水源热泵方案.doc

水源热泵可行性报告简稿 （一）项目背景新形势、新任务要求我们充分认识加强节能降耗工作的极端重要性和紧迫性，增强忧患意识和危机意识，采取更加强有力的措施，确保节能降耗，促进我省国民经济又快又好发展。2009年11月26日中国日正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降4045。平顶山地区对新上燃煤锅炉有政策性限制，因污染排放总量指标限制，新增锅炉不易审批，在此背景下提出采用绿色、环保矿井水源热泵技术项目比较可行。 （二）项目必要性目前，矿井生产生活设施的供热采用燃煤锅炉，不仅消耗大量燃煤，而且产生烟尘、CO2和SO2等污染物，造成环境污染和温室效应。因此，节能减排工作刻不容缓。矿井通风蕴藏大量的低温热能，随着节能技术的不断创新发展，利用热泵技术回收其能量，实现煤矿供热无锅炉化，冬季替代燃煤锅炉供热，夏季制冷改善工作环境，减少煤炭资源的消耗，对于改变传统的煤矿供热模式有着重要的变革意义。矿区采用热泵技术能解决冬季井筒防冻、提供洗浴热水和建筑采暖热源，以及夏季中央空调冷源等，热泵系统一机多用，一套系统可以同时满足冬、夏季冷、热源需要，采用矿井水源热泵系统极其必要。 1）利用热泵技术的必要性热泵技术是利用低温热源进行供热制冷的新型能源利用方式，与使用煤、气、油等常规能源供热制冷方式相比，具有清洁、高效、节能的特点。鼓励发展的热泵系统包括：再生水源热泵（含污水、工业废水等）、地源（土壤源）热泵、地下（表）水源热泵（含地下水、河流、湖泊、地热等）、风源热泵。热泵作为空调、采暖热源，与传统的热源相比，节能效果对比如下：表1.1 热源对比表能源类型能源利用系数E对比条件小型燃煤锅炉房0.5直接用一次能源中型燃煤锅炉房0.65-0.7直接用一次能源中、小型燃气、燃油锅炉国产: 0.85-0.9进口：0.9-0.94直接用一次能源燃油、燃气直燃机0.9冬季工况热电联产供热方式0.88电站锅炉损失10，发电机冷却损失：2发电损失：23，供热量65，E=0.23+0.65电动热泵1.05电站锅炉损失10,冷凝废热损失：50发电机损失：5，输配电损失5，电动热泵制热系数取3.5，E=0.3*3.5从上表可以看出，热泵作为空调、采暖热源要优于目前传统的热源方式，电动热泵的制热系数COP只要大于3 ，能源利用系数E就大于0.9，而当前热泵技术的发展，小型水/空气热泵机组的供热性能系数COP值在3.35.0，而螺杆式冷水机组的COP可达4.885.25，离心式冷水机组的COP可达5.455.74。政府支持新建或改造的办公楼、工业热泵机房、医院、办公楼、工业热泵机房、医院、宾馆、学校、大型商场、商务楼等公共建筑以及居民住宅楼和农村集中建设的住宅采用热泵系统；市、区（县）政府投资的学校、医院、园林、行政事业办公楼等公益性项目采用热泵技术。 2）回收矿井废热资源的必要性目前，我国的能源主要以煤炭为主，在煤矿的开采中排出矿井水和乏风是必然的，排水量大，风量足，排水温度常年基本维持15，乏风温度在26，因此矿井生产中排出了巨大的低温热能。本课题要研制的煤矿排水热能综合利用技术正是以矿井排水作为低温热源，将其转变为有用的高温热源，用于满足煤矿工业广场地面建筑采暖。通过本新型热泵系统加工利用废弃热源，完全能够满足煤矿工业广场地面建筑采暖、井筒防冻及加热职工浴室洗澡热水的需求。从而可以取消燃煤锅炉，实现煤矿不燃煤。煤矿通过利用本项技术后，将大大的减少采暖空调的运行费用，相比于原来的锅炉加传统空调的方式，约能节省运行费用40%60%。因此，本项目具有很好的经济、社会和环境效益，具有广阔的推广应用前景。（三）矿井水水源热泵情况简介矿井水水源热泵技术是利用矿井水中的低品位热能资源，通过逆卡诺循环实现低品位热能向高品位热能转移的一种技术。它以矿井水为工作介质将地下低品位热能提取出来，经高效的热泵机组，利用少量的高品位电能，将水中的低品位能量输送到需求高热或低温的使用场所，达到制热、制冷并制取生活热水的目的，并将完成热交换后的矿井水进行其它综合利用。（四）水源(井下涌水)热泵系统技术原理介绍 1）地源热泵系统地源热泵是一种利用浅层地能运行供热制冷的新型能源利用技术，它利用逆卡诺循环原理，以水为介质，通过输入少量的高品位能源（如电能），实现供热制冷的高效节能空调系统。地源热泵利用地能一年四节温度稳定的特点，夏季把地能作为空调的冷源，即把室内的热能取出来释放到地下；冬季把地能作为热泵供暖的热源，将地能中的热能提取出来供室内采暖。地下成了一个储能库，做到了“夏储冬用”和“冬储夏用”。地源热泵消耗1KW的热量，可以得到5-6KW的冷量或热量，和传统电制冷空调相比节能50%以上。水源热泵所提取的浅层水全部回灌到地下，它省去了锅炉和冷却塔，不消耗水，不污染水，具有冷、暖、浴三功能。 2）地下水系统地下水系统分为开式和闭式两种形式。开式系统是将地下水直接供应到每台主机。闭式系统增设了板式热交换器，地下水通过板式热交换器进行能量交换。地表水系统是利用地表河、湖或人工水景的水冷热泵空调机组，不仅节约抽水量，还能促进地表水的流动，死水变活水，流水不腐，减少污染。抽回灌根据当地地质条件可采用单井回灌和一抽多回。 3）地埋管系统地埋管系统无需打井，而是将水循环的管路埋入地下，采用竖埋管或水平埋管组成一个土壤耦合地热交换器，提取地下土壤中的能量。地埋管系统不影响地面绿化，不受环境和水资源政策变化的影响，有着广阔的发展前景。 4）矿井水式水源热泵我国矿产以井工开采为主，为了确保井下安全，必须排出大量的矿井水。直接排放不仅浪费水资源，而且也污染环境。通过矿井水作为水源热泵的冷暖源，为矿区的建筑物供冷和供暖，同时提供洗浴热水，冷、暖、浴三联供，即节约了能源，大大降低了矿区的制冷、采暖和洗浴热水的成本，提取热量后的矿井水还可以用作农田灌溉、净化饮用等。（五）、夏季冷负荷、冬季热负荷计算 通过一系列公式计算冷热负荷。（六）、 冷热源系统一）采集系统能量核算通过一系列公式计算冷热负荷。二）能量提升系统根据制热、制冷功率大小，选择热泵机组型号及数量。三）系统水处理及系统定压补水（1）水处理：采用全自动软水器。（2）采用补水箱+补水泵+定压罐闭式定压、补水、膨胀系统方（3）控制系统：热泵系统的主要循环设备，包括一次循环泵、二次循环泵，为手动控制，补水泵为电接点压力表控制自动运行。系统运行有手动/自动两种状态。系统在自动状态下，开启总电源后，冷热源控制系统将根据负荷情况能够自动在多种工况之间调节，保证整个系统处于效率最佳的运行状态。通过计算证明了水源及风冷热泵系统具有节能、运行费用低等优点，是目前其它传统方式不可比拟的，尤其考虑到井下通风的特殊性，综合考虑供冷与供热需求，虽然初期投资较大，社会及环境效益显著。水源热泵系统供暖、制冷的亮点亮点一：先进 水源热泵系统是目前国际最先进科技的前沿技术，系统集成优化技术,更加强了系统的节能使用效果，已成功推广应用各个行业领域，以及世界各国，在我国各个地区也开始了大规模的应用推广。国家重点工程国家大剧院、国家体育馆、奥运村、陆军航空兵学院等工程均采用水源热泵系统。亮点二：一套设备，三种功能，节省投资费用 水源热泵系统一种设备，能够满足一般情况下冬季冷风加热、夏季热风制冷、一年四季供为矿上工作人员供应生活热水。且不需要燃气入网费。亮点三：节能使用水源热泵系统冬季制热效率可达一比四（与水源相关）以上，夏季制冷效率可达一比五，甚至一比六（与水源相关）。比冷水机组加燃气锅炉组合方式每年节约大量的运行费用。 水源热泵 燃油锅炉 燃气锅炉 电锅炉亮点四：环保水源热泵系统利用水源中蕴含的巨大低品位能源，这种能源是清洁的可再生能源，是国家大力推荐的替代能源，其清洁、环保深刻符合建设和谐社会这一主题。亮点五：美观 水源热泵系统只