地源热泵系统应用

地源热泵系统应用春晓项目—孙传波第一页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波目录一、地源热泵系统介绍二、地源热泵在商业项目上的应用三、地源热能在住宅项目中的应用四、C区地源热泵系统介绍第二页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍热泵效率＞1？作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高品位流向品位。

就像水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵通过输入少量电能就可以可以把热量从低品位抽吸到高品位。

所以热泵实质上是一种热量输送装置。η

=输出能量/输入能量*100%COP=输出能量/输入能量热泵COP大于1什么是热泵？第三页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍热泵的原理所有形式的热泵原理：工质的状态变化第四页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍热泵的分类根据冷却介质风冷水冷根据冷却热量来源空气源热泵水源热泵土壤源热泵海水源热泵污水源热泵……第五页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍地源热泵地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低品位热能向高品位转移。

浅层地热能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，第六页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍地源热泵系统的组成传统中央空调系统组成室外地能换热系统水源热泵主机水循环水循环室内风机盘管制冷制热冷却塔冷冻机组水循环水循环室内风机盘管制冷锅炉水循环室内风机盘管制热风冷热泵系统组成风冷热泵主机水循环室内风机盘管制冷制热第七页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍绍兴项目水环热泵系统介绍冷却塔水循环主机室内机铜管主机室内机主机室内机铜管铜管锅炉水循环主机室内机铜管主机室内机主机室内机铜管铜管缺点：造价高、效果差、噪音大、故障率高优点：节省空间、可分区域安装并投入使用第八页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍地源热泵的分类地源按照室外换热方式不同可分为三类：1.土壤埋盘管系统，2.地下水系统，3.地表水系统。第九页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍地源热泵的优点属可再生能源利用技术属经济有效的节能技术(制冷COP＞4.5，制热COP＞4.0)环境效益显著(CO2排放少，氟利昂加注量少20%)一机多用，应用范围广(制冷、制热、生活热水)使用寿命长（主机20年，地埋管50~70年）第十页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍地源热泵的缺点大量的塑料管道安装于地下，降解周期长设计不合理，冷热负荷不平衡，可导致地下温度变化，长期累积破坏土壤环境第十一页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍地源热泵的适用条件地质条件适合根据地质勘察资料，项目所在地土壤性质及地下温度条件要适合地源热泵。绝大多数地区适合。足够的地下换热器施工面积项目周围有大片绿地、停车场等，可提供地下换热器布管的土壤面积。第十二页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍地源热泵的相关政策法规《中华人民共和国节约能源法》第四条规定：“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”，而地源热泵所使用的地热能正是属于可再生能源。国务院《节能减排综合性工作方案》规定：“大力推进发展太阳能、地热等可再生能源的科研、开发和建设”。原国家经贸委《2000-2015年新能源和可再生能源产业发展规划要点》国家财政部发布《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》，明确提出“重点扶持太阳能、风能、地热能等开发利用建设部发布《建筑事业“十一五”重点推广技术领域》，确定浅层地温能为九大重点推广技术领域。《宁波市节约能源条例》规定“所有政府投资建筑及大于2万平米以上公共建筑必须利用一种及以上的可再生能源”，并附有相关处罚措施。宁波市为国家可再生能源应用示范城市，出台了相关补贴政策，每平最高补贴70元，总额最高300万元。第十三页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波岩土热响应试验把测试数据输入数据分析软件输入热工参数、逐时负荷等参数得出地下换热器模拟结果一、地源热泵系统介绍地源热泵施工第十四页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波垂直钻孔一、地源热泵系统介绍第十五页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍垂直埋管第十六页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波水平接管一、地源热泵系统介绍第十七页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波一、地源热泵系统介绍集分水器第十八页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波目录一、地源热泵系统介绍二、地源热泵在商业项目上的应用三、地源热能在住宅项目中的应用四、C区地源热泵系统介绍第十九页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波二、地源热泵在商业项目上的应用商业项目指的是以自营或出租酒店、医院、商场等。决定商业项目是否采用地源热泵，主要考虑节能效果。节能效果主要指标为静态增量投资回收期与全生命周期成本。静态增量投资回收期=增量投资/年节约费用。在地源热泵工程里一般静态增量投资回收期＜7年适宜做，＞10年不适宜做，7~10年具体分析。酒店、医院生活热水需求量大，更适宜做地源热能系统。需把热水考虑在空调系统内，充分发挥地源热泵制热优势，同时可调节冷热平衡问题。全生命周期成本示意图第二十页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波二、地源热泵在商业项目上的应用酒店、医院地源热泵节能对比空气源热泵冷水机组+燃气锅炉VRV系统制冷节能25%相当（当＜35℃，冷水机组效率高、当﹥35℃地源热泵效率高20%制热节能35%节能50%30%生活热水节能35%节能50%地源热泵制热COP=4.5；制冷COP=5.0第二十一页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波二、地源热泵在商业项目上的应用空气源热泵冷水机组+燃气锅炉VRV系统初投资多10%多15%~20%节省10~15%静态增量投资回收期5~6年6~8年30%酒店、医院地源热泵造价对比（以长三角地区为例，北方优势更大）第二十二页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波目录一、地源热泵系统介绍二、地源热泵在商业项目上的应用三、地源热能在住宅项目中的应用四、C区地源热泵系统介绍第二十三页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波三、地源热泵在住宅项目上的应用对开发商来说建造住宅就是用来销售。投资回报是决定是否采用地源热泵系统的关键因素。在住宅采用地源热泵的优势：1、绿色建筑、附带中央空调、外立面美观，售价相应提高。2、合适的定价、销售快、资金周转快3、相应国家节能环保政策，购地政府优先考虑。第二十四页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波三、地源热泵在住宅项目上的应用成功案例南京朗诗绿色街区南京朗诗绿色街区占地面积为12.92公顷，由25幢18层住宅和商业用房组成，住宅总面积约22.07万平方米。全部精装修

地源热泵技术系统-解决温度问题混凝土顶棚辐射制冷制热系统-舒适、无噪音

置换新风系统号称“恒温、恒湿、恒氧”打造绿色、低碳、科技住宅第二十五页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波目录一、地源热泵系统介绍二、地源热泵在商业项目上的应用三、地源热能在住宅项目中的应用四、C区地源热泵系统介绍第二十六页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波四、C区地源热泵系统介绍地源热泵配置占总负荷的20%。

主要设备：

地源热泵主机1153KW一台

冷冻机组2258KW二台

热水锅炉2100KW二台运行模式：夏季优先利用地源热泵，当冷负荷不够时冷冻机组补充。冬季优先利用地源热泵，当冷负荷不够时热水锅炉补充。第二十七页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波四、C区地源热泵系统介绍热物性测试情况。

测试孔4个，孔深100m，孔径150.

埋管采用双U形式，分别测试了单U、双U

两种方式下冬夏两季土壤的导热性能。第二十八页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波热物性测试照片第二十九页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波钻孔柱状图岩土分析岩石深度65m砾石层比较厚，砾石为鹅软石，

打孔难度大、费用高第三十页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波图3实测平均温度与出入口温度图4实测平均温度与实时功率第三十一页，共三十三页，2022年，8月28日春晓项目—孙传波测试区域地质为：由上到下依次粘土、砾石、凝灰岩。测试结果表明：测试孔的平均综合导热系数为2.23W/m℃，数值正常；该地埋管区域岩土层综合换热能力较强，较适宜使用地埋管地源热泵空调系统；岩土体初始温度23.1℃，有利于冬季从地下提取热量。

热物性测试结果（1）对于De32单U型地埋管，根据季节平均工况推荐的夏季排热量范围为48.3-52.4W/m，冬季取热量范围为43.1-47.0W/m。（季节平均工况是指夏季连续运行360小时，冬季连续运行240小时）（2）对于De32