土壤源热泵特点:
(一)优点:
1、高效:地下土壤温度一年四季基本恒定在16℃左右,略高于该地区平均温度1到2度,使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。
2、节能、省费用:冬季运行时,COP约为4.2,即投入1KW电能,可得到4KW的热能,夏季运行时,COP可达5.3,投入1KW电能,可得到5KW的冷量,能源利用效率为电采暖方式的3-4倍;并且热交换器不需要除霜,减少了结霜和除霜的用电能耗。地源热泵空调系统的高效节能特点,决定了它的低运行费用。同比传统中央空调节能50%-75%以上,让您永无能源涨价危机与隐忧。
3、零维护费用: 地埋管部分一旦运行使用,基本不需要任何维修费用的投入。既减少了人力资源,又节约了大量的资金。
4、绿色环保:地热资源垂手可得,地源热泵系统通过密闭水循环与土壤进行能源交换,不破坏地层结构,不利用地下水资源、低噪音,又不排放废气和废弃物,对空气不造成热污染,具备零污染的良好环保品质。(供热时没有燃烧过程,避免了排烟污染,供冷时省了冷却塔,避免了噪音及霉菌污染。)
5、 节约用水:地源热泵的水系统采用全封闭循环,借助于地下土壤源的温度场取冷或散热。因此不蒸发、不补水 、循环往复,是节水型的中央空调。
6、健康舒适:地源热泵系统,不用冷却塔,从根本上杜绝了军团菌的滋生,保障了人们的身心健康。
7、安全实用:地源热泵系统无易燃易爆隐患,系统自动化程度高,能实现温度、压力、流量、关键部位的多参数自动调节,且安装性能良好。
8、性能可靠:主机及系统匹配科学、合理,并选用世界名牌产品,高强度、高密度的聚氯乙烯管材均为进口原料生产,地耦运用新型的PE管,安全无毒,无腐蚀,柔韧性好、断裂伸长率高,采用热熔和电熔系统密封性能好、不泄漏,提供了安全运行的可靠性。
9、寿命长:地埋管采用北欧化工原料,加工工艺及设备有很高的技术要求,其寿命为50-70年,主机寿命为20-25年,基本上属于一次性投资终身受益型项目。
10、一机多用:地源热泵系统可供暖,制冷,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
11、可再生:土壤有较好的蓄热性能,冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用,保证大地热量的平衡。
12、灵活控制、便于运行管理:自动化程度高,无需专业人员值守、操控,根据需要灵活控制,开关由己,冷暖自知,可以实现机组独立计费,分户分房间控制,方便业主对整个系统的管理。
13、整体美观、节省占地面积:省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场,节省了土地资源,产生附加经济效益,并改善了建筑物的外部形象。地耦管占用的地表回填后仍可作其它用地。
14、免年检审批:机组不属压力容器,不需消防审批及锅炉年检。
15、地埋管系统设计专业、科学、合理、可靠。
(二)缺点:
埋管所需的空地面积较大。如末端为风机盘管,埋管所需的空地面积为建筑面积的1/3;如末端为地板辐射采暖,埋管所需的空地面积为建筑面积的1/5
水源热泵的特点
(一)优点:
水源热泵机组以水为载体,冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水,甚至工业废水、污水的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能,将所取得的能量供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出,释放到水中,以达到夏季空调的目的。该机组具有设计标准、选择优良、操作简便、安全可靠等优点。由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源,所以其具有以下优点:
1、环保效益显著
水源热泵是利用了地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,使环境更优美。
2、高效节能
水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体为18-35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
3、运行稳定可靠
水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
4、一机多用,应用范围广
水源热泵系统可供暖、空调,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
5、自动运行
水源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单的系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低;自动控制程度高,使用寿命长。
(二)缺点:
1、维护费用高,地下水位易受水流量的大小而变化,从而影响建筑物的制冷供暖效果。
2、用水量大,长时间运行后,易造成地层结构的破坏而造成塌方
夏季制冷
夏季机组制冷时,井水进入EKSC水地源机组的冷凝器中,作为吸热源。通过制冷剂在蒸发器中蒸发,吸收制冷系统水的热量,为建筑物提供7℃的冷冻水。制冷剂经过压缩机压缩之后,进入机组的冷凝器,由井水带走热量,并回灌入地下。
冬季采暖
冬季机组制热时,井水进入EKSC水地源机组的蒸发器中,作为放热源。通过制冷剂在蒸发器中蒸发,吸收井水中的热量,井水回灌于地下。制冷剂经过压缩机压缩之后,成为高温高压的过热气体,进入冷凝器,加热循环水,获得45℃到55℃的热水。
水地源热泵系统流程图
夏季制冷
夏季机组制冷时,井水进入EKSC水地源机组的冷凝器中,作为吸热源。通过制冷剂在蒸发器中蒸发,吸收制冷系统水的热量,为建筑物提供7℃的冷冻水。制冷剂经过压缩机压缩之后,进入机组的冷凝器,由井水带走热量,并回灌入地下。
冬季采暖
冬季机组制热时,井水进入EKSC水地源机组的蒸发器中,作为放热源。通过制冷剂在蒸发器中蒸发,吸收井水中的热量,井水回灌于地下。制冷剂经过压缩机压缩之后,成为高温高压的过热气体,进入冷凝器,加热循环水,获得45℃到55℃的热水。
地源热泵系统是从常温土壤或地表水(地下水),冬季从地下提取热量,夏季把建筑的热量又存入地下,从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。地源热泵系统是一种先进的高效节能、无任何污染的采暖空调方式,在建筑用能领...
地源热泵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;以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统;以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统。 地源热泵工作原理:是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与...
1.施工准备 俗话说:“兵马未动,粮草先行”,施工准备是一个非常关键的工序,是后续工序的基础。实际上施工准备阶段是项目管理者最忙的时候,需要和各方沟通协调解决以下问题:施工用水用电;生活区位置和生活用...
水地源热泵水(地)源热泵的分类
按照汲取能源的媒介的不同,水(地)源热泵系统可分为三类:
1、地下水系统(开式循环"井水"系统)
2、土壤埋管系统(地热源闭式循环系统)
3、地表水系统(地表水或湖水循环系统)。
开式循环"井水"系统
通过从地下水中吸收或放出热量,以达到建筑物中采暖或制冷的目的。这种方案最大的优势是:地下水温度恒定,一般为10~16℃,可以降低初投资,同时降低运行费用。开式循环系统通常应用于沿海地区,该地区的土壤允许通过回灌井将水重新回灌到土壤中的含水层。
地热源闭式循环系统
在土壤中敷设换热器(管),与土壤直接进行热交换。在冬季供给机组热量,在夏季吸收机组排出的热量。垂直环路(如右图所示)的安装为:先在土壤中钻垂直的孔,然后在孔中装入聚乙烯塑料管。水平环路为在地面以下1.5m的土壤中敷设换热器(管)。垂直环路和水平环路均为从土壤中吸取或放出热量。
地表水或湖水循环系统
利用江河湖海等地表水资源,通过敷设水中的换热装置进行热量交换。通过在建筑物附近的湖水或其他水体中安装闭式换热装置,为建筑物提供或放出热量。换热装置既要美观,而且要排水方便。湖的大小和深度是尤为关键的,需要通过精密计算,以确定湖水能满足建筑物的制冷和制热需求。
按照汲取能源的媒介的不同,水(地)源热泵系统可分为三类:
1、地下水系统(开式循环“井水”系统)
2、土壤埋管系统(地热源闭式循环系统)
3、地表水系统(地表水或湖水循环系统)。
开式循环“井水”系统
通过从地下水中吸收或放出热量,以达到建筑物中采暖或制冷的目的。这种方案最大的优势是:地下水温度恒定,一般为10~16℃,可以降低初投资,同时降低运行费用。开式循环系统通常应用于沿海地区,该地区的土壤允许通过回灌井将水重新回灌到土壤中的含水层。
地热源闭式循环系统
在土壤中敷设换热器(管),与土壤直接进行热交换。在冬季供给机组热量,在夏季吸收机组排出的热量。垂直环路(如图1所示)的安装为:先在土壤中钻垂直的孔,然后在孔中装入聚乙烯塑料管。水平环路为在地面以下1.5m的土壤中敷设换热器(管)。垂直环路和水平环路均为从土壤中吸取或放出热量。
地表水或湖水循环系统
利用江河湖海等地表水资源,通过敷设水中的换热装置进行热量交换。通过在建筑物附近的湖水或其他水体中安装闭式换热装置,为建筑物提供或放出热量。换热装置既要美观,而且要排水方便。湖的大小和深度是尤为关键的,需要通过精密计算,以确定湖水能满足建筑物的制冷和制热需求。
水(地)源热泵系统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的空调系统。系统通过输入少量的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,机组消耗1kW的能量,获得4~5kW以上的冷/热量,能量来源于地下能源,系统不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”,可广泛应用在办公楼、宾馆、学校、宿舍、医院、饭店、商场、别墅、住宅等领域。
水(地)源热泵技术是空调系统中能效比最高的制冷、制热方式之一,成为最热门的空调系统,中国政府大力倡导,根据政策规定,凡采用水(地)源热泵技术的建筑物,通过向当地政府申报,可获得政府的政策性支持,减免建筑配套费用140~200/㎡。
水地源热泵水(地)源热泵概述
水(地)源热泵系统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的空调系统。系统通过输入少量的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,机组消耗1kW的能量,获得4~5kW以上的冷/热量,能量来源于地下能源,系统不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的"绿色空调",可广泛应用在办公楼、宾馆、学校、宿舍、医院、饭店、商场、别墅、住宅等领域。
水(地)源热泵技术是目前空调系统中能效比最高的制冷、制热方式之一,成为最热门的空调系统,中国政府大力倡导,根据政策规定,凡采用水(地)源热泵技术的建筑物,通过向当地政府申报,可获得政府的政策性支持,减免建筑配套费用140~200/㎡。
(一)优点:
1、高效:地下土壤温度一年四季基本恒定在16℃左右,略高于该地区平均温度1到2度,使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。
2、节能、省费用:冬季运行时,COP约为4.2,即投入1KW电能,可得到4KW的热能,夏季运行时,COP可达5.3,投入1KW电能,可得到5KW的冷量,能源利用效率为电采暖方式的3-4倍;并且热交换器不需要除霜,减少了结霜和除霜的用电能耗。地源热泵空调系统的高效节能特点,决定了它的低运行费用。同比传统中央空调节能50%-75%以上,让您永无能源涨价危机与隐忧。
3、零维护费用: 地埋管部分一旦运行使用,基本不需要任何维修费用的投入。既减少了人力资源,又节约了大量的资金。
4、绿色环保:地热资源垂手可得,地源热泵系统通过密闭水循环与土壤进行能源交换,不破坏地层结构,不利用地下水资源、低噪音,又不排放废气和废弃物,对空气不造成热污染,具备零污染的良好环保品质。(供热时没有燃烧过程,避免了排烟污染,供冷时省了冷却塔,避免了噪音及霉菌污染。)
5、 节约用水:地源热泵的水系统采用全封闭循环,借助于地下土壤源的温度场取冷或散热。因此不蒸发、不补水 、循环往复,是节水型的中央空调。
6、健康舒适:地源热泵系统,不用冷却塔,从根本上杜绝了军团菌的滋生,保障了人们的身心健康。
7、安全实用:地源热泵系统无易燃易爆隐患,系统自动化程度高,能实现温度、压力、流量、关键部位的多参数自动调节,且安装性能良好。
8、性能可靠:主机及系统匹配科学、合理,并选用世界名牌产品,高强度、高密度的聚氯乙烯管材均为进口原料生产,地耦运用新型的PE管,安全无毒,无腐蚀,柔韧性好、断裂伸长率高,采用热熔和电熔系统密封性能好、不泄漏,提供了安全运行的可靠性。
9、寿命长:地埋管采用北欧化工原料,加工工艺及设备有很高的技术要求,其寿命为50-70年,主机寿命为20-25年,基本上属于一次性投资终身受益型项目。
10、一机多用:地源热泵系统可供暖,制冷,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
11、可再生:土壤有较好的蓄热性能,冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用,保证大地热量的平衡。
12、灵活控制、便于运行管理:自动化程度高,无需专业人员值守、操控,根据需要灵活控制,开关由己,冷暖自知,可以实现机组独立计费,分户分房间控制,方便业主对整个系统的管理。
13、整体美观、节省占地面积:省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场,节省了土地资源,产生附加经济效益,并改善了建筑物的外部形象。地耦管占用的地表回填后仍可作其它用地。
14、免年检审批:机组不属压力容器,不需消防审批及锅炉年检。
15、地埋管系统设计专业、科学、合理、可靠。
(二)缺点:
埋管所需的空地面积较大。如末端为风机盘管,埋管所需的空地面积为建筑面积的1/3;如末端为地板辐射采暖,埋管所需的空地面积为建筑面积的1/5
(一)优点:
水源热泵机组以水为载体,冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水,甚至工业废水、污水的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能,将所取得的能量供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出,释放到水中,以达到夏季空调的目的。该机组具有设计标准、选择优良、操作简便、安全可靠等优点。由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源,所以其具有以下优点:
1、环保效益显著
水源热泵是利用了地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,使环境更优美。
2、高效节能
水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体为18-35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
3、运行稳定可靠
水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
4、一机多用,应用范围广
水源热泵系统可供暖、空调,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
5、自动运行
水源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单的系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低;自动控制程度高,使用寿命长。
(二)缺点:
1、维护费用高,地下水位易受水流量的大小而变化,从而影响建筑物的制冷供暖效果。
2、用水量大,长时间运行后,易造成地层结构的破坏而造成塌方
1912年,水地源热泵技术在瑞典诞生,并取得发明专利。
20世纪50年代,欧美发达国家开始研究水地源热泵技术。
20世纪70年代,因石油危机和环境日益恶化,使水地源热泵技术的研究取得迅速发展。
结合涪陵地区某地表水地源热泵工程实例,建立了冷却水泵和热泵机组能耗模型,分析了冷却水进出口温差对冷却水泵及热泵机组性能的影响,得出系统总能耗最小时的冷却水最佳进出口温差为8.1℃,相应的节能率为4.5%~6.5%。
地下水地源热泵工程的建设首先要进行水文地质调查,查清地下水的赋存条件,含水层的空间分布规律,编写合理的取水井和回灌井工程设计,保证地下水100%回灌且回灌后不会引起地下水污染,热泵工程建成后对地下水系统、末端系统进行监测,研究开发利用浅层地热能资源对地质环境影响。
1.在进行地下水地源热泵系统方案设计前,应咨询、了解当地政策法规是否允许开采地下水。采用地下水地源热泵系统时应保证不破坏、不污染地下水资源。
2.在政策许可的条件下应进行工程场地状况调查,在确定有可利用的地下水资源时,应对工程场地进行水文地质勘察和水文地质试验。
3.应根据地下水换热系统的设计方案进行地下水地源热泵系统可行性及技术经济比较,确定是否采用地下水地源热泵系统。采用地下水地源热泵系统时,应向当地水资源行政管理部门提出申请,取得取水许可。
4.地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设计。地下水被利用后,应采取可靠的回灌措施,将利用后的地下水全部回灌到同一含水层,并不得对地下水资源造成浪费及污染。
5.地下水供水管和回灌管均不得与市政管网相连。
1.地表水源中的热能为可再生能源,有条件场合应优先采用地表水地源热泵空调系统。
2.地表水地源热泵空调系统的应用,应符合国家和当地政府的现有规范、规定与规划要求。
3.地表水地源热泵空调系统方案,应根据工程的具体条件、地表水资源的勘察与环境评估等资料,经技术经济比较确定。
1.在水温适宜、水量充足稳定、水质较好、开采方便且不会造成地质灾害及当地政策法规允许的条件下,空调系统的冷热源可优先选用地下水地源热泵系统。
2.热源井的设计单位应具有水文地质勘察资质,热源井的设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》GB50296-99的规定。
3.当地下水换热系统的勘察结果符合地下水地源热泵系统要求时,应将勘探孔完善成热源井。
4.为确保地下水地源热泵系统长期稳定运行,地下水的持续出水量应满足地下水地源热泵系统最大放热量或吸热量的要求。抽水管和回灌管上应设置计量装置,并且对地下水的抽水量、回灌量及其水质应定期进行检测。
5.地下水地源热泵机组的选择应根据建筑物使用要求、装机容量、运行工况、负荷变化规律及部分负荷运行的调节要求等因素综合确定。
6.地下水地源热泵机组性能应符合现行国家标准《水源热泵机组》GB/T19409-2003的相关规定,且应满足地下水地源热泵系统运行参数的要求。