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地源热泵系统是将低品位热能转化为高品位热能进行供暖和制冷的新型能源利用方式之一。 与使用煤、气、油等常规能源方式相比,其能源利用率达3.5以上(煤为0.65~0.85;油炉为0.7~0.9;燃气炉为0.8~0.85;非常适合电锅炉)和电热膜)该值只能接近1; 空气源热泵系统可以达到2.5,但效率低下,甚至在恶劣天气下无法启动)。 地源热泵系统以其环保、节能、一机多用、维护成本低、系统运行稳定、能源重复利用等优点而受到普及。
但在实际工程应用中,许多地源热泵项目由于设计、施工、运行管理等方面的问题,远远没有发挥出应有的优势。 以下是我单位实施的某地源热泵系统改造前后的运行数据对比,以及与其他地源热泵项目及其他形式空调的比较,以说明经济性地源热泵系统运行的影响及影响。 经济因素。
一、项目概况
该项目位于海淀区。 原来的地源热泵系统是由北京一家地源热泵建设公司承建的。 总建筑面积4.2万平方米,其中主楼2.8万平方米,裙房1.4万平方米。 LWP1800.2水源热泵机组共7台,标称功率123kW; 7口井、7台深井泵,额定功率37kW; 提取的地下水经过除砂并通过7个板式换热器。 与机组进行热交换,作为机组的冷热源; 井水侧二次水循环泵7台,单台额定功率15kW; 末端循环泵7台,单台额定功率18.5kW。 系统于2004年6月建成并部分投入使用,运行效果较差,不能满足正常使用要求。
2006年初,建筑科学研究院空调研究所进行了热泵系统改造设计,北京地质矿产勘查开发公司进行了系统改造、施工和调试,并承担了日常运行,空调系统的维护和管理。 改造后主楼使用原有水源热泵机组5台,钻抽水井3口、回灌井3口、水量调节池1个,新增标称功率55kW深井泵3台、ABB变频器3台。 井水经除砂器和电子水处理仪处理后直接进入机组。 井水侧无二次循环泵; 采用原有末端循环泵5台; 航站楼设备采用新风机组加风机盘管,冬暖夏凉。 。 其中新风机组17台,共计71.1kW; 风机盘管542台,总计20.3kW。 裙楼建筑采用原有水源热泵机组2台; 井水部分与主楼共用,采用原有末端循环泵2台。
2、地源热泵空调系统运行
该系统运行以来,井水出口温度最高可达16.3℃,最低可达15.3℃; 使用温差大多在3.5~7℃之间; 单井出水量大于180m3/h; 静水位30.15m,动水位30.5m左右; 抽水深度减少为0.35m±8%; 水量调节池静态水位12.13m,动水位15.3m,相差3.17m; 井水含沙量小于二十万分之一。 根据该数据判断地下水系统运行相对稳定。
3、地源热泵空调系统与改造前系统对比
原系统于2004年6月建成并部分投入使用烟台 地源空调,运行过程中出现地下井水能量短路、含砂量严重超标的情况。 另外,板式交换两侧流体之间的换热效率低,运行维护不善,导致系统井水侧水路严重堵塞。 系统长期在大流量、小温差状态下运行:为满足某热泵机组正常运行,需开启4台深井泵、3台井水侧二次循环泵和3个终端循环泵。 井水侧与板交换侧温差均在2℃以下工作。 无法有效提高终端温度。 为了满足终端负荷需求,终端循环泵开启,无形中增加了热泵对冷热源的需求。 如此反复恶性循环,造成系统运行效率低下、热泵机组频繁启停、外部管道土方塌方等问题。
通过对比,可以分析原系统能耗高的原因:
1)系统设计不合理。 水由单台深井泵抽水后,通过板片进行热交换,然后回灌。 能源利用不足; 地下水系统存在能量短路。
2)施工组织差,完井质量不高。 井水中含沙量严重超标,导致井周边人员疏散,造成地面塌陷。 提高井的质量可以解决井水中含砂量过高的问题。 还可消除井水侧二次循环设备的能耗和板式换热的温差损失,有利于实现井水100%回灌。
3)运行维护不力。 运维人员没有定期除砂烟台 地源空调,没有充分了解系统的运行原理,造成系统管道严重堵塞,增加水阻,降低深井泵的运行效率; 当井水供应不足时,终端循环泵开启,导致终端系统大流量、小温差运行。
4、地源热泵空调系统与其他供暖空调系统的比较
该系统采暖季能耗折合煤耗9.21Kg/m2·季,与其他采暖方式相比能耗最低。 与城市热网供暖相比,每平方米每季煤耗12.52Kg/m2·季,节能58%,每平方米每季减少二氧化硫326g/m2·季,氮氧化物121.7g /m2·季节,烟尘减少。 34.8克/平方米·季节; 与蓄热式电锅炉相比,每平方米每季少耗煤47.89Kg/m2·季节,节能83.9%; 与电热膜相比,每平方米单季耗煤量减少45.02Kg/m2。 m2·四分之一,节能83%; 与壁挂式燃气发生炉相比,每季每平方米煤耗11.61Kg/m2·季度,节能55.8%,每季每平方米氮氧化物排放量减少43.4g/m2·季度。 、烟尘2.95g/m2·季节; 与直燃机相比,每季每平方米能耗10.38Kg/m2·季,节能53%,每季每平方米氮氧化物排放量减少40.8g/m2,烟尘2.8g/m2·季。
从上面的分析数据可以看出:
1)地源热泵空调系统运行成本最低。 因此可以优化其生命周期价值。 系统的经济性可以根据建设投资、运行成本和使用寿命来评价。
2)对于空调系统,系统节能减排统一。 热泵系统无直接排放,能耗小,间接排放也相对较低,是目前理想的空调系统。
5 结论
随着社会的发展和人们生活水平的提高,越来越多的人使用地源热泵空调技术来倡导绿色环保的时尚理念,创造健康舒适的生活环境。 地源热泵系统是一种节能环保的空调系统。