地源热泵介绍资料

1、地源热泵机组介绍,BC source heat pump units is introduced,法凯涞玛公司简介,2006年，AIRCLIMA进入中国，中外合资公司法凯涞玛冷暖设备（杭州）有限公司位于风景秀丽的西子湖畔，公司高管由首批公派留法博士、法国CIAT总经理陈建平博士、法国CIAT工业部经理Miguel先生组成。公司主要管理和技术人员均为从事蓄冰空调、地源热泵、工业制冷技术多年的具有丰富的产品制造和系统集成经验的专业人士。 公司秉承质量第一，用户至上的理念，全面引进法国先进的制造工艺和管理模式，遵循ISO9001的质量管理体系，致力于节能环保、绿色空调事业的发展。 企业目标：做精、做

2、优、做久 企业文化：专业、专注、恒久 企业宗旨：倡导绿色能源，缔造舒适生活,2,公司荣誉,3,发明专利,4,倡导绿色能源 缔造舒适生活 发展环保、节能、创新的产品和解决方案一直是AIRCLIMA人不懈的追求和责任，AIRCLIMA愿与广大用户共同开创绿色、环保、节能水/地源热泵空调的新天地。,5,地源热泵发展史,地源热泵起源于1912年瑞士的一个专利。一般是指水-水地源热泵； 二十世纪八十年代后，美国人在水-水型地源热泵的基础上开发了土-气型地源热泵； 中国在1998年开始推广地源热泵技术。,6,什么是地源热泵及其工作原理,地源热泵：是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等

3、）的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。 原理：地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源，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，把室内的热量取出来，释放到地能中去。,7,地源热泵的优点,1、费用低：由于设备自行管理，可通过几台机组并联的方式，根据不同的季节或客流量变化情况。在酒店客房入住率低时，依据热需求量进行供热， 如小供（开一台）、中供（开两台）、大供（开三台）；同样，在夜间供暖需要量大，可充分利用低谷电等优势。随着电力事业的发展，国家鼓励用电采暖，电费仍有下降的趋势。因此北京地

4、区酒店每平方米约12元，住宅每平方米约8元。2、首投资费用小：每平方米机器设备和安装投资约为120-150元，固定资产属于投资者自己所有，机组可任意调配，全部自动化，无人员管理费用，维修费用极少。3、自主性大：投资者可按需要调整供应时间及温度，完全自主。4、即可采暖又可制冷：制冷时产生的余热还可提供生活热水或为游泳池加热，充分利用能源。5、无任何污染，占地面积小：设备投资不用报批，国家鼓励使用。,8,地源热泵系统的组成部分,完整的地源热泵系统由室外地源换热系统、地源热泵机组和室内空调系统三部分组成。 （一）室外地源换热系统 （二）地源热泵空调机组 （三）室内空调系统,9,室外地源换热系统,室外

5、地源侧根据其当地的地理位置、水质结构等可分为： 垂直埋管式地源热泵系统； 水平埋管式系统； 湖泊、池塘、河流等底部盘管式系统； 地下水回灌式系统。 5 混合式地源热泵系统,10,垂直埋管式地源热泵系统,使用此种地源热泵运行及维护费用低，占地面积较小，冬季无需辅助热源，不产生任何污染，节能效果明显。,11,水平埋管式系统,当室外有足够大的空地面积时，可采用水平埋管式系统。此系统换热效率高，节能效果明显，运行及维护费用低，室外施工费用相对较低，冬季供暖无需辅助热源，不产生任何污染。,12,湖泊、池塘、河流等底部盘管式系统,当室外有大面积的水域面积时，可采用底部盘管 系统。该系统不占用土地面积，初投

6、资相对较低，不对水质产生污染，但换热效率较其他系统低。,13,地下水回灌式系统,在地下水源丰富，且当地政策允许打井取用地下水源作为冷热源的地区可采用回灌式系统。该系统不占用土地面积，受建筑物周围环境影响小，初投资低，换热效率高，节能效果显著。,14,混合式地源热泵系统,混合式系统是指地源+冷却塔的系统。冷却塔作为辅助的冷源。,15,地源热泵空调机组,法凯涞玛水地源热泵是一种先进的、无任何污染、绿色环保的节能空调，水地源作为可再生的绿色能源是实现国家能源结构调整、发展低碳经济的重要途径，是国家倡导绿色人居环境、低碳住宅的重要组成部分。,应用领域： 目前法凯涞玛水地源热泵机组已广泛应用于院校、酒店

7、行业、使领馆、写字楼、大型歌剧院、 博物馆、火车站、食品行业、医药行业等诸多领域,特点： 智能控制、操作简单 安全可靠、质量稳定 高效节能、低碳环保 结构紧凑、安装方便,16,法凯涞玛水地源热泵采用欧洲最新的设计理念，依托法国总部30多年水地源热泵的制造经验，采用全球项级品牌的零部件，精心打造出适合中国环境和使用习惯的第二代ACL别墅型水地源热泵 ACL水地源热泵是一种先进的、无污染的、绿色环保的节能空调主机，水地源热泵作为可再生的绿色能源是实现国家能源结构调整、发展低碳经济的重要途径，是国家倡导绿色人居环境、低碳住宅的重要组成部分。,ACL一代,ACL二代,应用领域： 法凯涞玛ACL户式水地

8、源热泵是根据中国的居住环境为高、中档小区、别墅住宅专业设计的一款新型热泵,特点： 1.低碳、节能、环保 2.可靠、安静 3.安装方便 4.热回收系统,17,法凯涞玛水/地源热泵：运行效率高、噪音低、占地面积小、安装灵活、运行稳定、故障率低、使用寿命长、不受气候环境的影响，进入真正的低碳生活彷佛置身于大自然。,18,室内空调系统,风机盘管是中央空调理想的末端产品，风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构。风机将室内空气或室外混合空气通过表冷器进行冷却或加热后送入室内，使室内气温降低或升高，以满足人们的舒适性要求。,19,风机盘管机构,风机盘管机体结构紧凑，坚固耐用，通常采用优质镀锌板

9、机壳,水盘采用模压工艺一体成型，无焊缝、焊点、符合防火规范的保温材料整体连接于水盘。排水管及线路安装简便，左右接管及回风方式可随时变换，以配合现场情况。机组能安装于任何空间场所。风机盘管通常胀管工艺，增加了换热器铜管和铝箔的紧密接触,传热性能好；合理的风机与气流结构设计,优质的吸音保温材料,使机组噪音低于国家标准1-3dB(A)；风机盘管能耗低: 风机与换热器合理匹配,三档可调风量,使风机用电最省。,20,风机盘管原理,风机盘管主要依靠风机的强制作用，使空气通过加热器表面时被加热，因而强化了散热器与空气间的对流换热器，能够迅速加热房间的空气。,风机盘管是空调系统的末端装置，其工作原理：是机组内

10、不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定。通常，通过新风机组处理后送入室内，以满足空调房间新风量的需要。,21,地下换热系统设计,浅层地下水源热泵系统 1、概述 形式： 同井抽灌、异井抽灌,目前的项目多采用异井抽灌,22,适用范围： 地下水文地质条件比较好区域的项目 设计时应遵循的原则： 地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设计。 必须采取可靠的回灌措施，使抽取的地下水能够全部回灌，且不将受污染的水与未受污染的水混采和混灌。 地下水的持续出水量应满足水源热泵系统最大吸热量或放热量的要求。,23,设计程序及思路,收集地质、水文地质资料,首先

11、应收集项目地的地质、水文地质资料，结合项目负荷情况以及场地条件，初步判定是否能采用该系统。 规模较大、没有水井资料的项目，在设计前应钻试验水井，评价单井的出水能力和回灌能力。,24,地下换热器的负荷与建筑物的供热、制冷及供生活热水的设计负荷有关，其换热量应满足系统正常运行工况时的最大吸热量或最大放热量的要求，计算公式如下： 最大放热量Q1=建筑冷负荷(1+1/EER) (1) 最大吸热量Q2=建筑热负荷(1-1/COP) (2) （注：COP为机组制热性能系数，EER为热泵机组制冷性能系数，机组COP值与工况有关，在计算时应考虑地下水温度和末端形式。） 得出最大吸热量与最大放热量相当时，应分别

12、计算供热、制冷工况下所需地下水量，并取其大者；当两者相差较大时，根据项目规模，可采用辅助设备调峰解决，使系统更经济合理。,计算地下换热器的负荷,25,水量的确定,根据供暖制冷工况下，水环路的最大放热量和最大吸热量计算。初步估算流量时的可参照如下公式进行： a、夏季制冷工况下： q1=3600Q1/cp(t2-t1) (3) 式中： q1为夏季制冷时所需地下水量(m3/h)； Q1为夏季设计工况时换热器最大换热量(kw)，据公式(1)求得； 为水的密度(kg/m3)，可取1000kg/m3； cp为水的定压比热容，可取4.18kJ/(kg)； t1为进入机组换热器的地下水温度()； t2为出换热

13、器的地下水温度()。 代入值公式简化为： q1=Q1/1.163 (t2-t1),26,b、冬季供暖工况下： q2=3600Q2/ cp (t1-t2) (4) 式中： q2为采暖时所需地下水量(m3/h)； Q2为冬季设计工况时需要提取的热量(kw)，据公式(2)求得； 为水的密度(kg/m3)，可取1000kg/m3； cp为水的定压比热容，可取4.19kJ/(kg)； t1为进入机组换热器的地下水温度()； t2为出换热器的地下水温度()。 代入值公式简化为： q2=Q2/1.163 (t1-t2),27,管井的选择,抽灌水井的深度主要由项目所在地的水文地质条件、取水层位决定； 水井的深

14、度一般在100m左右，否则会导钻打井成本的升高。 如果地下水位埋深较浅，浅部有较好的含水层，如单层厚度大于5m的粗砂以上地层，也可以减少井深只取上部含水层的水，井深可在5060m之间。,井径和井管 井的直径可以为500800mm，井管直径一般为300500mm，一开到底。井管可选焊接管或卷焊管，也可选铸铁管，不宜用水泥管，因为其使用寿命短。滤水管可用打孔外缠丝钢管或桥式滤水管。,井数的考虑 要用较少的井完成需要的取水量，单井的出水能力以5m降深考虑。由系统所需最大水量除单井出水量得到抽水井数。 回灌井数量应根据各地水文地质条件确定，一般应等于或多于抽水井数量。 根据水源热泵供暖的特点，可以采用

15、适当提高利用温差的方法减少地下水的用量。提高利用温差的方法有多机组串联用水和单机混水法或板换隔离法。,28,滤水管的位置,钻孔后应进行电阻率和自然电位或自然伽玛测井，根据测井曲线解释的含水层位置决定排管方案。 一般取水井水位以下15或20m之内不应下滤水管，一是考虑动水位的下降，二是考虑留出潜水泵的长度和位置，避免抽空和进水口距滤水段太近（应大于2m）。井内其它滤水管的位置要视含水层的分布情况而定，一般选井内较厚的、颗粒较粗的23层为主力水层。粉细砂和较薄的水层（12m）不宜保留，以免造成出砂等后患。 专用的回灌井应下有回扬泵，其它要求同抽水井。,桥式滤水管,29,计算地下换热器的负荷,负荷与

16、建筑物的供热、制冷及供生活热水的设计负荷及系统运行所需要的能量负荷有关。换热器的换热量应满足系统正常运行工况时的最大吸热量或最大放热量的要求，计算公式同(1)、(2)。 地埋管换热器需要510的换热温差，冬季取热时管内液体的平均温度比地层温度低510，夏天可高1020，以管内设计温度确定机组的COP值。 计算得出最大吸热量与最大释热量相当时，应分别计算供热、制冷工况下换热器埋管的长度，并取其大者；当两者相差较大时，根据项目规模，宜采用辅助设备调峰解决，使系统更经济合理。,30,地埋管换热器形式的选择,埋管形式可以分为如下几种： 水平埋管 垂直埋管 单U型 双U型(比单U提高15%的换热量) 垂

17、直埋管布孔形式 等间距布孔（正方形布孔） 梅花型布孔（等边三角形布孔）,水平地埋管,垂直单/双U型地埋管,31,埋管长度的确定,根据计算的负荷、岩土层热物性参数、所选的地理管形式及热泵参数，通过软件模拟的方法，计算得出埋管总长度。 目前实际工程中，常利用单位埋管深度的换热量来计算换热管的长度，一般垂直埋管的单位深度换热量为3070W/m(利用温差为1015)之间，放热大于吸热。该数据需要通过热响应测试获得。,埋管长度可按如下公式计算： L=1000Qmax/ql (5) 式中：L为埋管换热器总长(m)； ql为最大利用温差的每米换热功率(W/m)，一般由接近实际工况的现场换热试验取得； Qma

18、x为夏季向埋管换热器排放的最大功率与冬季从埋管换热器吸收的最大功率中的较大值(KW),32,孔深、孔径、孔数、孔间距的确定,换热孔深度的确定： 结合现场的地质条件与钻机的经济钻进深度，一般基岩地层钻进深度不超过120米，第四系地层一般不超过150米。 结合现场可布设换热孔的面积，面积大则选择的余地大，面积小则选择的余地小。 换热孔直径的确定： 结合现场的地质条件，一般第四系地层，尤其是粘土含量大、缩径严重地层换热孔的直径会比较大；一般基岩地层换热孔的孔径相对较小。 结合布管形式，一般双U型比单U型的孔径大。 第四系地层一般在180300mm之间，基岩地层一般在100-180之间。,换热孔数量的确定： N=L/H 式中：N为钻井数(个)； L需要的换热孔的总长(m)； H为换热孔单孔深度 (m)； 换热孔间距的确定： 场地条件：场地有限可适当减小间距。 热干扰半径：地层导热性好，热传递快，单个换热孔的换热能力高，热扩散半径大，孔间距大；相反则小。 施工成孔率：目前换热孔施工的钻机的控斜能力不强，换热孔很容易倾斜，当孔间距较小时，容易造成穿孔。换热孔深度大，间距可适当加大，相反则小。 应综合考虑以上三方面因素，确定换热孔的间距