直燃机与地源热泵对比
某商务园区地源热泵与燃气锅炉运行成本对比分析
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某商务园区地源热泵与燃气锅炉运行成本对比分析摘要针对某商务园区多能互补项目中的地源热泵和燃气真空热水锅炉运行工况进行监测,重点研究了地源热泵和燃气真空热水锅炉在输出单位吉焦热量时成本的对比,以此为基础,确定了该项目最经济的运行模式。
关键词地源热泵燃气真空热水锅炉锅炉效率热泵COP 经济性对比0 引言近年来在国家节能减排的号召下,地源热泵技术由于其同时具备节能、高效且对环境友好的优势,越来越受到人们的重视[1-5]。
北京市昌平区某商务园区多能互补项目中就设置了地源热泵和燃气真空热水锅炉两种热源,本文以该项目中的地源热泵和燃气真空热水锅炉为研究对象,通过对比两种热源在不同时间段输出同样热量的情况下的成本,确定了不同时段的成本最低的运行方式,为项目的节能增效提供了合理的建议。
1 项目概况该商务园区总建筑面积为241244 m2,设计供能面积169400 m2,其中办公、商业、气候中厅(气候缓冲区)供能面积119400 m2,商品房、公租房供能面积50000 m2。
该项目为冷热两联供项目,主要供能系统包括螺杆式地源热泵机组2台、离心式电制冷机组3台、燃气真空热水锅炉2台,另配置附属冷却塔、循环水泵、板式换热器及连接管道等用于供应园区内冷、热负荷。
该项目中地源热泵名义制热输入功率为327.9 kW,名义制热量为1354.4 kW,额定COP为4.13;燃气热水锅炉额定供热量为4900 kW,额定负荷热效率94%。
该项目目前实际运行中,供冷季时,优先采用地源热泵运行提供供冷负荷,电制冷作为补充;地源热泵排热存入地下土壤中,冬季供热提供免费的热源;供热季时,根据制热成本,当地源热泵成本低于燃气锅炉时优先采用热泵运行提供供热负荷,燃气锅炉承担剩余负荷;当地源热泵成本高于燃气锅炉时仅采用燃气锅炉供热。
2 经济性对比分析必要性由于燃气锅炉使用天然气作为能源供热,而地源热泵使用电能作为能源供热,两者的供热成本必然不同。
地源热泵与水冷螺杆+燃气锅炉运行费用比较
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桃园广场地源热泵与水冷螺杆+燃气锅炉运行费用比较
1、运行费用计算
1.1、计算方法及依据
A、空调在100%、75%、50%、25%负荷率下运行时间占系统全部运行时间的比率,参照GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》中夏热冬冷地区IPLV计算公式中系数的取值,分别取为2.3%、38.6%、47.2%、11.9%;
B、空调系统设定夏季运行5个月,冬季运行3个月,平均每天运行10小时;
C、电价按照1元/kWh,天然气按3.85元/m3计算;
D、空调冷负荷327KW,热负荷350KW;
E、制冷EER地源热泵取5.4,水冷机组取5.0,制热COP地源热泵取4.2,锅炉效率取89%,天燃气热值取8600kcal/m3;
F、由于末端、水泵基本相同,故仅比较主机(含锅炉)运行费用。
1.2、地源热泵运行费用计算
1.3、水冷机组+燃气锅炉运行费用计算
1.4两种空调系统运行费用对照表
2.环境效益分析
本工程采用的地源热泵系统可替代常规空调的冷却塔及锅炉,可避免夏季冷却塔的噪音污染及冷却水的蒸发及飞溅损失,并可避免军团菌等疾病;冬季地源热泵系统避免了锅炉燃烧产生的大气污染。
地埋管地源热泵系统是封闭式系统,仅与土壤进行热交换,其间并没有与地下水存在质的接触,不会对地下水造成污染。
美国环境保护署(EPA)评估:每安装90kW 地源热泵空调相当于:减少12辆汽车的温室气体排放;种植6000平方米的树;本工程相当于减少46辆汽
车的温室气体排放;种植242463平方米的树。
土壤源热泵工程实施后,本工程节能减排效果如下表:
千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。
直燃机,中央空调,地热能供热对比分析
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地热能、中央空调、天然气直燃机供暖方式的对比分析一、前言近几年来,随着我国工业产业的飞速发展,国民经济得到了很大的提升,国民的生活水平也得到了很大的改善。
越来越多人的关注焦点由原来的衣食住行转移到环境保护与能源利用上来,国家更是注重新能源的开发与利用,尤其是在“十三五”更是明确提出加快改变生态环境,利用新能源和清洁能源来取代传统的供热方式。
那么地热能、中央空调、天然气直燃机在供热方面又有何优缺点呢?二、原理及特点分析燃气直燃机直燃机就是指以燃气、燃油为能源,通过燃气(油)直接在溴化锂吸收式机组的高压发生器中燃烧产生高温火焰作为热源,利用吸收式制冷循环的原理,制取冷热水,供夏季制冷和冬季采暖用或同时供冷水和热水。
其机组主要有以下优点:1.以溴化锂水溶液为工质,其中水为制冷剂,溴化锂为吸收剂。
2.制冷量范围广,在20%--100%的负荷内可进行冷量的无级调节,并且随着负荷的变化调节溶液循环量,有优良的调节性能。
3.对外界条件的变化适应性强,可在蒸汽压力0.2—0.8MPa(表);冷却水温度20--35℃;冷冻水温度5--15℃的范围内稳定运行。
4.用户不需要另设锅炉房或蒸汽外网,只需少量电耗和冷却水系统。
也有以下缺点:1.气密性要求高,真空度难以保障;机组运行时会产生如氮、氧等不凝性气体,需及时排出,否则会使机组内真空下降,但通过抽气装置排出这些不凝性气体时,同时也将冷剂蒸汽排出,久而久之溴化锂溶液浓度升高,导致机组容易结晶一旦结晶,消除需2~4天。
2.运行时存在腐蚀现象:因为溴化锂机组用溴化锂溶液为制冷剂,溴化锂是盐溶液在高温时对换热管易产生微孔腐蚀,使机组真空度下降,影响机组制冷,另外,燃油型机组会硫化腐蚀,蒸汽型机组因蒸汽含氧,在放热后变成水时会产生微量氧化腐蚀,这种情况在机组启停时最严重,久而久之会使传热管结垢降低制冷量,所以溴化锂机组的,冷量衰减较大。
3.一机多用,用名无实:溴化锂机组可同时进行供热与制冷,但在燃烧器容量一定的情况下满足供热,则必须用于制冷的溴化锂温度降低导致制冷时易结晶 否则便加大燃烧器型号,增大投资。
【i学习】地源热泵、燃气、燃煤、空气源热泵对比分析
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【i学习】地源热泵、燃气、燃煤、空气源热泵对比分析【i学习】地源热泵、燃气、燃煤、空气源热泵对比分析一、什么是地源热泵我们先来简单的认识一下什么的地源热泵,地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术,是热泵的一种,热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。
地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。
通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的。
地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力,冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内,夏季再把地下的冷量转移到建筑物内,一个年度形成一个冷热循环。
二、一般比较地源热泵中央空调和传统中央空调相比,最大的特点就在于它的节能性,这也是很多用户不顾高额初投资选择地源热泵中央空调的原因,地源热泵除了节能外,还有很多的优点,我们可以通过与传统中央空调的对比来分析地源热泵到底具有哪些优势,为什么如此深受用户青睐。
地源热泵中央空调与传统中央空调对比:环境保护从土壤源热泵的整个运行原理来看,土壤源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调,不管是冬季还是夏季的运行,都不会对建筑外大气环境造成不良影响。
而普通中央空调系统,将废热气或水蒸气排向室外环境,无一例外的都对环境造成了极大的污染。
以地球表面浅层地热资源作为冷热源,利用清洁的、近乎无限可再生的能源,符合可持续发展的战略要求。
地源热泵中央空调与传统中央空调对比:运行效率对于普通中央空调系统,不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组,无一例外的要受外界天气条件的限制,即空调区越需要供冷或供热时,主机的供冷量或供热量就越不足,即运行效率下降,这在夏热冬冷地区的使用就受到了影响。
而土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地,而大地的温度很稳定,不受外界空气的变化而影响运行效率,因此,土壤源热泵的运行效率是最高的。
地源热泵中央空调与传统中央空调对比:经济方面地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一体。
地源热泵在节能环保中的作用
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地源热泵在节能环保中的作用地源热泵是一种利用地下储能来进行供暖、制冷和热水的能源装置。
它是一种高效节能的取暖系统,对环境保护也起着重要作用。
下面将详细介绍地源热泵在节能环保中的作用。
首先,地源热泵可以有效地节约能源。
它以地下的热能为能源,比传统的供暖系统能有效节约能源40-70%。
地下温度相对稳定,地源热泵能够稳定地提供热能,在冬季供暖中非常高效。
而且,地源热泵在夏季制冷时,还能回收热能用于供暖,节约热能的同时降低了电力的使用量,提高了能源的利用效率。
其次,地源热泵对空气质量的改善起到了积极的作用。
相比传统的燃煤取暖方式,地源热泵不产生任何燃烧产物,不会产生空气污染物、灰尘、废气等污染物,减少了对大气环境的污染。
同时,地源热泵也不需要明火燃烧,减少了火灾事故的发生概率,提高了居民的安全性。
再次,地源热泵能够有效减少温室气体的排放。
传统的取暖设备主要依赖煤、油等化石燃料,而地源热泵采用了可再生的地能,减少了对化石燃料的需求,降低了温室气体的排放。
据统计,每年使用地源热泵供暖可以节约二氧化碳排放约2-3吨,减少甲醛、二氧化硫等有害气体的排放量,改善了大气环境。
此外,地源热泵还具有耐久性和可靠性。
它的核心部件是地下的地热换热器,由于地下温度相对稳定,所以地源热泵的运行非常可靠,寿命较长。
相比之下,传统的取暖设备如锅炉、电暖器等寿命较短,需要经常更换和维修,造成了能源和资源的浪费。
而地源热泵不仅减少了设备的维修成本,还减少了对设备的废弃物的排放,从而保护了环境。
最后,地源热泵的使用对于可再生能源的推广起到了重要作用。
使用地源热泵可以减少对电力的需求,提高了电力的利用效率。
随着地源热泵的普及,对可再生能源如太阳能、风能等的需求也会增加,从而推动了可再生能源的发展和应用。
总之,地源热泵在节能环保中发挥着重要的作用。
它能够节约能源、改善空气质量、减少温室气体的排放,同时具有耐久性和可靠性。
地源热泵的发展和应用不仅可以提高人们的生活质量,还可以保护环境,促进可持续发展。
地源热泵与其他空调系统的比较
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水源热泵与其他空调系统的比较一、几种空调方式运行原理及特点1、溴化锂吸收式冷热水机组溴化锂吸收式冷热水机组是以溴化锂为吸收剂,以水为制冷剂,通过水在低压下蒸发吸热而进行制冷的。
常见的溴化锂吸收式制冷机有:单效、双效和直燃式三种。
单效溴化锂吸收式制冷机的主要部件有发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器以及热交换器、屏蔽泵等。
双效吸收式制冷机有高压和低压两个发生器,其他则基本上和单效溴化锂吸收式制冷机组一样。
直燃式冷热水机组实际上是双效吸收式制冷机的另一种形式,其高压发生器的热源不是用高压蒸汽而是用燃气直接燃烧加热,高压发生器实际上是一个火管锅炉,用燃气直接加热溴化锂稀溶液,而产生的冷剂蒸汽作为低压发生器的热源用。
溴化锂吸收式冷热水机组特点:(1)制冷剂为水,而水是在高真空的情况下蒸发,其真空度是靠溴化锂溶液不断吸收蒸发的水分而保持的。
(2)冷水温度必须高于零度,为了运行的安全,冷水出口温度不宜低于3~5℃。
发生器通过加热溴化锂稀溶液,使该溶液得到浓缩后又回到吸收器使用,故溴化锂吸收式制冷必须具备热源。
一般宜用在有廉价的燃料、热源和废热的场合。
(3)冷却水用量比压缩式制冷机大。
(4)除冷剂和溶液循环泵外,基本上无运转部件,所以运行平稳,振动和噪声小。
(5)设备体积大,耗用金属多,故设备价格偏高,设备的工艺要求极严,维护保养要求较高。
(6)溴化锂溶液对于金属,特别是黑色金属,在接触空气的情况下具有强烈的腐蚀性,故一定要保证设备的良好密封性能,并对腐蚀问题给予特别的重视,一般在溴化锂溶液中添加铬酸锂和氢氧化锂作为缓蚀剂。
(7)溴化锂吸收式空调主机寿命较短,约为10年。
(8)溴化锂吸收式空调系统需设空调机房,且其面积较大;冷却塔占用屋面面积,油罐占地。
(9)有水资源消耗,约为冷却水循环水量的2%~5%。
(10)驱动能源为油或气,有燃烧污染,有一定噪音。
2、空气源热泵(风冷热泵)机组空气源热泵也就是利用空气作冷热源的热泵,在供热工况下将室外空气作为低温热源,从室外空气中吸收热量,经热泵提高温度送入室内供暖。
直燃机与水源热泵对比
![直燃机与水源热泵对比](https://img.taocdn.com/s3/m/d1ec943f376baf1ffc4fad22.png)
直燃机与水源热泵比较中央空调作为建筑的心脏设备,解决方案的选择非常重要。
作为近年来国内一种新出现的中央空调解决方案,水源热泵有一定的优点:首先,其利用的是地下水或江、河、湖、海的冷水作为空调系统的冷却水带走热量,对于用户来说可以不用配备冷却塔等设备,简化了系统设置。
其次,相对于电冷机组来说,它还增加了供暖的功能。
这种方案从表面上看节省设备初投资,而且用户不需要为空调系统的冷却水支付费用,所以看上去还具有运行费用低的优势。
但是,中央空调方案的选择和实施是一项复杂的系统工程,它不能仅仅从几个方面来考虑,而是应该从一个全面的角度来看。
对于用户来说,选择中央空调的目的除了获得舒适的适用功能之外,还需要最佳的运行可靠性。
通过全面的分析,我们可以发现,水源热泵的方案具有相当大的局限性和不稳定性,相对于直燃机方案来说有许多不足之处:一、从初投资、运行费用上看,如果我们做个客观而全面的分析,就会发现水源热泵并不具有所宣传的那些优势:1、初投资——采用水源热泵方案整体投资实际上要高于直燃机方案。
不论采用哪种空调主机,末端所需要的费用都是相近的,我们主要比较的是主机设备以及为了满足主机的运行条件所支付的相关费用,虽然水源热泵有节省冷却塔投资和增加供热功能的优势,但相应增加的打井费用、深井水泵投资及伴生的电力投资(水源热泵配电量大,配电设施费用投入高。
用电将增加按变压器容量每千瓦每月15元的费用,这对于用电量大的水源热泵将又增加一笔运行费用)也是一笔不小的费用,此外打井等工程还需要进行专门的手续审批办理,这些都会增加方案实施的成本。
2、运行费用——水源热泵的运行费用在实际使用中要比厂家提供的数据更高。
作为一种新出现的中央空调设备,水源热泵的运行情况缺乏实践的检验,运行费用更只能根据厂家提供的数据进行估算,而这是缺乏实际使用数据支持的,优势理论上的估算与实际的使用会有很大的差别。
此外,地下水是开放式的,温度品位、PH值等各地不一,且经常变动,地面机组对这些因素是根本无法控制的,因此,容易造成机组的出力难于稳定与控制,也就很难对运行费用做出较准确地估算。
传统中央空调系统与直燃机及水环热泵空调系统的比较
![传统中央空调系统与直燃机及水环热泵空调系统的比较](https://img.taocdn.com/s3/m/abb6fe47dd36a32d7375816a.png)
很小
效率衰减很快,10年能衰减5%
很大
效率衰减很快,10年能衰减50%
较小
效率衰减很快,10年能衰减20%
空调品位
高
全空气系统易带新风及加湿功能,能更好保证室内空气质量。空调品位较高。
一般
风机盘管长期使用易生霉菌,室内空气循环易使人感到不适应,影响健康,加新风难,室内空气质量较差。
一般
风机盘管长期使用易生霉菌,室内空气循环易使人感到不适应,影响健康,加新风难,室内空气质量较差。
使用灵活
程度
很活
可同时实现制冷或制热功能使用灵活方便。
(达到五星级标准要求)
不灵活
只能单独实现制冷或制热。
(达到三星级标准要求)
不灵活
只能单独实现制冷或制热。
(达到三星级标准要求)
控制系统
简捷
控制方式相对简捷实用,容易实现。故障较少维护方便。
较复杂
运行部件多,控制系统很复杂,维护量很大。
很复杂
运行部件多,控制系统相对较复杂,维护量相对较麻烦。
多台小机组分别启动,启动电流小。
较小
直燃机的燃烧机启动电流较小
大
大型主机启动电流大
使用寿命
长
20年
短
10年
较长
15年
能量调节性
很好
部分负荷能量调节好
差
40%以下负荷能量调节很难
一般
20%以下负荷机组会出现喘振
安全性
好
用电较为安全
差
燃油或燃气存在安全隐患
好
用电较为安全
管理难度
易
系统简单管理方便
难
系统复杂,控制点多
故障及维修
故障点少维修方便
地源热泵与直燃机空调系统初投资比较
![地源热泵与直燃机空调系统初投资比较](https://img.taocdn.com/s3/m/9bf9f0310066f5335a81213a.png)
400~520
热网(元/m2采暖面积)
100
冷却塔(元/kW冷量)
无
40~60
地下钻孔及埋管(元/kW)
800~1400
无
机房水泵、管道、控制等
基本相同(20~40元/m2)
建筑物空调末端
基本相同(100~160元/m2)
初投资概算比较(冷指标100W/m2)
1000W
35600kW
43000kW
效率
4.8
3.5
3.8
0.88
3.8
0.88
0.85
燃料耗量
/m2.h
0.021
0.029
0.0263
0.0115
0.0263
0.0115
0.01
/m2.季
13.23
28.02
16.57
11.27
16.57
18.52
16.1
燃料费用(元/m2.季)
6.6
14
8.29
节水:无冷却系统的飘水,不消耗水资源
5
缺点
考虑制冷机房与锅炉房,机房占地面积较大,增加占地面积与建筑费用约5万元;
运行费用高
冷却水飘水量大,损失水资源。
热源属于热力公司,受热力公司管辖和限制
接市政燃气系统,需要接口费用
需要交纳热力接口费用
考虑烟囱的排烟污染,机房的位置选择受限制
6
使用寿命
20年
20年
序号
分项名称
方案一
方案二
方案三
冷热源设备
地源热泵机组
普通空调+燃气热水锅炉
普通空调+集中供暖
1
初投资(元)
地源热泵与其他空调系统的比较
![地源热泵与其他空调系统的比较](https://img.taocdn.com/s3/m/e576a392551810a6f52486f4.png)
水源热泵与其他空调系统的比较一、几种空调方式运行原理及特点1、溴化锂吸收式冷热水机组溴化锂吸收式冷热水机组是以溴化锂为吸收剂,以水为制冷剂,通过水在低压下蒸发吸热而进行制冷的。
常见的溴化锂吸收式制冷机有:单效、双效和直燃式三种。
单效溴化锂吸收式制冷机的主要部件有发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器以及热交换器、屏蔽泵等。
双效吸收式制冷机有高压和低压两个发生器,其他则基本上和单效溴化锂吸收式制冷机组一样。
直燃式冷热水机组实际上是双效吸收式制冷机的另一种形式,其高压发生器的热源不是用高压蒸汽而是用燃气直接燃烧加热,高压发生器实际上是一个火管锅炉,用燃气直接加热溴化锂稀溶液,而产生的冷剂蒸汽作为低压发生器的热源用。
溴化锂吸收式冷热水机组特点:(1)制冷剂为水,而水是在高真空的情况下蒸发,其真空度是靠溴化锂溶液不断吸收蒸发的水分而保持的。
(2)冷水温度必须高于零度,为了运行的安全,冷水出口温度不宜低于3~5℃。
发生器通过加热溴化锂稀溶液,使该溶液得到浓缩后又回到吸收器使用,故溴化锂吸收式制冷必须具备热源。
一般宜用在有廉价的燃料、热源和废热的场合。
(3)冷却水用量比压缩式制冷机大。
(4)除冷剂和溶液循环泵外,基本上无运转部件,所以运行平稳,振动和噪声小。
(5)设备体积大,耗用金属多,故设备价格偏高,设备的工艺要求极严,维护保养要求较高。
(6)溴化锂溶液对于金属,特别是黑色金属,在接触空气的情况下具有强烈的腐蚀性,故一定要保证设备的良好密封性能,并对腐蚀问题给予特别的重视,一般在溴化锂溶液中添加铬酸锂和氢氧化锂作为缓蚀剂。
(7)溴化锂吸收式空调主机寿命较短,约为10年。
(8)溴化锂吸收式空调系统需设空调机房,且其面积较大;冷却塔占用屋面面积,油罐占地。
(9)有水资源消耗,约为冷却水循环水量的2%~5%。
(10)驱动能源为油或气,有燃烧污染,有一定噪音。
2、空气源热泵(风冷热泵)机组空气源热泵也就是利用空气作冷热源的热泵,在供热工况下将室外空气作为低温热源,从室外空气中吸收热量,经热泵提高温度送入室内供暖。
地源热泵工作原理
![地源热泵工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/23f36e34ae1ffc4ffe4733687e21af45b207fe7a.png)
3 地源热泵的类型:
源热泵技术包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河 水方式等,抽取湖水或江河水方式造价最低,埋管方式最贵,但最好。 只要有足够的场可地埋设管道(地下冷热交换装置)或政府允许抽取 地下水的就应该优先考虑选择地源热泵中央空调。地源热泵中央空调 如此节能是应为地源热泵技术借助了地下的能量,地下的能量还是来 至于太补水
电能能源利用系数为3.8-4.5
燃油或燃气能源利用系数80%
夏季:电能利用系数为3.5-3.8 夏季:电能利用系数为3.5-3.8
冬季燃油或燃气80%
冬季90%
无燃烧污染,水资源不和制冷 有燃烧污染,有一定的噪音和 有燃烧污染,有一定的噪音和 无燃烧污染,夏季有一定的噪
夏季地源热泵工作原理
夏天热泵中制冷剂逆向流动,与用户换热的冷凝器变为蒸发器从 集水器中的低温水(7 -12 ℃)提取热能,与地下循环液换热的蒸发 器变为冷凝器向地下循环液排放热量,循环液中热量再向地下低温区 排放,如此循环往复连续地向用户提供7 -12 ℃ 的冷水。
2 地源热泵技术特点:
①地源热泵环保特性:使用电力,没有燃烧过程,对周围环境无污 染排放;不需使用冷却塔,没有外挂机,不向周围环境排热,没有热 岛效应,没有噪音;不抽取地下水,不破坏地下水资源。
剂接触,水没有污染
水霉菌污染(冷却塔)
水霉菌污染(冷却塔)
音和水霉菌污染(冷却塔)
需要一定量的水资源
机房需要设置自动安全报警系 统
需要设置两套机组和人员,运 行维护复杂锅炉房需要设置自 动安全报警装置
天然气燃烧与丹特卫顿地源热泵运行费用对比
![天然气燃烧与丹特卫顿地源热泵运行费用对比](https://img.taocdn.com/s3/m/1a1c619ddd88d0d232d46a05.png)
天然气燃烧与丹特卫顿地源热泵对比地源热泵特点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(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
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、湖泊中吸收太阳能、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,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,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%,因此要节能和节省运行费用40%左右。
另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
据美国环保署EPA估计,设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
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40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它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。
该装置的运行没有任何污染,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。
4.一机多用,应用范围广地源热泵系统可供暖、空调,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;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、空调。
此外,机组使用寿命长,均在15年以上;机组紧凑、节省空间;维护费用低;自动控制程度高,可无人值守。
地源热泵与其他空调系统比较
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水源热泵需要保证回灌水的质量数量以保护地下水资源。
主机噪声50~85dB(A),对周围环境可能影响,冷却塔会产生噪声污染。
螺杆离心机组噪声75~90dB(A),机房需隔音处理;冷却塔对周边会产生噪声污染。
主机噪声70~85dB(A),对周边会产生噪声污染
主机噪声65~80dB(A),对周边会产生噪声污染
地源/水源热泵与其它空调系统综合比较
比较项目
水源/地源热泵机组
Байду номын сангаас溴化锂直燃吸收式机组
冷水机组+热水锅炉
普通风冷热泵机组
变容量多联机组
普通家用空调
系统类型
电力驱动,蒸气压缩式循环,使用地下水、地表水、土壤为冷热源的冷热水机组
热力驱动,吸收式,制冷与采暖兼用机组
电力驱动,蒸气压缩式水冷冷水机组。采暖使用热水锅炉
主机紧凑,可灵活布置,且对场地要求低,机房设计简单易与建筑匹配,可节省机房投资。
主机个大体重,机房面积大且高度高;使用燃油燃气需要专门贮存场所及配置安保设施;同时冷却塔需较大就位空间,以上设计均会影响建筑总体布局,投资高。
主机房一般需隔音减震,另需专设锅炉房及配置安保设施;同时冷却塔需较大就位空间,以上设计均会影响建筑总体布局,投资高。
空调效果受户外环温影响大,而且送风温差大(如制冷送风8~12℃),不舒适,易得空调病
可提供满意的生活热水
可提供满意的生活热水
可提供满意的生活热水
冬天制热需频繁除霜,而且随外环温度降低,制热能力在衰减,总体制热效果不好
冬天制热需频繁除霜,而且随外环温度降低,制热能力在衰减,同时系统需定期进行回油制冷循环,导致制热效果差
主要保养是需定期对水系统换热器及管路进行清洗。
地源热泵与燃气辐射采暖设计的比较及发展
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地源热泵与燃气辐射采暖设计的比较及发展1. 引言1.1 地源热泵技术简介地源热泵技术是一种利用地下热能进行采暖和制冷的环保节能技术。
其工作原理是通过地下热水循环流动,在冬季吸收地下热能供暖,在夏季排出热能进行制冷。
地源热泵系统主要由地热井、地热泵、室内机组和地暖等组成。
地热井是通过钻探地下能源并进行热交换的管道,地热泵则是将地下热能转换为室内的热能。
室内机组则通过管道将热能传输到室内,实现供暖或制冷。
地源热泵技术具有环保、节能、稳定等优势。
由于地下的温度相对较稳定,能够提供持续且稳定的热能供应,使得地源热泵系统的能效比高于传统采暖方式。
地源热泵技术对环境无污染,不产生废气和废水,符合现代社会绿色环保的需求。
地源热泵技术在建筑采暖领域有着广泛的应用前景。
1.2 燃气辐射采暖技术简介燃气辐射采暖是利用燃气作为燃料,通过燃气采暖炉产生热量,将热量传递给辐射管或者辐射板,再由辐射器散发热量,以达到采暖的目的。
燃气辐射采暖系统通常由燃气采暖炉、燃气供应系统、辐射器等组成。
燃气辐射采暖具有供热速度快、温度可调节、使用便捷等特点,同时还具有较高的热效率和节能环保的特点。
在燃气辐射采暖系统中,燃气采暖炉是核心设备,其燃烧效率直接关系到采暖系统的供热效果和能源利用效率。
目前,燃气辐射采暖系统已经得到广泛应用,并逐渐成为家庭和商业建筑采暖的主要选择之一。
通过不断提高燃气采暖炉的燃烧效率和采暖系统的整体性能,燃气辐射采暖系统在节能减排和舒适性方面也有了进一步的提升。
燃气辐射采暖技术以其快速供热、调节方便、高效节能等优点受到广泛关注和应用,是一种具有较高实用价值和发展前景的采暖系统。
1.3 研究目的本研究旨在比较地源热泵与燃气辐射采暖技术的设计原理、优劣势以及发展情况,以期为相关领域的技术研究和应用提供参考。
具体研究目的包括:1. 探究地源热泵与燃气辐射采暖的设计原理对比,分析两种技术的工作原理、能耗情况和适用范围,揭示其在能源利用效率、环保性以及适用性方面的差异。
地源热泵与燃气辐射采暖设计的比较及发展
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地源热泵与燃气辐射采暖设计的比较及发展【摘要】地源热泵和燃气辐射采暖是当前常见的供暖系统,本文通过对两种设计的比较与发展进行分析。
在介绍了地源热泵与燃气辐射采暖设计的重要性,并阐述了它们的背景。
在详细介绍了地源热泵系统的工作原理及优势,以及燃气辐射采暖系统的工作原理及应用。
接着对两种设计进行了比较,探讨了它们的优缺点和现状。
最后展望了地源热泵与燃气辐射采暖设计的未来趋势,指出了发展前景。
在总结了地源热泵与燃气辐射采暖设计的优缺点,同时展望了未来的发展前景。
通过本文的分析,可以更好地了解和选择适合自己家庭的供暖系统,并为未来的发展提供一定的参考。
【关键词】地源热泵、燃气辐射采暖、设计、工作原理、优势、应用、比较、发展现状、未来趋势、优缺点、前景。
1. 引言1.1 介绍地源热泵与燃气辐射采暖设计的重要性地源热泵和燃气辐射采暖设计在当今社会中起着至关重要的作用。
随着人们对环境保护意识的增强和能源资源日益枯竭的情况,地源热泵和燃气辐射采暖设计成为了一种绿色、高效的采暖方式。
地源热泵利用地下储存的热能进行能源转换,以实现室内空气的供暖和热水的供应,不仅能够减少对传统能源的依赖,还能够降低能源消耗和减少对环境的影响。
而燃气辐射采暖系统采用燃气作为能源,通过辐射方式进行室内供暖,能够快速升温且热效率高,是一种广泛应用的采暖方式。
地源热泵和燃气辐射采暖设计的重要性在于提高能源利用效率、改善室内环境质量、降低对环境的污染。
通过合理设计和科学运用地源热泵和燃气辐射采暖系统,可以实现节能减排,保护环境的目的。
了解和研究地源热泵和燃气辐射采暖设计的重要性,对于促进绿色能源的发展和建设节能型社会具有重要意义。
1.2 阐述地源热泵与燃气辐射采暖设计的背景地源热泵与燃气辐射采暖设计是两种常见的采暖系统,它们在节能、环保和舒适性方面都有各自的特点。
地源热泵是一种利用地热能源进行供暖或制冷的系统,通过地下的地热能源来提供热量或冷量,不仅节能环保,还可以降低运行成本。
水源热泵和溴化锂直燃机对比20120613
![水源热泵和溴化锂直燃机对比20120613](https://img.taocdn.com/s3/m/8e28ea210722192e4536f643.png)
水源热泵空调系统与直燃溴化锂系统经济分析摘要介绍了水源热泵和直燃溴化锂系统的工作原理,结合一工程实例,对这两种机组的中央空调系统的运营费用和投资费用进行对比分析。
关键词水源热泵溴化锂直燃机节能初投资运行费用一、前言随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分,因此,设法减小这两部分能耗意义非常显著。
随着能源和环境问题的日益突出,如何高效地使用能源、回收各种余热和减小对环境的污染成为人们关注的焦点。
水源热泵就是一种用来解决能源和环境方面问题的极为有效的技术,因而近年来国内外发展极为迅速。
本文通过对一工程实例进行分析,根据实际数据对水源热泵空调系统与直燃式溴化锂机组进行了比较,并由此对水源热泵系统的几点结论。
二、两种空调系统介绍1. 水源热泵空调系统1.1 水源热泵空调系统工作原理作为自然现象, 能量总是从高温端流向低温端。
但如同水泵把水从低处提升到高处那样, 人们可以用热泵技术把热量从低温端抽吸到高温端。
所以热泵实质上是一种热量提升装置, 它本身消耗一部分能量, 把环境介质中储存的能量加以挖掘, 提高温位进行利用, 而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的1 / 3或更低, 这就使热泵节能的关键所在。
水源热泵机组的工作原理就是利用地球表面浅层地热能如地下水或地表水(江、河、海、湖或浅水池)中吸收的太阳能和地热能而形成的地位热能资源, 采用热泵原理, 通过少量的高位电能输入, 在夏季利用制冷剂蒸发将热量取走, 放热给环流的水, 由于水的温度低, 所以可以高效地带走热量; 而冬季,利用制冷剂吸收环流水的热量, 通过空气或水作为载冷剂提升温度后载冷凝器中放热给室内。
1.2 水源热泵的技术特点(1)高效、节能、运行费用低:我们在评价热泵机组和制冷机组的性能时常用到功效比一词, 用COP表示, 它的定义是系统输出的功率与所消耗的功率之比。
风冷热泵其COP 值一般在2. 0~ 3. 0之间, 而水源热泵, 国内产品在供热时COP值可达3. 5~ 4. 0, 供冷时活塞式机组为5. 0~ 5. 2, 螺杆式机组可达6. 0, 从这一点上看, 水源热泵可以被称作高效节能的供冷供热设备。
燃煤与地源热泵比较
![燃煤与地源热泵比较](https://img.taocdn.com/s3/m/729279f8fab069dc502201fb.png)
在全球能源日益枯竭和短缺的今天,国家不断鼓励开发利用新能源和可再生能源。
大同美亚新能源开发有限责任公司致力于改变传统采暖(冷)的方式,使其更加环保,更加节能。
本公司由美国美意集团提供世界领先的技术和设备,并以地源热泵中央空调领域的核心技术为基础,着力于小区、办公楼和别墅的制冷、供暖和供热水系统,使其符合国家绿色节能的标准,更好的推进节能减排的工作,从而达到节约能源,减少污染的效果。
随着经济的发展和人民的生活品质的不断提高,中国的能源消耗量也相应地提高,并且已经对我国的能源储备形成了威胁,能源危机迫在眉睫。
上个世纪90年代初期,随着经济的快速发展,中国已经成为仅次于美国的世界第二大能源消费国;同时也是世界最大的煤炭生产和消费国。
近年来,在一些城市中,夏季制冷和冬天采暖使用电力,造成夏季和冬季的用电量紧张,迫使部分城市的用户和工厂限时用电,电力紧张已经给人们的生产和生活带来了诸多不便;另外,煤价不断上涨,给广大用户增加了不少的经济负担,同时由于燃煤取暖所带来的冬季大气严重污染已引起政府和公众广泛关注。
与燃料锅炉供热系统相比,地源热泵具明显的优势。
锅炉供热只能将70~90%的燃料内能转化为热量,供用户使用,因此地源热泵要比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;与传统中央空调相比,传统中央空调夏季冷源(室外空气)温度在30℃以上,制冷效率低,而地源热泵系统以地下水和土壤为冷源,温度在20℃以下,制冷效率比传统中央空调高,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、加拿大及中、北欧趋活跃,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。
在中国的传统空调系统概念中,由于国家的经济发展状况和政策的影响,在相当长的时期中,北方一般以燃煤锅炉解决冬季取暖问题,在南方以水冷机组解决夏季制冷问题。
但是锅炉供暖需要大量的矿物燃料,燃烧后又产生大量的炉渣,燃料的运输和炉渣的清理、处理都要消耗大量的人力物力;同时燃料燃烧过程中产生大量的气体对环境造成一定的污染。
常用几种空调系统的比较
![常用几种空调系统的比较](https://img.taocdn.com/s3/m/40ce40986137ee06eef9181a.png)
空调系统比较说明以下分别就直燃型溴化锂空调系统、风冷热泵中央空调系统、水冷式冷水机组+锅炉系统和地源热泵中央空调系统作简单比较。
方案内容直燃型溴化锂空调系统风冷热泵中央空调系统水冷式冷水机组+锅炉系统地源热泵中央空调系统主机智能化程度空调系统复杂,需专人管理机房。
主机的制冷/制热切换需人工对阀门切换来实现全电脑自动控制,无需专人管理。
部分进口机可以对水泵进行控制。
需专人管理机房及锅炉房,但主机为全电脑自动控制。
需专人管理机房,但主机为全电脑自动控制。
如要达到无人值守实现电脑管理,则需再增加控制系统。
末端系统控制有线控制或无线控制、多功能遥控器、中央集中控制器。
有线控制或无线控制,也可以用BA系统集中控制。
有线控制或无线控制,也可以用BA系统集中控制。
有线控制或无线控制,也可以用BA系统集中控制。
运行可靠性溴化锂制冷机组从原理上要求保证极高的真空度,工艺上必须保证极高的密封性,否则溴化锂溶液将对机组材料和构件造成强烈腐蚀,其使用寿命无法保证。
经多年研发与使用,机组质量、可靠性高。
经多年研发与使用,机组质量、可靠性高。
目前技术含量最高的空调系统,在国外已大量使用,现国内也大量应用,机组质量、可靠性高。
新风效果空调系统中采用空气处理机,新风量大,新风效果好,且过渡季节可采用全新风系统。
空调系统中采用空气处理机,新风量大,新风效果好,且过渡季节可采用全新风系统。
空调系统中采用空气处理机,新风量大,新风效果好,且过渡季节可采用全新风系统。
空调系统中采用空气处理机,新风量大,新风效果好,且过渡季节可采用全新风系统。
运行效果主机制冷时采用的是冷却塔提供主机是与室外空气进行热主机制冷时采用的是冷却塔提主机制冷时产生的废热和制方案内容直燃型溴化锂空调系统风冷热泵中央空调系统水冷式冷水机组+锅炉系统地源热泵中央空调系统的冷却水,所以受环境温度的影响小于风冷热泵系统。
但溴化锂机组对水质的要求非常严格,冷却水必须经过处理才能运行。
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直燃机与地源热泵方案对比分析
第一部分:运行原理
1、直燃机方案
溴化锂机组是采用吸收式制冷(热)原理,靠消耗热能使热量从低温物体向高温物体转移。
吸收式制冷(热)机组使用的工质是两种沸点相差较大的物质组成的二元溶液,其中沸点低的物质为制冷剂,沸点高的物质为吸收剂,对于溴化锂机组而言,是以溴化锂-水溶液作为工质对,利用溴化锂沸点高及强吸水性的特点,把水作为制冷剂,溴化锂作为吸收剂,再利用吸收式制冷热)原理,从而达到制冷(热)的目的。
直燃型溴化锂吸收式冷水机组由高发生器、低发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶剂泵等组成。
直燃式溴化锂空调系统技术特点
(1)耗电非常小,其耗电设备仅有几台小型泵和直燃机的燃烧器,耗电量一般为蒸汽压缩式制冷机的3%~4%,对解除电力紧张有好处;但要消耗大量的燃油或燃气,是该机组运行成本的主要部分。
(2)不应用氟利昂类制冷剂,制冷剂采用水,溶液无毒,对臭氧层无破坏作用,对环境无影响,有利于环境保护。
(3)加工简单、操作方便,制冷量调节范围大,可无级调节,运行平稳,无噪声,无振动。
(4)不同类型的运行费用与使用的能源关系极大。
2、地源热泵
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能),即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。
在冬季,把土壤中的热量“取”出来,提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,把室内的热量“取”出来释放到土壤中去,并且常年能保证地下温度的均衡。
地源热泵技术特点:
1)使用电力,没有燃烧过程,对周围环境无污染排放;
2)不需使用冷却塔,没有外挂机,不直接向周围大气环境排热,没有
热岛效应,没有噪音;
3)不抽取地下水,不破坏地下水资源。
当然,象任何事物一样,地源热泵也不是十全十美的,如其应用会受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。
第二部分费用对比
1、初始投资
由于直燃机方案与地源热泵方案的末端采用同一套系统,仅需对比主机部分费用。
我方直燃机需要三台主机,连冷却塔等设备共计费用约在600万左右。
地源热泵主机约在400万左右,此外需要打井。
井道深度需要试验确定,目前估算需要350口井左右,每口井费用约在8500元,总打井费用为280万左右。
共计总费用为680万左右。
相差不大,地源热泵方案整体投资略高于直燃机方案。
虽然地源热泵有节省冷却塔投资和增加供热功能的优势,但相应增加的打井费用、深井水泵投资及伴生的电力投资(地源热泵配电量大,配电设施费用投入高。
用电将增加按变压器容量每千瓦1280元的费用,这对于用电量大的地源热泵将又增加一笔运行费用)也是一笔不小的费用,此外打井等工程还需要进行专门的手续审批办理,这些都会增加方案实施的成本。
2、运营费用
按照4个月供暖、4个月制冷的时间来估算。
考虑公建电费1.2元/Kwh,燃气费用3.15元/m3。
直燃机方案每年运行费用约为65元/m2。
地源热泵每年运行费用约为70元/m2。
以上仅为理论计算。
作为一种新出现的中央空调设备,地源热泵的运行情况缺乏实践的检验,运行费用更只能根据厂家提供的数据进行估算,而这是缺乏实际使用数据支持的,优势理论上的估算与实际的使用会有很大的差别。
此外,地下水是开放式的,温度品位、PH值等各地不一,且经常变动,地面机组对这些因素是根本无法控制的,因此,容易造成机组的出力难于稳定与控制,也就很难对运行费用做出较准确地估算。
直燃机则是一项成熟的技术。
有许多的用户实际使用情况和实际的运行费用数据可供参考,确实在运行费用的节省方面具有优势。
第三部分使用寿命、功能性对比
1、使用寿命
两者使用寿命均为25年左右。
2、采暖功能——出水温度
地源热泵的采暖出水水温40-50度,比直燃机低15度左右。
3、负荷跟踪——地源热泵的负荷追踪能力远不如直燃机,而这对运行费用有很大的影响。
地源热泵普遍采用模块化机组,在部分负荷时,仅能实现有极调节,必然存在冷量浪费问题,而不是向直燃机那样可以实现线性调节,对负荷的变化进行实时的跟踪。
4、施工难点
地源热泵的施工难点是打井,涉及与土建外网景观的交叉作业,施工协调难度较大。
另外,由于基地的采暖制冷负荷大,地埋管占地面积较大,
更不利于施工。
总结
1、地源热泵和直燃机在初投资上相差不多,考虑到电力配套费按容量收取,地源热泵电力增容费用较大,实际直燃机应该费用更低一些;
2、运行费用方面理论计算相差不大,由于公建电费远高于居民用电,一般地源热泵厂家均按居民用电计算理论运行费用,考虑实际情况地源热泵运行费用会更高一些;
3、施工方面,直燃机仅涉及机房和外网管道施工,地源热泵还有地埋管打井,工期要延长且施工难度高。