《地源熱泵講》PPT課件

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1、地源熱泵在建筑中的應用演講者：李愛彥二00七年三月發(fā)展背景建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑節(jié)能的要求越來越高減少我國冬季采暖所造成的大氣污染降低供暖空調(diào)系統(tǒng)的能耗地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源冬季從大地吸收熱量，夏季向大地放出熱量由熱泵機組向建筑物供冷供熱和常規(guī)的供熱空調(diào)系統(tǒng)相比大約節(jié)能50%利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調(diào)系統(tǒng)應用于商業(yè)樓宇、公共建筑、住宅公寓、學校、醫(yī)院等建筑物。國外的發(fā)展歷史地源熱泵的概念最早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份專利文獻中開放式地下水熱泵系統(tǒng)在20世紀30年代被成功應用20世紀50年代歐

2、洲和美國開始了研究地源熱泵（GSHP）的第一次高潮，美國愛迪生電子學院最早研究閉式環(huán)路熱泵系統(tǒng)20世紀70年代，瑞典的研究人員開始應用塑料管在閉式環(huán)路地源熱泵系統(tǒng)上，地源熱泵的推廣應用迅速展開。國外的發(fā)展歷史地源熱泵技術在北美和歐洲已非常成熟系統(tǒng)設計和安裝有一整套標準、規(guī)范、計算方法和施工工藝美國地源熱泵系統(tǒng)占整個空調(diào)系統(tǒng)的20%到1997年底，美國有超過3萬臺GSHP每年約提供8000–11000GWh的終端能量美國有600多所學校安裝有GSHP美國地源熱泵的銷售數(shù)量以每年20%的速度遞增2000年全美銷售數(shù)量達40萬臺。國外的發(fā)展歷史北美對地源熱泵應用偏重于地源熱

3、泵全年冷熱聯(lián)供采用閉式水環(huán)熱泵系統(tǒng)（WLHP）；歐洲國家偏重于冬季供暖采用熱泵站方式集中供熱供冷。我國氣候條件與美國比較相似北美的地源熱泵方式對我國更具借鑒意義。我國的發(fā)展歷史中國：地源熱泵的研究起始于20世紀80年代最近5年成了國內(nèi)建筑節(jié)能及暖通界熱門的研究課題掀起了一股“地熱空調(diào)”的熱潮。研究領域：實驗研究的重點均放在土壤熱泵的地下埋管換熱器上單位管長的放熱量和吸熱量確定；換熱器合理管間距的確定；土壤熱物性參數(shù)的確定等。埋地換熱器的傳熱模型與管間距和大地初始溫度的研究。工程應用方面：山東、河南、北京、遼寧、河北、江蘇、上海等地建成了地源熱泵工程原理和系統(tǒng)組成--地

4、源熱泵地源熱泵（GSHP）是一個廣義的術語地耦合熱泵系統(tǒng)（ground–coupledheatpumpsystems,GCHPs）,或地下熱交換器地源熱泵系統(tǒng)（groundheatexchanger）；地下水熱泵系統(tǒng)(groundwaterheatpumps,GWHPs),地表水熱泵系統(tǒng)（surface–waterheatpumps,SWHPs）地源熱泵通常還被稱為：地熱熱泵（geothermalheatpumps,GHPs）地能系統(tǒng)（earthenergysystems）地源系統(tǒng)（ground–sourcesystems,GS）等1997年以后，由ASHRAE統(tǒng)一為

5、標準術語-----地源熱泵（ground–sourceheatpump,GSHPs）。原理和系統(tǒng)組成地源熱泵熱泵系統(tǒng)室外熱源和冷源（如：土壤換熱器、地下水換熱器、地表水換熱器、太陽能集熱器）水環(huán)管路和熱泵機組室內(nèi)末端輸配系統(tǒng)（加壓送風系統(tǒng)或地板盤管、風機盤管）有時還要增加輔助鍋爐和冷卻塔。原理和系統(tǒng)組成室內(nèi)二、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點1、高效節(jié)能地溫常年維持恒定，冬季溫度比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，熱泵機組效率高；可以節(jié)約用戶30～40％的供熱制冷空調(diào)的運行費用；2、環(huán)境效益顯著不需要冷卻塔、鍋爐或其它輔助加熱設備，直接將冷量或熱量排入大地中，對人類的生存環(huán)

6、境不會造成破壞；3、運行費用低系統(tǒng)效率高，壓縮機低功耗，耗電較少；原理和系統(tǒng)組成原理和系統(tǒng)組成熱泵系統(tǒng)的的設計要點地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設計基礎資料總平面的水文地質(zhì)、地表情況地質(zhì)和水文地質(zhì)的成分調(diào)查報告地表水應用調(diào)查報告地下水系統(tǒng)試驗井的調(diào)查報告垂直地下熱交換器系統(tǒng)的試驗孔調(diào)查報告水平地下熱交換器的試驗坑調(diào)查報告監(jiān)視井水的質(zhì)量熱泵系統(tǒng)的的設計要點地下水系統(tǒng)設計水井流量要求確定。地下水系統(tǒng)應使用不銹鋼板式熱交換器。地下水系統(tǒng)，較大的建筑物比小的建筑物好熱泵系統(tǒng)的的設計要點土壤熱交換器系統(tǒng)設計垂直熱交換器通常用在6層以下的建筑物以滿足所用管道的壓力要求水管需要保溫以防結(jié)露目前

7、是常用的管道材料是聚乙烯和聚丁烯管材料。PVC管不推薦用于地下熱交換器埋地部分。熱泵系統(tǒng)的的設計要點地源熱泵應用時注意事項熱泵用于冬季采暖時，校核末端設備的供熱能力。調(diào)查欲利用水源的條件（水量、水溫、水質(zhì)）。利用地下水或地表水作時，應保證水質(zhì)符合使用要求。利用地下水作為熱源的熱泵，防止地下水源污染，并應回灌。并應根據(jù)水文地質(zhì)條件確定適當?shù)牟晒啾?。在長江以北，熱泵系統(tǒng)應采取必要的防凍措施。在容積率較低的地區(qū)，可利用土壤作為熱源的熱泵。熱泵的技術經(jīng)濟分析地源熱泵的技術特點高效、節(jié)能耗電量為冷水機組加鍋爐系統(tǒng)的30%-60%。環(huán)保、無污染運行費用低維護費用