地源热泵空调系统方案设计汇报PPT课件

1、汇报主要内容汇报主要内容 1. 工程概况工程概况 2. 方案设计方案设计 3. 施工与运行管理施工与运行管理 4. 监测方案简介监测方案简介 5. 结论结论 一、工程概况一、工程概况 1. 建筑概况建筑概况 总建筑面积总建筑面积106797.68。其中。其中: 地上地上81517.6 m2，地下，地下14580.82 m2 5栋高层住宅与一个地下车库，住宅楼层数栋高层住宅与一个地下车库，住宅楼层数11-18层不等。层不等。 2. 建筑空调与采暖（负荷概算）建筑空调与采暖（负荷概算） l 平均热负荷指标为平均热负荷指标为30W/m2；冷负荷指标为；冷负荷指标为50W/m2，其中新风负荷约为，其中

2、新风负荷约为20 W/m2，室内冷负荷约为，室内冷负荷约为30 W/m2。 l 冬季夏季运行天数分别按冬季夏季运行天数分别按140天和天和90天计天计,冬季每天运行时间取冬季每天运行时间取12小时；夏季小时；夏季 空调每天运行取空调每天运行取4.5小时。小时。 月累计负荷 2. 建筑空调与采暖（累计负荷）建筑空调与采暖（累计负荷） 项目夏季工况冬季工况绝对差值相对差值 设计负荷（kW）3668 2201 1467 40.00% 年累计负荷（MWh）1372 2571 -1199 -87.38% 释放与提取负荷 （MWh） 1646 1928 -282 -17.11% 地埋管冷热负荷较均衡 3.

3、项目特点项目特点 住宅建筑，负荷均衡住宅建筑，负荷均衡 间歇运行，高效节能间歇运行，高效节能 投资合理，运行经济投资合理，运行经济 容积率低，空地充足容积率低，空地充足 适合使用地源热泵技术的建筑适合使用地源热泵技术的建筑 二、方案设计二、方案设计 1.地源热泵空调系统特点地源热泵空调系统特点 n节能节能：性能系数较高，节省运行费用：性能系数较高，节省运行费用 25255050； n环保环保：废除锅炉房，不向室外排热，：废除锅炉房，不向室外排热， 减轻热岛效应减轻热岛效应；不用地下水；不用地下水； n可持续发展可持续发展：热量冬取夏蓄，利用可：热量冬取夏蓄，利用可 再生能源；再生能源； n冷暖

4、兼用冷暖兼用：均衡用电负荷，节省建筑：均衡用电负荷，节省建筑 空间；空间； n美观美观：无室外机，不影响建筑外观：无室外机，不影响建筑外观 传统家用空调加剧了城市热岛效应传统家用空调加剧了城市热岛效应 n地源热泵空调系统地源热泵空调系统 l无室外机：美观无室外机：美观 l对小区热舒适性无影响对小区热舒适性无影响 l缓减了城市热岛效应缓减了城市热岛效应 n 传统家用空调传统家用空调 每户挂室外机：不美观每户挂室外机：不美观 排放废热影响小区热环境排放废热影响小区热环境 加剧了城市热岛效应加剧了城市热岛效应 2. 地埋管地源热泵技术的应用条件地埋管地源热泵技术的应用条件 n有点地有点地 有地埋管有

5、地埋管 n有点钱有点钱 有钱埋管有钱埋管 n有点冷热负荷有点冷热负荷 用好埋管用好埋管 n有眼光有眼光 因工程制宜，因地制宜，合理利用因工程制宜，因地制宜，合理利用 该项目具备上述条件该项目具备上述条件 3. . 地埋管数量地埋管数量 力求一年内地下放热与取热量平衡力求一年内地下放热与取热量平衡 建筑冷热负荷建筑冷热负荷地埋管负荷，实际上：实际上： 地埋管的放热量地埋管的放热量=建筑冷负荷建筑冷负荷 +机组耗电量机组耗电量 地埋管的取热量地埋管的取热量=建筑热负荷建筑热负荷-机组耗电量机组耗电量 该项目中：该项目中： 地埋管的总放热量地埋管的总放热量= 1646 MWh 地埋管的总取热量地埋管

6、的总取热量= 1928MWh 1.171.17：1 1 地下热平衡地下热平衡 性较好性较好 1372MWh 2571MWh 4. 4. 设计基本参数设计基本参数 n 钻孔回填材料导热系数为钻孔回填材料导热系数为1.4 W/mK n 进入热泵循环液温度进入热泵循环液温度 最高温度最高温度33 最低温度最低温度4 n De25的双的双U型管，钻孔直径为型管，钻孔直径为150mm n 模拟系统运行时间为模拟系统运行时间为20年年 5. 地埋管方案设计地埋管方案设计 单单U型管与双型管与双U型管换热器的方案比较型管换热器的方案比较 双双U型管的换热效率高（约型管的换热效率高（约10-30%），钻孔少。

7、），钻孔少。 双双U型管所需的管材费用略高。型管所需的管材费用略高。 该地区的地质构造多为岩石，钻孔费用略高，该地区的地质构造多为岩石，钻孔费用略高， 经计算，综合考虑埋管空间与初投资，本方案确定采用双经计算，综合考虑埋管空间与初投资，本方案确定采用双U型管具型管具 有较好的经济性有较好的经济性 5. 地埋管方案设计地埋管方案设计 总埋管量为总埋管量为84000m 地埋管初步设计钻孔深地埋管初步设计钻孔深100m，钻孔，钻孔840个。个。 钻孔间距钻孔间距5525m2，约需埋管面积，约需埋管面积2.1万万m2。 初步方案设计初步方案设计 埋管分为个埋管分为个14区；区； 每个区设一组分集水器（

8、每个区设一组分集水器（60个钻孔）个钻孔） 每个分集水器由每个分集水器由10个水平环路组成个水平环路组成 每个水平环路连接每个水平环路连接6个双个双U型埋管型埋管 地埋管多组并联集中敷设资源共享地埋管多组并联集中敷设资源共享 采用设计方案，模拟采用设计方案，模拟2020年运行工况年运行工况 地埋管的冷热平衡性较好，冬季为不利工况地埋管的冷热平衡性较好，冬季为不利工况 地下土壤温度变化不大地下土壤温度变化不大 主要设备选型主要设备选型 名称名称规格规格数量数量备注备注 地源热泵地源热泵 冷热水机组冷热水机组 （冷媒（冷媒134a） 制冷量制冷量:1800 KW ; 制热量制热量:1500 KW

9、2台台 制冷工况制冷工况 712的冷水的冷水 供热工况供热工况 4045热水热水 冷热水冷热水 循环水泵循环水泵 流量：流量：250 m3/h 杨程：杨程：35mH2O 3台台二用一备二用一备 地埋管侧地埋管侧 循环水泵循环水泵 流量：流量：350 m3/h 杨程：杨程：35mH2O 3台台二用一备二用一备 地源热泵与传统空调系统经济性比较地源热泵与传统空调系统经济性比较 方案方案地源热泵系统地源热泵系统 冷水机组与冷水机组与 城市热网配套城市热网配套 比较比较 初投资（万元）初投资（万元）1365.6 912.6 单位面积造价单位面积造价 （元（元/m/m2 2，不含室内空调），不含室内空调

10、） 167.5 112 全年空调运行费用合计（万元）全年空调运行费用合计（万元）67 262 年空调运行费用（元年空调运行费用（元/m/m2 2）8.2 32 三年内回收，运行三年内回收，运行2020年，可节省年，可节省30003000多万元多万元 多多453453 省省195195 三、施工与运行管三、施工与运行管 理理 地埋管系统可靠吗？地埋管系统可靠吗？ 管路安装 管路维修 管路渗漏损坏怎么办？管路堵了怎么办？ 使用寿命 热交换能力 安装成本 方案所面临的风险 1. 地源热泵系统出力不足地源热泵系统出力不足 地埋管系统 热泵及循环系统 2. 机组发生故障机组发生故障 热泵机组出故障 3.

11、 实际负荷偏离设计值实际负荷偏离设计值 空调负荷 供暖负荷 规避风险的措施规避风险的措施 1.准确准确设计设计 足量的地埋管换热器 完备的检控设设施与系统 2.精心施工精心施工 钻孔、下管、回填到位 管道连接、试压、清洗规范 3.科学科学管理管理 选用优良设备 制定合理运行策略 做好岗前培训工作 管路安装管路安装 规范施工，严把每个施工环节；确保施工质量规范施工，严把每个施工环节；确保施工质量 管路维修管路维修 管路渗漏损坏怎么办？管路堵了怎么办？管路渗漏损坏怎么办？管路堵了怎么办？ 使用寿命使用寿命:50:50年年 热交换能力热交换能力 一年内冷热负荷均衡，换热效率高一年内冷热负荷均衡，换热

12、效率高 规避风险的措施规避风险的措施 检测与控制系统检测与控制系统 室内温度传感器调节水源热泵机组室内温度传感器调节水源热泵机组 与目前使用的家用空调器原理相同。与目前使用的家用空调器原理相同。 地下环路检测地下环路检测 在分集水器中设置压力表与温度表（或传感器）；在分集水器中设置压力表与温度表（或传感器）； 检测各环路及各钻孔的运行状况检测各环路及各钻孔的运行状况 地下温度场全年检测，调节地下换热平衡地下温度场全年检测，调节地下换热平衡 在地埋管路关键位置设置温度传感器与压力表；在地埋管路关键位置设置温度传感器与压力表； 保持地埋管换热系统的换热效率。保持地埋管换热系统的换热效率。 系统节能

13、措施系统节能措施 地源热泵系统长期、高效运行地源热泵系统长期、高效运行 调控地下换热平衡，保持地下换热系统较高换热效率调控地下换热平衡，保持地下换热系统较高换热效率。 变流量系统变流量系统 采用变频循环泵，用户设置与热泵机组联动的开关阀采用变频循环泵，用户设置与热泵机组联动的开关阀 合理的运行策略合理的运行策略 根据热泵的进出口水温，适当增大空调负荷或延长制冷时间，减少地根据热泵的进出口水温，适当增大空调负荷或延长制冷时间，减少地 下冷量累积下冷量累积 四四. 地源热泵监地源热泵监 测方案简介测方案简介 n 控制系统的任务控制系统的任务 根据负荷（表现为供回水压力温差的变化） 调整机组、水泵及

14、其他辅助设备的运行状态 保证整个系统满足负荷要求 合理、安全、经济节能的运行 检测记录运行参数 n 控制系统的功能控制系统的功能 参数检测 顺序控制 自动调节 自动保护 报表统计 n 控制系统设计原则控制系统设计原则 节能性原则 可靠性原则 匹配性原则 智能化原则 地源热泵控制系统构成示意图地源热泵控制系统构成示意图 地源侧分水器 地源侧集水器 空调侧集水器 空调侧分水器 风机盘管风机盘管 PLC 中控机 。 。 。 。 地源侧水泵 空调侧水泵 夏 开 冬 关 夏 开 冬 关 夏开冬关 夏 开 冬 关 冬开夏关 冬开夏关 冬 开 夏 关 冬 开 夏 关 T 地下80米 T 地下40米 TFT

15、TTF W W W P P MODBUS总 线 现场控制柜 上位机控制界面上位机控制界面 五、结论五、结论 结合项目可提供空地与间歇运行特点，采用结合项目可提供空地与间歇运行特点，采用全地埋管系统全地埋管系统满足建筑冷热负荷需求满足建筑冷热负荷需求 埋管空间较充足，埋管空间较充足，充分利用现有资源充分利用现有资源 充分考虑项目特点，充分考虑项目特点，针对性、适宜性强针对性、适宜性强。 系统简单，运行经济，系统简单，运行经济，可靠可行可靠可行 5. 地埋管方案设计地埋管方案设计 单单U型管与双型管与双U型管换热器的方案比较型管换热器的方案比较 双双U型管的换热效率高（约型管的换热效率高（约10-30%），钻孔少。），钻孔少。 双双U型管所需的管材费用略高。型管所需的管材费用略高。 该地区的地质构造多为岩石，钻孔费用略高，该地区的地质构造多为岩石，钻孔费用略高， 经计算，综合考虑埋管空间与初投资，本方案确定采用双经计算，综合考虑埋管空间与初投资，本方案确定采用双U型管具型管具 有较好的经济性有较好的经济性 三、施工与运行管三、施工与运行管 理理 n 控制系统的任务控制系统的任务 根据负荷（表现为供回水压