地源热泵系统设计方案论证ppt课件.ppt

1 地源热泵系统设计方案论证李家新校长提供 2 主要内容 1 地源热泵系统简介2 地源热泵系统设计方案3 可行性分析4 需探讨的问题 3 地源热泵技术是一项值得大面积推广的建筑供能技术 地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量 包括土壤 地下水 地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源 然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统 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 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 建设部和一些省市的建筑节能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 1 地源热泵系统简介 4 1 地源热泵系统简介 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 中国地源热泵发展已规范化 2006年出台 地源热泵系统工程技术规范 2009年对该规范进行了修订 地源热泵在我国的应用 5 1 地源热泵系统简介 6 1 地源热泵系统简介 7 1 地源热泵系统简介 8 1 地源热泵系统简介 9 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30 50 环保 取消锅炉 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 1 地源热泵系统简介 10 1 地源热泵系统简介 地源热泵在周边城市的应用芜湖东方红郡35 58 住宅楼采用地源热泵集中空调系统 建筑面积为27万m2 11年申报2星绿色建筑 南京的朗诗国际住宅楼 建筑面积为21万m2 采用地源热泵系统 11 2 地源热泵系统设计方案 基于本项目周边资源现状 选用地埋管地源热泵系统 冷热源采用地源垂直热埋管的地源热泵冷热水机组 末端采用风机盘管 地板辐射的采暖方式 夏季供冷水给风机盘管 冬季供热水给地板辐射盘管 12 2 地源热泵系统设计方案 2 1热泵机组选型取冷负荷为45W m2 热负荷为60W m2 建筑面积为28万m2 总冷负荷12600KW 热负荷16800KW 制冷工况 供回水温度为6 12 地下源进出水温度为37 32 制热工况 供回水温度为48 40 地下源进出水温度为10 5 13 2 地源热泵系统设计方案 2 2管道布置热泵机房设置在地下室 共有9台型号为PSRHH5103的热泵机组 供回水干管在小区内形成环路 在每栋楼前以单元为单位分出供回水立管 立管布置在管井内 每层楼分出供回水支管接入各用户 14 2 地源热泵系统设计方案 2 3地下换热器设计冬夏季地下换热量 分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量 可以由下述公式计算 其中Q1 夏季向土壤排放的热量 kWQc 夏季设计总冷负荷 kWQ2 冬季从土壤吸收的热量 kWQh 冬季设计总热负荷 kWCOPc 设计工况下水源热泵机组的制冷系数COPh 设计工况下水源热泵机组的供热系数 15 2 地源热泵系统设计方案 2 3地下换热器设计夏季排热量Q1 15315KW冬季吸热量Q2 12792KW依据国内外实际工程经验 按每m管长换热量35 55W来确定 参考国内南方的实际情况 取单位管长换热量为35W m 换热器管长 L Q1 q 437580m 16 2 地源热泵系统设计方案 2 3地下换热器设计按埋设深度不同分为浅埋 30m 中埋 31 80m 和深埋 80m 本项目采用竖直U型管 取埋深为100m 则打井数目为 N L nH 2188个对于竖埋管 考虑一定的水平间距 尽量减少各埋管单元之间温度场的相互影响 埋管间距取3m 17 2 地源热泵系统设计方案 2 4地下换热器布置打井数为2188个 长度宽度方向分别布置20个和28个井 间距均为3m 则 地埋管占地面积为4617m2 18 3 可行性分析 3 1政策的引导地热源属于可再生资源 2006年出台 地源热泵系统工程技术规范 2009年对该规范进行了修订 在绿色建筑评价标准里使用了地源热泵系统在评价时属于加分项 因此 实施地源热泵系统是响应国家政策的号召 为国家所支持的项目 具有很高的可行性 19 3 可行性分析 3 2节能效果显著全年运行费用节约40 左右 以本项目为例 建筑面积为28万m2 估计全年采暖空调耗电量为470万度 实施地源热泵系统可节约电量188万度 节约费用94万元 年 节能效益显著 20 3 可行性分析 3投资回收期短 增量成本为568 8万元 投资回收期为6 05年 21 4 需探讨的问题 4 1酒店式物业管理为确保机组在连续使用期内有效安全的运行 以及长期运行使用寿命能够延长 对机组进行日常及周期性的科学维护和保养 是机组使用中必不可少的一个环节 本项目建议采用酒店式物业管理 在物业管理中引入酒店模式 22 4 需探讨的问题 4 2同时使用系数在中央空调系统中 由于住户的行为习惯等的不同 往往存在末端不同时开启 这就需要考虑一个同时使用系数的问题 同时使用系数过小 使用地源热泵系统是很不经济的 因此 本项目地源热泵系统的同时使用系数要不低于0 7 23 4 需探讨的问题 4 3收费制度对于使用地源热泵系