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浅层地热能即可供热又可制冷。冬季,热泵机组的蒸发器吸收地下土壤或水源的热量作为热源,通过热泵循环,由冷凝器提供热水向建筑室内供暖;夏季,热泵机组的蒸发器吸收建筑物内的热量,到达制冷空调,冷凝器通过与地下土壤或水源的热交换,实现室内制冷,同时将热量排到地下。浅层地热能的利用,受区域性的地下资源条件的影响较弱,可以替代传统锅炉或制冷机进行空调、采暖和供热的模式,是改善大气环境、节约能源的有效途径。
地源热泵用的是清洁无污染的地热能与传统能源相比节能效果显着,折算一次能源,以能源利用总能效进行分析,地下水热泵系统供热总能量高约为115%,土壤源热泵系统供热总能效约为99.99%,燃煤集中锅炉供热总能效约为55%左右,燃气集中锅炉供热总能效约为65%左右,热电厂供热总能效约为70%。
采用地源热泵系统制冷时,其运行费用可比传统空调降低15%—30%;地源热泵系统的静态投资增量回收期仅为4—10年,且维护成本非常低,无需专人看管,节省了占地空间和人力资源。除此之外,它的运行费用也相对较低,冬季运行费用低于20元/㎡,夏季低于15元/㎡。
地源热泵空调系统不仅能供暖、制冷而且可以提供生活热水,具有多重功能,主机使用寿命一般在20年左右。根据现有实际工程测算,如采用地下水式地源热泵系统,冷热源部分的初投资每平方米约150—300元,如采用土壤源地源热泵系统,系统初投资冷热源部分投资每平方米约200—400元,与采用国产冷水机组加锅炉式空调系统的初投资大致相同或略高。
项目区工程概况分析
1.客户提供项目区的基本情况,包括建筑概况,需要供暖制冷的规模等。
2.地大热能组织相关的人员进行工程场地状况调查,并对地热能资源进行勘察,将考察的数据交由专家团队分析,根据工程的设计规范和设计原则得到初步的项目规划。
项目区地源热泵系统设计
1.系统设计的原则。地大热能会根据客户所要求达到的指标,进行科学合理的分析,做到地热能综合利用,达到好的经济运行状态。遵循技术*,投资省,效率高,经济实用,节能省源,无污染,运行管理简便的原则。
2.设计时注意的问题。地表水地源热泵系统设计前,应对系统运行对水环境的影响进行评估,设计时根据水面用途,地表水深度、面积,地表水水质、水位、水温情况综合确定;地下水地源热泵系统设计首要问题是确定合适的水源热泵机组运行温差和地下水循环水量,地下水温差和地下水量应使地下水地源热泵系统达到较高的能效比和性能系数;地埋管地源热泵系统设计首先要根据场地条件,分区进行地埋管设置,既满足空调负荷变化的需要,又让地埋管换热器在间歇运行时得到充分的恢复,有利于地埋管地源热泵系统高效稳定运行。其次要根据建筑物空调负荷的变化特点,采用冰蓄冷、热回收等综合利用方式,降低高峰负荷时地埋管敷设量,或减少排热量与取热量的差额,以利于地埋管的热平衡。