地源热泵设计方案及运行费用分析实例

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地源热泵系统运行费用分析

地源热泵系统运行费用分析
293025
120天供冷,取0.85负荷系数
燃气
热燃气消耗/年
立方
3.15
556416
1752710
120天供暖,取0.6负荷系数
冷燃气消耗/年
立方
3.15
335070
1055470
120天供冷,取0.85负荷系数
合计
3246357
平米单价
64.93
年运行费用(元/㎡)
(2207.25KW/天×120天+2617.5KW/天×120天)×1.2元/度÷10000㎡=69.5元/㎡
计算说明
1
地源热泵主机按标准工况计算负荷,实际运行过程中COP值会较假定的低,主机在以上四种工况下的制冷COP值分别假设为4.8、3.7、3.2、2.7。制热分别为4.8、3.2、2.7、2.4
39
240.75
一天总耗电量
2207.25
冬季
空调负荷比例
一天中运行时间(10小时)
空调总功率(KW)
水泵总功率
系统耗电量KW.H
10Βιβλιοθήκη 270×1390
0.75
2
270×4.8÷3.2
39
685.5
0.5
5
270×4.8÷2.7
39
1410
0.25
3
270×4.8÷2.4
39
522
一天总耗电量
2617.5
2
本计算数据参考行业一流品牌设备参数,运行时间和设备开启率如上表假设,实际运行耗电受环境和使用情况影响会有波动。
以50000㎡建筑物为例直燃机系统运行费用分析表
类别
细项
单位
单价
工程量

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解摘要:本文主要介绍了土壤源热泵系统的设计方法和步骤,重点论述了地下热交换器的设计过程。

并举例加以说明。

关键词:土壤源热泵热交换器0 引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。

地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。

冬季通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,向建筑物供热;夏季向大地释放热量,给建筑物供冷。

相应地,地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。

土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。

地下水热泵系统分为开式、闭式两种:开式是将地下水直接供到热泵机组,再将井水回灌到地下;闭式是将地下水连接到板式换热器,需要二次换热。

地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似,用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤热交换器。

虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好,能耗低,性能系数高于土壤源热泵,但由于地下水、地表水并非到处可得,且水质也不一定能满足要求,所以其使用范围受到一定限制。

国外(如美国、欧洲)主要研究和应用的地源热泵系统以及我国理论研究和实验研究的重点均是土壤源热泵系统。

目前缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导,本文进行了初步探讨,以供参考。

1 土壤源热泵系统设计的主要步骤(1)建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同,可参考有关空调系统设计手册,在此不再赘述。

冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。

可以由下述公式[2]计算:kW (1)kW (2)其中Q1'——夏季向土壤排放的热量,kWQ1——夏季设计总冷负荷,kWQ2'——冬季从土壤吸收的热量,kWQ2——冬季设计总热负荷,kWCOP1——设计工况下水源热泵机组的制冷系数COP2——设计工况下水源热泵机组的供热系数一般地,水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量、制热量以及制冷系数、供热系数,计算时应从样本中选用设计工况下的COP1、COP2 。

地源热泵全年运行费用分析

地源热泵全年运行费用分析

全年低温辐射采暖运行费用.运行费用分析比较:制冷机选用二大一小三台机组,300冷吨两台,150冷吨一台,(共2637KW计算),以适应不同负荷时制冷机能处于高效状态下运行。

采暖总热量约1.2MW(1200KW)。

选用地源热泵机组LTLHM-370,制冷量1300KW,功率245.4KW;制热量1400KW,功率324.6KW。

循环泵功率(估算):37KW(一用一备)补水泵功率(估算):4KW(一用一备)地埋管循环泵功率(估算):30KW(一用一备)冬季使用一台机组。

A、地源热泵系统,冬夏两用夏季各设备的配电功率a.地源热泵机组:夏季245.4kW/台*2台。

b.空调侧循环泵:37kW/台。

c.地埋管侧循环泵:30kW/台。

d.空调水电子水处理仪:0.2 kW/台。

e.埋管侧电子除垢仪:0.2 kW/台。

f.水泵4kw/台地埋管热泵工程运行费用如下:1、电价按0.80元/KWH。

2、夏季制冷90天,每天间歇运行8小时。

3、空调同时使用率取0.8。

4、机组运行率取65%。

夏季运行费用: 90×8×0.8×(0.2×2+4+30+245.4×2+37)×65%×0.8=16.8万元。

·冬冬季各设备的配电功率a.地源热泵机组:冬季324.6kW/台*2台。

·b.空调侧循环泵:37kW/台。

·c.地埋管侧循环泵:30kW/台。

·d.空调水电子水处理仪:0.2 kW/台。

·e.井水电子除垢仪:0.2 kW/台。

·f.补水泵:4kW/台。

····地埋管热泵工程运行费用如如下:1、电价按0.80元/KWH。

2、冬季制热120天,每天间歇运行8小时3、空调同时使用率取0.8。

4、机组运行率取65%。

冬季运行费用: 120×8×0.8×(0.2×2+4+30+324.6+37)×65%×0.8=15.8万元。

天津公交场站地源热泵设计及运行分析

天津公交场站地源热泵设计及运行分析

地 源 热 泵则 更 体 现 出其 特 有 的优 越性 . 地源 地 源 热 泵 系 统 的设 计 及 实 际 运 行 效 果 进 行
了系 统 分 析
系 统 的设 计 进 行 了分 析 与 计 算 并 对 系 统 热 泵 系 统 的运 行 原理 图如 下 图 所 示 :
地 源 热 泵 系 统 负 荷 计 算
1 热 泵 系统 负荷 计 算 、
天津 公 交 场 站 建 设 公 司 设 计 计 划 在 天 津 市 建 设 1 0个 左 右 的 公 交 场 站 。每 个 公 0 交场站建筑平均面积为 70 5 m 根 据 天津 气 候 条 件 及 公 交 场 站 建 筑 物
的节 能 效 果 。
关键 词 : 热泵; 供热 制冷
引 言
地 源 热 泵作 为热 泵 技 术 应 用的 一 个 新 的分 支 由 于 其 节 能 和 优 越 的 环 保 性 能 正 在得 到广 泛 的应 用 。地 源 热 泵 是 利 用 土
的土 建 围护 结 构 本 设 计 采 用 了AS R 推 H AE 荐 提 供 的 CL F冷 负 荷 系 数 法 计 算 收 费 站建 筑 负 荷 :地 源 热 泵 系 统 在 制 冷 工 况 时 蒸 发 器 温 度 为 7~1 口 冷 凝 器 温 度 为 3 C 2 0~
维普资讯
口 天津城市快 速公交场站建设投资有限公司 张清泽
王贺成
王兮
张涛
口 天津大学机 械工程学院 热能工程系 朱强 赵军
李新 国
摘要 : 本文对天津公交场站地源热泵
的 实际 运 行 费 用进 行 了分 析 。与 以 空气 作 为 热 源 的一 般 空 调 器 在 相 同的 供 热 、供 冷 负 荷 下运 行 相 比 地 源 热 泵 系 统具 有 显 著

某工业园区水蓄能式地源热泵工程案例经济分析

某工业园区水蓄能式地源热泵工程案例经济分析

热泵技术 为 建 筑 物 供 暖、制 冷 和 提 供 生 活
理念。 地源热泵空调系 统 是 一 种 既 能 供 暖
浅层地( 热) 能 作 为 可 再 生 能 源,通 过
热 水 ,可 减 少 传 统 化 石 燃 料 的 消 耗 , 有 利 于
调整能 源 利 用 结 构,实 现 节 能 低 碳
— 106 —

120
额定冷量:25. 1 kW,额定热量:27. 4 kW,额 定 风 量:2 000

6

300
5 ℃ / 11 ℃ ,H 型高效精密布水装置,镀锌钢管材质
1 480 kg,运行重量:3 130 kg
6 000 m 3 / h,功率:0. 9 kW
m 3 / h,功率:0. 55 kW,带初效过滤网,带电控箱
制冷量:3 640 W,制热量:5 820 W
制冷量:22. 3 kW,制热量:42. 4 kW

备注
20
区域供热 2021. 3 期
求( 冷、热、生 活 热 水) 及 峰 谷 电 价 政 策 ( 执 行
表 3 地源热泵与水冷机组 +燃气锅炉
峰谷平电价) ,园区空调系统设计采用水 蓄 能
式地源热 泵 系 统, 夏 季 地 源 热 泵 联 合 水 蓄 冷
kW;1 台 全 热 回 收 型 地 源 热 泵 机 组 型 号 为
30XW0502,制冷量 495 kW, 制 热 量 555 kW。
其他设备选型见表 2。
2. 4 水蓄能系统
考虑项目 浅 层 地 热 能 资 源 条 件、 空 调 需
— 107 —
区域供热 2021. 3 期
图 1 地源热泵水蓄冷( 热) 原理图

地源热泵设计方案及运行费用分析研究

地源热泵设计方案及运行费用分析研究

地源热泵设计方案及运行费用分析研究摘要:本文以某工程山地建筑地源热泵系统的设计为背景,在相同的冷、热负荷条件下,系统采用地源热泵系统或冷水机组加燃气锅炉作为冷、热源,通过对比两种冷、热源方案的初投资、实际运行费用和投资回收期,分析得出,系统在冷、热负荷相同的条件下,地源热泵系统虽然初投资较高,但其具有节能和运行费用低的优点,在整个服务期内经济性更好,且对环境的影响更小。

关键词:热泵供热制冷经济节能Design scheme and operation cost analysis of ground source heat pump for complex mountain buildingsZhou lei★,MojianfengAbstract:This paper takes the design of ground source heat pump system of a complex mountain building as the background,Under the same cold and heat load conditions,The system USES ground source heat pump system or chillers and gas fired boilers as cold and heat sources,By comparing the initial investment of two cold and heat source schemes、Actual operating expenses and investment payback period,analysis,The system is under the same cold and heat load,Ground source heat pump system although the initial investment is higher,But it has the advantages of energy saving and low operation cost,Better economy over the life of the service,And it has less impact on the environment。

地源热泵系统运行费用分析

地源热泵系统运行费用分析

地源热泵系统运行费用分析[摘要]以长春帕拉斯大酒店土壤源热泵系统项目为依据,着重介绍了土壤源热系统运行节能分析。

【关键词】地源热泵;地埋管换热器;节能近年来,随着我国社会经济的发展及人民生活水平的不断提高,改善建筑热舒适条件已成为一个比较突出的要求。

空调作为目前改善建筑热舒适条件的工具,早已悄悄进入我们的生活,尤其是在公共场所,空调已经基本普及。

然而,随着空调设备的日益普及,建筑耗能量势必将迅猛增加,对大气环境的污染也将日趋严重。

如何在建筑热舒适条件得到改善的条件下把建筑耗能量减下来,减轻对大气环境的污染,成了暖通界人士首要其冲需要解决的问题。

现阶段,在保证使用功能不降低的情况下,全国各地在新建房屋的设计及施工中采取各种有效的节能技术和管理措施,把建筑的能耗较大幅度地降下来,在北方还对原有建筑物有计划地进行节能改造,达到节省能源、保护环境和提高人民生活质量的目的。

地源热泵作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制冷新技术越来越受到关注。

它是利用地下相对稳定的土壤温度,通过媒介质来获取土壤内冷(热)能量的新型装置,可一年四季方便地调节建筑内的温度,即可制冷又可制热,而且运行费用低。

在我国冬冷夏热的北方,地源热泵系统受到越来越多的欢迎。

地源热泵节能是显而易见的,但是否就省钱呢?节能并不等于就省钱,因为还要考虑设备的投资费用、燃料价格及电力价格等,因此必须综合考虑各种影响因素,才能正确判断地源热泵是否既节能又省钱。

在这里采用投资回收年限法,对地源热泵项目进行经济性分析。

投资年限是工程增量成本与年节约运行费用的比值,它是评估能源利用是否合理的指标之一。

工程实例1、工程概况长春帕拉斯大酒店位于长春市经济开发区,建筑面积6500平米,共六层。

原建筑采暖采用自烧锅炉供热,没有制冷系统;该建筑在2010年进行了改造,为了达到室内温度舒适,冬季温暖,夏季凉爽,并且提供生活热水,因此采用了土壤源热泵系统。

地源热泵系统运行费用分析_王大华

地源热泵系统运行费用分析_王大华

地源热泵系统运行费用分析_王大华地源热泵系统是一种由地下热能和空气能共同提供能源的节能环保系统。

相比于传统的供暖方式,使用地源热泵系统可以显著降低能源消耗和碳排放,因此受到越来越多人的青睐。

然而,很多人在考虑是否安装地源热泵系统时,最关心的一个问题就是其运行费用。

那么,到底地源热泵系统的运行费用有多少呢?首先,需要了解的是地源热泵系统的运行费用主要包括两部分,即电力费用和维护费用。

在使用地源热泵系统时,电力费用是必不可少的,因为地源热泵系统需要耗费电能来提供供暖、制冷和热水等服务。

而维护费用则是由于系统中涉及的一些机械设备和管道等需要定期检修和更换所产生的费用。

接下来,我们将分别对这两种费用进行分析。

在地源热泵系统中,电力费用占据了比较大的比重。

其具体计算方法与供暖方式、家庭用电量以及当地电价等因素有关。

一般来说,地源热泵系统的平均运行费用在每月1000元至2000元之间。

但是,这只是大致的估算数据,如果要得到更加精确的费用数据,需要进行更加详细的计算。

另外,在地源热泵系统的维护费用方面,一般来说比较低。

其原因在于地源热泵系统的工作原理相比于传统的供暖方式更加简单,没有燃烧设备,也没有环境污染物的排放,因此在维护方面需要投入的资金相比传统供暖方式要低得多。

但是,如果遇到系统出现故障需要进行修理或更换的情况,维护费用就会相应增加。

总的来说,地源热泵系统的运行费用虽然与传统的供暖方式相比略高,但是其节能环保的优势可以弥补这个缺点。

而随着技术的不断发展和成本的不断降低,地源热泵系统的运行费用将会越来越低,使得更多的人能够享受到其节能环保的好处。

除了运行费用,当然还有安装费用。

根据安装地源热泵系统的具体情况,其费用大致在10万元至20万元之间。

虽然安装费用较高,但是相比于长期使用其他供暖方式所产生的费用,其实际成本还是较低的。

如果考虑到使用地源热泵系统可以享受政府补贴、退税等政策,更能够降低其实际成本,让更多的人选择使用地源热泵系统。

地源热泵经济案例分析

地源热泵经济案例分析

地源热泵经济案例分析系统介绍能够节电50%的环保中央空调阳光假日别墅位于延庆,该别墅建筑结构为地面三层,地下一层,每户都有一个40平方花园,这就给安装地源热泵中央空调提供了必要条件。

依据我司对已经施工完成的户型作比较,其结果如下:一、采用传统的风冷热泵中央空调,其造价:52500元。

二、采用地源热泵中央空调系统,其造价:72500元。

三、采用地源热泵中央空调系统每年可节省的电费和燃气费用:5550元。

四、除去燃气炉的成本约11500元,两年内节省的费用就超过增加的投资。

随着空调工业的发展,先进的中央空调系统不断的出现,空调在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。

人们对空调的要求也不断提高,节能、环保、灵活成为今后共同追求的目标。

近年来,随着国际经济技术合作的不断深入,地源热泵中央空调系统进入了我国,并通过在工程中的成功运用得到了空调界人士的认可和推崇,成为了我国中央空调发展的趋势,体现了节能、环保、灵活、舒适的新概念。

美国环境保护局已经宣布,地源热泵系统是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。

组成地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。

机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀(或毛细膨胀管)、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过虑器、安全控制等所组成。

机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置,是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。

原理地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。

在冬季,地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道(称为环路)从大地收集自然界的热量,而后由环路中的循环水把热量带到室内。

再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中,并以较高的温度释放到室内。

在夏季,此运行程序则相反,地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收,使房屋得到供冷。

尤如电冰箱那样,从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。

关于地源热泵的案例分析(实际运行)

关于地源热泵的案例分析(实际运行)

142.72 135.58
120
100
80
60
40
21.73
20
17.35 16.33 26.03
0
城市热网(Kg/m²·a) 电热膜(kW·h/m²·a) 直燃机(Nm³/m²·a)
1 蓄热式电锅炉(kW·h/m²·a)
壁挂式燃气炉(Nm³/m²·a)
本系统(地源热泵)(kW·h/m²·a)
图表2
实际运行天数
189
122
单位用电量
(kW·h/m2·d) (kW·h/m2·d)
0.138 0.113
0.073 0.06
含末端 不含末端
折算标煤
(Kg/m2·a)
9.21
(Kg/m2·a)
7.59
3.15
含末端
2.58
不含末端
备注:为方便对比分析,在本文中对同一系统进行对比时,折合电耗单位为千瓦·时/每平方 米·每天(kW·h/m2·d);对不同系统进行对比时,折合为标煤千克/每平方米·每年 (Kg/m2·a),在将电耗折合成标煤数据参考2004年全国平均火力发电煤耗,即1kWh电力 折合为354g标准煤。表1分别统计了机房与末端的电耗数据。
热效率
折算标煤
So2
Nox
烟尘
(Kg /m2.a) (g /m2.a) (g /m2.a) (g /m2.a)
城市热网 21.73(Kg/m2·a) 0.65~0.85
蓄热式
电锅炉
142.72(kW·h/m2·a)
0.95
电热膜 135.58(kW·h/m2·a)
1
壁挂式
燃气炉
17.35(Nm3/m2·a)
地源热泵系统是将低品位热量转换成高品位

地源热泵系统动态经济性实例分析

地源热泵系统动态经济性实例分析
应 用地 源热 泵 技术 ,在项 目建 完运 行 后进 行 经 济性 分 析也 十 分 重

际 的 负荷 情况 ,控 制开 启 数量 ,过 渡季 节 机 组不 运 行 ,夏 季 开启 3 台机 组 .冬 季 开 启2 机组 。 根据 热 泵机 组 、循 环 水 泵等 耗 电情 台 况 ,可计 算 出系统 C 具体 结果 如表 1 示 。 OP 所
日 )。
法相 比 ,采用 动态指 标进 行分 析 更加 符合 项 目实 际。 1 经 济性 动 态 分析 模 型 的建 立 本文 经 济 性分 析指 标 主 要包 括 费 用现 值 、 费用 年值 和 动 态追
加投资 回收 期 。
( ) 要 经 济 参 数 1主
①初投 资
初投 资是 指 地源 热 泵 供热 ( 制冷 )工 程各 部 分 投资 之 和 .包
表 1 系 统 能 效 计 算 一 览 表
工 程 简 介
该 典 型办 公 建筑 是 目前 曹妃 旬 区 域第 一 座 大型 标 志 性公 共 建
筑 .是 最具 有 代表 性 的地 埋 管地 源 热 泵工 程 之一 。本 工程 建 筑 总 面积 5 5 98 m 其 中空 调面 积 为4 5 0 ,共 分 为 1 层 .地 下 3 2 .8 8 5 m 2 2 .地 上 1 层 ,总高 度4 .9 层 0 74 m。
地 源热 泵 系统 的动 态 经 济 性 分 析
目前 关于 地源 热 泵 系统 经 济性 分 析 主要 有 动 态和 静 态两 种 经 济评 价 方 法 。 由于 地 源 热泵 系 统运 行 的 期限 较 长 .与静 态分 析 方
1 冷热 负 荷计 算 根 据唐 海 县 气象 局提 供 的 唐海 县 全 年 f 7 0 )逐 时 环境 温 86h 度和 风 速 变 化 资 料 进 行统 计 ,结 果 表 明 .2 0 年唐 海县 年 平 均 06

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解

地源热泵工程设计方法与实例讲解地源热泵是一种利用地球深层热能进行空调和热水供应的技术,主要利用地下温度相对稳定的特点,通过地源热泵将地下的低温热能转化为室内所需要的高温热能。

地源热泵工程的设计方法是实现该技术的关键,本文将对地源热泵工程设计的方法与实例进行探析。

一、地源热泵工程的基本原理地源热泵利用地下的低温热能进行供热和空调,其基本原理可以用以下公式表示:Qc=Qevap/ε1-Qcond/ε2其中,Qc为室内需要的热能,Qevap为地下的低温热能,ε1为蒸发器的效率,Qcond为压缩机所需的电能,ε2为冷凝器的效率。

可以看出,地源热泵实现供热和空调的主要依靠于蒸发器和冷凝器的效率。

蒸发器的效率取决于热水与地下水流经其间的传热面积和传热系数,而冷凝器则主要与空气的流通速度和面积有关。

二、地源热泵工程的设计方法地源热泵工程的设计方法主要由以下几个方面组成:1、地源热泵容量的确定地源热泵的容量主要取决于房间的面积和所需的制冷量或制热量。

在确定地源热泵容量前,需要对房间面积、朝向、地理环境、气象条件等进行综合考虑,以便确定最为适宜的地源热泵容量。

2、蒸发器和冷凝器的设计蒸发器和冷凝器是地源热泵的核心组件,其设计直接影响到热泵的工作效率。

在确定蒸发器和冷凝器的设计时,需要考虑热水的流量和温度变化,进一步通过计算得出两组件的面积和传热系数等参数。

3、管道系统的设计管道系统是地源热泵的重要组成部分,其设计涉及到管道的铺设方式、材料选择、管道长度、连接方式等。

合理的管道设计能够保证地源热泵的稳定运行和长期性能。

4、控制系统的设计控制系统是地源热泵的大脑,其设计是保证热泵工作性能稳定和安全运行的重要环节。

在设计控制系统时,需要考虑控制器的硬件性能和软件功能,并对各个组件进行合理的集成和优化设计。

在确定了地源热泵的容量、蒸发器和冷凝器的设计、管道系统的设计、控制系统的设计等各个参数后,还需要进行相关的预测和分析,以保证热泵的稳定性、高效性和经济性。

地源热泵系统对比及运行费用分析

地源热泵系统对比及运行费用分析
5、系统运行期间,需要专人24小时值守,增加了人员开支;
6、末端为水系统,跑冒滴漏现象影响了空调品质;
400-450
25-30
系统较为复杂,需要定期进行维护检查,加之系统运行期间24小时专职值守人员费用,年约25万元;
3
变频多联机系统
变频多联机系统是一种非常简单的空调系统,系统室外机压缩机转速与自适应控制技术相结合,根据实际的空调负荷自动调节能力输出,在保证达到更平滑的变化曲线来满足更高要求的舒适度要求的同时,实现了最大限度的节能运行,它是通过控制压缩机的冷媒循环量和进入各室内机的冷媒流量,来适时满足室内冷热负荷的需求,是一种可以根据室内负荷变化自动调节系统输入功率的节能、舒适、环保的空调系统。适用于部分负荷较多,高档办公场所、机关、宾馆、饭店等场所;
3、地耦井需要较大的场地,如4万平米建筑面积,约需打井2000口井(井深按60米),占地面积约为3万㎡左右;且打井施工周期较长,约需60天,且打井期间会对其他工种作业造成影响,影响工期进度;
4、系统附属设备较多:换热机组及换热水泵、螺杆机组、冷却塔、冷却及冷冻双侧水泵、电子水处理、软化水装置、软化水箱、集分水器、各种阀门阀件,及设备相关配电柜及综合布线工程等;故障点较多,且需要定期更换或保养,不利于系统维护,每年换季维修费用较高;
39
5225
一天总耗电量
2617.5
一天总耗电量
2498.5
年运行费用(元/㎡)
(2207.25KW/天×90天+2617.5KW/天×120天)×0.6元/度÷10000㎡=30.8元/㎡
年运行费用(元/㎡)
(2564.25KW/天*90天+2498.5KW/天*120天)×0.6元/度÷10000㎡=31.8元/㎡

地源热泵系统设计与应用实例

地源热泵系统设计与应用实例

地源热泵系统设计与应用实例地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)是一种利用地下土壤或地下水体的地热资源进行热能交换的热泵系统。

它通过地下热交换器吸收或释放热量,实现供暖、制冷和热水供应等功能。

本文将介绍地源热泵系统的设计原理,并结合实际案例来探讨其应用。

一、地源热泵系统设计原理地源热泵系统的设计包括地热资源评估、热泵机组选型、热源井设计、热交换器布置和管路设计等环节。

以下是地源热泵系统设计的一般流程:1. 地热资源评估在选择地源热泵系统时,需要先评估地下土壤或地下水体的温度、含水量等参数,以确定热源的可利用性。

通常来说,地下温度较稳定,适合作为地热资源。

2. 热泵机组选型根据建筑的供暖、制冷和热水需求,选择合适的热泵机组。

不同的机组类型、规格和能力会直接影响地源热泵系统的性能和效果。

3. 热源井设计热源井是地源热泵系统的核心组成部分,它通过垂直或水平的方式与地下热源进行热交换。

井深、井径以及井间距等参数需要根据具体情况进行合理设计。

4. 热交换器布置根据建筑的供热或供冷需求,将热泵机组与热源井之间的热交换器布置在合适的位置,以确保热量的高效传递和利用。

5. 管路设计地源热泵系统中的管路设计也需要充分考虑,包括管径、管材、管道布局等因素。

好的管路设计可以提高系统的热能输送效率。

二、地源热泵系统应用实例以下是一个典型的地源热泵系统应用实例,以某高层办公楼为例:1. 项目背景该办公楼位于城市中心,是一座多层高层建筑。

由于市区供暖系统的限制,传统的锅炉供暖方式存在一定的问题,因此选择地源热泵系统进行供暖和制冷。

2. 地热资源评估通过勘测和分析,确定地下水体的平均温度为15℃,且含水量丰富,具备较好的地热资源。

3. 热泵机组选型根据建筑的需求和设计条件,选择了一台功率为100KW的地源热泵机组,具备供暖和制冷双重功能。

4. 热源井设计根据地下水体的水位和季节变化情况,设计了一口深度为60米的垂直热源井,井径为0.5米。

地源热泵设计方案及运行费用分析实例

地源热泵设计方案及运行费用分析实例
/$ 与以空气作为热源的普通空调器相 比,在满足相同的冷、热负荷条件下,地源热 泵系统可节省运行费用 %1< 左右。
#$ 由于地源热泵系统无需消耗燃料,使 用便捷;可以有效改进局部环境,对环境保护 有积极的促进作用。
参考文献
4 . 5 蒋能兆等,空调用热泵技术及应用,北京;机械工 业出版社,.,,#
所,地源热泵则更体现出其特有的优越性;基 于以上特点,本文对津港高速公路收费站地 源热泵系统的设计及实际运行效果进行了系 统分析。
一、地源热泵系统负荷计算 ’$ ’ 热泵系统负荷计算 津晋高速公路天津段自天津起至大港, 全长 () 公里,建有三个收费站。津港收费站 包括综合楼、综合楼附属用房及 * 个收费 亭。其中综合楼建筑面积为 *##+!;综合楼附 属 餐 厅 为 ,"+!; * 个 收 费 亭 合 计 建 筑 面 积 #*+!;津港收费站合计总建筑面积为 ,*’+!。 根据天津气候条件及收费站建筑物的土 建围护结构,本设计采用了 -./0-1 推荐提 供的 234 冷负 荷系 数法计 算收 费站建 筑负 荷;地源热泵系统在制冷工况时,蒸发器温度 为 * 5 ’!6 ,冷凝器温度为 (" 5 ()6 ,室内温 度 !)6 。其中收费站综合楼和附属用房的供 冷 负 荷 为 ’!"7 8 +!, 收 费 亭 供 冷 负 荷 为 !!"7 8 +!。据此,津港收费站供冷最大负荷合 计为 ’’( 97,津港收费站埋地换热器放热最 大负荷合计为 ’#% 97。 热负荷计算,本设计采用了 -./0-1 推 荐提供的方法计算收费站建筑热负荷,地源
关键词:热泵 供热 制冷
引言 地源热泵作为热泵技术应用的一个新的 分支,由于其节能和优越的环保性能,近年来 正在得到广泛的应用。地源热泵是利用土壤 的良好蓄热及蓄冷特性进行的热力学逆循环 的一种工程应用;在冬季供热时,热泵系统通 过预埋在地下的管道将储存在地下的热通过 传热介质吸收,作为逆循环中的低温热源,由 热泵完成逆循环并向热用户提供热量;在夏 季供冷时,利用地下环境温度较低的特点使 制冷系统中的冷凝温度降低,从而提高系统 的制冷系数,与冷凝器直接与空气环境进行 热交换的普通空调器制冷相比,有一定的节 能效果。由于地源热泵系统在运行工作过程 中除驱动热泵的动力外,无需其他热源或动 力,而驱动热泵的动力主要是电能。因此,如 不考虑电能的来源,地源热泵系统是城市供 热及供冷的一种清洁能源,它不需要建立一 般城市供热所需的锅炉房,同样也不存在由 于燃料燃烧(燃煤、燃油)而带来的城市环境 污染问题,可以实现冷热联供。此外,在实际 使用中,对于一些受客观条件限制而无法采 用其他供热、供冷方式的场所,如高速公路收 费站、人员设备相对较少的科考站、边防哨 & !" &

地源热泵工程设计方法与实例

地源热泵工程设计方法与实例

地源热泵工程设计方法与实例1. 引言地源热泵技术作为一种清洁、高效的能源利用方式,近年来得到广泛应用。

地源热泵是利用地热能和地下水的恒温特性,通过换热交换器将地下热源传递到热泵机组中,进而供暖或制冷。

本文将介绍地源热泵工程的设计方法和实例,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。

2. 地源热泵工程设计方法2.1 能源需求分析在地源热泵工程设计前,需要首先进行能源需求分析。

这一步骤包括确定建筑的热负荷和制冷负荷,以及热水需求。

通过收集建筑的用能数据和气候数据,可以计算出建筑的需求参数,为后续的工程设计提供依据。

2.2 地源热泵系统设计地源热泵系统设计包括地源热泵机组的选择、地热能源的利用、热水系统的设计等。

在选择地源热泵机组时,需要考虑其制冷量和供暖量是否满足建筑的需求,以及机组的能效等级。

地热能源的利用方式有地埋管和地下水两种,需要根据实际情况确定最适宜的方式。

热水系统的设计包括热水管道的敷设和热水储存设备的选择,需要考虑供水温度和供水量等参数。

2.3 控制系统设计地源热泵系统的控制系统设计非常重要,可以有效地提高系统的运行效率。

控制系统设计包括温度控制、泵阀控制和换热器控制等。

通过合理地设置控制参数和控制策略,可以实现系统的自动调节和优化运行。

3. 地源热泵工程实例分析3.1 XX大厦地源热泵工程设计实例XX大厦是一座办公楼,面积为10000平方米,需要提供制冷和供暖效劳。

在能源需求分析阶段,通过收集建筑的用能数据和气候数据,计算出其热负荷和制冷负荷。

在地源热泵系统设计阶段,根据建筑的需求参数和机组的性能参数,选择一台制冷量和供暖量适配的地源热泵机组,并确定地热能源利用方式和热水系统设计。

在控制系统设计阶段,设置合理的控制策略,使得地源热泵系统能够自动调节和优化运行。

3.2 YY别墅地源热泵工程设计实例YY别墅是一座高档住宅,面积为500平方米,需要提供制冷和供暖效劳。

在能源需求分析阶段,通过收集建筑的用能数据和气候数据,计算出其热负荷和制冷负荷。

地源热泵设计实例

地源热泵设计实例

空调系统初步方案
一、工程概况
公建建筑,总建筑面积4957m2,主要功能为:。

二、空调冷热负荷估算:(总建筑面积:4957平方米)
热负荷指标q=45w/m2 总热负荷Q=45*4957=223KW
冷负荷指标q=85w/m2 总冷负荷Q=85*4957=421KW
夏季空调总冷负荷估算为421KW左右,冬季采暖热负荷为223KW。

三、系统方案确定:
1、从工程与气候特点来看,根据实际情况,结合投资费用、运行费用等,以及冬夏季负荷特性,建议根据夏季冷负荷估算地埋管换热器数量。

2、采用De32双U形管土壤换热器时,每米换热器供热量暂设定为41w,这样共需土壤换热器10268米,土壤换热器深度按100米设计,共需土壤换热器104个,孔间距为5m,钻孔尺寸160mm,回填料采用水泥浆加膨润土,返浆回填。

下面为具体方案表:
3、末端风机盘管选用上海开利,室内初步选用98台风机盘管,型号42CE00230A 19台
42CE00330A 22台
42CE00430A 24台
42CE00530A 12台
42CE00630A 12台
42CE00830A 9台
4、地源热泵机组选用上海开利,30HXC165A-HP1一台
5、水泵负荷侧及地源侧各采用一用一备
6、定压补水装置一套
7、软化水设备一套
8、软化水箱一套
9、分集水器,负荷侧及地源侧各用一套。

三、投资概算方案
办公楼卫生间包含风盘投资方案表:。

300-400p地源热泵运行成本分析

300-400p地源热泵运行成本分析

D、民用天然气价以上使用成本计算 合计=15547元夏季制冷可节省费用=(一)-(二)=3051元2、室内风机盘管耗电:0.1KW/台×10台×18小时/天×120天/年=2160度;3、机组水泵耗电:1.2KW/台×2台×18小时/天×120天/年=5184度;预计全年可节省费用:3015+8817= 11832元/年3、夏季用电量:11615度+2160度+5184度=18959度预计全年平均节能效率达:11832/(18598+19095)=32%4、运行费用:18959度×0.82元/度=15547元合计=18598元合计=10278元(二)地源热泵机组制冷,COP值为5.3,运行费用:1、室外机组耗电:负荷28.5KW/COP值5.3×18小时/天×120天/年=11615度;冬季地暖可节省费用=(一)-(二)=8817元2、室内机耗电:0.1KW/台×10台×18小时/天×120天/年=2160度;1、室外机组耗电:负荷34KW/COP值4.09×13小时/天×90天/年=9726度;3、夏季用电量:20520度+2160度=22680度2、机组水泵耗电:1.2KW/台×2台×13小时/天×90天/年=2808度;4、运行费用:22680度×0.82元/度=18598元3、运行费用:12534度×0.82元/度=10278元因别墅已有较多电气设备,电费直接按第三档计算,辅楼电价按0.82元/度计算;×4.2元/立方=19095元(一)大金VRV机组制冷,考虑铜管长度衰减等因素,COP值为3左右,运行费用:合计=19095元1、室外机组耗电:负荷28.5KW/COP值3×18小时/天×120天/年=20520度;(二)辅楼地源热泵机组供热,COP值为4.09,运行费用:C、假定室温设定25℃,每天运行18小时,辅楼每年运行120天;C、假定室温设定22℃,每天运行13小时,每年运行90天; 第一二档燃气用于热水器及燃气灶,地暖按照第三档计算。

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地源热泵设计方案及运行费用分析实例时间:2006-2-19 9:24:58 作者:天津大学机械工程学院热能工程系朱强汪健生浏览次数:4666摘要:本文对津晋高速公路津港收费站地源热泵系统的设计进行了分析与计算,并对系统的实际运行费用进行了分析。

与以空气作为热源的一般空调器在相同的供热、供冷负荷下运行相比,地源热泵系统具有显著的节能效果。

关键词:热泵供热制冷引言地源热泵作为热泵技术应用的一个新的分支,由于其节能和优越的环保性能,近年来正在得到广泛的应用。

地源热泵是利用土壤的良好蓄热及蓄冷特性进行的热力学逆循环的一种工程应用;在冬季供热时,热泵系统通过预埋在地下的管道将储存在地下的热通过传热介质吸收,作为逆循环中的低温热源,由热泵完成逆循环并向热用户提供热量;在夏季供冷时,利用地下环境温度较低的特点使制冷系统中的冷凝温度降低,从而提高系统的制冷系数,与冷凝器直接与空气环境进行热交换的普通空调器制冷相比,有一定的节能效果。

由于地源热泵系统在运行工作过程中除驱动热泵的动力外,无需其他热源或动力,而驱动热泵的动力主要是电能。

因此,如不考虑电能的来源,地源热泵系统是城市供热及供冷的一种清洁能源,它不需要建立一般城市供热所需的锅炉房,同样也不存在由于燃料燃烧(燃煤、燃油)而带来的城市环境污染问题,可以实现冷热联供。

此外,在实际使用中,对于一些受客观条件限制而无法采用其他供热、供冷方式的场所,如高速公路收费站、人员设备相对较少的科考站、边防哨所,地源热泵则更体现出其特有的优越性;基于以上特点,本文对津港高速公路收费站地源热泵系统的设计及实际运行效果进行了系统分析。

一、地源热泵系统负荷计算1.1 热泵系统负荷计算津晋高速公路天津段自天津起至大港,全长35公里,建有三个收费站。

津港收费站包括综合楼、综合楼附属用房及7个收费亭。

其中综合楼建筑面积为744m2;综合楼附属餐厅为80m2;7个收费亭合计建筑面积47m2;津港收费站合计总建筑面积为871m2。

根据天津气候条件及收费站建筑物的土建围护结构,本设计采用了ASHRAE推荐提供的CLF冷负荷系数法计算收费站建筑负荷;地源热泵系统在制冷工况时,蒸发器温度为7~12℃,冷凝器温度为30~35℃,室内温度25℃。

其中收费站综合楼和附属用房的供冷负荷为120W/m2,收费亭供冷负荷为220W/m2。

据此,津港收费站供冷最大负荷合计为113 KW,津港收费站埋地换热器放热最大负荷合计为146 KW。

热负荷计算,本设计采用了ASHRAE推荐提供的方法计算收费站建筑热负荷,地源热泵系统在制热工况时,冷凝器温度为45~50℃,蒸发器温度为2~6℃,室内温度为18℃。

其中收费站综合楼和附属用房的供热负荷为100w/m2,收费亭供负荷为120 W/m2。

由此可以计算出津港收费站最大供热负荷为92KW。

1.2 室内末端系统设计津港收费站需要供热、制冷的房间位置相对比较集中,功能比较单一。

根据津港收费站现场的实际情况,地源热泵系统为集中空调系统,附属用房单独设计热泵机房,室内末端系统设计采用风机盘管系统,以达到每个房间要求的空调温度。

1.3 室外埋管系统设计根据该建筑的实际情况设计地源热泵系统应以达到夏季制冷、冬季供热的要求,津港高速公路收费站地源热泵系统的室外埋管系统采用垂直U型埋管方式。

根据埋地换热器放热最大负荷计算,采用垂直U型埋管方式需打井45口,井深100米。

室外垂直埋管占地面积最小需要300平米,收费站的实际占地面积完全可以满足施工要求。

此外,在埋管场地上还可建停车场、装饰或植树绿化等设施;对地面实际有效使用面积并无影响。

地源热泵系统工作简图如图1所示,冬季供热和夏季供冷时,地源热泵系统通过控制四通阀可以实现冬、夏两季不同工况的转换。

二、津港收费站地源热泵空调系统运行费用夏季空调运行100天,每天24小时运行。

冬季空调运行120天,每天24小时运行。

室内空调循环水泵功率为3 KW,室外空调循环水泵3KW,热泵机组两台,单台机组电功率13.3KW,运行系数0.49,根据有关实际运行情况及室内外参数情况,对系统在冬、夏两季的耗电量和运行费用进行了分析计算,结果如表1所示。

电价计算时按峰、谷、平计算,其中:峰电价: 0.8933(元/kw·h),时间:8:00~11:00 18:00~23:00谷电价:0.2873(元/kw·h),时间:23:00~7:00平电价:0.5793(元/kw·h),时间:11:00~18:00 7:00~8:00根据现场实测数据,地源热泵系统在夏季制冷工况工作时,Cop=4.50;在冬季供热工况工作时,Cop=4.1。

在同样的供热和制冷负荷条件下,如采用普通的空调器进行冬季供热和夏季制冷,其中在供热工况时,普通空调器的性能系数为2.2,而在制冷工况时,制冷系数为2.9,在此条件下,运行费用为:冬季供热:71057元,夏季制冷55175元;全年共计126232元。

与此相比,地源热泵可节约费用约63%。

三、结论通过对津晋津高速公路津港收费站地源热泵系统的分析,本文得出以下结论:1.由于采用了地下埋管换热器,使地源热泵系统在冬季供热时的COP值增加,本文实测可达4.5,这是由于冬季工况工作时,地下温度比环境温度高,从而使地源热泵系统的蒸发温度提高,导致系统的COP值增加。

2.地源热泵系统在夏季供冷时,由于地下温度低于环境温度,使热泵系统的冷凝温度降低,导致系统的制冷系数提高,高于普通空调器的制冷系数。

3.与以空气作为热源的普通空调器相比,在满足相同的冷、热负荷条件下,地源热泵系统可节省运行费用65%左右。

4.由于地源热泵系统无需消耗燃料,使用便捷;可以有效改进局部环境,对环境保护有积极的促进作用。

地埋管地源热泵系统方案设计2011-11-18 10:08:31 来源:中国热力网一般规定1.在进行地埋管地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地状况调查,并应对浅层地热能资源和工程场区内岩土体地质条件进行勘察。

2.应根据工程勘察结果评估地埋管换热系统实施的可行性及经济性设计原则1.当有合适的浅层地热能资源且经过技术经济比较可以利用时,应优先采用地埋管地源热泵系统。

2.在现场工程勘察结果的基础上,综合现场可用地表面积、岩土类型和热物性参数以及钻孔费用等因素,确定地埋管换热器采用水平埋管还是竖直埋管方式。

3.地埋管换热系统设计应进行全年动态负荷计算,最小计算周期不得小于1年,在此计算周期内,地源热泵系统总释热量宜与其总吸热量相平衡。

4.最大释热量和最大吸热量相差不大的工程,应分别按供冷与供热工况进行地埋管换热器的长度计算,并取其较大者确定地埋管换热器的长度;当两者相差较大时,宜进行技术经济比较,通过增加辅助热源或增加冷却塔辅助散热的措施来解决5.最大释热量和最大吸热量相差较大时,还可以通过水源热泵机组间歇运行来调节;也可以采用热回收机组,降低供冷季节的释热量,增大供暖季节的吸热量。

6.地埋管换热器宜以机房为中心或靠近机房设置,其埋管敷设位置应远离水井,水渠及室外排水设置。

7.地埋管水源热泵机组性能应符合现行国家标准《水源热泵机组》(GB/T19409-2003)的相关规定,且应满足地埋管地源热泵系统运行参数的要求。

设计要点1.地埋管换热系统工程勘察应包括以下内容:岩土层的结构及分布、岩土体的热物性参数、岩土体的温度分布;地下水温度、静水位、径流方向、流速、水质及分布;冻土层的厚度。

2.地埋管地源热泵系统通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换,在地下10m以下的土壤温度基本上不随外界环境和季节变化而变化,且约高于当年年平均气温2℃。

3.地埋管换热器设计计算宜根据现场实测岩土体及回填料的热物性参数、测试井的吸放热特性参数,采用专用软件进行。

垂直地埋管换热器的设计可按《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)附录B 给出的方法进行计算。

4.地埋管换热器计算时,环路集管不应包括在地埋管换热器长度内。

5.水平地埋管换热器可不设坡度敷设。

最上层埋管顶部应在冻土层以下0.4m,且距地面不宜小于0.8m。

单层管最佳埋设深度为1.2~2.0m,双层管为1.6~2.4m。

6.竖直埋管换热器埋管深度宜大于20m,钻孔孔径宜大于0.11m,为满足换热需要,钻孔间距应通过计算确定,一般宜为4~6m。

水平环路集管距地面不宜小于1.5m,且应在冻土层以下0.6m。

7.为确保地埋管换热器及时排气和强化换热,地埋管换热器内流体应保持紊流状态,单U形管不宜小于0.6m/s,双U形管不宜小于0.4m/s,水平环路集管应敷设不小于0.002的坡度。

8.竖直地埋管环路两端应分别与水平供、回水环路集管相连接,且宜同程布置,为平衡各环路的水流量和降低其压力损失,每对水平供、回水环路集管连接的竖直地埋管环路数宜相等。

水平供、回水环路集管的间距不宜小于0.6m。

9.竖直地埋管环路也可采取分、集水器联接的方式,一定数量的地埋管环路供、回水管分别接入相应的分、集水器,分、集水器宜有平衡和调节各地埋管环路流量的措施。

10.地埋管换热器的传热介质一般为水,在有可能冻结的地区,应在水中添加防冻剂。

地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热介质的水力特性进行水力计算。

11.地埋管换热系统宜采用变流量设计,以充分降低系统运行能耗。

12.在水源热泵机组外进行冷、热转换的地埋管地源热泵系统应在水系统管路上设置冬、夏季节的功能转换阀门,转换阀门应性能可靠,严密不漏,并作出明显标识。

13.地埋管地源热泵系统在供冷、供热的同时,宜利用地源热泵系统的热回收功能提供(或预热)生活热水,不足部分由其他方式补充。

生活热水的制备可以采用制冷剂环路加热或水路加热的方式。

生活热水的供应,应按照现行国家标准《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)的规定执行。

14.建筑物内系统循环水泵的流量,应按地源热泵机组蒸发器和冷凝器额定流量的较大值确定,水泵扬程为管路、管件、末端设备、地源热泵机组蒸发器或冷凝器(选取较大值)的阻力之和。

地源热泵工程设计方法与实例2010/7/2/9:48【慧聪热泵网】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。

地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。

冬季通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,向建筑物供热;夏季向大地释放热量,给建筑物供冷。

相应的,地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。

土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。

地下水热泵系统分为开式、闭式两种:开式是将地下水直接供到热泵机组,再将井水回灌到地下;闭式是将地下水连接到板式换热器,需要二次换热。

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