地源热泵系统.pptx

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1、1 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，是是一一种种利利用用可可再再生生能能源源的的既既可可供供暖暖又又可可制冷的新型中央空调系统。制冷的新型中央空调系统。抽取地下水水源热泵，但由于技术限制，全部回灌不易做到，监督实施也比较困难，而且容易造成地下水污染。在国外目前大面积推广使

2、用的是埋管式地源热泵技术，是充分利用浅层地热的最佳技术途径。目前埋管式地源热泵在欧美国家已得到普遍应用，已被充分证明是成熟可行的技术，在我国，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策中明确提出要推广使用地源热泵政策中明确提出要推广使用地源热泵。（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1页/共25页2第2页/共25页3第3页/共25页4第4页/共25页5 第5页/共25页6可再生能源：利用浅层地热能作为冷热源，实现冷热联供节能：性能系数高，节省运行费用3050；环保：取消锅炉

3、，减少热污染；一机多用：一套系统实现三种用途，节省建筑空间性能稳定：温度波动小，不受环境影响美观：无室外机，不影响建筑外观 地源热泵系统优势第6页/共25页7地源热泵系统限制因素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7页/共25页8经济分析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

4、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8页/共25页9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9页/共25页10地源热泵与其他系统的经济对比分析第10页/共25页11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

5、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。国内应用进展国内应用进展第11页/共25页12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

6、设深度不同分为浅埋(30m)、中埋(3180m)和深埋(80m)n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地埋管地源热泵系统设计 第12页/共25页13地埋管地源热泵系统设计地埋管地源热泵系统设计 第13页/共25页14垂直埋管形式:U形管 U形管是在钻

7、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地埋管地源热泵系统设计 第14页/共25页15地埋管地源热泵系统设计地埋管地源热泵系统设计 第15页/共25页16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地埋管地源热泵系统设计 第16页/共25页17U形弯头：地埋管地源热泵系统设计地埋管地源热泵系统设

8、计 第17页/共25页18v1、广东省恩平市良西镇地表水式系统 v2、北京市海淀区地埋管式系统 v3、北京嘉和丽园地下水式系统 工程范例工程范例第18页/共25页19建筑总面积为2950m2;室外换热系统采用地表水式换热方式；室内换热系统为地源热泵机组换热系统。用地源热泵系统供暖时，其运行费用可比传统中央空调系统降低30%-70%；地源热泵系统制冷时，其运行费用可比传统中央空调系统降低40%-50%。广东省恩平市良西镇地表水式系统第19页/共25页20四层综合楼，总建筑面积为2070.8m2。空调使用面积约为1600m2。制冷效果：室外38有太阳照射时，室内25以下；供暖效果：室外-15夜间时

9、，室内20以上；舒适性：送风均匀，室内最大温差1，气流速度小于0.3米/秒，无吹风感。空气品值大大优于风机盘管系统。北京市海淀区地埋管式系统第20页/共25页21 初投资大体与传统中央空调加锅炉系统的投资相同，但运行费用比传统中央空调加锅炉系统低40-60%，即使用地源热泵系统供暖后，其运行费用可比传统中央空调系统降低30%-70%；用地源热泵系统制冷后，其运行费用可比传统中央空调系统降低40%-50%，实现了真正意义上的节能，环保，舒适。北京市海淀区地埋管式系统第21页/共25页22建筑类型：高档公寓总建筑面积：88，000平方米采暖空调面积：70，000平方米北京嘉和丽园地下水式系统第22页/共25页23 长江流域及其周边地区具有丰富的低温环境资源，夏热冬冷，需要供热和空调。因此该地区地源热泵技术具有广阔的应用前景。地源热泵在南方地地源热泵在南方地区使用可以，但是不如夏热冬冷地区理想，所以要区使用可以，但是不如夏热冬冷地区理想，所以要进行经济分析和技术分析。进行经济分析和技术分析。总结总结第23页/共25页谢 谢！完第24页/共25页25感谢您的观看！第25页/共25页