地源热泵系统实例分析.ppt

地源热泵系统实例分析工程概况开头语开头语二、工程概况二、工程概况二、工程概况本系统运行以来，井水出水温度最高16.3℃，最低15.3℃；利用温差大多在3.5～7℃之间；单井出水量大于180m3/h；静水位30.15m、动水位约30.5m；抽水降深为0.35m±8%；水量调节池静水位为12.13m、动水位15.3m，差为3.17m；井水含沙量小于二十万分之一。依此数据判定地下水系统运行较为稳定。热泵机组开启3台的时间占总运行时间7%以下、开启2台时间占74.5%、开启1台时间占18.5%；深井泵及变频器从06年10月运行以来最多开启1台，夏季平均运行频率为74%、冬季平均运行频率为77.2%；末端循环泵最多开启2台。末端供回水温差大多在2.5～4.8℃之间，系统运行效率较高。三、本系统运行情况由于原系统运行能耗数据无从考究，在与原系统进行对比过程中，根据原运行人员口述系统设备投入运行的情况做简要对比。原系统于2004年6月建成并部分投入使用。运行中地下井水能量短路及含沙量严重超标，加上板换两侧流体之间的换热效率低下、运行维护不善，致使系统井水侧水路严重堵塞。系统长期处于大流量小温差运行状态：为满足一台热泵机组的正常工作需开启深井泵4台、井水侧二次循环泵3台、末端循环泵3台，井水侧及板换侧温差均工作在2℃以下。末端温度不能有效提升，为满足末端负荷需求进而增开末端循环泵，无形之中又增加了热泵对冷热源需求。如此反复恶性循环，造成系统运行效率低下、热泵机组启停频繁、外管线土方塌陷等问题。表2列出了改造前后一台热泵机组满负荷运行工况下所投入的设备，图表1为改造前后节能情况对比。其中改造后的深井泵供一台热泵机组运行时只需给定70%的负荷，此时电流约为43A（在开式系统中适当下延回水管可降低深井泵扬程以达到节电的目的），合功率约22kW，故表2中改造后深井泵功率按22kW计算。四、本系统与改造前系统对比四、本系统与改造前系统对比四、本系统与改造前系统对比四、本系统与改造前系统对比四、本系统与改造前系统对比四、本系统与改造前系统对比本次同系统对比分析数据来源于北京市地质调查研究院王泽龙工程师所做的《北京市平原区浅层地温能资源地质勘查项目－浅层地温能资源开发利用经济效益分析研究》。文中参与分析研究的项目为30个，其中地埋管地源热泵项目5个，地下水地源热泵25个；有制冷数据的项目27个，有采暖数据的项目29个。因多数项目的末端风机盘管或新风机组的电耗没有单独计量，故在本节的对比分析中不计算末端设备能耗。表3从表3可知，本系统供暖季电耗0.113kW·h/(m2·d)，接近同系统最小值；比同系统平均值节电59.9%，供暖季合计少耗电890040kW·h；比同系统最大值节电78.6%。制冷季电耗0.06kW·h/(m2·d)，低于同系统最小值；比同系统平均值节电65.5%，制冷季合计少耗电387747.5kW·h；比同系统最大值节电84%。热泵系统单位面积电耗差距较大。供暖季最大值是最小值的4.75倍；制冷季最大值是最小值的6.37倍。以此分析数据可以看出：1、热泵系统运行能耗效率差距较大，在日后的推广与发展中还需不断进行优化与完善。2、热泵系统专业性强。为充分发挥其节能、环保等优势，还需我们延伸服务范围，从项目全寿命周期出发，加强日后运行维护管理队伍的建设，以充分体现地源热泵工程的价值。3、热泵系统是一项好技术，但是能否达到节能效果，则需要对项目实施的各个阶段严格把关，最重要的环节是地下系统的施工质量。与其它采暖系统进行对比的资料为：中国国际工程咨询公司2001年所做的《北京城市采暖供热方式研究》，该报告中计算了各种采暖方式折合为标准煤的能耗和污染物的排放量。六、本系统与其它采暖空调系统对比六、本系统与其它采暖空调系统对比六、本系统与其它采暖空调系统对比本系统供暖季能耗折合为煤耗为9.21Kg/m2•季，与其它采暖方式相比能耗最低。与城市热网采暖相比每平方米每季少耗煤12.52Kg/m2•季，节能58%，每平方米每季少排二氧化硫326克/m2•季、氮氧化物121.7克/m2•季、烟尘34.8克/m2•季；与蓄热式电锅炉相比每平方米每季少耗煤47.89Kg/m2•季，节能83.9%；与电热膜相比每平方米每季少耗煤45.02Kg/m2•季，节能83%；与壁挂式燃气炉相比每平方米每季少耗煤11.61Kg/m2•季，节能55.8%，每平方米每季少排氮氧化物43.4克/m2•季、烟尘2.95克/m2•季；与直燃机相比每平方米每季少耗煤10.38Kg/m2•季，节能53%，每平方米每季少排氮氧化物40.8克/m2•季、烟尘2.8克/m2•季。六、本系统与其它采暖空调系统对比六、本系统与其它采暖空调系统对比六、本系统与其它采暖空调系统对比六、本系统与其它采暖空调系