变化温度影响度之间，不受室外环境空气变化温度影响主机制冷热稳定，不会出现空气源热泵越是在需要主机制冷热稳定，不会出现空气源热泵越是在需要空调的情况下越不好空调的情况下越不好如冬天温度越低越需要，这时候制热效果越差；如冬天温度越低越需要，这时候制热效果越差；夏天高温时候越需要制冷，制冷效果越差夏天高温时候越需要制冷，制冷效果越差;夏季冷凝温度升高夏季冷凝温度升高1或冬季蒸发温度下降或冬季蒸发温度下降1电耗约电耗约增加增加1-1.5%;54地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范3、能耗低、初投资低、投资回报高、能耗低、初投资低、投资回报高地源热泵系统作为楼宇空调系统，其运行费用可大大地源热泵系统作为楼宇空调系统，其运行费用可大大降低。用地源热泵系统供暖或制冷时，根据不同的地域、降低。用地源热泵系统供暖或制冷时，根据不同的地域、气候、资源、环境，运行费用可比传统中央空调系统降气候、资源、环境，运行费用可比传统中央空调系统降低低25%-50%；可供暖、空调，还可在春夏秋采用热回收免费供生活可供暖、空调，还可在春夏秋采用热回收免费供生活热水做到冷暖热水三合为一热水做到冷暖热水三合为一；一套系统可以替换原来的；一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，减少设备初投资；锅炉加空调的两套装置或系统，减少设备初投资；地源热泵系统初投资增量回收期约年不等。地源热泵系统初投资增量回收期约年不等。55地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范4、可再生能源利用技术、可再生能源利用技术地表土壤和水体，收集了地表土壤和水体，收集了47%的太阳辐射能量，比人类每的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的年利用能量的500倍还多。倍还多。地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。对太阳能二次利用，符合可持续性发展趋势不受地域、资源等对太阳能二次利用，符合可持续性发展趋势不受地域、资源等限制限制 5、环保：、环保：污染物排放与空气源热泵相比减少污染物排放与空气源热泵相比减少40%以上，与电供暖相以上，与电供暖相比减少比减少70%。没有燃烧、排烟，也没有废弃物，且不用远距离。没有燃烧、排烟，也没有废弃物，且不用远距离输送热量，是真正的环保型空调。输送热量，是真正的环保型空调。夏季不会向建筑周围空气放热是环境空气温度升高，冬季夏季不会向建筑周围空气放热是环境空气温度升高，冬季不会从建筑物周围空气吸热降低环境空气温度。机组的埋地换不会从建筑物周围空气吸热降低环境空气温度。机组的埋地换热器可以布置在花园、草坪及建筑物周围地下，不占建筑面积。热器可以布置在花园、草坪及建筑物周围地下，不占建筑面积。56地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范6、安全、寿命长：、安全、寿命长：地源热泵非常耐用，机械运动部件地源热泵非常耐用，机械运动部件(主机为工厂整体组主机为工厂整体组装装)非常少非常少,所有的部件埋在地下或是安装在室内所有的部件埋在地下或是安装在室内,从而避从而避免了室外的恶劣气候，系统采用闭式循环减少腐蚀、污染免了室外的恶劣气候，系统采用闭式循环减少腐蚀、污染与结垢，延长设备使用寿命，同时系统维护费用低；与结垢，延长设备使用寿命，同时系统维护费用低；地下部分（地下部分（PE管）可保证管）可保证50年（免维护），需要维护年（免维护），需要维护的主要是水泵与室内管道与室内机的主要是水泵与室内管道与室内机-维护简单工作量小，维护简单工作量小，节省维护费用；地源热泵机组正常寿命是节省维护费用；地源热泵机组正常寿命是25年。年。7、应用范围广、应用范围广适用广：适用广：可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑等需要空调的新建、改建、扩建项目，更适合于别墅住宅等需要空调的新建、改建、扩建项目，更适合于别墅住宅的采暖、空调；的采暖、空调；不太适用于：不太适用于：建筑密度很大的地方，地质条件比较恶建筑密度很大的地方，地质条件比较恶劣的地区（如：地下岩层比较厚和硬）劣的地区（如：地下岩层比较厚和硬）57地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范地源热泵的经济性地源热泵的经济性1、投资成本组成投资成本组成包括：钻井与埋管、地源热泵机组、辅助冷热源和末端空包括：钻井与埋管、地源热泵机组、辅助冷热源和末端空调系统。根据项目调查和工程项目费用的测算，在整个系统总调系统。根据项目调查和工程项目费用的测算，在整个系统总投资中，地源部分（包括钻井、回填、埋管）的材料、安装与投资中，地源部分（包括钻井、回填、埋管）的材料、安装与施工等费用约占施工等费用约占20%-50%；2、初投资成本分析初投资成本分析初投资（一般性材料）：初投资（一般性材料）：VRV家用中央空调：家用中央空调：300-350元元/m2地下水地源热泵：地下水地源热泵：250-450元元/m2土壤地源热泵系统：土壤地源热泵系统：300-650元元/m258地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范地地源源热热泵泵投投资资基基本本组组成成：地地埋埋管管、地地源源热热泵泵主主机与辅助能源和室内机组机与辅助能源和室内机组(一般性材料分析）：一般性材料分析）：a.a.地源热泵机组和水源热泵机组相近地源热泵机组和水源热泵机组相近;b.b.增加钻孔埋管费用增加钻孔埋管费用;c.c.和和水水源源热热泵泵系系统统相相比比,初初投投资资增增加加30-8030-80元元平平方米方米;d.d.和和风风冷冷热热泵泵相相比比,初初投投资资增增加加20-6020-60元元平平方方米米;59地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范地源热泵空调系统的设计基础资料地源热泵空调系统的设计基础资料1、岩土体地质勘察（岩土热物性、初始温度、岩土体地质勘察（岩土热物性、初始温度、冻土层厚、冻土层厚度）；度）；2、地下水水文勘察（地下水静动水位、水温、水质及地、地下水水文勘察（地下水静动水位、水温、水质及地下水径流方向、速度）；下水径流方向、速度）；3、地表水水文勘察（水源性质、水面用途、深度、面积；、地表水水文勘察（水源性质、水面用途、深度、面积；不同深度的地表水水温、水位动态变化；地表水水质）；不同深度的地表水水温、水位动态变化；地表水水质）；4、垂直地下热交换器系统的试验孔调查测试报告：测试、垂直地下热交换器系统的试验孔调查测试报告：测试地埋管散热、吸热的换热效率；地埋管散热、吸热的换热效率；5、水平地下热交换器的试验坑调查测试报告：测试水平、水平地下热交换器的试验坑调查测试报告：测试水平地埋管散热、吸热的换热效率；地埋管散热、吸热的换热效率；6、地下水系统试验井的调查测试报告：测试出水流量、地下水系统试验井的调查测试报告：测试出水流量、回灌流量、水温水质等；回灌流量、水温水质等；60地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范近年来随着资源和环境的问题日益严重，在满足人近年来随着资源和环境的问题日益严重，在满足人们健康、舒适要求的前提下，合理利用自然资源，保们健康、舒适要求的前提下，合理利用自然资源，保护环境，减少常规能源消耗，已成为暖通空调行业需护环境，减少常规能源消耗，已成为暖通空调行业需要面对的一个重要问题。要面对的一个重要问题。地源热泵空调系统通过吸收大地（包括土壤、井水、地源热泵空调系统通过吸收大地（包括土壤、井水、湖泊等）的冷热量，冬季从大地吸收热量，夏季从大湖泊等）的冷热量，冬季从大地吸收热量，夏季从大地吸收冷量，再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现地吸收冷量，再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的节能，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。既可供暖又可制冷的新型空调系统。61地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范在中国，煤作为主要能源在中国，煤作为主要能源,煤炭在我国能源体系中占主导地煤炭在我国能源体系中占主导地位，长期以来，煤炭在我国能源生产结构、消费结构中一直占位，长期以来，煤炭在我国能源生产结构、消费结构中一直占有绝对主导地位，尽管近年来，比例略有下降，但仍保持在有绝对主导地位，尽管近年来，比例略有下降，但仍保持在65%65%以上，并再次呈现出上升的迹象。以上，并再次呈现出上升的迹象。20022002年煤炭在我国能源年煤炭在我国能源生产结构、消费结构中的比例分别由生产结构、消费结构中的比例分别由20012001年的年的68.6%68.6%和和65.3%65.3%上上升为升为70.7%70.7%和和66.1%66.1%。特别在冬季特别在冬季,在国内的