地源熱泵的專業(yè)探討(編輯修改稿)
2024-10-25 08:11 本頁面
【文章內容簡介】 水機組聯(lián)合供冷不能滿足大樓空調冷負荷要求時，開啟一臺或二臺地源熱泵機組進行補充供冷，反之則地源熱泵機組停止運行。冬季低區(qū)采用地埋管地源熱泵機組直接供熱，高區(qū)采用二臺燃氣真空鍋爐直接供熱?？照{系統(tǒng)二：冬夏季采用風冷渦旋式熱泵機組供冷供熱，主機選擇二臺，每臺機組在標準空調工況時的制冷量均為253KW，制熱量為260 KW，熱泵機組設置在39層屋面上。三、經濟技術分析：地埋管地源熱泵是通過輸入少量的高位能源將淺層低位地能向高位能源轉移的可再生能源利用技術，它可以將地下土壤中的熱量或者冷量轉移到所需要的地方，實現(xiàn)空調制冷、采暖或者生活熱水使用，僅需要消耗極少的輸送能耗。該系統(tǒng)比傳統(tǒng)空調系統(tǒng)運行效率高30%60%，能大幅降低系統(tǒng)運行費用。冰蓄冷空調技術是利用錯峰分時電價優(yōu)惠政策，夜間電網低谷時運轉制冷機制冷，并以冰的形式蓄存，在白天用電高峰時將冰融化提供空調供冷，從而達到轉移高峰電力負荷，提高電廠一次能源利用效率、降低空調運行費用的一項調荷節(jié)能技術有良好的社會和企業(yè)經濟效益我國上世紀50年代天津大學開始進行地源熱泵研究，2000年后北京中科院能源高科技有限公司開始市場化運行。2006年北京市發(fā)改委、規(guī)劃委等9家聯(lián)合發(fā)文在北京“埋管式地源熱泵按45元/㎡一次性補助”.現(xiàn)全國已有31個以上省進行地源熱泵的工程。一、對初期投資影響（1）機組初投資比冷水機組費用多10%30%。（2）增加打井（埋管）費用。（3）無冷卻塔和冷卻系統(tǒng)，不僅省費用，還可節(jié)約建筑面積和建筑空間（4）減少鍋爐房和鍋爐容量、無入網費（煤氣、天燃氣）或少入網費、和減少儲油罐安全費。二、運行費比較（1）夏季制冷，節(jié)約費用20%。（2）夏季采用熱回收，可免費提供生活熱水。（3）冬季制熱時，運轉費用相當于天燃氣、燃油鍋爐的50%。（4）全年運行費節(jié)約30%左右。四、對目前方案的意見和建議從最新的設計說明上看，有效埋管深度為80米，埋管深度可增大至100米~~~120米，如有效深度至120米，則總的埋管深度增加16560米，在夏季可多提供散熱量800KW左右。原設計有35個溫度測點，我們的場地不大,實際可否減少，而且可以考慮在地埋管孔內直接安放傳感器。原設計中，白天根據空調冷負荷大小采用以下三種優(yōu)先模式：蓄冰盤管單獨供冷、蓄冰罐與雙工況螺桿式冷水機組聯(lián)合供冷、蓄冰罐+雙工況螺桿式冷水機組+地埋管地源熱泵機組聯(lián)合供冷。該設計意圖是優(yōu)先使用冰蓄冷，然后才是水源熱泵系統(tǒng)。因為地源熱泵空調運行的經濟性和舒適性以及是本大樓的亮點，而且地源熱泵的制冷量比冰蓄冷大，我們建議優(yōu)先運行地源熱泵系統(tǒng)。冰蓄冷空調是利用夜間低谷負荷電力制冰儲存在蓄冰裝置中，白天融冰將所儲存冷量釋放出來，可以減少電網高峰時段空調用電負荷及空調系統(tǒng)裝機容量。但根據目前國家對能源調控的趨勢，將逐步取消峰谷電價，實行階梯電價。從2010年6月起，湖北省停止執(zhí)行居民分時和蓄能產品優(yōu)惠電價政策，分時電表將不再享受優(yōu)惠。隨后，國家發(fā)改委正式回應電價問題，有關負責人介紹，發(fā)改委正研究電價調整一事，同時湖北省物價部門有關負責人通告媒體，實行階梯電價是大方向。一旦峰谷電價取消，冰蓄冷系統(tǒng)在運行費用上將大幅提高。由于原方案本身就有螺桿機冷水機組，建議取消冰蓄冷系統(tǒng)，把冷水機組改成離心機式的亦可完全滿足需求，并且運行效率更高。由于系統(tǒng)的簡化，將節(jié)省初期投資100萬左右?？照{系統(tǒng)（二）建議取消。因該系統(tǒng)實為精密空調，一般用在實驗室等對空氣溫度、濕度要求比較高，一般是恒溫恒濕的環(huán)境里。而我們的調度樓辦公室對溫度、濕度沒有這么高的要求，只是普通的辦公環(huán)境。因此建議取消該系統(tǒng)，直接使用系統(tǒng)（一），或者有必要的話加裝普通中央空調。五、負三層埋管工程分析負三層埋管是地源熱泵系統(tǒng)施工的關鍵。施工方案的前期調查和論證本工程地源熱泵的施工是在地下負三層施工，為此我們進行了廣泛的研究咨詢。（1）國內的地源熱泵項目絕大多數是在平地上或廣場上進行施工，施工難度很小。我們這個項目是在地下三層實施，這將會增加深基坑暴露的時間。由于項目周邊的普通居民住宅離基坑只有十米左右，深基坑的安全風險非常大。預估414口井的打井時間需要兩個月，實際施工時必須加強安全管理、交叉施工管理，合理安排好施工方案。（2）預計地埋管打井施工會和土方開挖等作業(yè)交叉施工，成品保護是關鍵，否則，一旦對埋管造成破壞就是不可補救的。我們通過了解，武昌火車站在做地源熱泵施工時，后期土方開挖等對埋管造成了很多破壞，引起換熱量達不到設計要求，實際使用效果很差。（3）建議地埋管施工和主機設備采購、安裝由一個承包商來完成，避免出現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)平衡問題。并且發(fā)生問題后，兩家互相扯皮，互不認賬，不能很好解決問題。我們通過了解，武漢新火車站地源熱泵施工由四家施工單位完成，究其原因，是要平衡各方的關系和利益不得已而為之，最后造成投資增加、工期延長等一系列問題。（4）冬季從土壤總吸熱量與夏季對土壤總放熱量保持平衡是數年后系統(tǒng)還能保持良好運行效果的關鍵。一般來講，總放熱量大于總吸熱量，
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