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地源热泵工程与造价分析

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发表于 2017-9-21 14:28:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 pppp1221 于 2017-9-21 14:31 编辑

众所周知,地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源,然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统,是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。
抽取地下水的水源热泵,由于技术限制,全部回灌不易做到,监督实施也比较困难,而且容易造成地下水污染。
在国外目前大面积推广使用的是埋管式地源热泵技术,是充分利用浅层地热的最佳技术途径。在我国,建设部和一些省市的建筑节能政策中明确提出要推广使用埋管式地源热泵。
一、水源热泵系统的存在困惑
1、回灌困难,许多水源热泵工程难以回灌,只能将大量地下水排向市政排水管道。一般来说回灌井与抽水井回灌比超过3,都不适合水源热泵工程。
2、容易污染地下水资源:
机组内工质一旦泄漏,将对地下水造成难以挽救化学污染;其次,不能严格做到同层回灌,造成不同地下层地下水的混合,使得优质地下水层的水质受到污染。
3、取水井长时间取水后,易出现水量不足。主要原因是取水井被细沙堵塞,运行期间每隔一段时间就需要洗井,而且洗井费用较高,长期来看,系统运行费用较高。另外一个原因就是地下水位的下降,很多地区的地下水位每年都在下降。
4、抽水井、回水井之间互相影响。
很多项目根本不具备采用水源热泵,项目硬上,水井之间距离过近,造成抽水温度接近于回水温度,热源温度越来越差,机组能效比降低。
5、水源热泵工程中,潜水泵扬程都较大,一般都在八十米以上,甚至更高,系统耗电量大。而且潜水泵一旦损坏,维修困难。
二、地源热泵系统一般情况下的造价
不同土质地源井造价对比表(成井深度80m):
说明:一般,沙土地质地源井造价在20~30元/ m之间,黄土地质造价在30 ~45元 / m之间,风化岩地质造价在80~100元 / m之间,混合地质类型约为85元 / m。(各地地质情况、环境不同,仅供参考)。
以10000平方米办公楼为例估算地埋管系统造价(仅供参考):
说明:热负荷指标按70 W / 平方米,冷负荷指标按100 W /平方米;地源井冬季单位井深提热量按35 W / m,夏季地源井单位井深散热量按70 W /m计算。
三、土壤源热泵系统与基础设计
(一)土壤源热泵系统:
土壤源系统是一种利用地下浅层土壤资源的热能,既可供热又可制冷的高效节能系统。土壤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,把室内的热量排出来,释放到地下去。
(二)土壤源热泵系统设计:
1、系统冬季从地下提热量 = 末端空调热负荷 - 冬季机组输入功率;
2、系统夏季向地下排热量 = 末端空调冷负荷 + 夏季机组输入功率;
3、按冬季从地下提热量计算地源井米数为:地源井米数 = 系统冬季从地下提热量/单位井深提热量;
4、按夏季向地下排热量计算地源井米数为:地源井米数 = 系统夏季向地下排热量/单位井深排热量;
(三)打井数目=地源井米数/地源孔深:
某项目不同管材单位井深换热量比较:
(四)总结:
影响单位井深换热量的首要因素是土壤温度,其次为土壤导热系数等,东北地区土壤温度约为12℃,夏季制冷时地埋管散热量大,比其它地区有优势,制热时地埋管提热量相对华北及南方地区略小些。
通过分析对比以上几个热物性测试,初步估算东北地区采用双U型管埋管形式时,冬季提热量按35 W/ m,夏季散热量可取70 W/m。
具体准确数值需通过项目所在地的土壤热物性测试得到。
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发表于 2017-9-25 14:08:33 | 显示全部楼层
本着学习来的态度来看看
发表于 2018-1-15 14:35:02 | 显示全部楼层
很好的总结,学习了额,谢谢楼主
发表于 2019-10-5 13:59:35 | 显示全部楼层
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