地源熱泵及新風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用

地源熱泵及新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用02地源熱泵技術(shù)應(yīng)用01工程概況03新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用一、工程概況工程概況一、工程基本情況位置建筑面積建筑高度建筑總冷負(fù)荷建筑熱負(fù)荷綜合樓9696.1723.96378kw140kw合堂教室2257.115.09316.9kw238.9kw

工程空調(diào)系統(tǒng)采用地源熱泵+雙冷源新風(fēng)機(jī)組+干式風(fēng)機(jī)盤管，具有節(jié)能、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)的綜合優(yōu)勢。二、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概括工程概況地源熱泵特點(diǎn)1：可再生能源利用特點(diǎn)3：高效新風(fēng)系統(tǒng)特點(diǎn)2：溫度濕度獨(dú)立控制技術(shù)雙冷源新風(fēng)機(jī)組干式風(fēng)機(jī)盤管工程概況空調(diào)系統(tǒng)：雙冷源溫濕分控系統(tǒng)1、冷熱源：地源熱泵系統(tǒng)2、空調(diào)水系統(tǒng)

風(fēng)機(jī)盤管

3、空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)

新風(fēng)系統(tǒng)兩管制變流量一級泵系統(tǒng)；冷凍水循環(huán)泵采用定速泵；空調(diào)水系統(tǒng)豎向不區(qū)分夏冬，冷熱水切換由制冷機(jī)房切換閥執(zhí)行。采用高位膨脹水箱補(bǔ)水定壓，補(bǔ)水為軟化水。主樓房間內(nèi)：內(nèi)冷式雙冷源新風(fēng)熱回收機(jī)組。主樓衛(wèi)生間：單獨(dú)設(shè)熱回收新風(fēng)機(jī)組，新風(fēng)量為排風(fēng)量的80%。主樓消防控制室：分體空調(diào)。二、地源熱泵技術(shù)應(yīng)用地源熱泵技術(shù)應(yīng)用何為地源熱泵

地源熱泵是指利用淺層（通長小于400m深）地?zé)豳Y源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的即可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)設(shè)備。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)由低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移。一般在空調(diào)系統(tǒng)中，地能分別在冬季作為熱泵供熱的熱源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的熱量取出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。組成部分

室外地能換熱系統(tǒng)+地源熱泵機(jī)組+室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。

其中地源熱泵機(jī)主要有兩種形式：水—水式、水—空氣式。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。形式分類開式系統(tǒng)：是直接利用水源進(jìn)行熱量傳遞的熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)需配備防砂堵，防結(jié)垢、水質(zhì)凈化等裝置。閉式系統(tǒng)：是在深埋于地下的封閉塑料管內(nèi)，注入防凍液，通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)不受地下水位、水質(zhì)等因素影響。地源熱泵技術(shù)應(yīng)用主要特點(diǎn)1、地源熱泵技術(shù)屬于可再生能源。地表淺層（地能）是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）。2、地源熱泵屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)。其地源熱泵的COP值（COP熱泵系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的制熱量和輸入功率的比值）達(dá)到了4以上，也就是說消耗1kwh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。地源熱泵與其它加熱方式相比的能源消耗情況比較地源熱泵技術(shù)應(yīng)用主要特點(diǎn)3、地源熱泵環(huán)境效益顯著。裝置運(yùn)行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。地源熱泵機(jī)組的電力消耗，與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，它的制熱系統(tǒng)比燃?xì)忮仩t的效率平均提高近50%，比燃?xì)忮仩t的效率高出了75%。4、地源熱泵一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣。地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。5、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低。地源熱泵的機(jī)械運(yùn)動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，機(jī)組緊湊、節(jié)省空間。地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用一、設(shè)設(shè)備選選型末端：：干式式風(fēng)機(jī)機(jī)盤管管、新新風(fēng)機(jī)機(jī)組；；主樓：：主樓樓建筑筑總冷冷負(fù)荷荷378KW，，熱負(fù)負(fù)荷140KW;報告廳廳：建建筑總總冷負(fù)負(fù)荷316.9KW，熱熱負(fù)荷荷238.9KW。。主樓（（高溫螺螺桿式式地源源熱泵泵機(jī)組組）：機(jī)組額額定工工況制制冷量量406KW，，冷凍水水供回回水溫溫度16/21℃；過渡渡季或或負(fù)荷荷較小小情況況下利利用土土壤余余冷直直接通通入末末端設(shè)設(shè)備進(jìn)進(jìn)行制制冷，，機(jī)組組額定定工況況制熱熱量369KW，空空調(diào)熱熱水供供回水水溫度度40/35℃℃。報告廳廳（螺桿式式地源源熱泵泵機(jī)組組）：機(jī)機(jī)組額額定工工況制制冷量量342KW，，冷凍水水供回回水溫溫度7/12℃℃；機(jī)組組額定定工況況制熱熱量384KW，空空調(diào)熱熱水供供回水水溫度度45/40℃℃。條件設(shè)備選選型地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用二、地地源熱熱泵地地?zé)釗Q換熱器器設(shè)計(jì)計(jì)地埋管換熱器位置（60口）地埋管換熱器位置（36口）地埋管換熱器位置（30口）項(xiàng)目數(shù)據(jù)備注鉆孔個數(shù)126顆鉆孔直徑150mm鉆孔間距5m換熱器長度100m1、雙U型；2、垂直管De32；水平管De63主管道覆土深度1500mm彈簧卡每3m井井機(jī)房地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用三、地地源熱熱泵機(jī)機(jī)組供16℃空調(diào)側(cè)回21℃空調(diào)側(cè)地源側(cè)進(jìn)水冬季為12-22℃夏季為18-32℃地源側(cè)回水冷凝器蒸發(fā)器膨脹閥壓縮機(jī)制冷劑或冷媒制冷劑或冷媒制冷劑或冷媒制冷劑或冷媒在冬天天，1千瓦的的電力力，可可將土土壤（（或水水源））中4-5千瓦的的熱量量送入入室內(nèi)內(nèi)。在在夏天天，過過程相相反，，室內(nèi)內(nèi)的熱熱量被被熱泵泵轉(zhuǎn)移移到土土壤或或水中中，使使室內(nèi)內(nèi)得到到?jīng)鏊目湛諝狻?。而地地下獲獲得的的能量量將在在冬季季得到到利用用。如如此周周而復(fù)復(fù)始，，將建建筑空空間和和大自自然聯(lián)聯(lián)成一一體。。以最最小的的低價價獲取取了最最舒適適的生生活環(huán)環(huán)境。。蒸發(fā)（（吸取取環(huán)境境中的的熱量量）→→壓壓縮→→冷凝凝（放放出熱熱量））→節(jié)節(jié)流→→再蒸蒸發(fā)的的熱力力循環(huán)環(huán)過程程地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用三、地地源熱熱泵機(jī)機(jī)組壓縮機(jī)機(jī)(Compressor)：起著壓壓縮和和輸送送循環(huán)環(huán)工質(zhì)質(zhì)從低低溫低低壓處處到高高溫高高壓處處的作作用，，是熱熱泵（（制冷冷）系系統(tǒng)的的心臟臟；蒸發(fā)器器(Evaporator)：是輸出出冷量量的設(shè)設(shè)備，，它的的作用用是使使經(jīng)節(jié)節(jié)流閥閥流入入的制制冷劑劑液體體蒸發(fā)發(fā)，以以吸收收被冷冷卻物物體的的熱量量，達(dá)達(dá)到制制冷的的目的的；冷凝器器(Condenser)：是輸出出熱量量的設(shè)設(shè)備，，從蒸蒸發(fā)器器中吸吸收的的熱量量連同同壓縮縮機(jī)消消耗功功所轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化的的熱量量在冷冷凝器器中被被冷卻卻介質(zhì)質(zhì)帶走走，達(dá)達(dá)到制制熱的的目的的；膨脹閥閥(ExpansionValve)或節(jié)流流閥(Throttle)：對循環(huán)環(huán)工質(zhì)質(zhì)起到到節(jié)流流降壓壓作用用，并并調(diào)節(jié)節(jié)進(jìn)入入蒸發(fā)發(fā)器的的循環(huán)環(huán)工質(zhì)質(zhì)流量量。根據(jù)熱熱力第第二定定律，，壓縮縮機(jī)所所消耗耗的功功（電電能））起到到補(bǔ)償償作用用，使使循環(huán)環(huán)工質(zhì)質(zhì)不斷斷地從從低溫溫環(huán)境境中吸吸熱，，并向向高溫溫環(huán)境境放熱熱，周周而往往復(fù)地地進(jìn)行行循環(huán)環(huán)。地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用地源側(cè)側(cè)空調(diào)側(cè)側(cè)或用用戶側(cè)側(cè)1、豎向向地埋埋管2、水平平地埋埋管機(jī)房末端1、干式式風(fēng)機(jī)機(jī)盤管管末端2、新風(fēng)風(fēng)機(jī)組組3、檢查查井四、地地源熱熱泵系系統(tǒng)示示意地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用5.1地埋管管工藝藝流程程水平管連接垂直管連接五、地地源源熱泵泵施工工工藝藝施工準(zhǔn)準(zhǔn)備放線打井施施鉆通孔換熱管管下管管壓力試試驗(yàn)孔洞回回填管溝開開挖基底處處理聯(lián)箱管管連接接壓力試試驗(yàn)回填檢查井井分集水水器安安裝水平管管連接接壓力試試驗(yàn)主管道道安裝裝壓力試試驗(yàn)地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用5.1地埋管管工藝藝流程程就位打打井放管封頭回填地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用5.1地埋管管工藝藝流程程管溝開開挖水平管管敷設(shè)設(shè)水壓試試驗(yàn)回填地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用5.2機(jī)房設(shè)設(shè)備安安裝工工藝流流程地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用5.2機(jī)房設(shè)設(shè)備、、管道道安裝裝工藝藝流程程機(jī)組就就位管道施施工水壓試試驗(yàn)調(diào)試地源熱熱泵技技術(shù)應(yīng)應(yīng)用六、地地源熱熱泵目目前存存在的的問題題1、地源源熱泵泵的技技術(shù)存存在的的最大大不足足是““土壤壤熱不不平衡衡”的的問題題。其其次地地源熱熱泵應(yīng)應(yīng)用會會受到到不同同地區(qū)區(qū)、不不同用用戶及及國家家能源源政策策、燃燃料價價格的的影響響；一一次性性投資資及運(yùn)運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用會會隨著著用戶戶的不不同而而有所所不同同；采采用地地下水水的利利用方方式，，會受受到當(dāng)當(dāng)?shù)氐氐叵滤Y源源的制制約；；打井井埋管管受場場地限限制比比較大大，必必須有有足夠夠的面面積用用于打打井和和埋管管；設(shè)設(shè)計(jì)及及運(yùn)行行中對對全年年冷熱熱平衡衡有較較大要要求，，要做做到夏夏季往往地下下排放放的熱熱量與與冬季季從地地下取取用的的熱量量大體體平衡衡。2、針對工程程，施工中中存在地質(zhì)質(zhì)不明確的的狀況經(jīng)常常發(fā)生，地地下孔洞、、溶洞、地地下水位置置不明確會會對正常施施工質(zhì)量、、進(jìn)度造成成不良的影影響。三、新風(fēng)系系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)應(yīng)用新風(fēng)系統(tǒng)技技術(shù)應(yīng)用雙冷源溫濕濕分控空調(diào)調(diào)系統(tǒng)雙溫冷源系系統(tǒng)是在一個空空調(diào)系統(tǒng)中中采用兩種不同品品位（不同同蒸發(fā)溫度度）的冷源源，用低品位位冷源（高高溫冷凍水水）取代傳傳統(tǒng)空調(diào)系系統(tǒng)中大部部分由高品品位冷源（（低溫冷凍凍水）承擔(dān)擔(dān)的熱濕負(fù)負(fù)荷，從而而通過提高高空調(diào)制冷冷系統(tǒng)綜合合制冷效率率（綜合COP），達(dá)到節(jié)節(jié)省空調(diào)系系統(tǒng)運(yùn)行能能耗之目的的。溫濕分控，在該系統(tǒng)中中，將溫度、濕濕度分別由由不同的設(shè)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行調(diào)節(jié)與與控制。高溫冷源為為主冷源，，負(fù)責(zé)承擔(dān)擔(dān)全部室內(nèi)顯顯熱負(fù)荷和全部新風(fēng)負(fù)負(fù)荷，占空調(diào)系系統(tǒng)總負(fù)荷荷的比例一一般為85~90%；低溫冷源源為輔助冷冷源，只承擔(dān)室內(nèi)內(nèi)濕負(fù)荷，占空調(diào)系系統(tǒng)總負(fù)荷荷的比例一一般只有15~20%。組成部分根據(jù)低壓冷冷源設(shè)置方方案不同，，雙冷源系系統(tǒng)有內(nèi)冷式、水冷式和和集中式三種基本形形式。新風(fēng)系統(tǒng)技技術(shù)應(yīng)用主要特點(diǎn)1、空調(diào)冷源綜綜合能效提提高而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能能。該系統(tǒng)采采用高溫冷冷源和低溫溫冷源共同同承擔(dān)空調(diào)調(diào)總負(fù)荷，，改變了傳傳統(tǒng)空調(diào)系系統(tǒng)由低溫溫冷源承擔(dān)擔(dān)全部空調(diào)調(diào)負(fù)荷的設(shè)設(shè)計(jì)方法。。高溫冷源源能效達(dá)到到8以上，而具具有2級能效（屬屬于節(jié)能產(chǎn)產(chǎn)品）的低低溫冷源的的能效約為為5.1。2、通過溫濕分分控，可避避免夏季過過度除濕造造成的能源源浪費(fèi)。在傳統(tǒng)空調(diào)調(diào)系統(tǒng)中，，由于溫度度和濕度是是捆綁在一一起同時進(jìn)進(jìn)行調(diào)節(jié)和和控制，在在一般性舒舒適空調(diào)系系統(tǒng)中，往往往不能很很有效地同同時保證溫溫度和濕度度參數(shù)，而而在工藝空空調(diào)系統(tǒng)中中，為精確確控制室內(nèi)內(nèi)溫度和濕濕度，往往往采取過度度冷卻和再再熱方式，，過度冷卻卻和再熱是是傳統(tǒng)空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的原原理性缺陷陷，而在該該系統(tǒng)中，，溫度和濕濕度是由不不同的系統(tǒng)統(tǒng)和設(shè)備獨(dú)獨(dú)立調(diào)節(jié)和和控制的，，相對而言言更方便、、更有效、、更精確，，而且不必必過度冷卻卻和再熱，，不存在能能量浪費(fèi)。。3、空調(diào)末端實(shí)實(shí)現(xiàn)“干工工況”，有有助于改善善室內(nèi)控制制品質(zhì)。在雙冷源溫溫濕分控空空調(diào)系統(tǒng)中中，由于所所有室內(nèi)末末端全部采采用16℃高溫冷源，，因此室內(nèi)內(nèi)末端中的的表冷器只只用來降溫溫，不再有有冷凝水，，不會再成成為濕表面面，即使沾沾灰也不會會再有細(xì)菌菌滋生，安安全衛(wèi)生。。新風(fēng)系統(tǒng)技技術(shù)應(yīng)用一、設(shè)備選選型被動式超低低能耗建筑筑;室內(nèi)環(huán)境要要求：a.室內(nèi)溫度：：20-26℃b.相對濕度：：40%-60%c.CO2含量：≤1000ppmd.新風(fēng)要求：：≥30m3/(h·人)雙冷源溫濕濕分控新風(fēng)機(jī)組設(shè)備熱回收收率≥75%設(shè)備耗電量量＜0.45(W·h)/m3條件設(shè)備選型新風(fēng)系統(tǒng)技技術(shù)應(yīng)用二、雙冷源源溫濕分控控空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)高溫冷源：：高溫地源熱熱泵機(jī)組，決定空調(diào)系系統(tǒng)節(jié)能效效果的關(guān)鍵鍵，主要承承擔(dān)新風(fēng)負(fù)負(fù)荷和室內(nèi)內(nèi)顯熱負(fù)荷荷。低溫冷源：：新風(fēng)機(jī)組自自帶壓縮機(jī)機(jī)，主要承承擔(dān)室內(nèi)潛潛熱。顯熱負(fù)荷：：一種是由于于導(dǎo)熱、對對流、輻射射等引起的的室內(nèi)溫度度的升高或或降低。潛熱負(fù)荷：：一種是由于于室內(nèi)人體體散濕、設(shè)設(shè)備與工藝藝過程散濕濕或空氣滲滲透等引起起室內(nèi)環(huán)境境濕度的增增加或減少少。新風(fēng)系統(tǒng)技技術(shù)應(yīng)用三、雙冷源源溫濕分控控空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)備注機(jī)組類型內(nèi)冷式雙冷源新風(fēng)機(jī)組內(nèi)置冷源，全熱回收利用排風(fēng)冷凝機(jī)組數(shù)量3臺一、三、五層送風(fēng)量6000m3/h熱回收效率≥75%末端系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管只進(jìn)行顯熱交換，負(fù)責(zé)室內(nèi)溫度控制機(jī)組自帶板式換熱器（熱回收），熱回收功率不小于75%，夏季利用高溫水進(jìn)行預(yù)處理，再由機(jī)組自帶壓縮機(jī)進(jìn)行深度除濕，負(fù)責(zé)室內(nèi)濕度控制；冬季，新風(fēng)經(jīng)全熱回收裝置預(yù)熱，經(jīng)汽化式加濕器加濕后，直接向室內(nèi)送風(fēng)。另新風(fēng)系統(tǒng)接入大樓樓宇自控系統(tǒng)，任一機(jī)組運(yùn)行，屋面新風(fēng)及排風(fēng)系統(tǒng)電動風(fēng)閥打開。室內(nèi)每個房間設(shè)置溫濕度、CO2傳感器，與室內(nèi)新風(fēng)分支管電動風(fēng)閥聯(lián)動。新風(fēng)系統(tǒng)技技術(shù)應(yīng)用二、雙冷源源溫濕分控控空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)冷式雙冷冷源新風(fēng)機(jī)機(jī)組內(nèi)冷式雙冷冷源新風(fēng)機(jī)機(jī)組是用來來保障室內(nèi)濕度和和空氣品質(zhì)質(zhì)的主要設(shè)備備。本項(xiàng)目目所使用的的雙冷源型型新風(fēng)機(jī)組組采用地源源熱泵主冷冷源進(jìn)行新風(fēng)預(yù)處理理，自帶蒸發(fā)發(fā)除濕冷源源對新風(fēng)進(jìn)進(jìn)行深度除除濕，冷凝凝熱可對除除濕后的新新風(fēng)進(jìn)行加加熱，多余余的冷凝熱熱通過排風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)排到到室外。確確保新風(fēng)恒恒溫、恒濕濕的同時，，實(shí)現(xiàn)節(jié)水水、節(jié)能運(yùn)運(yùn)行的目的的。干式風(fēng)機(jī)盤盤管干式風(fēng)機(jī)盤盤管是用來來保證室內(nèi)溫度舒適的主要要設(shè)備。干干式風(fēng)盤采采用獨(dú)特的的準(zhǔn)逆流換換熱器，使使用16℃的高溫冷源源供冷，確確保室內(nèi)末末端中對空空氣的冷卻卻過程成為為干式冷卻卻，不再有有冷凝水產(chǎn)產(chǎn)生，從而而可以徹底底解決困擾擾我們逾百百年的“濕濕表面”細(xì)細(xì)菌滋生的的問題，使使“健康空空調(diào)”這一一人類夢想想得以真正正實(shí)現(xiàn)