结合案例浅谈地源热泵水蓄能系统方案
地源热泵系统实例分析课件
03
04
故障识别
及时发现系统异常，如温度异 常、压力异常等。
故障诊断
根据异常现象分析故障原因， 确定故障部位。
故障排除
采取相应措施排除故障，恢复 系统正常运行。
预防措施
加强日常维护保养，预防故障 发生。
维护与保养建议
定期检查
对系统各部件进行检查，确保无损坏、无泄 漏。
润滑与紧固
定期对系统进行润滑和紧固，确保各部件正 常运转。
操作。
系统分类与应用场景
分类
根据热交换形式的不同，地源热泵可 以分为地下水热泵、地表水热泵和土 壤源热泵等。
应用场景
适用于住宅、酒店、办公楼、学校等 建筑，尤其适用于对节能和环保要求 较高的建筑。
CHAPTERຫໍສະໝຸດ 02地源热泵系统实例介绍住宅型地源热泵系统
总结词
适用于单栋或联排住宅，提供冷暖空调和生活热水。
设计中的关键因素
地质条件
地源热泵系统的性能受到地质 条件的影响，需要考虑土壤导 热性能、地下水情况等因素。
气候条件
气候条件决定了系统的运行效 率和能耗，需要考虑当地的气 候特点，如冬季和夏季的温度 、湿度等。
建筑需求
根据建筑的需求，如冷暖空调 、热水供应等，合理配置系统 设备，以满足建筑的需求。
经济性
成本回收期
在投资回报期结束后，企业即可通 过节省的能源费用实现成本回收。
环境与社会效益评估
环境效益
地源热泵系统作为一种可再生能源利 用方式，具有显著的环保优势。它能 够减少温室气体排放，降低对化石燃 料的依赖。
社会效益
地源热泵系统的推广应用有助于促进 节能减排，推动绿色建筑和可持续发 展。此外，它还能为社会创造更多的 就业机会。
地源热泵案例
地源热泵案例地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的系统，它可以高效地利用地下的恒定温度进行换热，从而达到节能环保的效果。
下面我们将介绍一个地源热泵的实际案例，来看看它是如何应用于实际工程中的。
该案例发生在某大型商业综合体的供暖改造项目中。
由于原有的供暖系统老化严重，效率低下，运行成本高，因此业主决定引进地源热泵系统进行改造。
经过专业工程师的勘察和设计，最终确定了地源热泵系统的应用方案。
首先，工程师们对商业综合体的地下进行了详细的勘察，确定了地源热泵系统的地埋管布置方案。
考虑到商业综合体的用能特点，他们设计了合理的地埋管布局，确保了地源热泵系统的高效运行。
在施工过程中，工程人员严格按照设计要求进行施工，保证了地源热泵系统地埋管的质量和稳定性。
其次，地源热泵系统的主体设备安装也是关键的一环。
工程师们根据商业综合体的供暖需求，选用了合适的地源热泵主机和配套设备。
在设备安装过程中，他们严格按照安装要求进行操作，确保了地源热泵系统的安全运行。
同时，他们还对地源热泵系统进行了严格的调试和检测，保证系统的稳定性和高效运行。
最后，地源热泵系统的投入使用，取得了良好的效果。
商业综合体的供暖问题得到了有效解决，系统运行稳定，能耗大幅降低，运行成本得到了有效控制。
同时，地源热泵系统的环保效益也得到了充分体现，为商业综合体的可持续发展做出了积极贡献。
通过这个案例，我们可以看到地源热泵系统在实际工程中的应用效果。
它不仅可以有效解决供暖问题，降低能耗成本，还能为环境保护做出积极贡献。
因此，地源热泵系统在今后的建筑节能工程中有着广阔的应用前景，相信随着技术的不断进步和成本的不断降低，它将会得到更广泛的推广和应用。
地表水源热泵空调系统蓄能优化方案
地表水源热泵空调系统蓄能优化方案摘要：广东英德某产业示范园可利用大工业用电的优惠政策，拟对园内地表水源热泵空调系统进行蓄能优化改造，夜间蓄能，白天释能，可以移峰填谷，实现较好的社会效益和经济效益。
关键词：水源热泵；蓄能优化；1.工程概况某产业示范园位于广东省英德市【1】，园内A地块的综合楼、C地块的体育中心、E地块的国际酒店使用地表水源热泵中央空调系统，园内人工湖和河道作为地表水源，通过水源热泵机组进行供冷和供暖，并为所有地块提供生活热水。
现拟在综合楼负一层增设蓄能水池，晚间利用谷电进行蓄能，在白天峰电等时段释能供给园区内中央空调系统使用。
2.蓄能优化方案2.1水源热泵系统中央空调系统采取水源热泵机组+风机盘管的形式，水源热泵机组产出的冷热水通过一次泵输送到各单体建筑，再通过单体建筑内的分集水气器和二次水泵输送到楼内各空调区域。
示范园内人工湖和人工河道的湖水在制冷时为冷却水，制热时为热源水【1】。
根据相关资料和工程经验：清远市地表水（水面4米以下）夏季温度在22-28℃，冬季温度在7-20℃，水源热泵机组在制冷工况下湖水的进出水温度为25/30℃，制热工况湖水的进出水温度为15/10℃（极限7/3℃），湖水温度能满足水源热泵机组正常运行。
人工湖边建沉淀过滤池和地下泵房，湖水通过地下泵房的水泵送入水源热泵机房，经机组换热后排放到人工湖中。
根据设计，夏季高峰负荷最大制冷量10464KW，采用2台单机制冷量为3900KW的离心式水源热泵主机和3台制冷量为2200KW的低温高寒高温螺杆式水源热泵主机。
2.2蓄能优化计算2.2.1空调冷热负荷及日耗能量计算【1】2.2.3蓄能水池计算优化方案要求至少在峰电时段全削峰释能，按夏季设计冷负荷和实际运行情况，计算出全削峰冷量52500kW·h;按蓄能水池计算公式【3】V=（3600?QS）/（Δt?ρ?CP?FOM?αv）=（3600×52500）/（7×1000×4.187×0.9×0.95）=7542m3。
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 —
台
120
额定冷量:25. 1 kW,额定热量:27. 4 kW,额 定 风 量:2 000
台
6
台
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
台
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
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。
太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究共3篇
太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究共3篇太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究1太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究随着能源环境的改变，对于可再生能源的需求与使用正越来越高。
太阳能成为了当代最主要的一种绿色能源之一，也成为了很多科技公司、研究院所等单位的研究焦点。
太阳能的应用已经从传统的发电领域扩展到了其他诸多领域，其中太阳能供热领域也越来越受到人们的关注。
在太阳能供热领域中，太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统得到了广泛的应用。
本文将介绍太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究。
一、太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的介绍太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统主要由太阳能集热器、热水储罐、地源热泵、水泵、换热器等组成。
太阳能集热器吸收太阳辐射的能量，将能量转化为热能，通过管道将热能输送到热水储罐中进行储存。
当太阳能集热器收到的太阳辐射不足时，地源热泵会自动开启进行补充供热，并将所供的热量输送到热水储罐中，以保证供热水系统的正常运行。
太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统与传统的热水系统相比有以下优势：（1）使用太阳能等可再生能源作为主要供能来源，节能环保；（2）可以自动检测太阳辐射，自适应调节；（3）能够进行热能的储存，随时调用热能。
二、TRNSYS模拟太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统TRNSYS是一个专业的建筑能源分析软件，主要用来进行建筑能耗计算、系统设计和分析等。
在太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的设计与优化过程中，TRNSYS的应用可以对系统参数和运行状态进行分析、优化和改进。
在太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟中，需要对系统各个部分进行建模。
首先需要对太阳能集热器进行建模，计算集热板面积、箱体材料、传热管道参数等。
然后需要进行热水储罐的建模，计算罐体的材料、容积、热损失等。
接下来需要进行地源热泵的建模，包括压缩机、膨胀阀、换热器、管道等参数的计算。
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
地源热泵工程方案
地源热泵工程方案一、工程背景地源热泵是利用地下土壤或水体中的储热能量，通过热泵系统将其提取到室内供暖、供热、供冷的一种清洁、高效、节能的采暖形式。
地源热泵是目前国内外比较受欢迎的采暖方式，具有环保、节能、安全的特点。
在城市供热系统改造、新建建筑热水供应系统方面有着广阔的应用前景。
本工程是某新建居民小区的地源热泵工程，涉及到地下管道布置、热泵系统配置、建筑供热系统设计等方面，要充分考虑小区规模、地质条件、气候特点等因素，提供一套完善的地源热泵工程方案。
二、工程范围本工程涉及的范围主要包括：1.地下管道布置：根据小区规划设计，确定地下管道的布置方案，包括主管道的走向、深度、连接方式等。
2.热泵系统配置：根据小区的规模和用能需求，设计合适的热泵系统配置，包括热泵设备选型和安装位置。
3.建筑供热系统设计：根据小区建筑的布局和用能需求，设计合适的供热系统，包括室内换热器、水泵、管道等设备的配置方案。
4.监测与控制系统：设计监测与控制系统，对地源热泵系统进行实时监测和控制，保证其正常运行。
5.环境保护措施：设计地源热泵系统建设过程中的环境保护措施，确保对环境的影响最小。
6.运行维护方案：提供地源热泵系统的运行维护方案，包括定期检查、维修、更换等。
三、工程设计原则1.高效节能：地源热泵系统是一种高效节能的供热方式，工程设计应遵循这一原则，采用节能设备和技术，降低系统运行成本。
2.环保可持续：地源热泵系统具有很好的环保性能，设计应遵循环保原则，减少对环境的影响，提高系统的可持续性。
3.综合利用：地源热泵系统可以供暖、供热、供冷，工程设计应充分考虑对系统的综合利用，提高系统的多功能性。
4.安全可靠：地源热泵系统是一种高温低压的供热方式，工程设计应遵循安全可靠原则，确保系统的运行安全。
5.成本效益：地源热泵系统虽然具有很好的节能性能，但建设成本较高，工程设计应综合考虑系统的成本效益，确保投资回报。
四、地下管道布置根据小区规划设计，确定地下管道的布置方案，主要包括主管道的走向、深度、连接方式等。
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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；
冬季：凌晨0：00~凌晨8：00，2台热泵机组运行，进行蓄热；蓄热水温为56℃，最终温度为40℃，总蓄热负荷为29800kW?h 上午8：00~晚24：00，优先由蓄热水罐释热运行，不足部分由地源热泵机组供热补充；
2）空调调峰运行策略表
空调制冷50%负荷运行工况空调制冷25%负荷运行工况
4设计体会
采用蓄能式地源热泵空调系统，可有效转移高峰电力用电负荷，减少地源热泵机组容量，同时减少地源热泵地埋管埋管数量，降低初投资。
充分利用峰、谷电价差，进一步减少运行费用，具有较高的经济价值。
参考文献
【1】徐伟、郎四维地源热泵工程技术指南，北京：中国建筑工业出版社，2001
【2】陆耀庆主编.实用供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社，2008
【3】方贵银.蓄能空调工程实用新技术实例与经济分析[J]
【4】齐月松，岳玉亮等.地源热泵结合水蓄能系统应用分析[J].暖通空调，2010.40（5）：94-97。