地下水源热泵系统运行的技术经济分析

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地表水源热泵的技术经济与环保效益分析

地表水源热泵的技术经济与环保效益分析
源 热泵技 术具有 巨大的社会 效 益和 经济效 益 , 应该加 大推 广 力度 。
关键 词 : 地表 水 ; 泵 ; 济效益 ; 热 经 环境保 护
中图分 类号 : U 3 . T 8 16 文 献标 识码 : A 文章编 号 :0 2 3 9(0 7 3 19—0 10 —6 3 2 0 )0 —0 9 4
Байду номын сангаас
Ec n mi n vr n n a ay i o u f c a e o r eHe t o o c a d En io me t l An l s fS ra e W tr S u c a —p m p s u
Z A G C e g u WU R n —h a Q A i H N hn —h , og u , IN J n—f g Z U N ho i U e i a e , H A G Z a —y,S N D ~x g n n
(c ol f n i l n n in et ni e n , a i Ist eo T cnl y a i 10 9 , h a Sho o ip dE v om n l g er g H r n ntu f eh o g ,H bn 50 0 C i ) Mu c a a r aE n i b it o r n
1 引言
随着热泵技术的长足发展和逐步完善 , 许多原 先不 曾考虑 或者认 为根 本不 可能 的低位 环境 冷热 源 开始被越来越 多的工 程技术 人员和专家学者 所注

地源热泵的工作原理及技术经济性分析

地源热泵的工作原理及技术经济性分析

地源热泵的工作原理及技术经济性分析

一、什么是地源热泵

地源热泵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。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,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。热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量(如电能)将吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使制冷剂氟里昂压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。请参见能流图所示。

通常地源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到5kW以上的热量或4kW以上冷量,所以我们将其称为节能型空调系统。

与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60% 。因

此,近十几年来,尤其是近五年来,地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。

二、地源热泵国内外发展近况

西安市某水源热泵系统经济性分析

西安市某水源热泵系统经济性分析

西安市某水源热泵系统经济性分析

随着能源环境的不断恶化和经济的快速发展,节能环保的问题日益受到人们的重视。而热泵技术的应用就是一个很好的节能环保手段。西安市作为我国西部地区重要的城市之一,热泵技术的应用在该地区也得到了广泛的关注。本文将针对西安市某水源热泵系统进行经济性分析,探讨该系统在节能环保方面的优势和经济效益。

一、系统概况

某水源热泵系统是利用地下水或地表水作为热源,通过热泵的工作原理,将低温热源能转化为高温热能,供给建筑物的供暖、热水和空调等需求。该系统由水源热泵主机、热源井、热能井、室内分水器等组成,是一种集采暖、空调、热水等多种功能于一体的综合利用系统。该系统具有高效节能、环保减排、运行稳定等特点,因而在西安市得到了广泛的应用。

二、经济性分析

(一)投资成本

水源热泵系统的投资主要包括设备采购费、工程安装费、系统调试费等。以某小区为例,该小区占地面积近10万平方米,总建筑面积达到了30万平方米。该小区采用水源热泵系统的投资成本约为600万元。相比传统的锅炉供暖系统,水源热泵系统的投资成本稍高,但其后期运行成本较低,水源热泵系统在投资方面具有一定的优势。

(二)运行成本

水源热泵系统的运行成本主要包括电力消耗费用、水泵运行费用、系统维护保养费用等。以某小区为例,该小区采暖季每天的热负荷约为3000兆焦,采用水源热泵系统供热,每日电力消耗费用约为1500元。而采用传统的燃煤锅炉供热,每日的燃煤费用则约为3000元。显然,水源热泵系统的运行成本远远低于传统供暖系统,具有明显的经济优势。

(三)综合效益

水源热泵系统特点经济论文

水源热泵系统特点经济论文

水源热泵系统的特点与经济分析

【摘要】本文以水源热泵作为研究对象,对水源热泵空调系统机组分类,技术特点、及工作原理进行了比较讨论,介绍了费用年值的经济评价方法,并以实际工程为例,运用费用年值法对该工程的三种空调系统方案进行了经济性分析,经分析表明,地下水源热泵系统最为经济。

【关键词】水源热泵;经济技术分析;空调系统;费用年值;

1 概述

经济和社会的发展离不开能源,在全世界日益增长的能源消耗中,无论是工业发达国家还是发展中国家,建筑能耗都是一个国家总耗能的重要组成部分。我国建筑业耗能量约占总耗能的25%[1],其中暖通空调的使用能耗占建筑能耗量的一半以上。因此,解决全国能源紧张的问题,从空调系统着手是一个重要方面。纵观当今世界范围内空调技术研究的重点,从可持续发展的角度出发,“节能”与“环保”的重要性日益受到重视。

地源热泵系统是一种通过输入少量的高位能(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。利用地球表面浅层土壤或水源中的地热能作为热(冷)源,冬季通过热泵机组将地热能转移到需供暖的建筑物内;夏季通过热泵机组将建筑物内的热量转移到土壤或水源中,从而实现冬季供暖、夏季制冷。它是一种高效、环保、节能的空调设备。

2 地源热泵分为以下几种类型[2~5]:

2.1 地下水源热泵系统:即深井回灌式水源热泵系统。通过抽水井群将地下水抽出,经过二次换热或直接送至水源热泵机组,经提取热量或释放热量后,由回灌井群灌回地下。

2.2 地表水热泵系统:通过直接抽取或者间接换热的方式,利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水等作为热泵冷热源。

水源热泵分析可行性

水源热泵分析可行性

水源热泵分析可行性

摘要

本文对水源热泵的可行性进行了详细的分析和讨论。首先,介

绍了水源热泵的工作原理和应用领域。然后,详细分析了水源热泵

的优点和技术难点。接着,从经济、环境和可持续发展的角度,探

讨了水源热泵的可行性。最后,总结了水源热泵的应用前景和发展

趋势。通过对水源热泵可行性的分析,可以得出结论,水源热泵在

能源利用和环境保护方面具有重要的意义,并且具备广阔的应用前景。

1. 引言

水源热泵作为一种新兴的环境友好型能源利用技术,受到了越

来越多的关注。水源热泵利用地下水、湖泊、河流等水体作为热源,通过热泵系统将低温热能转化为高温热能,达到供暖、制冷和热水

供应的目的。本文将对水源热泵的可行性进行深入的分析和探讨,

为水源热泵技术的推广应用提供参考。

2. 水源热泵的工作原理和应用领域

水源热泵的工作原理基于热泵技术,通过利用水体中的热量实

现能源的转换和利用。水源热泵系统主要由热泵机组、水源换热器、供热系统和控制系统组成。水源热泵通过水源换热器将水体中的低

温热量吸收到制冷剂中,然后通过压缩机和膨胀阀的作用,将制冷

剂的温度升高,达到供暖、制冷和热水供应的要求。

水源热泵广泛应用于居民区、商业建筑、工业企业和农村地区

等领域。在居民区和商业建筑中,水源热泵可以提供舒适的室内温度,降低能耗,减少环境污染。在工业企业中,水源热泵可以用于

加热、制冷和热水供应,提高生产效率。在农村地区,水源热泵可

以用于农田灌溉和温室栽培,提高农作物产量。

3. 水源热泵的优点和技术难点

水源热泵相比传统的能源利用技术具有许多优点。首先,水源

地源热泵的地热能利用方式及经济性分析

地源热泵的地热能利用方式及经济性分析

地源 热 泵 的地 热 能 利 用 方 式 及 经 济性 分析
朱 保 华
摘 要: 对地 源热泵 的工作原理及其地 热能利用方式进行 了分析。结合 工程 实例, 对水源 热泵 系统 、 土壤 源热泵 系统和 风冷热泵 系统在 技术性 能和 经济性 能方 面进 行 了对 比 , 出土壤源热 泵系统是 一种 性能 良好 、 指 可行 、 经济且无 污染 的热 泵技术 , 值得推广 使用。 关键词 : 地源热泵 , 空调 系统 , 地热利用 , 济性 经
一ຫໍສະໝຸດ Baidu
种高效 、 节能 、 环保 的空调设 备。
源热泵 中的热源不是指地热 田中的热气或热 ( 水 , 温) 而是 指一般
地源热泵 系统由室 内部分 和室外部分组 成 , 内部分包 括热 的常温 土壤 , 以对地 下热 源 没有 特殊要 求 , 室 所 可在 国内绝大部 分 泵机组和风道系统或空调末端 系统 , 与传统 空调系统 相似 。室外 地 区应用 。地 源热泵系统 的性能 系数 为 3 , -6 与传统 的空气源热

套地 源热 泵系统可 以替换 原来 的锅 炉 、 调制冷 系统 , 用于 空 适
冬季热泵机组代 替锅 炉从 土壤 、 下水 或者地 表水 中取 热 , 宾馆 、 场 、 地 商 办公楼 、 校建筑 等 , 学 更适 合于别 墅住 宅的供 暖和供 向建筑物供暖 ; 夏季 热泵 机组 可 以代替 普通 空调 向土 壤 、 下水 冷 。此外 , 地 地源热泵 机组 使 用寿命 长 , 平均 在 2 0年 左右 ; 机组 紧 或者地 表水放 热给建 筑物 制冷 。同时 , 它还 可供应生 活用水 , 是 凑 、 节省空间 ; 维护 费用 低 ; 自动化 控 制程度 高 , 可无 人值 守。地

矿井水源热泵系统的应用与技术经济性分析

矿井水源热泵系统的应用与技术经济性分析

矿井水源热泵系统的应用与技术经济性分析

摘要:矿井排水一直是作为煤炭井工开采过程中的负面因素而存在,然而水量稳定、水温适宜的矿井排水却是很好的低品位热源;如果能够对其中的能量予以利用,既可以解决煤矿供热需求,又能够带来可观的经济效益。本文针对河南许昌地区某煤矿水源条件与矿井用热需求,设计水源热泵利用方案,并对比常规燃煤供热方式,进行经济性分析比较。

关键词:矿井排水水源热泵经济性分析

矿井水是指在煤炭开采过程中产生的地质性涌、渗水,矿井水涌渗到巷道被水泵排出,即是通常所说的矿井排水。由于矿井水经过地下深处的岩石与煤层,故其温度稳定。由于水量较大,其中蕴含的热能比较可观,如果能够对这部分热能予以利用,既响应国家节能减排的号召,同时还能带来可观的经济效益。很多时候矿井水温在10~30℃之间,矿井水经过净化处理之后,可以作为水源热泵机组的低位热(冷)源。

1、工程概况

河南许昌地区某煤矿为年产240万吨矿井,规划改扩建之后,煤矿工业场地内将新增总面积60,000m2的建筑物,其中生产类建筑物40,000m2,生活福利类建筑物20,000m2。煤矿1995年建有锅炉房一座,内有3台4t/h燃煤蒸汽锅炉。拟利用矿区内丰富的矿井排水,采用水源热泵系统解决所有新增的用热(冷)需求。

2、矿井水水源热泵利用方案

2.1 矿井水水源条件

矿井排水水量为20000m3/天,最大小时涌水量1000m3/h。矿井水经水泵排出,集中收集在水处理站,水温实测为38.9℃。矿井水经过初步净化处理之后,水温将会衰减到35℃左右。处理站水池采取保温措施,冬季水温略有降低。

兰州地区污水源热泵供热系统应用与经济性分析

兰州地区污水源热泵供热系统应用与经济性分析

兰州地区污水源热泵供热系统应用与经济性分析

摘要:本文项目选定污水源作为热源,配以燃气锅炉房为调峰热源;将污水源热泵系统对比了燃油锅炉、燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉四种传统的供热系统,对此五种系统进行了分项评价,得出了污水源热泵系统的节能性和经济性。

关键词:污水源热泵;调峰热源;节能性;经济性

0引言

暖通行业发展的今天,由于能源结构的调整和环保政策的加强,开发和使用新型能源已经成为行业发展的首要责任与使命。在各国学者不断的探索中,热泵技术应运而生并逐渐成熟。污水源热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量(如电能)将吸取的全部热能(即电能+吸收的污水源热能)一起排输至高温热源的一种能量提升装置[1]。

1.项目简介

兰州某污水处理厂每天排放大量的低位热能,经提取后可用于集中供热。

现有需要供热面积150.93万m2,兰州地区采用综合采暖热指标为45w/m2;最大(设计)热负荷67.92mw;整个采暖季的总耗热量可以计算为570443.18gj/a。

污水小时最低流量为6666.7t/h,污水温度为13,污水提取温差为5。单位时间从污水中吸收的热量,热泵的实际制热系数。热泵机组的总供热能力,加入调峰比例为的调峰辅助热源联合运行满足

冬季既定供热面积的采暖需求。

2.污水源热泵供热系统节能性评价

污水源热泵技术从清洁能源角度来说,是一种很理想的低温热源。热泵虽然有大于1的供热系数,但是仅以此来判断热泵的节能性是不够的,为此,提出用能源利用系数来评价热泵的节能效果。本文主要针对兰州市进行供暖设计,故考察一次利用率时主要考虑冬季制热的工况[2-3]。

论地源热泵系统发展与经济分析

论地源热泵系统发展与经济分析

论地源热泵系统发展与经济分析

作者:张戈

来源:《城市建设理论研究》2013年第32期

摘要:地源热泵在上个世纪三十年代就已经在欧洲工程中得以应用,这个时候的运用主要是为了冬季供暖。在七十年代,能源危机扩展了地源热泵的应用范围,技术越来越成熟。因为我国的空调技术起步不是特别早,作为传统空调的分支,地源热泵就显得陌生一些。本文就地源热泵系统发展以及其经济效益进行了分析。

关键词:地源热泵系统发展经济分析

中图分类号:F012文献标识码:A

在当今世界中,环境污染一直是一个引起各国广泛关注的问题。我国主要是以煤炭为主要能源,煤炭在能源生产结构中占据重要的位置。根据国际煤炭会议的资料介绍,我们可以看出,煤炭在世界上的储量还是比较丰富的,根据当前的开采速度来计算,还可以开采大约200年左右,石油的开采量大约还能维持30多年,天然气也是社会经济发展中的重要能源,但是也是相对有限的,大约还可以开采60年左右,这些能源都会给空气带来严重的污染。全球变暖等多种气候反常的现象都与此有关。地热能是一种清洁而安全的能源之一,属于新能源的一种,储存量比较大,开采利用也比较方便,对环境的危害也比较小,开始在我国能源市场上崭露头角。

一、地源热泵系统发展

所谓地缘热泵技术就是利用地下的土壤和水,根据地下水温度相对稳定的也行,通过对电能的消耗,能够在天气冷的时候,把地位热源中的热量转向需要供热的地方,在天气热的时候,还能把室内的余热向地位热源转化,这样就使得稳定降低,达到制冷目的。对于地源热泵来说,不需要人工的冷源或者热源,能够逐渐取代锅炉取暖或者是市政管网等供暖方式,也能代替中央空调系统。冬天来临的时候,这个系统取代锅炉从地下水或者土壤取热,还可以给地下水放热来制冷,也能提供生活用水,功效不言而喻。其发展优势主要表现在:

地源热泵空调系统在工程应用中的技术经济分析

地源热泵空调系统在工程应用中的技术经济分析

Ke y wor d s : Gr o u n d s o u r c e h e a 来自百度文库 p u mp , f e a s i bi l i t y , t e c h n i c a l e c o n o mi c .

随着 人们 生 活水 平 的不 断提 高 ,人们对 生 活 品质 的要求 也 随之 增 加 了 ,
表 2三种 空 调 系统 比对 分析 表
类型 项目 地源热泵系统 空气源中央空调系统 V R V变频多联系统
在商务办公楼内安装空调系统成为必然 , 而空调系统 的多样性 , 也成为开发 商 在选 择 时 , 所 必须 面 临的 问题 。 对 于开发 商来 说 , 在选 择空 调 系统 即要 经济 但 也要 满 足适 用 的要 求 , 特 别是 我 国越来 越 重视 环保 、 节 能 的大 环境 下 , 如何 选 择合 适 的 空调 系统 成 为了开 发商 需 要解 决 的重要 问题 之一 。 本 文 通 过工 程 实例 介 绍 在选 择 空 调 系统 的 过 程 中通 过 技术 比对 和 经 济 比较 等方 法选 择适 合 自身 工程 的 空调 系统 。
施工 技术 与应 用
瞳髓囫圈
地源 热泵 空调 系统在工程应 用 中的技术经济分析
摘要: 在 环保 、 节 能等 可再 生 能源利 用 的技 术 中地 源热 泵 空调 系统 的 应用越 来 越被 社 会所 重视 。 国家 和各 地 方政府 采 用有 效 的 政策, 鼓 励在 工 程 中应用 地源 热 泵系 统 , 其 发挥 的节 能 、 环 保 的效 益逐 渐 被 人们 认 可 。本 文 通过 宁 波地 区某 商务 办公 楼 采用 地 源热

地下水源热泵系统运行的技术经济分析

地下水源热泵系统运行的技术经济分析

地下水源热泵系统运行的技术经济分析

摘要:地下水源热泵系统作为一种新型的可再生能源利用技术,其应用和发展具有广阔的前景。本文对地下水源热泵的原理和形式作了详细的介绍,并从地下水源热泵系统的性能系数、节能性和环保性方面阐述了水源热泵系统的优越性。同时本文采用费用年值法对地下水源热泵系统进行了技术经济分析,得出地下水源热泵系统经济方面的可行性。

关键字:地下水源热泵;性能系数;节能性;环保性;经济

中图分类号:te08 文献标识码:a 文章编号:

1引言

随着热泵技术的长足发展和逐步完善,许多原先不曾考虑或者认为根本不可能的低位环境冷热源开始被越来越多的工程技术人员和专家学者所注意,例如城市污水、海水、地表江河湖水、地下水等等[1]。地下水作为一种新的可再生能源,其研究和发展不容小觑。

2地下水源热泵系统的简介

2.1地下水源热泵系统的工作原理

地下水源热泵系统是以地下水作为冷热能的载体,将地下水中和赋存地下水的土壤中的冷热能从地下提取出来,作为热泵机组的换热器的冷热源。在冬季利用热泵吸取地下水中的热量向建筑物供暖;在夏季热泵吸取地下水中的冷量向建筑物供冷。传统的空调系统需要有冷源和热源,而水源热泵系统包括地下水源热泵系统,只

需通过改变地下水或其它的水源进入热泵机组不同的换热器(蒸发器和冷凝器)来达到一套系统即可供热又可供冷的目的。

2.2地下水源热泵系统的分类

根据地下水与热泵机组之间有无换热器,将地下水源热泵系统分为开式系统和闭式系统。开式地下水源热泵系统是地下水与每台热泵机组直接换热。由于可能导致管路阻塞和腐蚀,不建议采用开式地下水源热泵系统。闭式地下水源热泵系统是地下水与热泵机组热源侧循环水通过板式换热器换热。我们调查的沈阳市地下水源热泵系统均采用开式系统。

水源热泵技术在工程应用中的经济性分析

水源热泵技术在工程应用中的经济性分析

水源热泵系统冬 季供暖原理图如下图 1 所示 水源热泵系统夏季制冷原理图如下图 2所示
地下水源热泵诞 生于 2 0世纪 3 0年代。凯姆勒 (e e) kml 和奥 r 格勒斯 贝 ( l b )在他们 所著 《 泵应用 》一 书中提到 ,到 Oge y s 热 14 9 0年美国 已安装 了 1 5台大型商业用热泵 ,其 中大部分是 以井

水源热泵系统的主要组成包括 中高温水源热泵机组、常温水 外平均风速为 2 s . m/,冬季室外平均风速为 1 m s 2 . /。根据西安地 源热泵机组 、冷却塔 、板式交换器、水 泵等组成部 分。根据 上述 8
区设计用室外气象参数, 最低设计室外温度一℃ , 5 以及国家有关暖 原理 图应用热泵技术,既可供 暖又可制冷一机多用,将采暖和制 通、空调 的相关规范 ,结合该校提供的相关资料 , 按住宅室内温 冷分期实施 ,并对地热井进行综合梯级利用。 通过~台流量 8 m / 0 h和扬程 5m 的水泵或者两台出水流量 0 度达 1 o士 ℃进行设计。该校现有 2 1m 地热井一眼,出水温度 8C 2 08 各为 5 m 0 / h和扬程 5 m 的水泵 ,将储水池中 4 ℃的地 热水通过 0 6 7 ℃ ,出水量 8m3 :2 0 冷水井两眼 ,出水量为 8 m3 。 0 0 / 0m h 0 / h 分水器采用地覆盘管供应学生公寓、教学楼供 暖面积 35万 m . 。 2 供暖与制冷原理 . 2 冬季采暖室外设定温度 为.℃ ,住宅楼和教学楼室内采暖温度设 5 地下水源热泵地下水总水量的确定是基于建筑物空调冷负荷 6 2 ℃。 一次水 7 ℃/0 , 0 6 ℃ 流量 6 I3 OI/ l 与热负荷的。热泵地下埋管最大释热量与最大吸热量的确定也是 定为 1~ 0 采暖供水 回水温度 : h 二次水 6 ℃/6 , : O 4 ℃ 流量 4 ~ 0 /。地覆采暖供水温度 4 。 0 5m h 6C, 基于建筑 物空调冷负荷与热 负荷的。 由此可见 , 建筑物空调 冷负荷

水源热泵 可行性研究报告

水源热泵 可行性研究报告

水源热泵可行性研究报告

一、水源热泵技术原理

水源热泵是一种基于热泵原理的供暖和制冷系统。其工作原理是通过地下水、湖泊水、河

流水等水源中的低温热能,利用热泵技术将其升温或降温,然后输送至建筑物内部,实现

取暖或制冷。水源热泵系统主要由水源换热器、蒸发器、压缩机、冷凝器等组成。其优势

在于可以利用水源中的低温能量,实现高效供热和供冷,且无污染、低碳环保。

二、水源热泵的优势

1. 高效节能:水源热泵系统可以充分利用水源中的低温能量,实现高效供热和供冷,节能

效果显著。

2. 环保清洁:水源热泵系统无需燃烧燃料,不会产生废气、废水等污染物,对环境友好。

3. 稳定可靠:水源热泵系统采用闭路循环工作原理,稳定性高,运行可靠。

4. 节省空间:水源热泵系统不需要安装室外机组,可节省室外空间,美化建筑外观。

5. 兼顾取暖和制冷:水源热泵系统不仅可以供暖,还可以制冷,满足不同季节和天气需求。

三、水源热泵的劣势

1. 资金投入大:水源热泵系统需要建设水源换热器、管道系统等设施,投资成本相对较高。

2. 依赖水源条件:水源热泵系统的运行效果和效率受到水源质量和温度的影响,对水源条

件有一定要求。

3. 维护管理复杂:水源热泵系统需要定期维护和管理,需要专业人员进行操作和维修。

四、水源热泵的市场前景

水源热泵作为一种清洁、高效、低耗的取暖和制冷技术,受到政府、企业和消费者的青睐。随着环保意识的提高和能源危机的日益加剧,水源热泵有着广阔的市场前景。尤其是在北

方地区,水源热泵系统的应用前景更为广阔,可以有效解决供暖难题。

五、水源热泵的成本效益分析

污水源热泵系统的技术经济性和其应用潜力分析

污水源热泵系统的技术经济性和其应用潜力分析
2 0 1 3. NO . 0 4
机 械 与 自动 化
J o u ma l o f He n a n Sc i e n c e a n d Te c h n o l o g y
污 水 Βιβλιοθήκη Baidu 热 泵 系 统 的 技 术 经济 性 和 其 应 用 潜 力 分析
李 红伟 张 楠 韩 赛 赛 ( 1 . 洛 阳一拖华建工程设计有 限公 司, 河南 洛阳 4 7 1 0 0 3 ; 2 . 机械工业第六设计研究院有限公 司, 河南 3 . 洛 阳一拖 华建工程设 计有限公 司, 河南 洛阳 4 7 1 0 0 3 )

三 污 水 源 热 泵 系 统 的 技 术 经 济 性 当前 , 国内污水 排放量 日益增 多 , 污水 的排放相 对集 中 , 该现状为污水源热泵的利用提供 了保证 , 资料显示给 6 0 0万吨
污水降温 3 ℃, 则可获得相当于燃烧 6 0万 吨煤所 产生 的热 量 , 所以 , 其 可以带来更高 的经济效 益 , 该 系统 以城 市污水 为冷 热 源, 无需 消耗燃煤 、 燃 油等一 次性 能源 , 运 行过 程 中中无烟 气 粉尘 、 废液 、 废渣等污染 物质 , 这 种性 能可 在很 大条件 下改 善 城市大气环境和地 面环 境。与其 它供 热设备 相 比 , 污水源 热 泵有很多的优势 : 我 国年污水 排放量 达 4 6 4亿 I T I , 与 燃煤 、 燃 油、 燃气等锅炉房系统相 比, 节省用煤量 0 . 3 3亿 吨。以全 国年 总能耗 3 0亿吨标煤来计算 , 达到 了 1 . 1 %, 若按暖通空调 的一 次能源消耗量 1 0亿吨标煤计算 , 达3 . 3 %, 同时每年可减少 排 放量达 7 2万吨。另外 , 污水源 热泵系统将 污水 热能连 同热 泵 机组本身产生 热能一并转移 到室 内, 能效 比高达 4 . 5— 6 . 0 , 能 源利用率是电采暖的 3— 4倍 , 夏 季冷凝 温度 低 , 比传 统 中央 空调 节省 3 0%一 4 0 %的运行 费用 , 且污水 源热 泵系统无需设 冷却塔 , 利用 的是城市原生污水 , 节约 了大 量水资 源的 同时又 创造 出新 的清洁型能源 。 四 污水 源热泵系统的应用潜 力 随着 能源 和环境 的问题 日益加重 , 在满 足人 们健康 、 舒适 要求 的前 提下 , 如何合 理利 用 能源 , 节能 减排 、 保 护环境 和 降 低能耗已成 为人 们迫切 需要 解决 的焦点 问题 , 污水 源 热泵技 术将成为 既节 能又环保及舒适卫 生的最为 活跃和最 为有效 的 供 暖供冷 方式 。面对全 球性 的能源 短缺 问题 , 我 国政府 对 污 水源热泵技术 的应用高 度重视 , 在 鼓励 和推 广原 生污水 源热 泵技术 的研究应用方面 已出台了一些相 关政策 。由于我 国地 域辽 阔 , 各地 区气候差 异较 大 , 地质 状况错 综 复杂 , 全 面推广 应用污水源热泵技术还需要对许 多技术 难题进行 研究 。在 能 源短 缺和环境危 机 日益 严重 的情况 下 , 使用 以污水 作 为热源 的热泵 系统来代替传统 的燃油气炉是 一种 可行 的节 能改造方 案, 也将成为今后发展的必然趋 势。

深井水源热泵技术经济分析

深井水源热泵技术经济分析

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污水源热泵系统在电厂中应用的技术经济分析

污水源热泵系统在电厂中应用的技术经济分析
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Abs t r a c t: Wi t h t h e o e e u r r e n e e o f i n c r e a s i n g l y s e r i o us e n v i r o n me n t a l c r i s i s ,e n e r g y i s b e c o mi n g l e s s a n d l e s s,a n d i n d u s t r i a l p o l l u t i o n a l s o ma k e s o u r l i v i n g e n v i r o n me n t wo r s e .T he d e v e l o p me n t o f n e w a n d r e n e wa b l e e ne r g y i s t h e
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地下水源热泵系统运行的技术经济分析

摘要:地下水源热泵系统作为一种新型的可再生能源利用技术,其应用和发展具有广阔的前景。本文对地下水源热泵的原理和形式作了详细的介绍,并从地下水源热泵系统的性能系数、节能性和环保性方面阐述了水源热泵系统的优越性。同时本文采用费用年值法对地下水源热泵系统进行了技术经济分析,得出地下水源热泵系统经济方面的可行性。

关键字:地下水源热泵;性能系数;节能性;环保性;经济

1引言

随着热泵技术的长足发展和逐步完善,许多原先不曾考虑或者认为根本不可能的低位环境冷热源开始被越来越多的工程技术人员和专家学者所注意,例如城市污水、海水、地表江河湖水、地下水等等[1]。地下水作为一种新的可再生能源,其研究和发展不容小觑。

2地下水源热泵系统的简介

2.1地下水源热泵系统的工作原理

地下水源热泵系统是以地下水作为冷热能的载体,将地下水中和赋存地下水的土壤中的冷热能从地下提取出来,作为热泵机组的换热器的冷热源。在冬季利用热泵吸取地下水中的热量向建筑物供暖;在夏季热泵吸取地下水中的冷量向建筑物供冷。传统的空调系统需要有冷源和热源,而水源热泵系统包括地下水源热泵系统,只需通过改变地下水或其它的水源进入热泵机组不同的换热器(蒸发器和冷凝器)来达到一套系统即可供热又可供冷的目的。

2.2地下水源热泵系统的分类

根据地下水与热泵机组之间有无换热器,将地下水源热泵系统分为开式系统和闭式系统。开式地下水源热泵系统是地下水与每台热泵机组直接换热。由于可能导致管路阻塞和腐蚀,不建议采用开式地下水源热泵系统。闭式地下水源热泵系统是地下水与热泵机组热源侧循环水通过板式换热器换热。我们调查的沈阳市地下水源热泵系统均采用开式系统。

3地下水源热泵系统的优越性

3.1 地下水源热泵系统的性能系数

冬季气温在0℃以下时,甚至最冷的时候,地下水仍可保持10℃左右,夏季气温在30℃以上时,仍可保持25℃左右,一年四季比较稳定。不像空气源热泵受环境温度影响较大,在夏季,当室外温度达到40℃时,由于换热效率的降低,冷量将下降20%~40%;在冬季,当室外温度下降到-10℃时,供热量将下降到15%~30%,而且要

反复地冲霜来保证机组的正常运行。同时,由于水的比热容比空气高,其热交换效率也高。因此地下水源热泵的制热性能系数要高于空气源热泵的制热性能系数。

经实测,机组在热泵工况下,蒸发温度为10℃,冷凝温度为65℃时,制热量为178.1KW,电机输入功率为59KW,供热性能系数达3.02[2]。

3.2 地下水源热泵系统的节能性

冬季地下水温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季地下水温度比环境空气温度低,制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。因此,与空气源热泵空调系统相比地下水源热泵系统具有良好的节能效果。

3.3 地下水源热泵系统的环保性

由于地下水源热泵机组一般使用电能,电能本身为一种清洁的能源,所以运行不产生污染物,对使用热泵地方的环境没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。

我国的电能主要是由燃煤火力发电提供,发电时消耗一次能源必然产生和排放污染物和温室气体二氧化碳。消耗电能本身虽然不产生污染物,但发电造成的污染必须考虑的。热泵系统的能源利用效率高,少消耗电能,也就少向环境排放了污染物,对全球的环境保护有积极的意义。

4 地下水源热泵系统的经济性

4.1 计算的初始信息

4.1.1 计算对象

选择沈阳市一建成投入使用的住宅为计算对象,供暖最大热负荷取70 W/m2,空调最大冷负荷取60 W/m2。

4.1.2 气象参数

冬季采暖室外计算温度:-19℃;夏季通风室外计算温度:28℃;冬季通风室外计算温度:-12℃;夏季通风室外平均风速:2.9 m/s;冬季通风室外平均风速:3.1m/s,夏季空调室外计算温度:31.4℃;夏季大气压:100.07kPa, 冬季大气压:102.08kPa[3]。

4.2 经济评价方法和各方案的经济评价

4.2.1 经济评价方法

由于本文选定的各个方案具有不同的寿命周期,所以本文采用费用年值法对各个采暖系统进行经济性评价比较。计算公式如下:

(4-1)

式中:Ac——费用年值,元;

Ci——初投资,元;

Ck——年运行费用,元;

n——使用年限, 年;

i——回收系数,取10%。

该方法以系统的年度费用为判别依据,年度费用最低方案即为最优设计方案。由于该方法概念明确计算方法通用简便,因此,在实际工作中得到了普遍的应用。

4.2.2 各方案的费用年值比较

初投资和年运行成本是两种不同性质的投资费用,仅仅一个方面是不能评判一个方案的优劣的。而费用年值是两个方案的结合,因此需要采用费用年值法比较各个方案的。费用年值最小的方案即为最佳方案。

各个方案的费用年值计算结果进行比较如图4、图5所示:

图4 各个方案的费用年值比较图

图5 各个方案单位建筑面积的费用年值比较图

分析图4、图5,可以得出在这几种方案中,燃煤锅炉+冷水机组+户用热水器系统的费用年值最小,所以是该测试点工程的最佳方案。地下水源热泵空调系统费用年值287.71万元,单位建筑面积费用年值41.69元/m2,与燃煤锅炉+冷水机组+户用热水器系统相比高出6.68%,但与燃油锅炉+冷水机组+户用热水器、燃气锅炉+冷水机组+户用热水器系统相比,有一定的优势,费用年值分别比它们节省46.52%,36.28%的费用。

5结论

l)地下水源热泵与传统空调相比,具有性能系数高、节能和环保的优点。

2)从经济性上分析,地下水源热泵供暖系统的运行费用为四种方案中最低的,但是其年费用值仍然高于燃煤锅炉供暖+冷水机组+户用热水器系统,却低于燃油锅炉和燃气锅炉供暖+冷水机组+户用热水器系统系统,主要原因是由于地下水源热泵供暖系统所需的热泵机组购置费高,很大程度增加了其成本。

3)在地下水源比较丰富的地区,建议采用地下水源热泵系统。

参考文献

[1]孙德兴,吴荣华,张承虎,刘志斌.开发水源技术解决热泵发展的瓶颈问题〔J〕.中国勘察设计,2006,21(5):30-32.

[2]吕灿仁,杨昭,马一太等利用变电站废热的热泵系统开发研究及其效益分析制冷技术,1992,(1)

[3] 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019一2003)[s]

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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