千岛湖库区地表水地源热泵系统的应用简介
水、地源热泵特点及使用范围
一、地源热泵简介在我国既有的400多亿平米建筑中,80%以上为高耗能建筑,在所有的建筑能耗中,采暖和空调能耗占总能耗55%以上,所提供的能源70%以上由煤炭直接或间接供应。
煤炭在燃烧、发电过程中,产生大量的粉尘、CO2、SO2,严重污染大气,对我们的生态环境造成严重威胁,特别对人类的生产和生活产生重大的影响。
为改善生存环境,保证可持续发展,国家大力推广使用地源热泵技术,制定了税收减免、享受峰谷电价等优惠政策,有些地区已经实施每平米给予50~100元不同程度的补贴。
目前经济发展日新月异,随着生态环境保护的深入人心和节能意识的加强,可再生能源越来越受重视,水、地源热泵系统因其节约常规能源、充分利用可再生能源以及减少环境污染和资源破坏等显著优点,将会成为21 世纪最有效的供热和供冷空调技术之一。
供热空调的能源消耗占社会总能耗的比例大达30%,而环境污染的20%也是由供热空调燃煤引起的。
因此,采用热泵技术,开发低位的、可再生的清洁能源用于建筑物的供热空调意义重大,是建筑节能减排的有效途径之一。
这些能源包括:大气、土壤、地下水、地表水、工业余热及城市污水等等。
其中污水在数量(水量)、质量(水温)及分布规律上(地理位置)具有明显优势。
预计2010年我国污水排放量达720亿t/a,水温全年在10-25℃之间,按开发50%的水量计算,可供热空调的面积至少在5亿㎡以上。
另外,原生污水均匀地分布在城市地下空间,为因地制宜地有效利用及建设分散式的热泵供热空调系统创造了有利条件。
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设备。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。
地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。
地源热泵较于传统空调及采暖的优点1、环境和经济效益显著地源热泵机组运行时,不消耗水也不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。
地(水)源热泵系统
地(水)源热泵系统一.地源热泵技术综述所谓地源热泵(Ground Source Heat Pump),即GSHP技术,是一种利用地下浅层地热资源(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。
地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特性,冬季把地能作为热泵供暖的热源,夏季把地能作为空调的冷源;即在冬季把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖,夏季把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地能中,通过少量的高位电能输入,实现低位能向高位能转移的一种技术。
关于地源热泵的名称问题一直以来都是各个地方叫法不一样的,到目前为止,“地源热泵”的命名尚不统一。
最近几年国内空调设备生产厂家纷纷推出了各式各样的地源热泵产品,冠之以诸如“地能中央空调系统”、“水源中央空调系统”、“地温中央空调系”、“中央液态冷热源”等等的名称,在一定程度上起到了混淆视听的作用,使地源热泵这一非常成熟的技术蒙上了一层神秘的面纱。
一般来讲有两个术语来描述:地热泵(Geothermal Heat Pump)和地源热泵(Ground-source Heat pump)。
前者一般用于人们在市场中以及官方用语;后者用于工程技术中。
国内来讲,一般叫做地(源)热泵,或者土壤源热泵。
目前,国内工程市场上习惯把采用地埋管技术的热泵系统称为“地源热泵”,利用抽灌井技术的热泵系统称为“水源热泵”。
其组成如图所示。
压缩机热泵机组介质循环泵过滤器土壤换热器(地藕换热井)空调循环泵地源热泵系统运行原理图蒸发器冷凝器节流阀空调器空调器空调器过滤器地源热泵技术采用热泵技术,将地层作为冷热源。
它的做功总是从低温热源提取热量,向高温热源放出热量,因此,一个相对稳定的地下热源是决定地源热泵技术工作效率的关键因素。
在供暖过程中,地层是低温热源,不断从地层吸收热量向热泵提供相对恒温的介质;在制冷场合,地上循环系统是热泵的低温热源,不断从室内吸收热量向热泵提供相对恒温的循环介质。
暖通空调设计中水(地)源热泵的应用分析
暖通空调设计中水(地)源热泵的应用分析水(地)源热泵(Water (Ground) Source Heat Pump,简称WSHP)是一种利用地下水或土壤温度进行空调供暖与制冷的热泵系统。
它通过地热能的吸收和释放,实现室内热量的传递和调节,具有高效环保、节能省电等优点。
本文将对水(地)源热泵在暖通空调设计中的应用进行分析。
一、水(地)源热泵的工作原理水(地)源热泵利用水体或土壤中的地热能进行热能的转移。
当室内需要取暖时,热泵系统通过电能将室外环境的低温热能从水源或地下提取到室内,经过压缩、蒸发和冷凝等过程,将低温热能转化为高温热能供暖。
当室内需要制冷时,热泵系统将室内的热量转移到水源或地下,达到室内温度的降低。
通过这种方式,水(地)源热泵可以实现空调供暖与制冷的功能。
二、水(地)源热泵的优势1. 高效环保:水(地)源热泵能利用水体或土壤中的地热能进行热能的转移,能效比较高,节能环保,减少化石能源的消耗和温室气体的排放。
2. 稳定性好:水(地)源热泵的室外环境温度相对稳定,不受季节变化和气候湿度的影响,室内的供暖和制冷效果较为稳定。
3. 使用寿命长:水(地)源热泵系统一般采用水、土壤等作为热交换介质,没有耗损和磨损部件,使用寿命较长。
4. 应用广泛:水(地)源热泵适用于各种建筑类型,如住宅、办公楼、商业建筑等。
三、水(地)源热泵在暖通空调设计中的应用1. 能耗控制:水(地)源热泵可以通过调整供暖和制冷的温度控制,实现室内温度的舒适和能耗的控制。
可以根据室内的需求和周围的环境条件,自动调整运行模式和能量的使用。
2. 节能减排:水(地)源热泵利用地热能进行热能的转移,能源效率较高,能耗较低,可以实现节能减排的目的。
由于不需要燃烧和生成废气,不会产生污染物和温室气体,环保效果显著。
3. 空间利用:水(地)源热泵可以利用地下水或土壤进行热能的吸收与释放,不需要占用室内和室外的大量空间。
尤其适用于城市中空间有限的建筑和场地,能够有效提高空间利用率。
地源热泵系统的实例应用
地源热泵系统的实例应用姚克荣余丽珍摘要:在我国导致建筑能耗较大的一大“罪魁祸首”就是暖通空调,其能耗占建筑能耗的60%-70%,主要以电力和化石能源消耗为主。
其中,煤炭消耗占的比例较大,能源利用率低,环境污染严重。
文章将详细阐述地表水地源热泵取水系统施工监理要点与实际上可取得的经济效益。
关键词:地源热泵;地表水地源热泵取水系统;监理地表水地源热泵取水系统施工属于地表水地源热泵空调系统施工,区别于传统中央空调施工,是地表水地源热泵系统施工的关键,其施工质量也是地表水地源能否节能运行的关键。
地表水地源热泵取水系统施工主要内容包括管路、取水泵、地源热泵机组、换热器安装等。
地表水地源热泵系统施工应严格按照GB50366-2006《地源热泵系统工程技术规范》、GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》及GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》进行施工。
1.地表水地源热泵取水系统施工监理1.1管路安装监理工作要点1.1.1吸入管路安装吸人管路一般都有一段水平直管,这段管路的长度一般不要小于10倍的管直径,但最少不能小于0.5米,以免水流经过弯头时产生的旋涡进入泵内。
吸入管路必须尽量做到短而直。
为了使管道中的空气在灌引水时能完全排空,水平段管道最好安装成泵高、弯头低的倾斜方向。
泵进口法兰前不能安装扩散管,但可以安装收缩管,收缩管要做成偏心收缩管,以利排气,弯头的弯曲半径要大于3-5倍的管道直径。
此外,底阀在水中的淹没深度不小于0.3米,与池底及四周的距离大于管道直径。
1.1.2吐出管路安装为了控制泵的工况点,吐出管道上必须装闸阀。
为了避免泵在突然停电时倒转和受水锤冲击,吐出管路安装逆止阀,并安装在闸阀的后面。
如果有必要安装压力表,必须安装在泵出水口2倍直径以上长的距离上,并且注意不要装在弯头和阀的附近,以免产生误差。
进、出水管路都必须要有支撑装置,禁止将管路的重量加在泵身上。
水地源热泵技术的应用及推广
水地源热泵技术的应用和推广分析随着国家有关能源政策的转变,燃煤采暖的时代已经过去,在北方需要供暖的建筑和企业面临的困难越来越明显。
用燃气因费用太高而无法接受,用空气源热泵则是投资中等,能解决冬暖夏凉的好方法,但因其COP(节能指数越高则意味着越节能,费用下降,反之则成正比)只能达以2.0-3.5之间,且冬季部分小品牌还延续过去的中央空调的性能,只能在1.0左右,只有部分超低温空气源才能达到冬季运行COP2.5左右,虽然是现今最先进的技术,但因初装费较高,运行节能一般也只能部分效益好的企业和个人才能使用。
水源、地源热泵技术在发达的欧美国家已经普遍应用,节能效果明显,能效COP均为5.0以上。
水、地源热泵技术引入我国已经有近20年,时间虽短暂但推广很快,全国各地均有应用,但因为技术原因产生了大量不利的影响,如下所述:一、水源地源热泵项目投资较大,部分用户为了减少投资间接的改变了原来的设计,缩小安装功率,降低投资成本,使本来就设计不足的机组更小,结果使用起来不能满足要求,为了推卸责任,直接断言,不好用!二、安装方面由于水、地源热泵空调引入中国只有不足20年,而生产热泵机组的厂家又不做安装工程,当然,安装所涉及的附属设备数量和造价远远的大于机组本身。
当然要求安装方面有更专业的技术支持,此方面不像机组直接引入外国的产品就行,而是由国内的公司和人员提供安装和服务。
因此,一但安装队伍技术经验不足,就会直接影响安装使用的效果,一但效果不理想,用户就会直接否定产品,不好用!三、水源热泵原理就是抽取地下水提取能量后再排到地下,既不污水源也不浪费地下水。
但由于业主的省钱思想或由于打井队伍技术不佳或由于设计不合格等原因,造成地下水抽取提出能量后无法灌回地下,部分用户就直接将水排到露地排水沟,造成地下水浪费。
因此,国家在10年前还是支持水源热泵项目的,还有大量的财政补贴,几年下来发现无法控制地下水私自排放,就直接禁止再装配水源热泵机组了。
浅议地表水水源热泵系统在千岛湖景区的运用
设 推广 应 用 的空 调 方式 之 一 。 1 水 源热 泵 空调 系统 概述
根据多年来对千岛湖 1 个 国控 、省控监测断面 ,8个监测 2 1 点 ,7个理化项 目的水质监测结果 ,依据 20 2 00年 1 1E起实 月 t
浮箱式取 水泵站优 点在于 吸水管头部 随着水位 涨落而 升
量应 当充足够用 , 能满足用户制热负荷或制冷负荷 的要求 ; 水源 降 , 保证取水 的温度恒定 , 但缺点也很 明显 , 管道连接部位极易 的水温适度 , 适合机组运行工况 , 根据美 国制冷学会 A I2 标 破损 , R30 维修频繁 , 同时浮箱难以固定 , 对水体有一定的污染 , 并影
温过程 向高温热源放 出热量( 供热 ) 。在夏季空调降温 和冬季采 县饮用水源水质均符合生活饮用水卫生标准( B 7 9 8 ) G 54 — 5。
暖, 都是使用 同一套设备完成 的 , 在冬季采 暖时 , 将制冷剂 中的 4 千岛湖景 区地形地貌 、 土壤特征
蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作 。 千岛湖景区地形为 四周高 , 中间低 , 由西向东倾 斜 , 山水 相
足人们健康 、 舒适要求的前提下 , 合理利用 自然资源 , 环境 , 2 ℃降到 1%,水深每降 l 保护 6 0 m,水温下降 1 , 月水温变化不显 c 1 c
减少常规能源消耗 ,已成为基础设施建设中暖通空调行业需要 著 , 从水面到 2m都为 1℃。 5 0 从水深 2m至湖底 为滞温层 , 5 水温
热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热 源的装置 。由 施的《 国家地 表水 环境 质量标准》 进行水质评价 , 岛湖地表水 千
开式地表水地源热泵系统的实用分析
开式地表水地源热泵系统的实用分析中南建筑设计院张银安李斌摘要:根据丹江口水库区域的气候特点及水文状况,分析在该区域应用开式地表水源热泵系统的可行性及应注意的问题。
并以武当山体育馆地表水地源热泵系统为例,对该系统在丹江口水库区域的实际应用进行了评价。
关键词:地表水源热泵水温水质浮船取水随着我国可再生能源利用法及公共建筑节能设计标准的实施,创新、节能、环保已成为空调设计技术发展研究的主题,而利用可再生能源及提高能源利用效率是降低建筑能耗的的根本途经。
丹江口水库作为我国南水北调中线工程的水源工程,在大坝加高后其蓄水量及热容量大,尤其是水质优良、在水体较深区域,夏季水温低,冬季水温变化小;水库低品位蓄能丰富,具有很大的开采潜力,非常适合采用地表水地源热泵空调系统。
一、丹江口水库区域的气候特征:1.1丹江口水库库区的地貌特点库区的地貌主要特点是高差大、坡度陡、切割深,最高海拔1798.9m,相对高差1711.9m。
总的地形是西高东低,汉江沿线形成峡谷和盆地相间的地貌。
1.2丹江口水库地区的气候条件丹江口水库库区位于我国南北气候过渡地带的秦巴山区,属北亚热带季风气候,具有四季分明、光能充足、热能丰富、降雨集中、立体气候等特点。
年平均总日照为2046h,年平均气温15.9℃,最低月平均气温2.4℃(1月),最高月平均28℃(7月),全年无霜期为248~254天。
库区年均降雨量850~950mm,年内最大降雨量1360mm(1964年),年内最小降雨量504mm(1978年),坝址附近多年平均风速2.0m/s,最大风速20m/s(ENE)。
夏季空调室外计算温度35℃,冬季空调室外计算温度-2.9℃。
二、丹江口水库的水资源状况分析:2.1丹江口水库库容及水位丹江口水库入库支流较多,有丹江、堵河、神定河等,年平均入库水量395亿M3,入库径流以汛期为主,5~10月水量占年总水量79%以上。
库区内泥沙以悬移质为主,全流域面积15.9万Km2,坝址以上9.52万Km2。
暖通空调设计中水(地)源热泵的应用分析
暖通空调设计中水(地)源热泵的应用分析1. 引言1.1 水(地)源热泵技术概述水(地)源热泵技术是一种利用地下水、地下土壤或地下岩层中的低品位热能作为能源源泵入户供热、供暖或制冷的一种环保、高效能源利用技术。
水(地)源热泵系统由地热井、地热管路、水泵站、地源换热器、热力泵及冷(热)水管道等组成,通过换热器和水泵站将地热转移到热泵上,然后供应给用户。
水(地)源热泵技术具有以下几个特点:低碳环保。
使用水(地)源热泵系统可以减少对燃煤等化石燃料的依赖,减少对环境的污染;节能高效。
水(地)源热泵系统能够将地下水源的低品位热能转化为高品位的热能,供暖效果显著,能耗较低;稳定可靠。
地下水源热能的稳定性较高,不受气象条件的影响,工作稳定可靠;适用性广泛。
水(地)源热泵技术适用于不同气候地区,同时适用于工业、商业和居民等不同领域。
随着技术的不断进步和应用范围的扩大,水(地)源热泵技术将在暖通空调设计中发挥越来越重要的作用。
2. 正文2.1 水(地)源热泵的工作原理水(地)源热泵是一种利用水源或地热能源进行制热或制冷的系统。
其工作原理基本上是利用热泵循环技术实现的。
具体来说,其工作原理如下:1. 蒸发器:水(地)源热泵系统中的蒸发器是用来吸收热量的部件。
在制冷模式下,蒸发器吸收室内空气中的热量,并将其转化为蒸发的工质(如氟利昂制冷剂)。
在制热模式下,蒸发器则吸收水源或地热的热量。
2. 压缩机:蒸发器中蒸发的工质在被加热后,通过压缩机被压缩成高温高压气体,这一过程需要消耗一定的电能。
3. 冷凝器:高温高压气体通过冷凝器散热,释放出热量并变成高压液体。
在制冷模式下,这些热量会被排出室外;在制热模式下,这些热量则用来加热室内空气。
4. 膨胀阀:高压液体通常通过膨胀阀进入蒸发器,从而形成循环。
膨胀阀的作用是控制工质流量和降低其压力,以使其能够重新循环。
水(地)源热泵的工作原理简单而高效,通过利用水源或地热能源实现室内空气的制热或制冷,具有能源利用效率高、环保无污染等优点。
地源热泵及应用技术说明
地源热泵及应用技术说明1.地源热泵技术地源一词是从英文“ground source”翻译而来,汉语的内涵则十分广泛,应包括所有地下资源的含义。
但在空调业内,目前仅指地壳表层(小于400米)范围内的低温热资源,它的热源主要来自太阳能,极少能量来自地球内部的地热能。
地球表面的水体和土、4岩石是一个巨大的太阳能集热器,收集47%的太阳辐射热能,这个能量比人类每年利用能量的500倍还要多,它几乎是无限的,可再生的能源。
而地源热泵的技术思路则是以少量高品位能源(电能),实现低品位热能向高品位转移。
地源介质在冬季作为热泵供暖的热源和夏季制冷的冷源。
即在冬季,把地源介质中的热量“吸取“出来,提高循环介质温度后,供人采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地源介质中去,由地源介质将其储存。
地源热泵是从岩土体、地下水、地表水为低温热源,由地(水)源热泵机组,地热能采集系统,建筑物内系统组成的供热空调系统,根据地热能采集形式不同,分成以下三类系统:(1)土壤源地源热泵系统(本项目的主要采用形式)利用地下埋设的封闭循环管路通过介质(水或水加防冻液)在管路中循环,与土壤或岩体进行热交换(分垂直和水平两种埋管形式)。
在地下成孔,孔内埋设管道,通过介质(水或水加防冻剂)在管道中循环,在地下与土体或岩体进行热交换。
所以也有人称其为土源热泵系统,或地埋管耦合交换热泵系统。
(2)地下水地源热泵系统依靠水井抽取地下水参与循环(分开式或闭式),系统示意图如下:(3)地表水地源热泵系统依靠可利用的江、河、湖泊等地表水,也可以利用城市污水参与循环。
地源热泵系统工作原理——制冷工况在制冷状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,使其进行汽——液转化的循环。
通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所需携带的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时,再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝,由水路循环将冷媒所携带的热量吸收,最终由水路循环转移至土壤里。
地源热泵系统介绍(包括工作原理图和案例)
地源热泵一、概念1.什么是热泵热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出可用的高品位热能的设备,可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能,是一种高效供能技术。
热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。
由于热泵是提取自然界中能量,效率高,没有任何污染物排放,是当今最清洁、经济的能源方式。
在资源越来越匮乏的今天,作为人类利用低温热能的最先进方式,热泵技术已经在全世界范围内受到广泛关注和重视。
2.什么是地源热泵地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性,通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。
地能热泵系统的介绍1.1地能概述人类赖以生存的地球蕴藏着丰富的各类矿产资源,同时它还是一个非常巨大的能量资源库。
以浅层地表为例,据调查地表以下5~10米的地层温度就不随室外大气温度的变化而变化,常年维持在15~17℃。
这样的温度相对于北京等的北方城市,冬季它比大气温度(5~-15℃)高,是可利用的低品位热源;夏季它比大气温度(25~40℃)低,是可利用的冷源。
地能热泵系统就是利用地层的冬暖夏凉的特性,通过提取和释放地层中的热量,实现冬季供暖和夏季制冷。
冬季通过输入1kW的电能,热泵机组可吸收2.5~3kW的地能,为建筑物提供3.5~4kW的热能;夏季通过输入1kW的电能,能为建筑物提供3.5~4kW的冷能。
而该项目技术成功的关键就在于如何从地层中提取和释放热能。
水源热泵和地源热泵都属于地能热泵的范畴,不同之处就在于它们提取和释放地能的方式不同。
1.2水源热泵和地源热泵1.2.1水源热泵系统水源热泵是通过抽取与地层同温度的地下水,机组与地下水换热后,地下水通过回灌井回灌到地层中。
根据系统负荷量及需水量的大小,地层的出水能力和回灌能力来设计抽水井和回灌井的数量。
地源热泵技术应用简介
地源热泵技术简介一、地源热泵描述1、定义地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性,通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。
2、原理1)地源热泵制冷原理在制冷状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,使其进行汽-液转化的循环。
通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝,由水路循环将冷媒所携带的热量吸收,最终由水路循环转移至地下水或土壤里。
在室内热量不断转移至地下的过程中,通过冷媒/空气热交换器,以13℃以下的冷风的形式为室内供冷。
2)地源热泵制热原理在制热状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,并通过四通阀将冷媒流动方向换向。
由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量,通过冷媒/水热交换器内冷媒的蒸发,将水路循环中的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝,由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。
在地下的热量不断转移至室内的过程中,以强制对流、自然对流或辐射的形式向室内供暖。
3、系统分类1)水平式地源热泵通过水平埋置于地表面2~4M以下的闭合换热系统,它与土壤进行冷热交换。
此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑物,如别墅和小型单体楼。
该系统初投资和施工难度相对较小,但占地面积较大。
如图1图12)垂直式地源热泵通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M~400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。
此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物,周围有一定的空地,如别墅和写字楼等。
该系统初投资较高,施工难度相对较大,但占地面积较小。
如图2图23)地表水式地源热泵地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。
此种系统适合于中小制冷供暖面积,临近水边的建筑物。
它利用池水或湖水下稳定的温度和显著的散热性,不需钻井挖沟,初投资最小。
地源热泵在浙江地区的适用性分析
地源热泵在浙江地区的适用性分析作者:佟娜娜王启善朱正勇林小微 2012年06月18日来源:热泵资讯字体:(大中小)点击:2869摘要:地源热泵是近几年业内人士十分关注的一项被称为节能环保、可再生能源利用技术,本文主要对地埋管地源热泵空调系统应用于夏热冬冷的浙江地区的适用性、成功案例以及应注意的一些技术问题进行分析和探讨。
关键词:地源热泵;节能;适用性;热平衡1. 引言地源热泵由于在系统设备中不需要燃烧原料,所以没有CO2、SO X、粉尘等污染物的排放,属绿色环保型空调系统。
尤其是在当今环境污染与能源危机成为人类面对并必须给予解决的社会背景下,以环保和节能为主要目标的绿色建筑及相应的供暖空调系统应运产生,而地源热泵技术正是满足这些要求的有代表性的低能耗新型空调系统。
2. 地源热泵技术简介地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
其为典型的可再生能源利用技术,与常规的水冷式冷水机组加锅炉供冷供热方式相比,地源热泵系统夏季可减少向大气的排热量,减缓城市的“热岛”效应;冬季除使用少量电能以外,不使用一次化石能源,可减少污染物的排放和一次能源的长途运输成本。
工程运行实例表明,地源热泵空调系统可减少一次能源消耗40%~50%。
3. 国内外发展状况简介国外对地源热泵的研究较早,最早可以追溯到 1912年瑞士的一个专利。
而该技术的提出始于英美两国。
美国在1946年进行的12个地下盘管研究项目,这些系统测试了地下埋管的参数。
1954年美国人发明了世界上第一台地源热泵。
近十年来,地源热泵在欧美工业发达国家取得了快速发展,已成为一项成熟的应用技术。
到2000 年底,美国有超过40 万台地源热泵系统在家庭、学校和商业建筑中使用。
我国具有较好的热泵科研成果与应用基础,早在 20世纪50年代天津大学开展了热泵的研究,1965年研制成功国内第一台水冷式热泵机组。
地源热泵宣传资料
水源、地源、水环热泵空调技术及应用简介随着经济发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供热及空调已成为普遍的需求,由此带来的能源供应紧张已经成为当今世界各国面临的一个公共性问题。
我国的能源结构主要是依靠矿物燃料,特别是煤炭。
矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量二氧化硫、氮氧化物等有害气体,以及二氧化碳等温室效应气体。
因此,在我国经济持续快速发展的现在,空调的普及所带来的节能与环境问题,已经成为我国经济发展中的一个重要议题。
我国的供热已经历了一家一户的小煤炉到燃煤锅炉的转变,现在又进一步禁止在在城镇建设中小型燃煤锅炉房,体现了政府对保护大气环境的高度重视。
因此,除了集中供热的形式以外,急需发展其他的替代供热方式。
热泵就是能有效节省能源、减少大气污染和二氧化碳的排放的供热和空调新技术。
热泵的节能与环境效益建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。
传统的空调系统需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。
建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,大大减轻了供暖造成的大气污染问题。
空调用热泵往往兼有制热和制冷功能,随着使用场合及季节的变化,可通过控制手段来实现这两种功能的转换。
采用热泵技术的中央空调是未来空调的发展趋势,可大大降低一次能源的消耗。
由此可知,在采暖方面,热泵是一种有效的节能手段,这也是为什么热泵技术和产品得到广泛普及和应用的原因。
在自然界和工业生产中,存在大量的低温位热源,储藏于空气、土壤、水中,以及工业废气、废水中,利用热泵就可以回收这些低温位热量,产生高温位的热量来供应生产和生活之中。
应该指出,由热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。
目前大量使用的热泵主要是空气热源泵。
它是利用环境的空气来作为吸热和排热的热源。
环境大气温度随季节、昼夜变化比较大,这回影响热泵机组的运行。
地源热泵系统的优势与应用
地源热泵系统的优势与应用摘要:从降低运行费用、节省能源、减少排放CO2排放量来看,地源热泵技术都是一个不错的选择。
因为地源热泵系统以大地作为低位冷热源(载体), 冬季利用埋入地下的管道环路(地下换热器)从土壤中吸取热能,通过热泵系统实现向建筑物的供暖;夏季从建筑中吸取热量,通过埋入地下的管道环路将热量释放到土壤中,实现向建筑的供冷。
冬夏两用,省却冷却塔、锅炉、烟气排放系统的投资节能20%~40%以上,运行费用节省20%~40%以上。
完全采用电能作为动力,避免了向大气排放烟尘和有害气体,是获得可再生能源和维护生态平衡的有效途径。
地源热泵系统有着环保高效的诸多优点,因此应用前景非常广阔。
关键词:地源热泵空调系统;节能;优势一、地源热泵系统的优势地源热泵作为一种非常重要的可再生能源,具有节能和环保的双重效益,国际上已经将地下蓄热技术和高效热泵同时列入21 世纪最有发展前途的新技术。
与其他能源利用技术相比地源热泵具有一下优势:1、高效节能,性价比高地源热泵是利用地表浅层地热资源作为冷热源,而地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是好的热泵冷热源。
地源热泵的制热制冷机组的性能系数为4.0-6.0,即用2KW的电能可产生4KW的热量或冷量,最高可达7.1。
这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%~60%,因此要节能和节省运行费用40%-60%。
2、一机多用,应用范围广地源热泵系统可供暖、制冷,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
既节省了能源又节省了设备投资。
可广泛用于商场、宾馆、办公楼、体育馆、医院、住宅等建筑。
3、自动运行,无人值守技术先进的智能微电脑控制,具有故障诊断、能量管理、运行模式等多项控制功能;地源热泵机组由于工况稳定所以可以设计简单系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低,自动化程度高,可无人值守。
水源热泵系统在建德千岛湖假日酒店的应用
水源热泵系统在建德千岛湖假日酒店的应用提要:在国家倡导节能减排的大环境下,以及当地政府对水源热泵作为节能减排措施之一。
建德千岛湖假日酒店就座落于新安江边,在得天独厚的优势中,本项目冷热源选用水源热泵系统。
本文对水源热泵系统在该项目中的应用,水源就近选用新安江的水,以及初投资,平时运行,投资回报,技术经济分析等多方面进行阐述。
猀键词:节能减排水源热泵新安江工程概况建德千岛湖假日酒店,座落于浙江建德市新安江镇,北临建德市中心,南依秀丽新安江,依山傍水,风景怡人;距杭州市区约120公里,距游览胜地千岛湖约4公里,地理位置优越,交通便利。
是既有型建筑,酒店占地约12亩,共8层,总建筑面积约20000平方米,集旅游、度假、商贸为一体的多功能新型高档酒店。
设计参数1、围护结构体系建建筑物围护结构的热工性能外墙(含非透明幕墙)K≤0.7 W /m℃屋顶非透明部分K≤0.5W /m2、空调设计参数a.室外计算参数(杭州地区):夏季:大气压力:1000.5hPa;平均风速:2.2m/s空调室外计算干球温度:35.7℃空调日平均计算干球温度:31.5℃空调室外计算湿球温度:28.5℃冬季:大气压力:1020.9hPa;平均风速:2.3m/s;空调室外计算干球温度:-4℃通风计算温度:4℃b.室内设计参数空调冷热源形式本项目采用水源热泵中央空调后比安装普通中央空调省50%以上的运行费,既达到节能50%的建筑节能标准。
主要内容有:1.A楼面积为11490.5平方米,由水源热泵主机提供制冷、制热,冷负荷为1114KW,热负荷为798KW。
水源热泵主机夏季提供空调7/12°C冷冻水, 冬季提供空调50/40°C热水。
2.B楼面积为8048.6平方米, 商务中心:411.8平方米,由两台全热回收水源热泵提供制冷、制热,冷负荷为889KW ,热负荷为685KW。
水源热泵主机夏季提供空调7/12°C冷冻水, 冬季提供空调50/40°C热水。
地源热泵系统的定义及应用范围(精)
地源热泵系统的定义及应用范围1.地源热泵系统的定义地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的一门热泵技术。
它是一种通输入少量的高位能(如电),实现从浅层地能(土壤热能、地下水中的低位热能或地表水中的低位热能)向高位热能转移的热泵空调系统;它是一个广义的术语,包括了使用土壤、地下水和地表水作为低位热源(或热汇)的热泵空调系统,即以土壤为热源和热汇的热泵系统称之为土壤耦合热泵系统,也称地下埋管换热器地源热泵系统;以地下水为热源和热汇的热泵系统称之为地下水热泵系统;以地表水为热源和热汇的热泵系统称之为地表水热泵系统。
2、地源热泵的优点地源热泵系统与地表下的环境进行热量交换,其提供冷量和热量的主要优点可以归纳如下:(1)属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源,进行能量转换的供暖壶空调系统。
地表浅层地热资源可以称之为地能(Earth Energy),是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸太阳能、湖泊中吸太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。
地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射到地球的能量,比人类每年利用能量的500倍还多。
它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。
这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源的一种形式。
(2)属经济有效的节能技术地能或地表浅层地热资源的温度,一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空温低,是很好的热泵热源(冷源)。
这种温度特性,使得地源热泵系统比空气源空调系统运行效率要高40%,节有和节省运行费用40%左右。
另外,地能温度比较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保保证了系统的高效性和经济性。
(3)环境效益显著地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少4。
%以上;与纯电供暖相比,相当于减少70%以上。
如果结合其化节能措施,节能减排会更明显。
虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。
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投资 。
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夏 季水 温 ( ) — ℃ ・一冬 季水 温 ( ) ℃
我 国 目前地 表水 源热泵 系统 取水 方案 呈现 多样化
图 1 千岛湖水水温随深度变化 曲线
模 式: 当山丹江 口水库 水源热泵工程使用浮船取水 方 武
作 者简介:佟娜娜(9 2 ) 1 8一 ,女 ,硕士研究生 ,助工 。E i wdog a 6 . m mal . tn n @1 3c o
状 况 良好 。
2 千 岛湖库 区应 用 水 源 热泵 系统 可行 性分 析
地 表水地 源热 泵 系统 水量充足 、水 温适 度 、水 质 良好、供水稳定满足地表水地源热泵 系统要求 。
3 . 5 0
3 . 0 0
通过 水温 测试 ,千岛 湖 的水温 完全适 合水 源热 泵 系统要求 ,水质稳定 ,达到 国家 I 类地 表水标准 ,只需 进 行简单 过滤处 理 即可达 到饮用 水 标准 。在 换热过 程 中,水 体 对管道 的腐 蚀、结 垢影 响很 小,可 大大延 长
时间 ( h)
+ +
负 载 侧 出 水温 度 - - - -负 载 侧 进 水 温 度 1 . 湖 水 侧 进 水温 度 + 湖水侧出水温度
也 是 可 再 生 能 源 的 一种 利 用 方 式 。
千岛湖水水温实测试结果见图 1 。在夏季 , 5~ 1m 0
浅 表 水 层 的 温 度 与 室 外 气 温 密 切 相 关 , 水 深 lm 以 下 0 水 温 急 剧 下 降 , 深 2 m 时 , 温 降 为 1. ̄ 水 7 水 1 C。在 冬季 , 8 水 深 0 1m 水 层 温 度 受 到 室 外 气 温 的 影 响 ,0 以下 , ~ 0 1m
V V 空 调 系统 + 电 热水 器 的 全年 运 行 费 用相 比较 ,得 出该 系统 全 年 运 行 费 用可 节省 5% 以上 。 R o
关键 词 : 表水地源热泵 ; 水方案 ; 地 取 节能 ; 运行 费 用分析 中图分类号 : K 2 T51 文献标识码 : A 文章编号 : 0 -10 (0 )2 0 4 —0 1 7 321 0- 02 3 0 9 1
水温基本稳定在 9C左右 ,2 m 水深时 ,水温 为 91  ̄ 7 .℃。
水温 随 深度 变化 还 与 季节 有关 ,当水 深 达到 2m时 , 0
水温基 本稳定 ,因此取水样点设在水面下 2 m 为宜 。 0 ( )千岛湖库区水质优 良 2 根据对千 岛湖 1 2个 国控 、省控 监测断面 ,1 个 监 8
2 01 l
2 01 1
第6 卷
第2 期
技术应用
Vr16 o . N O2 .
千 岛湖库 区地表水地源热泵 系统 的应 用简介
佟娜娜 ,何 良军,王启善,朱正勇,陆长华 ,徐红军
( 江 省 工 程 物 探 勘 察 院 ,杭 州 3 0 0 ) 浙 1 0 5
摘
要: 本文分 析 了地表水地 源热泵在千 岛湖库 区的适 用性 ,介绍 了杭 州普天别 墅项 目地 源热泵 系统工程 实例 ,并 与
1千 岛湖库 区水 文 、水质 特征
千 岛湖风景 区以碧湖千 岛为特色 ,是 以会 展休 闲、
观 光旅 游、水上运 动为主要功能 的国际湖 泊型风景 区。 其库 区同时还 非常适 合建设地 表水地源热泵系统 。 ( )千岛湖 库区水 文特征 1 千 岛湖 水 质达到 国家 I类地 面水 标准 ,正常 高水
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2 1 O1
V 16 No2 o. .
佟娜娜等 :千岛湖库区地表水地源热泵系统的应用简介
第6 卷
第2 期
式 ]湘潭市 中心水源热泵工程使用人工湖湘江 引水方 ;
地 表水 源热 泵 系统 于 2 1 0 0年 4月 开机 试运 行 ,7
月 正 式 调 试 运 行 。调 试 运 行 数 据 见 图 2 图 3所 示 。 、
0 引言
2 0世纪 3 0年代 ,地表水地 源热泵 系统 问世 ,是地 源 热泵 中最 早使用 的热泵 系统 形式之 一 ,也 是最 为简 单 、可靠、初投资 成本最低 的系统 。该 系统 利用江水 、 河水 、湖水 、海水 、工 业废水及 城市污水作 为冷热源 , 为 建筑提 供 热量 或冷量 J 。地 表水 地 源热泵 空调 系统
位 l8 0 m, 库 容 l8 亿 r 平 均 深 度 3 m, 最 深 处 7. 4 n, 4
】0 0 m
测 点 ,2 7个理 化 项 目的水 质监 测 结 果 , 按 2 0 0 0年 1 月
1日起实施的 《 国家地表水环境质量标准 》进 行了水 质 评价 。千 岛湖 地 表水 完全符 合地表 水一 类标 准 ,水 质
式 】 千 岛湖库区选 用两种取水方 案: ; 在湖 中作浮箱式 取水泵站 ,吸水 管伸至水下滞温 层; 或在湖边设置岸边
式取水泵站 ,在稳定 的边坡上开挖吸水井 。
2 0
浮 箱式取 水泵 站优 点是吸 水管 头部 随着水 位涨落
一
I 7 l 4
一
而 升降 ,保证取 水 的温度恒 定 。但其 管道 连接 部位极
, 、
2 . 5 0p V Fra bibliotek0 0 2 .
蜊
1 5 0 1. 0 0 5 0 .
管道和换热 系统的使用寿命; 需要增 加板换 ,降低 了 不
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一 ∞ ∞ O ∞ 寸 田 卜 ∞ 0 0 ∞ 卜
易 破损 ,维修频 繁 ,同时浮 箱难 以固 定,对水体 有一 定 的污 染,影 响 景观 效 果 。岸 边 取水 泵 站 容易 维 护。 但 其取水 温 度波动 较大 ,枯 水年 份水位 降低 大 ,其初 期投资较 高。
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