地下水源热泵空调系统资料汇编.doc

地下水源热泵空调系统资料汇编一 地下水源热泵系统的优点1 属于可再生能源利用技术热泵是具备了利用地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体，包括地下水或河流、地表部分的河流和湖泊以及海洋。是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散地相对地均衡。这使得利用储存于其中地近乎无限地太阳能或地能成为可能。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源地一种技术。2运行安全可靠地下水源热泵机组的空调系统是可以基本保证全年按用户的需要开启空调系统，特别是春秋空调过渡季节均能运行，也就相当于四管制空调系统。一般情况下，地下水源热泵供、回水的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。夏季水体作为空调的冷源，冬季作为空调的热源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。3高效节能地下水源热泵机组可利用的环境水体温度冬季为1222，水体温度比环境温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为1835，水温度比环境温度低，所以制冷的冷凝温度降低，机组效率提高。据美国环保署EPA，设计安装良好地水源热泵，利用江河湖水等，供热制冷空调的运行费用可节省3040。4应用灵活有的建筑物内，特别在过渡季节，部分区域需要供冷，部分区域需要供热，水源热泵可以同时供冷供热。可以实现建筑内冷热量的转移和平衡，从而系统节约能源。5.节约成本地下水源热泵系统不需设冷冻机房，不设大的通风管道，不设大的锅炉房，也没冻水系统，安装和投资费用大大减少。二地下水源热泵系统的缺点1. 受到可利用水源条件的限制这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。由于打井的成本不与取水量的大小成正比，因此较大系统的投资效益比较高。地下水源热泵系统的经济性还与地下水层的深度有很大关系。2.受水层的地理结构的限制对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经济条件下打井找到合适的水源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。3. 受投资经济性的限制由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，水源的基本条件的不同；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同。在设计适当，地理条件适当时，地下水水源热泵冬季消耗1kW电能得到4kW左右的热量，其中3kW的热量来自水源；夏季消耗1kW电能得到5kW 左右的冷量，能源利用效率为电加热器的34倍以上。这是否意味着地下水水源热泵系统具有很高的能效，应该大力推广呢？实际上，地下水提取/回灌过程水泵能耗以及当地地下水使用成本是地下水水源热泵系统中影响系统能效与经济性的两个最为重要的因素，设计中应该根据当即实际情况考虑。三 对于地下水源热泵应采取的态度 1. 地下水资源在某种程度上是国家的一种战略物资，而且一些水文地质界的专家对 当前地下水源热泵的发展也持保留意见，因此，对于在我国大面积推广这种系统应采取慎重 的态度。2。在决定采用地下水源热泵系统之前，一定要做详细的水文地质调查，并先打勘测井，以获取地下温度、地下水温度、水质和出水量等数据，合理地配置整个系统。3.设计、施工和运行等各个环节都要有谨慎小心的态度，确保系统不会因负荷不当、水泵功耗过高、管理不善而降低了效率。4.地下水属优质淡水资源，大规模、过量开采利用地下水，可能产生地质环境问题和地质灾害，破坏地下水环境和生态环境等，其影响较久远。一旦出现地质环境问题，则是无法弥补的。应该因地制宜的发展地下水水源热泵系统，地下水的回灌是必须采取的方式。总之，应该对该类系统采用谨慎开发的态度，城市范围内的大规模上地下水水源热泵项目更是不适宜的。5. 能否有效取水和有效回灌取决于地下地质结构。就两种回灌方式来说，完 成同一个中央地下水水源热泵空调系统,用于成井费用异井回灌法的工程量要多于同井法约20 %。因此,异井回灌法的总费用约高出同井回灌法约20 %。总体而言,同井回灌法主要适宜在砂性土含水层,渗透系数小的场地应用,且具有井数少、占地少、水温恢复快、水温变化小等诸多优点;而对于卵石土含水层的城市,则以异井回灌法比较适宜。6. 全面考察水源热泵系统的技术经济性。一方面，要考虑采用地下水水源热泵系统形式造成的地下水提取/回灌能耗增加对整体系统性能的影响，并且要以一次能源消耗为比较的基准，而不是电耗；另一方面，地下水水源热泵的逐年性能衰减必须纳入技术经济性评价的内容四 联系青松国际大酒店实际存在的问题1. 节能资金申请必备条件：项目单位必须在湖南境内注册。2. 据长沙工程勘察院华容青松国际大酒店岩土工程勘察报告表明：根据勘察结果，在场地勘察深度范围内，地下水主要分为上层滞水、基岩裂隙水两种类型。A 上层滞水：主要赋存于素土中，接受地表水及大气降水的补给，受季节影响，变化明显，水量贫乏。B 基岩裂隙水：赋存于基岩裂隙层中，水量贫乏。勘察期间测得地下水稳定水位埋深为2。433.50米，标高25.1724.80米，稳定水位埋藏较深。北京恒有源科技公司合同商业模式合同能源管理（ENERGY MANAGEMENT CONTRACT ，简称EMC）是70年代在西方发达国家开始发展起来，一种基于市场运作的全新的节能新机制。合同能源管理不是推销产品或技术，而是推销一种减少能源成本的财务管理方法。EMC是一种比较特殊的产业，其特殊性在于它销售的不仅是产品或技术，更重要的是公司为客户提供综合性的节能服务，也就是为客户实施节能项目，其实质是公司为客户实现节能量。EMC的经营方式，一般通过以下步骤向客户提供综合性的节能服务：1、能源审计公司针对客户的具体情况，评价各种节能措施。测定企业当前用能量，提出节能潜力之所在，并对各种可供选择的节能措施的节能量进行预测。2、节能改造方案设计根据能源审计的结果，公司为客户的能源系统提出如何利用成熟的技术来提高能源利用效率、降低能源成本的整体方案和建议(这种方案区别于单个设备的替换或节能产品和技术的推销)；如果客户有意向接受公司提出的方案和建议，公司就为客户进行项目设计。3、能源管理合同的谈判与签署在能源审计和改造方案设计的基础上，公司与客户进行节能服务合同的谈判。在通常情况下，由于公司为项目承担了大部分风险，因此在合同期(一般为三年左右)公司分享大部分项目效益，小部分效益留给客户；待合同期结束，全部效益归客户所有。因此，“合同能源管理”是公司和客户双方都受益的机制即双赢的机制。在某些情况下，如果客户不同意签订能源管理合同，则公司将向客户收取能源审计和项目设计费用。4、原材料和设备采购公司根据项目设计负责原材料和设备的采购，其费用由公司支付。5、施工根据合同，项目的施工是由公司负责的，通常由公司或委托其它施工机构进行也可与客户共同协调进行。在合同中规定，客户要为公司的施工提供必要的条件和方便。6、运行、保养和维护在完成设备安装和调试后，即进入试运行阶段。公司为客户培训设备运行人员，负责试运行期的保养和维护，并承担有关的费用。7、节能及效益保证公司与客户共同监测和确认节能项目在合同期内的节能效果，以确认在合同中由公司方面提供项目的节能量保证。8、与客户分享节能效益由于对项目的全部投入(包括能源审计、设计、原材料和设备的采购、土建、设备的安装与调试、培训和系统维护运行等)都是由公司提供的，因此在项目的合同期内，公司对整个项目拥有所有权。客户以节能效益分享的方式逐季或逐年向公司支付项目费用。在根据合同所规定的费用全部支付完以后，公司把项目交给客户，客户即拥有项目的所有权。9、项目资金的来源在国外，EMC的资金来源可能是：EMC的自有资本，银行商业贷款（国外ESCO在银行有较高的资信），政府贴息的节能专项贷款，设备供应商允许的分期支付，电力公司的能源需求方管理（DSM）基金，国际资本（如跨国开发银行）等；在国内，公司的资金来源也应是上述可能的渠道。上述经营方式即被称之为“合同能源管理”，与客户的上述契约关系被称之为“能源管理合同”。合同能源管理特点： 节能效率高 项目的节能率一般在1040，最高可达50%。 客户零投资 全部设计、审计、融资、采购、施工监测等均由我公司负责，不需要客户投资。 节能有保证 可以向用户承诺节能量，保证客户可以马上实现能源成本下降。 投资回收短 项目投资额较大，投资回收期短，从已经实施的项目来看回收期平均为13年。 节能更专业 提供能源诊断、改善方案评估、工程设计、工程施工、监造管理、资金与财务计划等全面性服 务，全面负责能源管理。 技术更先进 EMC公司背后有国内外最新、最先进的节能技术和产品作支持，并且专门用于节能促进项目。 客户风险低 客户无须投资大笔资金即可导入节能产品及技术，专业化服务，风险很低。 改善现金流 客户借助实施节能服务，可以改善现金流量，把有限的资金投资在其他更优先的投资领域。 提升竞争力 客户实施节能改进，节约能源，减少能源成本支出，改善环境品质，建立绿色企业形象，增强市场竞争优势。客户借助实施节能服务，可以获得专业节能资讯和能源管理经验，提升管理人员素质，促进内部管理科学化。专家对地下水源热泵的评价： 地下水水源热泵系统就是抽取浅层地下水（100米以内），经过热泵提取热量或冷量，使水温降低（提取热量时）或升高（提取冷量时），再将其回灌到地下的热泵系统形式。此时，地下水水源热泵的另一端即可产生可供采暖的热水或可供空调的冷水，用于为建筑物提供采暖用热源和空调用冷源。 （1）地下水水源热泵的发展状况 地下水水源热泵机组自上个世纪广泛应用于国内空调工程领域以来，已成为华北和中原地区空调系统的一大热点。据不完全统计，2006 年全国地源和地下水水源热泵机组总销量已达1000台（多为地下水水源热泵），今年也保持了强劲的增长势头。全国在应用地源或水源热泵系统的建筑中，地下水水源热泵约占全部的45%，是比例最高的一种系统形式。 调查数据显示，地下水水源热泵系统近几年来在山东、河南、湖北、辽宁、黑龙江、北京市及河北等地，已有数百个工程在实际应用。沈阳市地源热泵技术的应用始于1997年，是全国地下水水源热泵应用最早的城市之一，到目前为止，沈阳市已有近300万m2的各类建筑利用地下水源和土壤源热泵系统供暖（冷），其中地下水水源热泵技术使用最多，占到97以上。在河南省，2007年公布的财政部、建设部支持的可再生能源建筑应用示范项目全部采用地下水水源热泵的形式。 （2）工程应用中遇到的问题 总体来看，地下水水源热泵系统近期出现了大范围的应用，这是否意味着我国的地下水水源热泵技术已经发展成熟，工程应用中遇到的问题都已解决了呢？答案是否定的。 （a）地下水的开采问题 水源的探测开采技术及其开采成本制约着水源热泵的应用。首先，在不同地区不同需求条件下，地下水水源热泵投资的经济性会有所不同，地下水的开采利用要符合中华人民共和国水法及各个城市制订的城市用水管理条例，这些法规强调用水要经过审批并收费，这直接影响水源热泵的经济性。其次，地下水水质直接影响地下水水源热泵机组的使用寿命和制冷制热效率，对地下水水质的基本要求是澄清、水质稳定、不腐蚀、不滋生微生物或生物、不结垢等。最后，过度的地下水开采可能导致地面下陷等严重问题。这些问题都是采用地下水水源热泵系统中首先必须谨慎考虑的问题。 （b）地下水的回灌问题 地下水水源热泵的主要问题是提取了热量/冷量的水向地下的回灌。必须保证把水最终全部回灌到原来取水的地下含水层，才能不影响地下水资源状况。把用过的水从地表排掉或排到其它浅层，都将破坏地下水状况，造成对水资源的破坏。此外，还要设法避免灌到地下的水很快被重新抽回，否则水温就会越来越低（冬季）或越来越高（夏季），使系统性能恶化。 地下水的回灌方式目前普遍采用的有同井回灌和异井回灌两种技术。所谓同井回灌，是利用一口井，在深处含水层取水，浅处的另一个含水层回灌。回灌的水依靠两个含水层间的压差，经过渗透，穿过两个含水层间的固体介质，返回到取水层。在渗透过程中，与固体介质（土壤，沙石）换热，在一定程度上恢复原来的温度，然后再次利用，反复循环。这样的方式一般能实现较好的回灌，但回灌水的温度是否能够恢复，系统取水温度是否会越来越低（冬季），很大的程度取决于地下水文地质状况。当取水层和回灌层之间渗透能力过大，水短路流过，温度不能恢复时，系统性能就会在运行过程中逐渐恶化。当打井处存在很好的地下水流动时，就不是靠回灌层的渗透补充取水层水量，而是靠上游流过的地下水。这样就不存在水的短路和性能逐渐恶化的现象。但是如果在下游不远处又设取水井，就会出现上游影响下游的问题。 异井回灌是在与取水井有一定距离处单独设回灌井。把提取了热量/冷量的水加压回灌，一般是回灌到同一层，以维持地下水状况。有时，取水井和回灌井定期交换，以保证有效的取水和回灌。这种方式可行与否也取决与地下水文地质状况。当地下含水层的渗透能力不足时，回灌很难实现。而不能有效的回灌就将只好地表排放导致水资源的浪费，所以只有当地下含水层存在回灌的可能性时，才能够采用这种方式。同样，当地下含水层内存在良好的地下水流动时，从上游取水，下游回灌，会得到很好的性能，但此时在回灌的下游再设取水井，有时就会由于短路而使性能恶化。两种方式如图3-18所示。 此外，为了防止地下水资源受到污染要严格控制人工回灌水质。目前还没有完善的国家回灌水水质标准，而各地区水资源管理部门所提出的要求也各不相同。从设备本身来看，地下水源热泵主要是利用地下水的冷量和热量，而且水系统是封闭循环对地下水水质几乎没有影响，主要的污染可能来自于水质的加药处理过程，因此，地下水水源热泵系统对于水系统的加药处理提出了新的要求。 （c）投资的经济性和运行的经济性问题 在设计适当，地理条件适当时，地下水水源热泵冬季消耗1kW电能得到4kW左右的热量，其中3kW的热量来自水源；夏季消耗1kW电能得到5kW 左右的冷量，能源利用效率为电加热器的34倍以上。这是否意味