基于案例比较的地源热泵技术经济性分析

地源热泵、冰蓄冷综合应用的经济性分析方案说明

浅析地源热泵、冰蓄冷综合应用的经济性 摘要:建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋向,也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。由于建筑能源的消耗占总能源消耗的60％以上，因此，在建筑节能中，冰蓄冷、地源热泵等节能技术的应用有着重要的影响力，同时有利于优化传统的空调冷热源型式，促进节能减排。本文以省图书馆项目为例,浅析地源热泵与冰蓄冷技术综合运用的可行性方案和经济性分析。 关键字：公共建筑节能冰蓄冷地源热泵经济效益 目前国建筑能耗占能源消耗总量的比重很大，而大型公共建筑中空调能耗约占整个建筑总能耗的40~60％；在空调系统中，能耗最大的部分集中在冷热源系统，因此，采取节能的冷热源技术对于降低大型公共建筑的总能耗具有显著效果。冰蓄冷、地源热泵作为目前较为先进的节能技术，已经得到了广泛的应用，本文以某项目为例对其采用冰蓄冷和地源热泵空调系统方案与采用常规空调系统方案进行比较，分析综合采用冰蓄冷和地源热泵技术的经济性。 1、可再生能源利用技术——地源热泵 土壤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。 地表浅层土壤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，是热泵很好的供热热源和供冷冷源，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，供热时比燃油锅炉节省70％以上的能源；制冷时比普通空调节能40％～50％。 2、移峰填谷——冰蓄冷系统 冰蓄冷空调系统即在夜间用电低谷期采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰的

形式储存起来；在白天电价高峰期将冰融化释放冷量，用以部分或全部满足供冷需求。蓄冰系统具有巨大的社会效益：蓄冰系统能够转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，缓解供电压力，同时,也具有良好的经济效益，节省运行费用。一、工程概况 本项目位于省,建筑主体为图书馆,总建筑面积约10万㎡。冬夏季冷负荷指标为130W/㎡，夏季空调冷负荷为13000KW，冬季热负荷指标为90W/㎡，冬季空调热负荷为5200KW。 二、空调系统方案概述 本项目既有夏季供冷需求又有冬季供暖需求，因此采用地源热泵系统，能够同时满足冬季供暖和夏季供冷的要求。而地区夏季负荷较大，且供冷时间长，冬季负荷较小且供暖时间较短，因此考虑到地源侧热平衡问题，按照冬季供暖需求配置地源热泵系统。 地源热泵系统承担部分夏季负荷，不足部分考虑采用冰蓄冷系统方案，具有显著的节能优势。 三、土壤热泵系统方案设计 1、土壤热泵机组 根据本项目冬季空调热负荷为5200KW,由地源热泵系统承担冬季全部供热需求，选择2台土壤热泵机组，夏季制冷量2900kw，冬季制热量为2853kW；本项目用户侧空调冷热水供回水系统冬季供暖的供、回水温度为45/40℃，夏季供冷的供回水温度为7/12℃；地源热泵系统地源侧冬季设计供回水温度为5/10℃，夏季设计供回水温度为35/30℃。 2、地下换热器的初步估计

地源热泵的由来及国内地源热泵应用

“地源热泵”的概念，最早于1912年由瑞士的专家提出，而该技术的提出始于英、美两国。 1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成第一个地源热泵系统。但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意，无论是在技术、理论上都没有太大的发展。 20世纪50年代，欧洲开始了研究地源热泵的第一次高潮，但由于当时的能源价格低，这种系统并不经济，因而未得到推广。直到20世纪70年代初世界上出现了第一次能源危机，它才开始受到重视，许多公司开始了地源热泵的研究、生产和安装。这一时期，欧洲建立了很多水平埋管式土壤源热泵，主要用于冬季供暖。虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区，但是它也曾因为热泵专家不懂安装技术，安装工人又不懂热泵原理等因素，致使地源热泵的发展走了一段弯路。 随着科技的进步，关于能源消耗和环境污染的法律制订越来越严格，地源热泵的发展迎来了它的另一次高潮。欧洲国家以瑞士、瑞典和奥地利等国家为代表，大力推广地源热泵供暖和制冷技术。政府采取了相应的补贴政策和保护政策，使得地源热泵生产和使用范围迅速扩大。上世纪80年代后期，地源热泵技术已经趋于成熟，更多的科学家致力于地下系统的研究，努力提高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。地源热泵生产呈现逐年上升趋势，瑞士和瑞典的年递增率超过10％。美国的地源热泵生产和推广速度很快，技术产生了飞速的发展，成为世界上地源热泵生产和使用的头号大国。 从地源热泵应用情况来看，北欧国家主要偏重于冬季采暖，而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研究美国的地源热泵应用情况对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。 2005年美国商务部和密苏里大学在北京成立的环境和能源技术联合办公室（ETO），将国际地源热泵协会在中国的工作纳入其计划之中。 国内地源热泵应用 地源热泵系统，是冬供热夏制冷的好东西。他山之石，可以攻玉，了解一下我国地源热泵的发展及现状，可为推广技术借鉴。 中国早在50年代，就曾在上海、天津等地尝试采用夏取冬灌的方式抽取地下水制冷。天津大学热能研究所吕灿仁教授在1965年研制成功国内第一台水冷式热泵空调机。1997年，中国科技部与美国能源部签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书，其中一项就是地源热泵的发展战略。1998年，中美两国确定在我国北京（代表北部寒冷地带）、宁波（代表中部夏热冬冷地带）、广州（代表南部亚热带），合作建立三个地源热泵的示范工程。北部示范工程是北京食品发酵研究所综合办公楼及专家楼，中部示范工程是宁波雅戈尔工业城，南部示范工程是广州松田职业技术学院。在这三个示范工程项目中，两个为地下水源热泵系统，一个为复合式地下水源热泵系统。 土壤源热泵的发展主要是从1998年开始。国内数家大学建立了土壤源热泵实验台，且大多数进行了地下换热器与地面热泵设备的长期联合运行。土壤源热泵系统最早应用在89年10月投入运行的上海闵行开发区办公楼，其技术和设备均由美国提供，使用情况良好。目前，国内的清华大学、天津大学、重庆大学、天津商学院、山东建工学院、中国科学院广州能源研究所等多家大学和研究机构都在对水源热泵进行研究，其中清华大学经过多年在多工况水源热泵的研究已经形成产业化的成果。 我国地源热泵的开发利用起步较晚，20世纪90年代开始推广和研究地源热泵系统。主要用于建筑物冬季供暖和夏季制冷。从2000年以来，地源热泵的开发利用在全国得到普遍推广，每年以10－15％的速度增长。京津地区发展速度最快。据中国地质调查局的资料显示，至2005年末，浅层地温能应用面积约2000万平方米。2005年以来，中国水源热泵的应用明显加快，由于这项技术比较成熟，在中国将进入大规模推广应用阶段。 北京是我国地源热泵技术推广较好的城市，主要原因是近年来，北京市根据城市能源发

地源热泵的工作原理及技术经济性分析2

地源热泵的工作原理及技术经济性分析 一、什么是地源热泵 地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能）,实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季,把地能中的热量“取”出来,提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量(如电能）将吸取的全部热能（即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使制冷剂氟里昂压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。请参见能流图所示。

通常地源热泵消耗１kW的能量，用户可以得到５kW以上的热量或4kＷ以上冷量，所以我们将其称为节能型空调系统。 与锅炉（电、燃料)供热系统相比，锅炉供热只能将９0%以上的电能或７0～９０%的燃料内能为热量,供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃,其制冷、制热系数可达3.5～4.４，与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50~6０% 。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

及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,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。 二、地源热泵国内外发展近况 地源热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利,欧洲第一台热泵机组是在193８年间制造的。它以河水低温热源，向市政厅供热，输出的热水温度可达60ｏC。在冬季采用热泵作为采暖需要,在夏季也能用来制冷。197３年能源危机的推动,使热泵的发展形成了一个高潮。目前，欧洲的热泵理论与技术均已高度发达,这种“一举两得”并且环保的设备在法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。如美国，截止19８5年全国共有1４,000台地源热泵，而1997年就安装了45，０0０台,到目前为止已安装了400,000台，而且每年以10%的速度稳步增长。１9９８年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19%，其中有新建筑中占30%。美国地源热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国计划到2０0１年达到每年安装40万台地源热泵的目标，届时将降低温室气体排放1百万吨,相当于减少50万辆汽车

地源热泵空调系统使用手册

地源热泵空调系统使用手册 及 日常维护 湖南省第三建筑工程有限公司

目录 第一部分日常注意事项及维护步骤 (3) 一、技术分析 (3) （一）、地源热泵机组使用注意事项及日常维护 (4) 1、日常检查及保养周期 (4) 2、主机系统保养时常见故障和排除方法 (6) 3、地源热泵主机使用说明 (8) （二）、风机盘管的日常维护 (9) （三）、组合式空调机组的日常维护 (12) （四）、循环水泵的日常维护 (15) （五）、加湿器的日常维护 (16) 第二部分、空调运行记录表 (17) 1、地源热泵机组运行记录表 (17) 2、循环水泵运行记录表 (18) 3、系统运行启停时间记录表 (19) 4、风机盘管系统运行记录表 ......................... 错误！未定义书签。 5、新风机运行记录表 (20)

第一部分日常注意事项及维护步骤 一、技术分析 中央空调系统日常运行时、外部系统影响及使用质量等方面工作因素，其系统内部循环系统、传热系统、控制系统、运转部件、气密性元件等可能或多或少会发生一些偏差或改变。此时，使用时日常保养工作显得尤为重要，如系统不能得到及时的调整、清洗和处理，轻者可能造成设备或部件无法最佳工作，严重的将导致系统运行可靠性与使用寿命受到影响，并引起设备故障率与系统运行能耗的增加。 主要表现在以下几个方面： （一）：地源热泵机组使用注意事项及日常维护 （二）：风机盘管的日常维护 （三）：组合式空调机组的日常维护 （四）：循环水泵的日常维护 （五）：加湿器的日常维护

（一）、地源热泵机组使用注意事项及日常维护1、日常检查及保养周期 1.1、日常检查项目表

地源热泵技术文件

辛集市阳光壹号翡翠园住宅小区 建筑能耗监测 审查：XXX 校对：XXX 设计：XXX 2011年06月09日

1.设计依据 1.1《过程检测及控制流程图图形符号和文字代号》GB2625－81 1.2《民用建筑电气设计规范》JGJ16 －2008 1.3《财政部、建设部关于加强可再生能源建筑应用示范管理的通知》（财建[2007]38号） 1.4《关于加快开展可再生能源建筑应用示范项目验收评估工作的通知》（财办建[2009]116号） 2.概述 地源热泵技术是一种利用浅层常温土壤或地下水中的能量作为能源的高效节能、零污染、低运行成本的既可供暖又可制冷并能提供生活热水的新型热泵技术。热泵是一种从低温热源汲取能量，使其转换成有用热能的装置。 系统由水循环系统、热交换器、地源热泵机组和控制系统组成。冬季代替锅炉从土壤中取出热量，以30-40℃左右的热风向建筑物供暖，夏季代替普通空调向土壤排热，以10—17℃左右的冷风形式给建筑物制冷。同时，它还能供应生活热水。它的最大优点是节能、无污染和运行费用低、空气质量高。它不向外界排放任何废气、废水、废渣，是一种的理想的“绿色技术”。从能源角度来说，它是一种用之不尽的可再生能源。 先进的自动化技术在可再生能源建筑应用中已广泛使用，并发挥出显著的技术经济效益。在系统控制过程中，通过对水泵、热泵、机组以及水流流量的控制和监测，使系统达到最大程度的高效和节能。 3.监控系统构成 根据本工程的实际情况及工艺要求，监控系统设计采用分布式计算机监控系统。系统由中心监控计算机和现场控制分站组成，采用以太网及现场控制总线相结合的通讯网络。同时中心监控计算机预留与物业管理网络衔接的通讯接口。设置中央控制室，中央控制室内设置中央监控计算机、打印机、投影仪等设备。 由可编程序控制器及自动化仪表组成检测控制系统---现场控制站，对各工艺过程进行分散控制；再由中央控制室，对全系统实行集中管理。分控站与中央控制室之间由以太网进行数据通信。

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 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

浅谈基于地源热泵空调设计要点分析

浅谈基于地源热泵空调设计要点分析 发表时间：2016-12-08T16:06:38.240Z 来源：《基层建设》2016年9月下27期作者：谷晓黎 [导读] 摘要：本文主要就地源热泵空调设计的方式和方法进行了详细的阐述。地源热泵空调是当前空调领域中一种较为先进的空调系统，该系统具有很强的节能和环保性能，从而能够有效地提高空调的节能水平，随着地源热泵空调系统在现代建筑中的应用，使得现代的空调设计水平得到了大幅度提升。本文就此提出了自己的观点和看法，可供同行参考。 山东天元安装工程有限公司山东临沂 276000 摘要：本文主要就地源热泵空调设计的方式和方法进行了详细的阐述。地源热泵空调是当前空调领域中一种较为先进的空调系统，该系统具有很强的节能和环保性能，从而能够有效地提高空调的节能水平，随着地源热泵空调系统在现代建筑中的应用，使得现代的空调设计水平得到了大幅度提升。本文就此提出了自己的观点和看法，可供同行参考。 关键词：地源热泵；空调；设计 前言 近年来，地源热泵供热系统在建筑中得到越来越多的应用。它有着更长的使用周期、较低的噪声、更高的能效比和很少的污染物排放量等优点逐步的走向我们的生活。随着地源热泵空调系统在现代建筑中的应用，使得现代的空调设计水平得到了大幅度提升。然而就目前地源热泵空调设计的实际情况而言，由于地源热泵空调设计是一种新型空调技术，因此在实际的设计过程中，还没有一套完善的设计理论和设计方法。通过本文对地源热泵空调设计的深入分析，相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之，为了进一步提高地源热泵空调的设计水平，就必须要加大地源热泵空调设计进行分析研究力度，从而才能够满足人们对现代建筑的新要求。地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术，它既不会污染地下水，又不会影响地面沉降。因此，目前在国内空调行业引起了人们广泛的关注，希望尽快应用这项新技术。现在尚未见到有关地源热泵技术设计手册供设计人员使用，但又不能等待设计手册出版后才使用地源热泵技术。 一、地源热泵地下换热器的形式分析研究 众所周知，热泵机组的热源有空气源、水源、土壤源等。土壤源热泵空调也叫地源热泵空调，就是在地下埋设管道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中有液体流动通过循环将热泵机组的凝结热通过管道散入地下（供冷工况），或从大地吸取热量供给热泵机组向建筑物供热（供热工况）。土壤源热泵换热器有多种形式，如水平埋管、竖直埋管等。这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境。在中国采用竖直埋管更显示出其优越性：节约用地面积，换热性能好，可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能，甚至可在建筑物桩基中设置埋管，见缝插针充分利用可利用的土地面积。 二、竖直埋管换热器型式分析研究 最常用的竖直埋管换热器就是由垂直埋入地下的U型管连接组成。 1、竖直埋管深度。竖直埋管可深可浅，须根据当地地质条件而定。确定深度应综合考虑占地面积、钻孔设备、钻孔成本和工程规模。 2、竖直埋管材料。埋管材料最好采用塑料管，因与金属管相比，塑料管具有耐腐蚀、易加工、传热性能可满足换热要求、价格便宜等优点。可供选用的管材有高密度聚乙烯管（PE管）等。 3、竖直埋管换热器钻孔孔径及回填材料。竖直埋管换热器的形成是从地面向下钻孔达到预计深度，将制作好的U型管下入孔中，然后在孔中回填不同材料。在接近地表层处用水平集水管、分水管将所有U型管并联构成地下换热器。根据地质结构不同，钻孔孔径可以是Ф100、Ф150、Ф200或Ф300。 4、竖直埋管换热器中循环水温度的设定。设计时，首先应设定换热器埋管中循环水最高温度和最低温度，因为这个设定和整个空调系统有关。如夏季温度设定较低，对热泵压缩机制冷工况有利，机组耗能少，但埋管换热器换热面积要加大，即钻孔数要增加，埋管长度要加长。反之温度设定较高，钻孔数和埋管长度均可减少，可节省投资，但热泵机组的制冷系数值下降，能耗增加。设定值应通过经济比较选择最佳状态点。笔者认为埋管水温应如下设定：（1）热泵机组夏季向末端系统供冷水，设计供回水温度为7—12℃，与普通冷水机组相同。地埋管中循环水进入U管的最高温度应 <37℃，与冷却塔进水温度相同。（2）热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同，在满足供热条件下，应尽量减低供热水温度，这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、并降低能耗。我们知道风机盘管供热能力大于供冷能力，而一般建筑物的夏季冷负荷大于冬季热负荷，所以风机盘管的选型是以夏季冷负荷选型、冬季热负荷校核。采用地源热泵空调冬季供热时，可根据冬季热负荷实际情况，让风机盘管冬季也满负荷运行而反算出供热水温度，此温度要小于常规空调60℃的供水温度（大约供水为40℃左右）。将此温度定为热泵机组冬季供水温度。供回水温差取7～10℃。 三、竖直埋管地源热泵空调的设计问题分析研究 1、确定设计参数与热泵机组。一是计算建筑物空调夏季冷负荷及冬季热负荷。二是确定夏季冷水的供回水温度及地埋管进出水温度，进而确定机组中工质的夏季蒸发温度及冷凝温度。三是计算冬季风机盘管的供水温度，取回水温度比供水温度低7～12℃。设定地埋管进水温度，根据测井测出的进出水温差推算出地埋管出水温度，进而确定热泵机组中工质冬季的蒸发温度和冷凝温度。四是由建筑物空调夏季冷负荷、机组蒸发温度和冷凝温度，以及冬季热负荷和冬季机组蒸发温度和冷凝温度，就可以进行热泵机组的选型设计，或将参数提供给生产厂家，由厂家制造热泵机组。五是确定热泵机组型式（活塞机、螺杆机、蜗旋压缩机等），查出或计算出该机组在夏季埋管水温最高时和冬季埋管水温最低时工况下的COP值。 2、确定竖直埋管水流速度与水泵选型。一是确定水流速。竖直埋管中如提高水流速度则换热量可适当增加，但增加量不与流速提高量成比例。竖直埋管中水流应为紊流状态，流速太快会增加循环水泵能量消耗，流速取1m/s左右为宜。二是确定水泵型号。流速确定后计算循环水流量及压力损失即可选择循环水泵的型号。 四、结语 随着科学技术的日新月异，社会经济的发展速度也随之加快，人们的生活生产水平得到了大幅度提高，而人们对建筑也提出了更高的要求。在这一时代背景的要求下，建筑行业也得到了长足的发展，在现代的建筑行业中各种施工材料和施工技术以及施工设备都得到了长足的发展，并且还涌现出了大批更为先进的施工材料和施工技术以及施工设备，而随着这些材料和技术以及设备在建筑工程中的应用，使

地源热泵的研究与应用

地源热泵的研究与应用 重庆大学 李保群 康侍民 段凯 摘 要：本文介绍了地源热泵的工作原理和基本类型; 比较了地源热泵与普通空调系统的特点,得出地源热泵在技术上和经济上具有明显优势的结论。介绍了地源热泵技术在工程中的应用，分析了地源热泵在中国的发展前景。关键词：地源热泵 应用 展望 Abstract:The development of ground-source heat pump ( GSHP) at home and abroad is briefly introduced. The working principle and fundamental types are discussed here. With the comparison between the GSHP and common airconditioner, the apparent advantages in technology and economics for the GSHP are presented. The development of ground-source heat pump’s application in engineering were introduced. Good prospect of development and utilization of ground-source heat pump technology in China was brought forword. Keywords: ground-source heat pump, application, prospect。 1 热泵 1．1 热泵就是通过制冷循环使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。根据供热时所采用的低品位热源分类，热泵可分为：空气源热泵、水源热泵和地源热泵。其中，地源热泵包括地下水源热泵和地下土壤源热泵。 地源热泵技术是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖；夏季它向土壤、地下水或者地表水放热，达到给建筑物降温的目的。同时，它还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效利用能源的方式。 地源热泵（Ground Source Heat Pumps ,GSHP）系统包括三种不同的系统：以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵，又称为地下耦合热泵系统（ Ground-coupled heat pump systems）或者地下热交换器热泵系统（Ground heat exchanger）；以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统（ Ground water heat pumps）；以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统（ Surface-water heat pumps）。 1．2 土壤源热泵[1]

新型高效地源热泵换热系统研究

2011.03 95 最小就是最合理的过量空气系数。过量空气系数直接影响着锅炉燃烧的好坏和排烟热损失的大小，所以如果在运行中能够准确，迅速地测定以及监督锅炉的过量空气系数，是一种使锅炉经济运行的很好的手段。这种测定一般是以炉膛出口氧量作为测量的依据。 （三）控制漏风 漏风主要发生在炉膛、制粉系统和烟道中，漏风对于锅炉的运行效率影响很大。炉膛漏风主要是炉底漏风，从炉底，看火孔，入孔门，炉顶和安装测点处有大量的冷风进入炉膛，这将严重影响锅炉的经济性以及安全正常的运行。漏风使炉膛的温度降低，所以要保持原有的出力，就要增加燃料量的投入，从而使排烟的容积增大，最终使排烟热损失提高。在制粉系统中，木屑分离器，磨煤机入口冷风门等经常存在关不严的现象，所以致使部分冷风进入制粉系统，降低了制粉系统的出力，为了维持正常的制粉系统的出力，就要增加通风量，同样使排烟容积增加，最终造成排烟热损失提高。由于燃烧煤的变化，对锅炉尾部受热面的破坏更加严重，使空气预热器的漏风量增加，烟道漏风影响了一、二次风的风量，造成了排烟温度的升高。 （四）燃烧过程中的合理的配风 锅炉在燃烧过程中，配风的方式和配风的比例都会对煤的燃烧产生非常重要的影响，另外，燃烧器的组合方式，以及摆角和旋流强度都会对火焰的燃烧效果产生影响，从而造成锅炉效率的变化。合理的配风主要保证炉膛内有充分的氧气，促进燃料的着火和充分时间进行 燃烧，有效的减少燃料的不完全燃烧热损失。二次风除了补充必要的空气量外，还有一定的搅拌功能，它使氧气和燃料更充分的混合，更有利于完全燃烧。所以，要安装好二次风喷嘴的位置、角度和高度，使二次风达到最好的效果，能够促进燃烧，提高锅炉效率。另外，一、二次风的风温也很重要，一次风的温度提高可以减少煤粉到达着火点的着火热，使煤粉更好的着火和燃尽。 三、结论 影响锅炉运行效率的主要因素有燃料的选择，过量空气系数的大小，风的配制以及漏风。在供热锅炉的运行管理中只有加强技术管理，合理调整燃烧，有效控制锅炉损失的各主要环节，才能降低能源的浪费，提高供热的社会效益和经济效益。 参考文献 [1] 任文尧．供暖锅炉的节能与环保[J]．承德民族师专学报， 1997，（2）.[2] 葛震弘，宋徐辉．提高锅炉运行效率措施浅析[J].工业锅炉， 2007，（2）．[3] 刘征祥，马晓明，闫亚玲．提高锅炉运行效率的几项措施[J]． 大众标准化，2003，（12）． [4] 刘岭．锅炉热效率及其影响因素探析[J].山东煤炭科技， 2000，（2）. 作者简介：赵西民（1972-），男，开滦集团服务分公司工程师，研究方向：锅炉供暖。 （责任编辑：叶小坚） 摘要： 文章在研究热泵换热系统的基础上，提出了基于双储能技术的技术解决方案。进而运用Ansys 软件，建立热泵机组换热器的机械模型，进行热泵换热器的形式研究，得出采用盘管管式结构的新型换热器设计方案，设计出一种基于盘管管式内换热器结构和整体为圆环形状的方便拆卸和清洗的换热器。关键词： 地源热泵；双储能缓冲；换热器；盘管管式中图分类号： TB657 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）07-0095-03新型高效地源热泵换热系统研究 王剑文1 蒋素清2 唐义锋2 （1.淮安市消防支队；2.江苏财经职业技术学院，江苏 淮安 223003） 地源热泵是以地源能（土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水）作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源的系统，热泵通过消耗少量高品位能源，把热量由低温级上升到高温级，从而达到采暖、制冷或供应生活用水等目的。 目前国内建筑业主要采用地下耦合热泵系统、水源 热泵系统或空气源热泵系统等，他们分别利用地下岩土、地下水、地表水或空气中的热量进行交换，达到使用目的。 在研究换热器形式方面主要有套管式，盘管折流板式，片式，内外流套管式，其中，盘管折流板换热器，纵流壳程换热器，紧凑式顺排管束满液型蒸发换热器等

结合案例浅谈地源热泵水蓄能系统方案

结合案例浅谈地源热泵水蓄能系统方案 发表时间：2017-11-21T15:38:10.473Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第16期作者：马则权 [导读] 该工程采用地源热泵和水蓄能结合的形式，介绍蓄能技术与地源热泵技术集成系统的特点。 中机意园工程科技股份有限公司安徽合肥 230601 摘要：该工程采用地源热泵和水蓄能结合的形式，介绍蓄能技术与地源热泵技术集成系统的特点，对该系统运行工况进行分析，并初步探讨该系统评价体系，并总结了设计体会。 关键词：地源热泵；水蓄能；削峰填谷；区域能源站 1项目概况 1.1工程概况 本工程为安徽合肥某汽车高端轻卡基地项目，包括骏铃轻卡、帅铃轻卡制造项目；建筑面积280000m2，其中骏铃轻卡总装车间、帅铃轻卡总装车间、技术中心等设计空调系统，空调冷负荷为9048kW，热负荷为5860kW。 1.2地源热泵 地源热泵属可再生能源利用技术。它利用了地球表面或浅层土壤和水源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。1.地源热泵属可再生能源利用技术；2.地源热泵属经济有效的节能技术。 1.3蓄能技术 蓄能技术主要为了平衡电网的昼夜峰谷差，在夜间电力低谷时段蓄能，在日间电力高峰时段释放其能量，减少电力高峰时段制冷设备的电力消耗，是电力部门“削峰填谷”的最佳途径。由于电力部分实行了电力峰谷差价，使得用户可以节省可观的运行费。 1.4区域供冷供热系统： 区域供冷供热系统是指在某一区域内，统一建设空调能源站，通过区域管网向用户统一供冷供热的系统。系统主要由能源站、输配管网和用户端三部分组成，各部分主要功能分别为冷热源的提供、冷热媒的输送和冷热交换计量。与传统的分散式空调系统比较，区域供冷供热系统不仅能够带来较好的经济效益，同时还能带来较好的社会效益。 2设计原则 1）地源热泵系统仅满足空调系统负荷，设备采用安全可靠、技术成熟、性能优良、功能合理、运行稳定、经济合理、维修方便的设备； 2）蓄冷水罐满足冬季供热峰值蓄热量要求，同时兼顾蓄冷； 3）空调水系统采用二次泵变流量系统，循环水泵采用变频控制； 4）能源中心中产生主要噪声和振动的设备设计消声和减振； 5）能源中心设控制室，对制冷站及末端设备进行监视和控制，监控系统为无人值班的自动控制系统； 6）能源中心向各车间提供空调冷热水源，能源中心尽可能设于负荷中心。 7）离心式冷水机组采用10kV供电，提供供电效率。 3.技术方案 3.1负荷的确定 1）制冷负荷： 空调负荷：骏铃轻卡总装车间、帅铃轻卡总装车间、技术中心空调使用，空调冷负荷为9048kW；供回水温度为7~12℃。 2）供热负荷： 空调热负荷：骏铃轻卡总装车间、帅铃轻卡总装车间、技术中心空调使用，空调冷负荷为5860kW；供回水温度为45~40℃。 3.2冷热源形式的选择 根据本项目具备的条件及特点，采用地源热泵+水蓄能供冷。地源热泵、水蓄能均能独立运行，水蓄能可作为应急时第二冷源，地源热泵与水冷制冷机组可互为备用，能有效提高工艺制冷可靠性；区域供冷、水蓄能采用峰谷电价、余热回收供热、地源热泵大幅节省运行费用。区域供冷能优化的系统设计、建设和运营管理，降低综合能耗。 3.3系统设计 地源热泵系统拟采用3台制冷量为2060kW、制热量为2088kW电动螺杆式（地源）热泵热回收机组；夏季：冷冻水供回水温度为 7~14℃；冷却水供回水温度为35~30℃。冬季：机组供热供回水温度为38~45℃；冷水供回水温度土壤源热泵系统为10~5℃，同时利用土壤源热泵系统提供生活热水。冬季运行2台热泵机组；过度季节运行1台热泵机组供应生活热水。 热泵机组采用一对一冷冻水泵、地源侧水泵。土壤源热泵系统冷冻水泵、地源侧水泵各备用一台，为平衡冬夏季土壤热平衡，设一台500t冷却塔。 热泵机组可采用热回收机组，在夏季可免费提供生活热水或提供工艺供热初级加热热源。每天可提供生活热水量为80m3/h，生活热水总热量为6800kW?天，采用2台40m3蓄热水罐，热水泵流量为20 m3/h，水泵压力变频控制。 3.4蓄能系统 1）空调系统 空调制冷、供热采用蓄能技术，蓄冷、蓄热水罐满足冬季供热峰值蓄热量要求，制冷主机与蓄冷水罐并联运行，蓄冷水罐采用2个2000m3水罐，同时兼顾供冷，其调峰空调负荷为2300kW。 夏季：凌晨0：00~凌晨8：00，2台热泵机组与1台水冷机组联合运行，进行蓄冷；蓄冷水温为4℃，最终温度为12℃，总蓄冷负荷为33800kW?h；上午8：00~晚24：00，优先运行地源热泵机组供冷，不足部分由水冷机组、蓄冷水罐释冷补充；

水地源热泵技术的应用及推广

水地源热泵技术的应用和推广分析 随着国家有关能源政策的转变，燃煤采暖的时代已经过去，在北方需要供暖的建筑和企业面临的困难越来越明显。用燃气因费用太高而无法接受，用空气源热泵则是投资中等，能解决冬暖夏凉的好方法，但因其COP（节能指数越高则意味着越节能，费用下降，反之则成正比）只能达以2.0-3.5之间，且冬季部分小品牌还延续过去的中央空调的性能，只能在1.0左右，只有部分超低温空气源才能达到冬季运行COP2.5左右，虽然是现今最先进的技术，但因初装费较高，运行节能一般也只能部分效益好的企业和个人才能使用。 水源、地源热泵技术在发达的欧美国家已经普遍应用，节能效果明显，能效COP均为5.0以上。 水、地源热泵技术引入我国已经有近20年，时间虽短暂但推广很快，全国各地均有应用，但因为技术原因产生了大量不利的影响，如下所述： 一、水源地源热泵项目投资较大，部分用户为了减少投资间接的改变了原来的设计，缩小安装功率，降低投资成本，使本来就设计不足的机组更小，结果使用起来不能满足要求，为了推卸责任，直接断言，不好用！ 二、安装方面由于水、地源热泵空调引入中国只有不足20年，而生产热泵机组的厂家又不做安装工程，当然，安装所涉及的附属设备数量和造价远远的大于机组本身。当然要求安装方面有更专业的技

术支持，此方面不像机组直接引入外国的产品就行，而是由国内的公司和人员提供安装和服务。因此，一但安装队伍技术经验不足，就会直接影响安装使用的效果，一但效果不理想，用户就会直接否定产品，不好用！ 三、水源热泵原理就是抽取地下水提取能量后再排到地下，既不污水源也不浪费地下水。但由于业主的省钱思想或由于打井队伍技术不佳或由于设计不合格等原因，造成地下水抽取提出能量后无法灌回地下，部分用户就直接将水排到露地排水沟，造成地下水浪费。因此，国家在10年前还是支持水源热泵项目的，还有大量的财政补贴，几年下来发现无法控制地下水私自排放，就直接禁止再装配水源热泵机组了。但因水源热泵的节能效果和运行的稳定性与现有的其它节能产品确实无与伦比，因此部分地区又开始允许安装了，但要实行严格和审批和检查。 河水源、海水源和污水源热泵空调系统依然还在鼓励的范围内，补贴数额各地有所不同。 四、地源热泵原理是利用地埋管道通过管道换热的原理提取地下能源的一种新型节能方法，通过热泵提取地下的热量为建筑冬季供暖，夏季可通过同样原理提取地下冷量为建筑制冷，综合能效5.0以上。此种方法投资最高，运行稳定，一度成为北方地区推广最为普遍的技术。但随着时间的推移，问题也越来越明显，因北方地区供暖时间远大于夏天制冷，地表土壤中热量损失大于夏天制冷时热量补充，因此多年以后，确切的说6-10年后个别系统就会出现了冬季供暖不

地源热泵工程实例

地源热泵工程实例 土壤源热泵系统的设计法 摘要：本文主要介绍了土壤源热泵系统的设计法和步骤，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设计 The Design Ways of Ground-coupled Heat Pump System By Hu Jianping☆ Abstract: In this paper the design ways and steps of ground-coupled heat pump system have been introduced. The design of the underground heat exchanger has been discussed in details, and an example has been taken to illustrate the process of the design. Keywords: Ground-coupled heat pump Heat exchanger Design ☆Shanghai University of Engineering Science，China 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法相同，可参考有关空调

地源热泵户式中央空调经济性分析

地源热泵户式中央空调经济性分析 户式中央空调是介于中央空调系统和家用空调设备（如窗式空调器、分体式空调器等）之间的一种供暖空调方式。对于高级住宅、别墅、小型高档办公场所，安装中央空调系统显得笨拙，不易调节，还需要专业人员维护，必然造成人力物力的浪费，并且中央空调系统即使只有一家使用，空调主机也要开机运行，费用又需共同承担，极不合理；使用家用空调器又会影响建筑整体美感，并且使用舒适性也不很满意。户式中央空调施工简单，无需专业人员维护，占用空间较小，所以成为该类场所供暖空调的最佳选择。 市场上现有的户式中央空调的形式可归纳为以下几类： 1、制冷剂直接蒸发式一拖多系统。亦即使用一个室外机多个室内机组，分布在不同的房间内供暖空调。该系统安装方便，各居室温度可自由调节，管线占用空间小，但制冷剂管路长且复杂，氟利昂用量大，泄漏的危险也加大了；该系统受气候条件的制约，在-5℃以下使用时必须安装辅助加热器；该系统难以解决新风供应与冬季加湿问题；该系统价格相对较高。 2、室外机为空气-水热泵机，制备冷（热）水供应分布在不同房间内的多台风机盘管。该系统结构紧凑、安装方便，与全空气系统比较占用建筑空间较少，也易与建筑装修融为一体；风机盘管容易控制，各房间可独立控制、方便使用，较易实现节能运行，便于节电。

但是该系统无新风供应，风机盘管集水盘内容易滋生细菌，水管入户，存在漏水危险，对施工要求严格；该系统也受气候条件制约，低于-5℃时无法正常工作，需安装辅助加热装置。 3、室外机为空气-空气热泵，制备冷（热）风，通过风管送到每个房间。其优点是采用全空气系统，没有漏水危险；可引入新风，可对室内空气进行过滤、加湿、除臭等处理，空气品质好，是最为接近中央空调的系统形式。其缺点是风管管径较大，占用空间较多；各个房间温度不好单独进行大幅度调节；户外温度小于-5℃时，室外机能效低，产热量低，技术安全性差。 其中，2、3种方式都使用了热泵技术，具有节能效果，但是我们不提倡使用空气源热泵，因为还存在如下一系列问题： 1、存在热岛效应，使得外界局部空间环境条件恶化 2、当空气温度低于零度时，机组效率下降，并且当温度低于-5℃时，机组效率极低，甚至无法开机，需要附加辅助热源 3、冬季室外机组需要除霜，浪费能源 近年兴起了地源热泵技术，使得户式中央空调系统有了更大的发展空间，地源热泵户式中央空调系统实际上就是利用地源热泵作为户式空调的热（冷）源，室外是地源热泵机组，冬季制备热水供室内的风机盘管和地板辐射供暖管路供暖，夏季制备冷水供室内风机盘管制冷。地源热泵技术的主要优点有： 1、高效：地温一年四季基本恒定，略高于该地区的年空气平均温度，使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。

中国地源热泵应用情况

中国地源热泵应用情况 1、调查的基本情况 1.1、地源热泵技术介绍 地源热泵是一种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。地源热泵技术利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖；夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时,它还可供应生活用水，是一种有效地利用能源的方式。 1.2、国内地源热泵应用情况调查目的 地源热泵技术热在国内持续升温,引起大家的普遍关注。《工程建设与设计》期刊因为多次组织地源热泵技术专题报道，受到广泛关注，编辑们常常接到读者来信、来电咨询有关应用情况，希望提供可靠数据。但是，由于这是一项新的技术，国内尚处在大量实践的阶段，相关的研究工作尚不系统、深入。因此，《工程建设与设计》编辑部联合部分科研机构一起组织了"国内地(水)源热泵应用情况调查"。以期为关注此技术发展的主管领导、科研单位、房地产开发商及设计人员提供详实、可靠的资料和有参考价值的典型工程，以推动地源热泵技术更广泛的应用和发展。 1.3、调查对象与方法 本次调查采用问卷调查形式进行，调查对象包括从事地源热泵产品生产、设计、施工的企业单位。本次调查所指地源热泵不仅包括以地埋管方式为代表的土壤源热泵，也包括利用地表水、地下水在内的水源热泵。 此次调查分为企业情况调查和典型工程项目调查两部分。企业情况调查主要针对企业规模、性质、实施工程分布等方面进行调查。由于工程项目众多，本次对于各企业实施项目中一些具有代表性质的工程项目进行调查。典型工程项目调查主要包括工程类型、规模、实施单位、选用机组、地质条件、运行维护费用等情况。