淺談水源熱泵與地熱井的綜合利用

淺談水源熱泵與地熱井的綜合利用摘要：本文結合工程實際，介紹了地熱井水梯級利用的方式。地熱井水及其洗浴尾水通過水源熱泵將其能量提取作為空調(diào)系統(tǒng)的熱源。關鍵詞：地熱（Earth'sinternalhotwater）、水源熱泵（Water-sourceheatpump）、洗浴尾水（BathWastewate）、地熱梯級利用（CascadeuseoftheEarth'sinteriorhotwater）、正文：地熱是一種在合理利用條件下可再生的清潔能源。地熱資源的利用可以大大降低煤炭、石油等的消耗，有利于減少二氧化硫等的排放，改善居住環(huán)境。國家鼓勵合理的進行地熱資源的開發(fā)利用。山東省已探明四個地熱分布區(qū)：魯東、沂沭斷裂帶、魯中南及魯西北。地熱資源并非取之不盡、用之不竭，為保持地熱資源的永續(xù)開發(fā)利用，山東省地礦局在德州、威海進行了地熱回灌試驗；地方管理部門已經(jīng)采取了GPRS自動化遠程監(jiān)控系統(tǒng)對部分地熱井進行監(jiān)控。一、聊城市地熱利用現(xiàn)狀據(jù)了解聊城市目前已測算出的地熱總面積達1806.21平方千米，占全市土地總面積的21％，共開采地熱井20眼，聊城城區(qū)范圍內(nèi)已開采地熱井13眼，多為房地產(chǎn)公司、賓館飯店、大學等企事業(yè)單位開發(fā)利用，主要用于住宅小區(qū)供熱、洗浴等。二、地熱井利用方式的對比我公司擬建項目欲采用一眼地熱井用來做洗浴。一眼地熱井的出水量根據(jù)聊城市已建項目的情況可以達到120m3/h,出水溫度可以達到55℃左右。根據(jù)聊城市其他項目對于地熱水的利用方式--直供直排方式（圖1），地熱水從地下取出后，直接進入建筑物用戶室內(nèi)散熱器，地熱水熱能利用率極低。直排直供的利用方式，按地熱井水量120m3/h，出水溫度55℃，空調(diào)末端出水溫度45℃則(1)、Q：地熱水供熱量(kw)；Q＝1.163m△tm：地熱井用水量(m3/h)；△t：供熱過程供回水溫差（℃）；55-45=10℃計算Q=1395.6kw(2)、供暖面積：η：管線損失系數(shù)，取1.05辦q涌F臺：單位面積熱巷指標，參照北赤京地區(qū)不同建穗筑物的采暖指業(yè)標，連續(xù)供暖棕取拴50w/m菌2缸。盛計引算枯s=2.姜7脅萬杜m音2暑遠遠無法滿揚足柳7維萬平方米酒店鍬的洗浴和冬季氣空調(diào)需求。但尋是對吃于距5檔萬平方米左右規(guī)采用地板輻射滋采暖的住宅小娃區(qū)和單純洗浴某使用，均可滿劣足要求。為了大對于地熱井進蓄行綜合利用結挎合酒店的中央法空調(diào)系統(tǒng)我們要采用下面的方殘式歡—腿利用水源熱泵胞機組對地熱水棚進行梯級利用趴（如倉圖孕2掏）。滋此種方式可以棍將地熱井水和征洗浴尾水內(nèi)的計熱量通過熱泵踐機組提取出來桑，最后回灌水反（向周圍環(huán)境隨排放水）的溫音度可以達跨到韻10熄℃嫌，按照上述計廣算方法，一口離井至少可以逮帶扛1境2播萬平米左右的珠采暖，可以滿隙足酒店的采暖積和洗浴需求。劃三、初步設計黃方案1、工程概況盲工程概況刃：煩***巴*妖項目，總建筑尸面積約炭為嘉50700傷㎡硬，其中接待部嬸分建筑面積續(xù)為社4700贈㎡臂，餐飲建筑面朵積緣為闖4900纖㎡尖，會議建筑面課積殘為樸4670毀㎡稠，娛樂建筑面咸積膠5950滑㎡桐，住宿建筑面愿積削20780孤㎡乒，貴賓葬樓久7500滲㎡單。酒店內(nèi)有恒膝溫游泳池，水郵面面積顫為型402愛㎡渣，淋浴噴著頭舍2鮮6覺個，客房可住鵝人數(shù)約服為籌19增4秋人?，F(xiàn)有熱源窗為地熱井，可秘出擺5注0塔～風5無5險℃?zhèn)€的熱水。要求蜻滿足整個酒店濃的制冷、采暖鷹及全年的衛(wèi)生畏熱水需求。桿技術方案：考發(fā)慮現(xiàn)有熱源水示，推薦采用藍輩德生產(chǎn)的標準評型滿液式水源黎熱泵機組，滿制足該建筑冬季繪采暖、夏季制竿冷及全年提供從衛(wèi)生熱水需求目。由于熱源水齊溫度較高，夏嬌季散熱困難，改建議利用冷卻歷塔輔助散熱，無以達到節(jié)省運宗行費用，增加查經(jīng)濟效益的目占的?？照{(diào)設計依據(jù)非1陷）婚．授GB5024被3-200底2嘩《通風與空調(diào)水工程施工及驗隆收規(guī)范》殖2接）夏．扒GBJ23-永9勵6然《機械設備安遷裝施工及驗收笑通用規(guī)范》花3皂）籠．攻TJ304-晶7春4齡《建筑安裝工番程質(zhì)量檢驗評件定標準》帖4傭）誠．慧TB1223盯-8把6字《通風空調(diào)機櫻安裝技術標準量》舞5艷）約．脂GB5023肚5-9喪7悼《工業(yè)管道工允程施工及驗收致規(guī)范》層A帶.兵空調(diào)負荷的確抗定好建筑稀建筑面積（砌㎡栗）揉冷負荷指標老（式W/依㎡惑）振總冷負荷針（勤K必W筍）焰熱負荷指標束（臟W/言㎡高）艷總熱負荷闊（霧K我W稅）蛇接待部并4700輝120紅564蒼70拖329喚餐飲部楊4900論150五735杠70鐵343豎會議室株4670恒120梢560村70裙327罷娛樂部發(fā)5950丹150結893謝70滲417少客房部蔥20780爬100臭2078翼80限1662筒貴賓樓英7500續(xù)100濫750蘭80哭600格總計=SUM(ABOVE)榴48500意—=SUM(ABOVE)故5580廣—=SUM(ABOVE)暗3678氧衛(wèi)生熱水負荷和確定狐1件.船該大酒店，約膝有查19炒4排個床位。該建徹筑的自來水溫旱度暫拆按詠1良5謹℃工計算。呈該酒店衛(wèi)生熱眉水最大小時用番量為長：航Q顫h懸=K編h艇mq錘r慕/T戶式澇中構Q殼h惡—晉最大小時熱水段用惹量小重K牢h杜—桿小時變化系數(shù)佩較m哨—毒用水計算單位或數(shù)凡負介q障r努—鋸熱水用水定妻額爬茂T考—慢熱水供應時間底Q湯h器=5.61×億194×12白0L/24=刑5.44添m田3僻/h擦.諸衛(wèi)生熱水負荷株為撇5.44×1款.163蘇×熱（合50-1蓮5塵）臨≈掩221KW丑2汗.板現(xiàn)有淋浴噴曠頭慢2營6噸個。碧該洗浴中心衛(wèi)亂生熱水最大小伸時用量為監(jiān)：馳Q滾h1名=趕Σ竹qh·n0·序b陶式記中奏q與h殘—斑最大小時熱水愧用量媽；櫻論n明0奴—登同型衛(wèi)生器具漫數(shù)；椒修b光—肝在一小時內(nèi)衛(wèi)望生器具同時使圈用的百分比凡；萍壁Q漆h1栽=150×2食6×0.5=就1950L/切h=1.95營m橡3障/h泊衛(wèi)生熱水負荷望為淋1.95×1為.163勁×嘗（雙50-1痛5拆）者≈碧79KW隔3.402六㎡售泳池熱水負荷捐確定首游泳池掀的沫402覺m腦3疏的溫水，熱負硬荷按每平方米召水匆面炭0.4K痛W岔估算，假設水檢池的水面面積擴為伐200諸m份2翠，則水池的加竹熱負荷為潑：出402翼m蓄2重×腹0.4KW哈/m煌2從=161KW鮮則衛(wèi)生熱水總繁熱負荷嫂為漠221+7污9扶＋代161=46河1KW繼方案說明及主專機性能參數(shù)：摧根據(jù)該建筑的運功能及特點，磁經(jīng)過方案論證老，我們推薦以擋下技術方案：脫推薦末端采用翅風機盤管水系很統(tǒng)，推薦機房枯選用播2腎臺型號為擇GSHP-C雜1908D嗓標準型滿液式豬水源熱泵機組發(fā)，嫩1槽臺型號為面GSHP-C醋0628DS幟完全熱回收型碧滿液式水源熱雁泵機組及繩1杠臺獨型號為負CTSC-1遣876謹滿液式冷水機劉組。所選的標岸準型滿液式熱貧泵機組與滿液原式冷水機組均劇為雙機頭機組迅，即每臺機組危有兩個壓縮機集，因此整個系皂統(tǒng)屠共趣7頂臺壓縮機，互啦為備用，提高厚系統(tǒng)的安全性沖及可靠性，且代還可根據(jù)酒店叔的入住率通過填開啟壓縮機的烏臺數(shù)進行部分體負荷的調(diào)節(jié)，麻以達到節(jié)省運蹤行費用的目的兩。由于熱源水淡溫度較高，冬夾季利用板式換仍熱器提取地熱俱井水中的熱量數(shù)進行采暖，夏旅季利用冷卻塔納進行輔助散熱扛。冬季采暖如弱圖所示。式冬季：棗2蜂臺斧GSHP-C羨1908葡D跨主機滿足該酒岸店的采暖需求誤，供GSHP-承C0628D斜S就完全熱回收機父組專門制取衛(wèi)凱生熱水；互夏季：身四臺主機全部儉開啟，共同承規(guī)擔該酒店的冷拴負荷需求，常且擁GSHP-C鋤0628D罵S季主機在制冷的賣同時回收系統(tǒng)姻的熱量制取衛(wèi)服生熱水，基本其為免費；團過渡季節(jié)：挖GSHP-C溝0628D育S船主機專門制取寶衛(wèi)生熱水。覆所選炭GSHP-C擊1908D精機組技術參數(shù)汗如下：犬項杰芬袖目達制票今鍋冷甜制皂怖蓮熱爪機事嶼蝕型薦GSHP-C眾1908D濫制拒搭冷（呆熱懶嫩）量絮1668KW捎1910KW嘩系統(tǒng)水熄溫度閃1豈2聰～抹7永℃餐4小0泳～筍4韻5沖℃直流量登287m鼓3鍛/h乏328m扔3鄭/h肢二次水瞞溫度傭—牙1貿(mào)5墊～淡7宣℃膠流量溪—決161m持3弓/h豆熱源水班溫度敵3加0?！?不5綿℃界5伙0衰～領3亂4槍℃氧流量釀345m狐3尺/h蜓81m港3筐/h燈輸入功率總340KW通410KW載能效比捏4.91俊4.66沙所選偽GSHP-C軋0628DS半機組技術參數(shù)法如下：效項目祝制冷的同時制術取衛(wèi)生熱水蹲制衛(wèi)生熱水晌制冷量薄627KW饞—旋制熱量提467KW華627KW就系統(tǒng)水樣溫度爽1月2?！?熔℃洲—嫌流量塞80m懂3檔/h蹄—連熱源水避溫度紅—生1午5丹～命7鐵℃柳流量菌—覺51m映3僵/h悲衛(wèi)生熱水傭溫度煎4遍5粗～杰5朗0地℃灰1幟5跟～跳5范0泰℃竟4染5糠～朗5軌0尊℃挑1凱5劑～夕5忍0冊℃據(jù)流量刮108m滅3館/h煤15.4罵m贈3數(shù)/h波108m毒3估/h雙15.4芳m園3吳/h帥輸入功率難149KW浙149KW抬能效比湊4.21飛4.21專所選違CTSC-1道876三機組技術參數(shù)頃如下：暮項目堂制量蕉麥冷姑制冷量率1876KW挺系統(tǒng)水峽溫度六1韻2尿～猜7聽℃司流量型323m異3舒/h濱冷卻水廟溫度混3建0象～飽3置5輕℃忍流量貍388m叉3娛/h岸輸入功率去378KW餓能效比