某國(guó)際大酒店地源熱泵設(shè)計(jì)方案

某國(guó)際大酒店 地源熱泵系統(tǒng)方案 北京某科技有限公司 2007 年 7 月 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 1 關(guān)于某國(guó)際酒店能源方案的說明關(guān)于某國(guó)際酒店能源方案的說明 某國(guó)際大酒店占地 103 畝 總建筑面積約 5 5 萬 其中酒店 部分建筑面積 3 8 萬 別墅部分建筑面積 1 7 萬 地埋管地源 熱泵系統(tǒng) 以下簡(jiǎn)稱地源熱泵系統(tǒng) 以下簡(jiǎn)稱地源熱泵系統(tǒng) 室外地埋管部分占地近 1 萬 除去建筑占地 項(xiàng)目有足夠的面積用于室外地埋管 一 負(fù)荷情況一 負(fù)荷情況 某大酒店供熱負(fù)荷為 5200kw 供冷負(fù)荷為 4300kw 生活熱水負(fù) 荷為 2800kw 別墅部分參考酒店負(fù)荷進(jìn)行估算 總熱負(fù)荷為 2380kw 總冷負(fù) 荷為 1870kw 二 對(duì)比方案二 對(duì)比方案 1 1 燃油鍋爐 冷水機(jī)組燃油鍋爐 冷水機(jī)組 系統(tǒng)按冷熱需求分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 按照總熱負(fù)荷 8000kw 配置燃?xì)忮?爐 按照總冷負(fù)荷 4300kw 配置冷水機(jī)組及冷卻塔 相應(yīng)配置其它機(jī) 房設(shè)備及室外管線 2 2 用燃油鍋爐調(diào)峰的地源熱泵系統(tǒng)用燃油鍋爐調(diào)峰的地源熱泵系統(tǒng) 用地源熱泵解決基礎(chǔ)負(fù)荷 總負(fù)荷的 60 用燃油鍋爐解決調(diào) 峰負(fù)荷 總負(fù)荷的 40 按照酒店熱負(fù)荷 5200kw 的 60 即 3120kw 配置地源熱泵系統(tǒng) 按照酒店熱負(fù)荷 40 即 2080kw 配置燃油鍋爐 地源熱泵系統(tǒng)可承 擔(dān)冷負(fù)荷 3510kw 酒店冷負(fù)荷的其余部分 790kw 由冷水機(jī)組承擔(dān) 本項(xiàng)目中別墅部分的供暖及制冷完全由地源熱泵系統(tǒng)來解決 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 2 三 項(xiàng)目初投資估算三 項(xiàng)目初投資估算 酒店部分費(fèi)用表 工程費(fèi)用 萬元 序 號(hào) 工程或費(fèi)用名稱 燃油鍋爐 冷水機(jī)組燃油鍋爐 冷水機(jī)組地源熱泵 鍋爐調(diào)峰地源熱泵 鍋爐調(diào)峰 一 一 機(jī)房設(shè)備機(jī)房設(shè)備 540540615615 1 燃油鍋爐 8035 熱泵機(jī)組 270 冷水機(jī)組 20055 2 水泵 4040 3 機(jī)房配套設(shè)備 160160 4 電氣 控制系統(tǒng) 6055 二 二 室外工程室外工程 404010001000 地埋管 990 冷卻塔 4010 三 三 總計(jì)總計(jì) 58058016151615 四 四 單位面積造價(jià)單位面積造價(jià)153153 元元 425425 元元 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 3 燃油鍋爐 冷水機(jī)組 的形式總投資 840 萬元 地源熱泵系 統(tǒng)的總投資為 2642 萬元 室外地埋管部分壽命長(zhǎng)達(dá) 50 年 如果按 照 20 年的投資期折算 僅相當(dāng)于 708 萬元 系統(tǒng)投資相當(dāng)于 1580 萬元 地源熱泵系統(tǒng)中別墅部分考慮了分戶供暖的方式 如不考慮分 戶的問題亦可按調(diào)峰方式并入酒店系統(tǒng) 可節(jié)約初投資 305 萬元 四 投資分析四 投資分析 1 運(yùn)行費(fèi)用表 單位 萬元 燃油鍋爐 冷水機(jī)組地源熱泵 調(diào)峰 供冷費(fèi)用 3030 供暖費(fèi)用 412168 生活熱水 7051 費(fèi)用總計(jì) 512249 別墅部分空調(diào)系統(tǒng)費(fèi)用表 工程費(fèi)用 萬元 序 號(hào) 工程或費(fèi)用名稱 燃油鍋爐 冷水機(jī)組燃油鍋爐 冷水機(jī)組地源熱泵地源熱泵 一 一 機(jī)房設(shè)備機(jī)房設(shè)備 245245247247 1 燃油鍋爐 40 熱泵機(jī)組 135 冷水機(jī)組 90 2 水泵 2022 3 機(jī)房配套設(shè)備 7080 4 電氣 控制系統(tǒng) 2510 二 二 室外工程室外工程 1515780780 地埋管 780 冷卻塔 15 三 三 總計(jì)總計(jì) 26026010271027 四 四 單位面積造價(jià)單位面積造價(jià)153153 元元 604604 元元 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 4 2 從上表可以看出 地源熱泵 調(diào)峰 的方案每年比 燃油鍋 爐 冷水機(jī)組 的方案節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用 263 萬元 前者的初投資比后 者多 1800 萬元 項(xiàng)目的回收期為 6 9 年 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 5 目目 錄錄 一 項(xiàng)目簡(jiǎn)介一 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 2 二 設(shè)計(jì)依據(jù)二 設(shè)計(jì)依據(jù) 2 三 冷 熱負(fù)荷估算三 冷 熱負(fù)荷估算 2 1 氣象參數(shù) 氣象參數(shù) 2 1 氣象參數(shù) 2 2 最冷月干球溫度 3 3 最熱月干球溫度 4 4 太陽日總輻射年變化圖 4 2 冷 熱負(fù)荷 冷 熱負(fù)荷 4 四 地源熱泵系統(tǒng)介紹四 地源熱泵系統(tǒng)介紹 4 五 設(shè)計(jì)方案概述五 設(shè)計(jì)方案概述 6 1 方案概述 方案概述 6 2 地埋管系統(tǒng)設(shè)計(jì) 地埋管系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 3 設(shè)備選型 設(shè)備選型 8 六 經(jīng)濟(jì)性分析六 經(jīng)濟(jì)性分析 9 1 初投資估算 初投資估算 9 2 能源費(fèi)用估算 能源費(fèi)用估算 10 1 室外溫度變化曲線圖 10 2 能源費(fèi)用 10 七 污水利用七 污水利用 12 附錄一附錄一 華清工程業(yè)績(jī)?nèi)A清工程業(yè)績(jī) 13 附錄二附錄二 地源熱泵系統(tǒng)介紹地源熱泵系統(tǒng)介紹 20 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 6 一 項(xiàng)目簡(jiǎn)介一 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目位于吉林省白山市 項(xiàng)目包括五星級(jí)酒店建筑面積 3 8 萬平米 別 墅建筑面積 1 7 萬平米 總建筑面積 5 5 萬平米 本方案擬采用綠色環(huán)保 高效節(jié)能的地源熱泵系統(tǒng)作為能源系統(tǒng) 為酒店本方案擬采用綠色環(huán)保 高效節(jié)能的地源熱泵系統(tǒng)作為能源系統(tǒng) 為酒店 和別墅冬季采暖 夏季制冷 采用燃油鍋爐解決生活熱水需求 在夏季通過熱和別墅冬季采暖 夏季制冷 采用燃油鍋爐解決生活熱水需求 在夏季通過熱 泵系統(tǒng)的冷凝熱回收技術(shù)獲得免費(fèi)的生活熱水 春 秋過渡季采用地源熱泵系泵系統(tǒng)的冷凝熱回收技術(shù)獲得免費(fèi)的生活熱水 春 秋過渡季采用地源熱泵系 統(tǒng)制取 統(tǒng)制取 系統(tǒng)末端均采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng) 二 設(shè)計(jì)依據(jù)二 設(shè)計(jì)依據(jù) 1 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50019 2003 2 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50015 2003 3 通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50243 2002 4 全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 給水排水 5 全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào) 動(dòng)力 6 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB50189 2005 7 甲方提供的相關(guān)資料 三 三 冷 熱負(fù)荷估算冷 熱負(fù)荷估算 1 氣象參數(shù)氣象參數(shù) 1 1 氣象參數(shù) 氣象參數(shù) 下表根據(jù) 中國(guó)建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集 給出了吉林臨江的設(shè)計(jì) 用室外氣象參數(shù) 白山市與臨江市相距較近 可參考該地氣象參數(shù) 設(shè)計(jì)用室外氣象參數(shù)設(shè)計(jì)用室外氣象參數(shù)單位單位數(shù)值數(shù)值 采暖室外計(jì)算溫度 21 3 冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度 20 3 夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度 27 3 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 7 夏季通風(fēng)室外計(jì)算相對(duì)濕度 61 冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度 24 3 冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算相對(duì)濕度 72 夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度 30 7 夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度 23 5 夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度 25 1 冬季室外平均風(fēng)速 m s0 4 冬季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速 m s1 6 夏季室外平均風(fēng)速 m s1 1 冬季最多風(fēng)向 NNE 冬季最多風(fēng)向的頻率 5 夏季最多風(fēng)向 N 夏季最多風(fēng)向的頻率 16 年最多風(fēng)向 N 年最多風(fēng)向的頻率 14 冬季室外大氣壓力 Pa98560 夏季室外大氣壓力 Pa96840 冬季日照百分率 60 設(shè)計(jì)計(jì)算用采暖期日數(shù)日 168 設(shè)計(jì)計(jì)算用采暖期初日 10 月 23 日 設(shè)計(jì)計(jì)算用采暖期終日 4 月 8 日 極端最低溫度 33 8 極端最高溫度 37 9 2 2 最冷月干球溫度 最冷月干球溫度 35 30 25 20 15 10 5 0 1月1日 1月3日 1月5日 1月7日 1月9日 1月11日 1月13日 1月15日 1月17日 1月19日 1月21日 1月23日 1月25日 1月27日 1月29日 1月31日 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 8 3 3 最熱月干球溫度最熱月干球溫度 10 15 20 25 30 35 7月1日 7月3日 7月5日 7月7日 7月9日 7月11日 7月13日 7月15日 7月17日 7月19日 7月21日 7月23日 7月25日 7月27日 7月29日 7月31日 4 4 太陽日總輻射年變化圖太陽日總輻射年變化圖 0 5 10 15 20 25 30 1 12 13 14 15 16 17 18 19 110 111 112 1 MJ m2 2 冷 熱負(fù)荷 冷 熱負(fù)荷 建設(shè)方提供的酒店總熱負(fù)荷為 5200kw 折合 137w m2 總冷負(fù)荷為 4300kw 折合 113w m2 生活熱水負(fù)荷為 2800kw 別墅部分按照酒店負(fù)荷進(jìn)行估算 熱負(fù)荷指標(biāo)按照 140w m2 總熱負(fù)荷為 2380kw 冷負(fù)荷指標(biāo)按照 110w m2 總冷負(fù)荷為 1870kw 四 四 地源熱泵系統(tǒng)介紹地源熱泵系統(tǒng)介紹 地源熱泵系統(tǒng)是以地下巖土體為低溫?zé)嵩?由水源熱泵機(jī)組 地溫采集系 統(tǒng) 建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng) 地源熱泵系統(tǒng)設(shè)有垂直或水平埋設(shè)在 巖土體中的地埋管換熱器 通過地埋管換熱器中傳熱介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)與巖土體 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 9 進(jìn)行熱交換 冬季從地下巖土中吸收熱量 由熱泵機(jī)組提升能量品位后將熱量 釋放到建筑物內(nèi) 為建筑供暖 夏季將建筑物內(nèi)的熱量釋放到地下巖土體中 為建筑物空調(diào)供冷 地源熱泵系統(tǒng)夏季供冷原理如下圖所示 冬季供暖原理如下圖 地埋管地源熱泵系統(tǒng)利用的淺層地溫資源 淺層地溫資源儲(chǔ)存于地下土壤 巖石和地下水中 地下自然情況復(fù)雜 資源的產(chǎn)生 形成 儲(chǔ)存 開采利用受 到其所在區(qū)域的地質(zhì) 水文地質(zhì)條件的制約 項(xiàng)目實(shí)施前須對(duì)工程場(chǎng)區(qū)的地質(zhì) 水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘查 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 10 影響地源熱泵系統(tǒng)的地質(zhì) 水文地質(zhì)條件因素主要有 地層結(jié)構(gòu) 巖土體 熱物性參數(shù)等地層條件 地下水含水層的分布 靜水位 流速等水文地質(zhì)條件 地溫 水質(zhì)等物理化學(xué)特性 地源熱泵是可再生能源利用技術(shù) 具有綠色環(huán)保 高效節(jié)能 運(yùn)行穩(wěn)定可 靠 環(huán)境效益顯著 一機(jī)多用 自動(dòng)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn) 被稱為 21 世紀(jì)的 綠色空調(diào) 技術(shù) 是解決建筑供暖系統(tǒng)節(jié)能問題的重要技術(shù)之一 五 設(shè)計(jì)方案概述五 設(shè)計(jì)方案概述 1 方案概述 方案概述 該項(xiàng)目地處山間盆地 第四系較薄 厚度為 10 米 下伏泥巖 在該類地層 鉆鑿換熱孔成本較高 為了相對(duì)準(zhǔn)確地確定項(xiàng)目投資規(guī)模 需要在項(xiàng)目前期鉆 鑿試驗(yàn)孔以確定單孔換熱量和可行的鉆鑿深度 為了有效降低空調(diào)系統(tǒng)的初投 資 特別是降低地埋管換熱器系統(tǒng)的投資 減少運(yùn)行費(fèi)用 本方案設(shè)計(jì)采用調(diào) 峰的方案 即用地源熱泵系統(tǒng)提供系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)負(fù)荷 燃油鍋爐解決大約 40 的 調(diào)峰負(fù)荷 地埋管換熱器系統(tǒng)設(shè)計(jì)以基礎(chǔ)負(fù)荷為依據(jù) 冷負(fù)荷的不足部分由冷 水機(jī)組來承擔(dān) 在本方案的設(shè)計(jì)中 酒店與別墅分別進(jìn)行地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 酒店部分 根據(jù)冬季熱負(fù)荷設(shè)計(jì)室外地埋管系統(tǒng) 并進(jìn)行熱泵機(jī)組的配置選型 校核 地埋管系統(tǒng)的放熱能力后 確定能夠解決的夏季冷負(fù)荷大小 不足的部分用冷 水機(jī)組加冷卻塔的方式解決 系統(tǒng)末端采用風(fēng)機(jī)盤管 冬季采暖熱水供回水溫度為 45 40 夏季冷凍 水供回水溫度為 7 12 生活熱水冬季由燃油鍋爐提供 夏季采用冷凝熱回收 的方式免費(fèi)獲得 春 秋過渡季采用地源熱泵系統(tǒng)制取 2 別墅部分 別墅群設(shè)計(jì)統(tǒng)一的地埋管換熱器系統(tǒng) 單個(gè)別墅室內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的熱泵機(jī)組 根據(jù)冬季熱負(fù)荷設(shè)計(jì)室外地埋管系統(tǒng) 并進(jìn)行熱泵機(jī)組的配置選型 系統(tǒng)冬季供暖供回水溫度為 45 40 夏季制冷供回水溫度為 7 12 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 11 3 地源熱泵供暖 制冷的系統(tǒng)原理圖如下所示 2 地埋管系統(tǒng)設(shè)計(jì) 地埋管系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冬季熱泵效率 COP 取為 4 地源熱泵承擔(dān)總熱負(fù)荷的 60 3120kW 需 要從土壤中吸收熱量 2340kW 根據(jù)我公司多年的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)給出設(shè)計(jì)孔深和根據(jù)我公司多年的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)給出設(shè)計(jì)孔深和 單位孔深的換熱量 在實(shí)際施工圖設(shè)計(jì)中要以現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際勘察數(shù)據(jù)為計(jì)算依據(jù) 單位孔深的換熱量 在實(shí)際施工圖設(shè)計(jì)中要以現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際勘察數(shù)據(jù)為計(jì)算依據(jù) 地埋管吸熱量取為 50W m 放熱量取為 90W m 以此作為方案計(jì)算的依據(jù) 其中 埋地孔深按 150m 設(shè)計(jì) 孔間距按照 5m 5m 實(shí)際地埋管的敷設(shè)根據(jù)建筑物周 圍的綠地 道路等進(jìn)行調(diào)整 地埋管采用高密度聚乙烯管 雙 U 垂直埋設(shè) 則 冬季埋地?fù)Q熱器與周圍土壤的換熱情況見下表 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 12 1 酒店部分 冬季地埋管系統(tǒng)計(jì)算表 熱負(fù)荷 kW 從土壤中吸熱 kW 單位孔換熱量 W m 孔深 m 孔數(shù) 個(gè) 孔間距 m m 占用面積 m2 3120234050150312 5 5 7800 地埋管系統(tǒng)夏季校核計(jì)算表 孔數(shù) 個(gè) 孔深 m 孔間距 m m 占用面積 m2 單位孔換熱量 W m 向土壤中放熱 kW 可承擔(dān)冷負(fù)荷 kW 312150 5 5 780009042123510 室外布室外布 312312 個(gè)換熱孔 占地面積約為個(gè)換熱孔 占地面積約為 7800m7800m2 2 2 別墅部分 冬季地埋管系統(tǒng)計(jì)算表 熱負(fù)荷 kW 從土壤中吸熱 kW 單位孔換熱量 W m 孔深 m 孔數(shù) 個(gè) 孔間距 m m 占用面積 m2 2380178550150240 5 5 6000 地埋管系統(tǒng)夏季校核計(jì)算表 孔數(shù) 個(gè) 孔深 m 孔間距 m m 占用面積 m2 單位孔換熱量 W m 向土壤中放熱 kW 可承擔(dān)冷負(fù)荷 kW 240120 5 5 60009032402700 室外布室外布 240240 個(gè)換熱孔 占地面積約為個(gè)換熱孔 占地面積約為 6000m6000m2 2 3 設(shè)備選型 設(shè)備選型 主要設(shè)備選型如下表所示 1 酒店部分 額定電功率額定電功率 1600kW1600kW 不含生活熱水系統(tǒng) 不含生活熱水系統(tǒng) 設(shè)備設(shè)備型號(hào)型號(hào) 額定功率額定功率 kW 備注備注 地源熱泵地源熱泵 WPS3 臺(tái) 空調(diào)側(cè)循環(huán)泵QPG200 315A373 用 1 備 地源側(cè)循環(huán)泵QPG200 260302 用 1 備 空調(diào)側(cè)補(bǔ)水泵QPG50 200A42 用 1 備 地源側(cè)補(bǔ)水泵QPG50 160A2 22 用 1 備 其他200 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 13 2 別墅部分 額定電功率額定電功率 600kW600kW 不含生活熱水系統(tǒng) 不含生活熱水系統(tǒng) 六 經(jīng)濟(jì)性分析六 經(jīng)濟(jì)性分析 1 初投資估算 初投資估算 1 酒店部分 序號(hào)工程或費(fèi)用名稱費(fèi)用備 注 一 一 機(jī)房設(shè)備機(jī)房設(shè)備 1 主機(jī) 270 3 臺(tái) 2 冷水機(jī)組 55 1 臺(tái) 3 燃油鍋爐 35 3 噸 4 水泵 40 屏蔽泵 5 機(jī)房配套設(shè)備 90 軟水設(shè)備 分集水器 水箱 定 壓罐 工藝管線 管道附件 6 機(jī)房配套安裝 80 設(shè)備 工藝管線 管道附件安裝 7 電氣 控制系統(tǒng) 55 低壓配電柜及電氣安裝 二 二 室外工程室外工程 垂直打孔 雙 U 管埋設(shè) 水 平聯(lián)絡(luò)管 990 312 個(gè) 150 米深的孔 高密度聚 乙烯 雙 U 垂直埋設(shè) 三 三 總計(jì)總計(jì)1615 萬元 四 四 估算造價(jià)估算造價(jià)425 元 m2建筑面積 3 8 萬 m2 注 以上初投資為根據(jù)現(xiàn)有條件的粗略估算 不含電力增容 土建 末端注 以上初投資為根據(jù)現(xiàn)有條件的粗略估算 不含電力增容 土建 末端 部分 實(shí)際工程造價(jià)以施工圖預(yù)算為準(zhǔn) 部分 實(shí)際工程造價(jià)以施工圖預(yù)算為準(zhǔn) 2 別墅部分 設(shè)備設(shè)備 型號(hào)型號(hào) 額定功率額定功率 kW 備注備注 地源熱泵地源熱泵WPS060 1B4511 臺(tái) 水泵水泵 空調(diào)側(cè)循環(huán)泵QPG80 160B5 51 用 1 備 11 套 地源側(cè)循環(huán)泵QPG125 260A113 用 1 備 地源側(cè)補(bǔ)水泵QPG50 160A2 22 用 1 備 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 14 序號(hào)工程或費(fèi)用名稱費(fèi)用備 注 一 一 機(jī)房設(shè)備機(jī)房設(shè)備 1 主機(jī) 135 11 臺(tái)熱泵 2 水泵 22 11 組 22 臺(tái)屏蔽泵 3 機(jī)房配套設(shè)備及安裝 80 分集水器 工藝管線 管道附件 4 電氣 控制系統(tǒng) 10 低壓配電柜及電氣安裝 二 二 室外工程室外工程 垂直打孔 雙 U 管埋設(shè) 水 平聯(lián)絡(luò)管 780 240 個(gè) 150 米深的孔 高密度聚 乙烯 雙 U 垂直埋設(shè) 三 三 總計(jì)總計(jì)1027 萬元 四 四 估算造價(jià)估算造價(jià)604 元 m2建筑面積 1 7 萬 m2 注 以上初投資為根據(jù)現(xiàn)有條件的粗略估算 不含電壓增容 土建 末端注 以上初投資為根據(jù)現(xiàn)有條件的粗略估算 不含電壓增容 土建 末端 部分 實(shí)際工程造價(jià)以施工圖預(yù)算為準(zhǔn) 部分 實(shí)際工程造價(jià)以施工圖預(yù)算為準(zhǔn) 2 能源費(fèi)用估算 能源費(fèi)用估算 1 1 室外溫度變化曲線圖室外溫度變化曲線圖 室外溫度是隨時(shí)間波動(dòng)的 下圖給出了外溫隨日期的變化曲線 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 1 12 13 14 15 16 17 18 19 110 111 112 1 2 2 能源費(fèi)用 能源費(fèi)用 供熱負(fù)荷與外溫的變化關(guān)系曲線 供熱負(fù)荷隨著室外溫度的波動(dòng)在不斷變化中 下圖為相對(duì)供熱負(fù)荷與外溫 的變化關(guān)系曲線 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 15 負(fù)荷 外溫 0 00 0 20 0 40 0 60 0 80 1 00 1 20 26 00 24 00 20 00 16 00 12 00 8 00 4 00 0 00 4 00 8 00 9 00 室外溫度 負(fù)荷比 能源費(fèi)用 1 酒店部分供暖能源費(fèi)用 A 供暖期取為 168 天 當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為 6 小時(shí) 則供暖年耗熱量為 Q 6 5200 168 5241600kW h a a 熱泵電費(fèi) 70 萬元 燃油費(fèi) 31 萬元 水泵電費(fèi) 21 萬元 總費(fèi)用 122 萬元 b 燃油鍋爐供暖費(fèi)用為 282 萬元 B 供冷期取為 60 天 當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為 4 小時(shí) 則供暖年耗熱量為 Q 4 4300 60 1032000kW h a 熱泵電費(fèi) 16 萬元 水泵電費(fèi) 7 萬元 C 熱泵供暖供冷總能源費(fèi)用為 145 萬元 單位面積費(fèi)用為 38 元 m2 年 2 別墅部分供暖能源費(fèi)用 A 供暖期取為 168 天 當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為 6 時(shí) 則供暖年耗熱量為 Q 6 2380 168 2399040kW h a a 熱泵電費(fèi) 36 萬元 水泵電費(fèi) 10 萬元 總費(fèi)用 46 萬元 b 燃油鍋爐供暖費(fèi)用為 130 萬元 B 供冷期取為 60 天 當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為 4 小時(shí) 則供暖年耗熱量為 Q 4 1870 60 448800kW h a 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 16 熱泵電費(fèi) 5 萬元 水泵電費(fèi) 2 萬元 C 熱泵供暖供冷總能源費(fèi)用為 53 萬元 單位面積費(fèi)用為 31 元 m2 年 3 制取生活熱水的能源費(fèi)用 假設(shè)某國(guó)際大酒店全年供應(yīng)熱水天數(shù)共計(jì) 300 天 每天供給量為 100m3 冬 季供暖的 168 天內(nèi) 系統(tǒng)均采用燃油鍋爐供應(yīng)生活熱水 下面對(duì)夏季及過渡季 的 132 天制取生活熱水的成本進(jìn)行測(cè)算 燃油鍋爐地源熱泵 燃料價(jià)格5 3 元 kg0 781 元 kwh 加熱總量13200 噸13200 噸 自來水溫升 40 40 加熱費(fèi)用30 7 萬元12 3 萬元 單位成本23 3 元 噸9 3 元 噸 測(cè)算說明 測(cè)算說明 A A 供冷季按供冷季按 6060 天運(yùn)行期計(jì)算 天運(yùn)行期計(jì)算 供暖季按供暖季按 168168 天計(jì)算 天計(jì)算 B B 水泵運(yùn)行電費(fèi)取水泵運(yùn)行電費(fèi)取 0 7810 781 元元 kW h kW h 熱泵運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算中時(shí)考慮負(fù)荷分布 熱泵運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算中時(shí)考慮負(fù)荷分布 與峰谷電價(jià)分布的特點(diǎn) 取平均電價(jià)與峰谷電價(jià)分布的特點(diǎn) 取平均電價(jià) 0 60 6 元元 kW h kW h 燃油費(fèi)為 燃油費(fèi)為 5 5 元元 kg kg C C 上述運(yùn)行費(fèi)用測(cè)算未考慮入住率的影響因素 是根據(jù)現(xiàn)有條件的粗略估上述運(yùn)行費(fèi)用測(cè)算未考慮入住率的影響因素 是根據(jù)現(xiàn)有條件的粗略估 算 算 說明 說明 1 1 初投資 不含電壓增容 土建 末端部分 生活熱水由燃油鍋爐解決 初投資 不含電壓增容 土建 末端部分 生活熱水由燃油鍋爐解決 2 2 在工程實(shí)施過程前要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鉆孔試驗(yàn) 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及詳細(xì)的當(dāng)?shù)厮?在工程實(shí)施過程前要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鉆孔試驗(yàn) 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及詳細(xì)的當(dāng)?shù)厮?文地質(zhì)條件 優(yōu)化技術(shù)方案 作出詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案 以保證系統(tǒng)長(zhǎng)期安全 穩(wěn)文地質(zhì)條件 優(yōu)化技術(shù)方案 作出詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案 以保證系統(tǒng)長(zhǎng)期安全 穩(wěn) 定 高效地運(yùn)行 定 高效地運(yùn)行 七 七 污水利用污水利用 本項(xiàng)目建設(shè)條件具備本項(xiàng)目建設(shè)條件具備 480m480m3 3 d d 的污廢水排水條件 如結(jié)合熱泵加以利用 的污廢水排水條件 如結(jié)合熱泵加以利用 可建成約可建成約 200kw200kw 的污水水源熱泵系統(tǒng) 解決部分建筑面積的供熱制冷需求 相的污水水源熱泵系統(tǒng) 解決部分建筑面積的供熱制冷需求 相 當(dāng)于鉆鑿當(dāng)于鉆鑿 2323 個(gè)換熱孔 可降低初投資約個(gè)換熱孔 可降低初投資約 7070 萬元 萬元 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 17 附錄一附錄一 華清工程業(yè)績(jī)?nèi)A清工程業(yè)績(jī) 工程名稱天湖國(guó)際會(huì)議酒店地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工程 工程地點(diǎn)北京市房山區(qū) 工程施工服務(wù)范圍整個(gè)酒店空調(diào) 生活熱水 建筑面積4 萬 業(yè)主名稱北京市天創(chuàng)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 業(yè)主地址北京市房山區(qū)青龍湖鎮(zhèn) 備 注 該工程在地下水貧乏的基巖地區(qū)采用地源熱泵系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 鉆孔 218 個(gè) 利用先進(jìn)的熱泵機(jī)組 實(shí)現(xiàn)酒店的夏季供冷 冬 季供暖 以及提供全年的生活熱水 該項(xiàng)目為市發(fā)改委的科研 示范項(xiàng)目 工程名稱 中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)警衛(wèi)局培訓(xùn) 基地地源熱泵設(shè)備改造工程 工程地點(diǎn)北京市昌平區(qū)北七家鎮(zhèn) 工程施工服務(wù)范圍綜合建筑群空調(diào) 生活熱水及游泳池加熱 建筑面積3 6 萬 業(yè)主名稱中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)警衛(wèi)局 業(yè)主地址北京市昌平區(qū)北七家鎮(zhèn) 備 注 采用垂直埋管式的地源熱泵系統(tǒng)來提供所有建筑的冬季供 暖和夏季制冷 以及全年生活熱水和游泳池用水的加熱 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 18 工程名稱朝陽區(qū)綠化局辦公樓地源熱泵空調(diào)系統(tǒng) 工程地點(diǎn)北京市朝陽區(qū) 工程施工服務(wù)范圍0 4 萬平米建筑面積供暖制冷 提供生活熱水 合同施工期2003 9 2003 12 建筑面積0 4 萬 業(yè)主名稱朝陽區(qū)綠化局 業(yè)主地址紅領(lǐng)巾公園西區(qū) 備 注 北京市朝陽區(qū)綠化局位于紅領(lǐng)巾公園西區(qū) 建筑面積 0 4 萬平米 采用埋管地源熱泵對(duì)規(guī)劃區(qū)域供暖制冷 并采用熱回 收方式提供生活熱水 工程名稱石油管理干部學(xué)院地源熱泵系統(tǒng)工程 工程地點(diǎn)北京市朝陽區(qū) 工程施工服務(wù)范圍冬季供暖 夏季空調(diào)及生活熱水提供 建筑面積5 萬 業(yè)主名稱石油管理干部學(xué)院 業(yè)主地址朝陽區(qū)立水橋甲 1 號(hào) 備 注 本建筑位于北京市朝陽區(qū)立水橋甲 1 號(hào) 是地源熱泵系統(tǒng) 工程 該工程利用土壤作為熱泵的冷熱源 冬季提供 55 45 的空調(diào)水 夏季提供 12 7 的空調(diào)水 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 19 工程名稱用友軟件園地源熱泵工程 工程地點(diǎn)北京市海淀區(qū) 工程施工服務(wù)范圍供暖制冷 提供生活熱水 合同施工期2004 12 月已簽合同 建筑面積27 萬 業(yè)主名稱用友軟件園 業(yè)主地址北京市海淀區(qū) 備 注 結(jié)合冰蓄冷為 27 萬 m2的建筑提供供暖制冷 冬季提供 40 45 的空調(diào)水 夏季提供 12 7 的空調(diào)水 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 20 工程名稱 當(dāng)代萬國(guó)城地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng) 工程地點(diǎn)東直門東北角 工程施工服務(wù)范圍冬季供暖 夏季制冷 生活熱水 合同施工期合同已簽 建筑面積22 萬 業(yè)主名稱北京天成天房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司 業(yè)主地址北京市朝陽區(qū) 備 注 包括公寓 13 萬 m2 賓館 5000m2 商場(chǎng) 5500 m2 電影院 2500 m2 幼兒園 3000 m2 地下室約 55000 m2 本工程的目 標(biāo)是建設(shè)一座高舒適度 低能耗 健康 綠色 環(huán)保型的里程 碑式建筑 使其成為引領(lǐng)國(guó)內(nèi)地產(chǎn)市場(chǎng)走向的一面旗幟 工程名稱北方國(guó)家林木種苗基地地源熱泵供暖工程 工程地點(diǎn)國(guó)家北方苗木培養(yǎng)基地 工程施工服務(wù)范圍冬季供暖 合同施工期在建 建筑面積2 萬 業(yè)主名稱國(guó)家北方苗木培養(yǎng)基地 業(yè)主地址國(guó)家北方苗木培養(yǎng)基地 備 注 該工程規(guī)劃區(qū)域?yàn)?2 萬 大棚 利用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)冬季供暖 滿足植物生長(zhǎng)需要 同時(shí)不會(huì)污染周圍環(huán)境 營(yíng) 造了良好的生態(tài)環(huán)境 工程名稱 北京海劍大廈水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)改造工程 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 21 工程名稱燕山辦事處辦公樓污水源熱泵工程 工程地點(diǎn)北京市房山區(qū) 工程施工服務(wù)范圍整個(gè)辦公樓冬季供暖 夏季制冷 建筑面積2 萬 業(yè)主名稱北京市房山區(qū)人民政府燕山辦事處 業(yè)主地址北京市房山區(qū) 備 注 該項(xiàng)目利用污水作為燕山辦事處辦公樓冷熱源 不存在任 何污染問題 對(duì)北京市污水熱能的開發(fā)利用具有典型的示范作 用 可為北京市建設(shè)可再生能源產(chǎn)業(yè)化 能源利用多元化 發(fā) 展循環(huán)經(jīng)濟(jì) 建設(shè)節(jié)約型城市 實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮良好的推 動(dòng)作用 工程地點(diǎn)北京市海淀區(qū) 工程施工服務(wù)范圍冬季供暖 夏季制冷及生活熱水提供 建筑面積2 6 萬 業(yè)主名稱北京海劍大廈 業(yè)主地址海劍大廈 備 注 本建筑位于北京市海淀區(qū)廠洼路 8 號(hào) 是海劍大廈辦公樓 空調(diào)系統(tǒng)改造工程 該工程利用 15 的淺層地下水作為水源 熱泵的冷熱源 采用水源熱泵 冬季提供 55 45 的空調(diào)水 夏季提供 12 7 的空調(diào)水 工程名稱 空軍豐臺(tái)招待所水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工程 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 22 工程地點(diǎn)北京市豐臺(tái)區(qū) 工程施工服務(wù)范圍供暖制冷 提供生活熱水 建筑面積2 5 萬 業(yè)主名稱空軍豐臺(tái)招待所 業(yè)主地址豐臺(tái)區(qū)七里莊路 22 號(hào) 備 注 空軍豐臺(tái)招待所位于豐臺(tái)區(qū)七里莊路 22 號(hào) 是空政系統(tǒng) 一所集住宿 會(huì)議 餐飲 娛樂于一體的綜合性其中主樓 北 樓為客房 餐廳及會(huì)議室 兩樓具有大小會(huì)議室 10 多個(gè) 客 房 200 余間 要求冬季供暖 夏季供冷 并且 24 小時(shí)提供生 活熱水 其它各樓要求冬季供暖 散熱器為普通四柱鑄鐵暖氣 片 工程名稱天橋地礦局水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工程 工程地點(diǎn)北京市宣武區(qū) 工程施工服務(wù)范圍冬季供暖 夏季空調(diào) 建筑面積1 19 萬 業(yè)主名稱北京市地礦局 業(yè)主地址北京市宣武區(qū)南緯路 4 號(hào) 備 注 建筑面積為 7000 的辦公樓需冬季供暖 夏季空調(diào) 家 屬宿舍及附屬用房 4880 只需冬季供暖 對(duì)原有燃煤鍋爐進(jìn) 行了改造 安裝新型的無污染 節(jié)能的供暖 制冷 設(shè)備 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 23 工程名稱 北京商務(wù)會(huì)館水源熱泵空調(diào)工程 工程地點(diǎn)北京市豐臺(tái)區(qū) 工程施工服務(wù)范圍供暖制冷 提供生活熱水 合同施工期2003 7 2003 12 建筑面積2 98 萬 業(yè)主名稱北京商務(wù)會(huì)館 業(yè)主地址北京市右安門玉林里 1 號(hào) 備 注 北京商務(wù)會(huì)館位于右安門玉林里 1 號(hào) 是燃煤鍋爐系統(tǒng)改 造工程 該工程利用 15 的淺層地下水作為水源熱泵的冷熱 源 采用水源熱泵 冬季提供 55 45 的空調(diào)水 夏季提供 12 7 的空調(diào)水 工程名稱地?zé)崴到y(tǒng) B 會(huì)所地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工 工程地點(diǎn)北京昌平區(qū)馬坊 工程施工服務(wù)范圍冬季供暖 夏季制冷 生活熱水 合同施工期合同已簽 建筑面積 3400 業(yè)主名稱北京天成天房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司 業(yè)主地址北京市朝陽區(qū) 備 注 本項(xiàng)目別墅 491 棟 會(huì)所 3 座 會(huì)所高度為 8 5 米 地上 二層 地下一層 主要功能為餐飲服務(wù) 采用地源熱泵系統(tǒng)用 于冬季供暖 夏季制冷以及泳池水加熱 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 24 附錄二附錄二 地源熱泵系統(tǒng)介紹地源熱泵系統(tǒng)介紹 一 一 地下能量 地能 簡(jiǎn)介地下能量 地能 簡(jiǎn)介 地能是指埋藏在地下的 由于與地表大氣溫度有差異而可以被人類利用的 能源 按照埋藏深度的不同可分為 深層地能 包括深層地?zé)崴透蔁釒r 和 淺層地能 主要為淺層恒溫層以下的能量 地能的載體形式有 水 巖石 土 壤 深層地能一般溫度較高 可以直接利用其熱能 如發(fā)電 溫室養(yǎng)殖 供暖 洗娛等 而淺層地能一般指地表以下常年溫度保持恒定的熱能 由于該部分的 能量主要靠吸收并儲(chǔ)存太陽輻射的能量 因此其與地表大氣的溫差較小 直接 利用其能量效率會(huì)很低 不經(jīng)濟(jì) 因此對(duì)淺層地能的利用需要借用輔助設(shè)備 目前的輔助設(shè)備主要有水源熱泵 通過地下水為介質(zhì)提取地下的能量 和地源 熱泵 從淺層土壤中提取能量 二 二 地源熱泵系統(tǒng)簡(jiǎn)介地源熱泵系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1 熱泵系統(tǒng) 地源熱泵系統(tǒng)的概念 通常所說的熱泵系統(tǒng)是指以建筑物的空調(diào) 包括供熱和制冷 為目的系統(tǒng) 其一個(gè)熱源 冷源 是建筑物內(nèi)部的環(huán)境 就其另一個(gè)熱源 冷源 的性質(zhì)來 分 可分為空氣源熱泵 水源熱泵和地源熱泵等幾大類 空氣源熱泵的熱源 冷源 為室外空氣 水源熱泵的熱源主要是淺層地下水 由于室外空氣溫度 隨氣候而變化 并且溫度越低時(shí)供熱量越小 熱泵的效率會(huì)大大降低 以淺層 地下水為熱源的水源熱泵系統(tǒng)受諸多條件的影響和限制 地下水文地質(zhì)條件 回灌技術(shù)條件 對(duì)地下水的污染評(píng)價(jià) 政府對(duì)開采地下水的政策等 地下水文 地質(zhì)條件決定了所在區(qū)域的地下水的抽水量的情況 而回灌技術(shù)目前仍然不成 熟 對(duì)于全部回灌存在一定困難 而且將用后的水回灌到地下可能會(huì)對(duì)地下含 水層造成一定的污染 這也是政府部門所擔(dān)心的 另一種熱泵為地源熱泵 Ground Source Heat Pump 地源熱泵的廣義理解 是指以一切與地有關(guān)的能量作為冷熱源的熱泵 包括以地下水為冷熱源的水源 熱泵 以池塘 河流和湖泊等為冷熱源的地源熱泵等 這里所指的地源熱泵是 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 25 指狹義的理解 指利用大地作為熱源 其通過地下?lián)Q熱器直接與大地土壤進(jìn)行 熱交換 而不需要開采地下水的地源熱泵 由于在地表以下一定深度的地層中 在未受干擾的情況下常年保持恒定的溫度 遠(yuǎn)高于冬季的室外溫度 又低于夏 季的室外溫度 這樣地源熱泵可克服空氣源熱泵的技術(shù)障礙 大大提高效率 而且不需要開采地下水 這樣可以消除水源熱泵開采地下水所帶來的不利影響 此外 冬季通過熱泵把大地中的熱量升高溫度后對(duì)建筑供熱 同時(shí)使大地 中的溫度降低 即蓄存了冷量 可供夏季使用 夏季通過熱泵把建筑物中的熱 量傳輸給大地 對(duì)建筑物降溫 同時(shí)在大地中蓄存熱量以供冬季使用 這樣在 冬夏負(fù)荷相平衡的情況下 在地源熱泵系統(tǒng)中的大地起到了蓄能器的作用 進(jìn) 一步提高了空調(diào)系統(tǒng)全年的能源利用效率 可以大大減少對(duì)化石燃料的消耗 減少對(duì)環(huán)境的污染 符合人類可持續(xù)發(fā)展的要求 2 地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展過程 地源熱泵 Ground Source Heat Pump 的概念最早出現(xiàn)在 1912 年瑞士的一 份專利文獻(xiàn)中 在 20 世紀(jì) 50 年代就已在一些北歐國(guó)家的供熱中得到實(shí)際應(yīng)用 由于石油危機(jī)的影響 地源熱泵在 70 年代得到較大的發(fā)展 1985 年美國(guó)共有 14 000 臺(tái)地源熱泵 而 1997 年一年就安裝了 45 000 臺(tái) 到目前為止已安裝了 400 000 臺(tái) 而且每年以 10 的速度穩(wěn)步增長(zhǎng) 1999 年個(gè) 人用戶增長(zhǎng) 11 商業(yè)用戶增長(zhǎng) 35 1998 年美國(guó)商業(yè)建筑中地源熱泵系統(tǒng) 已占空調(diào)總保有量的 19 其中新建筑中占 30 美國(guó)已經(jīng)成立了由美國(guó)能源 部 環(huán)保署 愛迪遜電力研究所及眾多地源熱泵廠家組成的美國(guó)地源熱泵協(xié)會(huì) 該協(xié)會(huì)在近年中投入一億美元從事開發(fā) 研究和推廣工作 美國(guó)計(jì)劃最終達(dá)到 每年安裝 40 萬臺(tái)地源熱泵的目標(biāo) 屆時(shí)將降低溫室氣體排放 1 百萬噸 相當(dāng)于 減少 50 萬輛汽車的污染物排放或種植 1 百萬英畝的樹木 每年節(jié)約能源費(fèi)用達(dá) 4 2 億美元 此后 每年節(jié)約能源費(fèi)用還可再增加 1 7 億美元 此外 在美國(guó) 還成立了國(guó)際地源熱泵協(xié)會(huì) 3 地源熱泵系統(tǒng)的分類 地源熱泵系統(tǒng)室外地下?lián)Q熱環(huán)路 即地下熱交換器 采用埋管 即埋置地 下熱交換器 的方式來實(shí)現(xiàn) 埋管方式多種多樣 目前國(guó)外普遍采用的有垂直 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 26 埋管和水平埋管兩種基本的配置形式 如圖所示 垂直埋管是在地層中垂直鉆孔 然后將地下熱交換器以一定的方式置于孔 中 并在孔中注入填充材料的施工工藝 水平埋管是在淺層土壤中挖溝渠 將 HDPE 管水平的埋置于溝渠中 并填 埋的施工工藝 水平埋管和垂直埋管示意圖水平埋管和垂直埋管示意圖 地下熱交換器型式和結(jié)構(gòu)的選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程以及給定的建筑場(chǎng)地條件 來確定 水平埋管占地面積大 而且水平埋管的地下熱交換器受地表氣候變化 的影響較大 效率較低 因此水平埋管的地源熱泵系統(tǒng)在多數(shù)場(chǎng)合不適合中國(guó) 人多地少的國(guó)情 因此 在地源熱泵系統(tǒng)的室外地下?lián)Q熱系統(tǒng)中 我們重點(diǎn)研 究垂直埋管系統(tǒng) 在以下所提到的均為垂直埋管的地源熱泵系統(tǒng) 4 地源熱泵系統(tǒng)的組成 地源熱泵冷暖空調(diào)系統(tǒng)主要由 3 部分組成 室外地下?lián)Q熱環(huán)路 地下熱交 換器 系統(tǒng) 地源熱泵機(jī)組 室內(nèi)換熱系統(tǒng) 室外地下?lián)Q熱環(huán)路系統(tǒng) 室外地下?lián)Q熱環(huán)路系統(tǒng)由埋設(shè)在地下的 HDPE 管 高密度聚乙烯管 孔內(nèi) 填充材料和循環(huán)水泵及相關(guān)附屬部件組成 循環(huán)水泵驅(qū)動(dòng) HDPE 管路中的循環(huán) 液體 一般為水或加入防凍劑的水溶液 使其不斷循環(huán) 將地下的能量置換出 作為地源熱泵系統(tǒng)的冷熱源 1 室內(nèi)換熱系統(tǒng) 室內(nèi)換熱系統(tǒng)由室內(nèi)循環(huán)系統(tǒng) 電氣自控系統(tǒng) 室內(nèi)末端系統(tǒng) 多為風(fēng)機(jī) 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 27 盤管 及相關(guān)附屬部件組成 該部分的作用是將已經(jīng)調(diào)節(jié)好的空氣分配到建筑 物中去 從而實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)的供暖和制冷 2 地源熱泵機(jī)組 地源熱泵機(jī)組是室外地下?lián)Q熱環(huán)路系統(tǒng)與室內(nèi)換熱系統(tǒng)的連接點(diǎn) 其通過 輸入一定的動(dòng)力 使壓縮機(jī)做功 室機(jī)組內(nèi)部的制冷劑進(jìn)行循環(huán) 從而將室外 地下環(huán)路中的能量傳送到室內(nèi)換熱系統(tǒng)中去 5 地源熱泵系統(tǒng)工作原理 1 制冷原理 在制冷狀態(tài)下 地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功 使其進(jìn)行汽 液轉(zhuǎn)化 的循環(huán) 地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器中的冷媒吸收室內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中所攜帶的熱量而蒸 發(fā) 這樣就將室內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中所攜帶的熱量吸收至冷媒中 然后壓縮機(jī)對(duì)冷媒 做功 將蒸發(fā)器中的冷媒蒸汽壓縮到冷凝器中 在冷凝器中 冷媒所攜帶的熱 量傳遞給室外的地下熱交換器環(huán)路系統(tǒng)中 這樣冷媒在放出熱量后而凝結(jié)成液 體 并流到蒸發(fā)器中 而室外地下熱交換器環(huán)路系統(tǒng)中的循環(huán)液體在吸收了冷 媒的熱量后 將該部分熱量攜帶到地下 把熱量釋放到大地中 這樣 各環(huán)路 不斷的循環(huán) 室內(nèi)的熱量就不斷的被轉(zhuǎn)移至地下 從而實(shí)現(xiàn)建筑物的制冷 2 制熱原理 在制熱狀態(tài)下 地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功 并通過四通閥將冷 媒流動(dòng)方向換向 地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器中的冷媒吸收室外地下熱交換器環(huán)路系 統(tǒng)中與大地所交換的熱量而蒸發(fā) 這樣 就將室外熱交換器環(huán)路中的熱量吸收 至冷媒中 然后壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功 將蒸發(fā)器中的冷媒蒸汽壓縮到冷凝器中 在冷凝器中 冷媒所攜帶的熱量傳遞給室內(nèi)循環(huán)系統(tǒng) 這樣冷媒在放出熱量后 而凝結(jié)成液體 并流到蒸發(fā)器中 而室內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)液體在吸收了冷媒的 熱量后 將該部分熱量攜帶到建筑物內(nèi) 這樣 各環(huán)路不斷的循環(huán) 地下的熱 量就不斷的被轉(zhuǎn)移至建筑物內(nèi) 從而實(shí)現(xiàn)建筑物的供暖 6 地源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn) 高效節(jié)能 熱泵的運(yùn)行方式 使能量輸入和輸出之比 在供熱狀態(tài)可 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 28 達(dá) 1 3 以上 制冷狀態(tài)為 1 5 左右 即使在部分負(fù)荷狀態(tài)下 也能高效運(yùn)行 運(yùn) 行費(fèi)用僅為傳統(tǒng)中央空調(diào)的 40 60 安全可靠 無任何爆炸或燃燒隱患 地下?lián)Q熱器采用高密度聚乙烯塑 管 壽命長(zhǎng)達(dá) 50 年 少數(shù)備用機(jī)組即可保證空調(diào)正常供給 維修簡(jiǎn)易 費(fèi)用低 廉 節(jié)省投資 不必設(shè)置大型中央主機(jī)機(jī)組 節(jié)省機(jī)房面積 無鍋爐房 節(jié)省鍋爐房面積 節(jié)省煤場(chǎng)面積 節(jié)省工人開支 可分期投資 任意擴(kuò)展空調(diào) 房間 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 無需鍋爐房 無需冷卻塔 系統(tǒng)簡(jiǎn)單清楚 容易與建筑裝 飾相配合 保持建筑外觀美觀 無室外機(jī)部件 無需除霜 分區(qū)靈活 分區(qū)容易 設(shè)置靈活 各分區(qū)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單 個(gè)別設(shè)備的故障 不影響其它區(qū)域的使用 非逗留區(qū)可隨時(shí)停用 分戶計(jì)量 可分戶計(jì)量核算 計(jì)費(fèi)合理 方便 環(huán)保零污染 不需鍋爐房 也就沒有了煤 油污染 還天空以蔚藍(lán) 地下管路密閉 無任何地下水污染 保大地之純凈 使用范圍廣泛 既可制冷 又可制熱 不需必備集中供熱 不需必備 地下水 不需必備較大室外面積 凡電力到達(dá)的地方 都可應(yīng)用 地源熱泵系統(tǒng)實(shí)施步驟和適用范圍 對(duì)于一個(gè)大型的地源熱泵系統(tǒng) 其實(shí)施步驟如下 1 計(jì)算建筑物所需要 的冷暖負(fù)荷 初步確定場(chǎng)地的許可性 2 在預(yù)實(shí)施地鉆地質(zhì)勘探孔 搞清地 下地質(zhì)及水文地質(zhì)情況 3 利用該勘探孔進(jìn)行土壤的熱物性 地層的熱傳導(dǎo) 系數(shù) 比熱等 測(cè)試 4 結(jié)合建筑物所需要的冷暖負(fù)荷 地質(zhì)情況和試驗(yàn)所 取得的熱物性參數(shù) 進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì) 包括室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 地源熱泵選型和室外 地下?lián)Q熱環(huán)路的設(shè)計(jì) 其中室外地下?lián)Q熱環(huán)路的設(shè)計(jì)主要為布孔數(shù)量 孔深 孔間距 孔內(nèi)填充材料 U 形管和 U 形管在孔內(nèi)的布置方式 5 根據(jù)設(shè)計(jì) 進(jìn)行設(shè)備招標(biāo)和安裝 6 安裝完畢 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試 試運(yùn)行 7 調(diào)試合 格 進(jìn)行驗(yàn)收 對(duì)于小型的地源熱泵系統(tǒng)可以省略第 3 步 而可以通過地層 某國(guó)際大酒店地源熱泵系統(tǒng)方案 29 分類來查表 查出地層的熱物性 但這樣比較粗略 地源熱泵系統(tǒng)可用于辦公樓 賓館 醫(yī)院 飯店 商店 超市 學(xué)校 別 墅 居民小區(qū)等各類需要提供冷暖的建筑 并可提供生活熱水 其對(duì)地質(zhì)條件 要求不嚴(yán)格 地下有無水都可用 三 三 地源熱泵系統(tǒng)的研究重點(diǎn)和方向地源熱泵系統(tǒng)的研究重點(diǎn)和方向 1 場(chǎng)測(cè)試地層熱物性技術(shù)的研究 地層的熱物性參數(shù)是進(jìn)行地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最重要的參數(shù) 尤其是熱傳 導(dǎo)率 系數(shù) 由于地層的熱物性隨著其密度和濕度