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1、Page 1地源热泵培训Page 2政策支持国土资源部副部长汪民在全国浅层地热能和地热资源管理工作会 议上表示，今后五年内，我国将在建筑领域加大对地下200米以内的浅层地热能的开发利用，进一步促进节能减排。作为节能减排 的新兴产业，浅层地热能资源开发利用正在加速。截至2009年6月 ，中国应用浅层地热能供暖制冷的 建筑项目共2236个，建筑面积 近8000万平方米，其中80%集中在京津冀辽等华北和东北南部地区 。去年中国通过开发利用浅层地热能，实现二氧化碳减排 1987万吨。 Page 3政策支持财政部、住房城乡建设部将组织开展可再生能源建筑 应用城市示范 工作，根据可再生能源建筑应用城市示范
2、实施方案，对纳入示范 的城市，中央财政将予以专项补助。资金补助基准为每个示范城市 5000万元， 最高不超过8000万元。 在今后2年内新增可再生能源建筑应 用面积应具备一定的规模，其中 ：地级市应用面积不低于200万平方米，或应用比例不低于30%；直辖 市、副省级城市应用面积不低于300万平方米；并将优 先支持已出台 促进可再生能源建筑应用政策法规的城市。 新增可再生能源建筑应用面积计算公式为：新增可再生能源建筑应用 面积=太阳能热水系统建筑应用面积0.5+地源热泵系统建筑应用面积 1+太阳能供热制冷系统建筑应用面积1.5+太阳能与地源热泵结合系 统建筑应用面积1.5。地源热泵包括土壤源热泵
3、、淡水源热泵、海水 源热泵、污水源热泵等技术。 Page 4政策支持最高1800万元补贴示范县财政部将以县为单位，实施农村地区可 再生能源建筑应用的示范推广，引导农村住宅、农村中小学等公共建 筑应用清洁、可再生能源。每个示范县补助资金总额最高不超过1800 万元。 2009年 农村可再生能源建筑应用补助标准为：地源热泵技术应用60元 /平方米 中央财政将核定的补助资金一次性拨付到省，由省级财政按规定拨付 到示范县，示范 县负责将补助资金落实到具体项目。 Page 5政策支持 可再生能源示范城市首批通过的有北京、上海、天津、钦 州、唐山、南京、武汉、洛阳、重庆、宁波、合肥、德州 、威海、鹤壁、襄
4、樊、铜陵、太原、株洲、珠海、深圳， 西宁、建德、铜陵（增补），福州，新余，等25 个城市 。 2010 年二批可再生能源示范城市包括银川市、扬州市、 涟水市、承德市、南宁市、柳州市、青岛市、烟台市、黄 山、芜湖 、萍乡市，贵阳，丽江等18 个城市。 2011年第三批可再生能源示范城市包括桂林、许昌、日照 、池州、六安、泉州、无锡、潍坊、安阳等。Page 6政策支持陕西省陕西省节约能源条例规定：建筑物新建、改建、扩建，既有建筑 节能改造的设计和施工，优先利用地热能、太阳能等可再生能源。 陕西省节能检测检查中心，下设专门的地源热泵推广办公室，旨在加 大对地源热泵技 术的推广应用。 2008年陕西省
5、建设厅就将地源热泵列为重点推广项目。以陕建发 2007165号文件 指出：推动可再生能源的应用，推进可再生能源与建筑一体化的科研、开发和建设。加大开发利用可再生能源的力度，重 点做好太阳能、地源热泵、热电冷三联供技术 。陕西省土木建筑学会关于促进我省地源热泵空调技术发展的建议 在新建公共及民用建筑中，符合使用条件的，优先考虑使用可再生能 源； 西安市2011年规划建成地源热泵系统达600万平方米。 Page 7陕西地质特点 陕西省位于黄河中游,地处中国内陆腹地,是中国大西北的 门户,是连接中国东、中部地区和西北、西南的交通枢纽。 总面积20. 56万平方公里。 陕西省境内山原起伏,地形复杂。基
6、本特征是:南北高,中间 低。由北向南形成3个各具特色的自然区:北部是陕北黄土 高原,中部是关中平原,南部是秦巴山区。陕北黄土高原约 占全省总面积的45%。关中平原西起宝鸡,东至潼关,约占全 省总面积的19%。陕南秦巴山地区,包括秦岭、巴山和汉江 谷地,约占全省土地总面积的36%。巴山位于本省最南部。Page 8陕西地质特点-3个区域适合的地源热泵 陕南汉中盆地、秦巴山地区 - 在陕西省的陕南汉中盆地湖积平原地区, 地下水埋深只有56 m,渗 透系数在5070 m / d范围内,单井安全涌水量在100 m3 / h以上,非常 适合做水源热泵空调工程; - 在秦岭、巴山地区,多属于岩石结构,打井十
7、分困难,不适于采用地源 热泵。 关中平原地区 - 在关中平原渭河流域的西安等地, 地下水比较丰富。对于渗透系数 10m / d的地区,也比较适合采用水源热泵空调。不适合水源热泵模 式的关中平原地区黄土覆盖层比较厚,埋管打孔容易,地下U形管换 热器造价比较低,比较适合做地源热泵系统; 陕北黄土高原地区 - 干旱少雨,地下水贫乏,不适合做地下水水源热泵空调工程。陕北非 流砂地区的黄土高原适合做地源热泵,但系统冬夏负荷严重不均,要 考虑冬夏季地下取热、放热平衡的问题。Page 9陕西地质特点-西安 西安地处渭河平原,渭河平原 西起宝鸡,东到潼关,位于渭河北 山与秦岭之间,它属于黄土高原 (Loess
8、 Plateau)地貌。渭河平原的 黄土高原土壤松软、厚度达200 300 m,水位2040 m,平均导热 系数约1. 5W / (mK) , 利于热扩散, 打孔、埋管容易,非常适合做土 壤源热泵空调系统。Page 10陕西地质特点-供水水文地质情况 Page 11举例Page 12地产公司节能型采暖空调系统建议 根据在建项目基本上可归类： - 别墅 - 公寓住宅、 - 酒店 - 大型商业 物业管理模式可归类： - 自管 - 外包Page 13地产公司节能型采暖空调系统建议 现在国家提倡节能建筑及节能采暖空调系统，但初投 资略有增加，建议贵公司采用物业自管的方式，可增 加物业公司利润，做到业主
9、和物业公司双赢。 Page 14别墅建议利用别墅前后花园 采用地埋管的方式： 系统优点： 地埋管系统不需要后期 维护，物业管理简单； 采暖制冷可通过一台机 组完成； 运行费用低；Page 15别墅推荐方案一 水冷多联式地源热泵机组 优点： 室内为氟利昂系统， 北方地区冬季别墅无 人居住时，不需要防 冻处理； 压缩机采用数码变流 量方式，部分负荷效 率高，是两种节能方 式的完美结合。Page 16推荐方案二 水水式地源热泵小型机 组末端系统采用风机 盘管，冬季可使用地板 采暖供热。 优点： 能够利用余热回收功 能，夏季免费提供卫生 用水。别墅Page 17推荐方案二 水水式地源热泵小型机 组 缺
10、点： 春秋季节没有制热制 冷需求而有生活热水需 要时，系统控制复杂， 不利于家庭用户使用。 北方冬季需要考虑防 冻以免冻坏风机盘管。别墅Page 18推荐方案三 水空气型地源热泵机组 优点： 全空气系统，室内系统 不需要防冻考虑。 缺点： 室内部分是风道送风， 受到建筑结构限制，风道 无法穿梁，造成室内机数 量过多。别墅Page 19英伦风格的高尔夫大盘由独栋式双拼别墅和独栋式别墅 组成，优化了空间的灵动性和 居住的舒适性；拥有270景观 视野和360采光；下沉式庭院设计。 高尔夫小镇位于团泊新城 松江高尔夫球场内，独享3500亩的温润果岭、阳光和自然氧 。别墅-案例天津团泊高尔夫小镇Page
11、 20本工程为3号楼双拼别墅，地上二层， 半地下一层，层高 地上3.3米，半地下3米，面积 1060m2。空调冷负荷 172.06KW。室内送风为顶送顶回和侧送顶回。埋管：打孔24口，深度100 米,冬季地源出水温度13.5度。 去年冬天运行费用为12元/M2。别墅-案例天津团泊高尔夫小镇Page 21地埋管图别墅-案例天津团泊高尔夫小镇Page 22公寓住宅、酒店、大型商业 根据项目所在地的具体情况可采用地源、水源、地表水热 泵等形式，通常情况下这类建筑面积较大，如果小区内绿化面 积能满足地藕管换热器 所需的地表面积，建议 采用地埋管方式制冷制 热；如果项目所在地地 下水丰富，建议采用地 下
12、水热泵系统； 在华东、华南等地表水 丰富的地区，可采用地 表水（江河湖）热泵系 统，但要考虑吸入口防 堵等问题。Page 23机组形式： 1、当建筑面积超过10万平米时，一般使用离心热泵， 单台制冷量可达到7MW，可以减少主机数量，减少机房 面积，节省机房总投资；2、当建筑面积少于10万平米时，一般使用螺杆热泵；3、如果考虑运行收费方便，取消机房，可考虑采用分 散式热泵系统，即水水式、水空气式、水冷多联式 热泵系统。公寓住宅、酒店、大型商业 Page 24举例：运行费用分析 工程概况： 本建筑面积为27000m2，是作为 工商银行办公建筑,结构形式为 框架结构。根据建筑物的使用要求和室内 外的
13、气象条件情况，建筑物的夏 季设计冷负荷80w/m2，冬季设计 热负荷60w/m2。Page 251、利用土壤源热泵系统解决夏季制冷、冬季供暖。 系统夏季供回水温度7/12，冬季供回水温度 45/40。 冬季总热负荷：27000601620KW 夏季总冷负荷：27000802160KW 本项目选用McQuay地源热泵螺杆机组WPS300.2C 两台，单台制冷量为1077.4KW，单台制热量为 1027.3KW。计算负荷： 冬季热负荷：2055KW夏季冷负荷：2155KW系统设计Page 262、土壤换热器设计据系统排热量与吸热量的计算结果，并考虑机 组运行工况的要求和当地的大地温度，初步确定换热
14、 器夏季的进口最高温度30，冬季换热器出口最低温 度10，在此条件下确定土壤换热器的基本内容。系统设计Page 27根据系统的热平衡与土壤源换热器的热力计算 结果，结合当地的地质条件，初步确定换热器的总进 深为41000延米，垂直埋管164000延米。水平埋管根 据换热器的平面布置来确定。 水平联管垂直埋管至机房系统设计Page 281、排热量计算冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收 的热量。可由下述公司计算：地埋管部分计算Page 29其中 夏季向土壤排放的热量 ，KW夏季设计总 冷负荷，KW冬季从土壤吸收的热量，kW 冬季设计总热负 荷，kW COP 设备的平均能效
15、比，本项目设备可取 COP1=7.05，COP2=4.84 COP1 设计工况下水源热泵机组的制冷系数COP2 设计工况下水源热泵机组的供热系数地埋管部分计算Page 30夏季土壤放热量：2155（11/7.05）=2460KW 冬季土壤吸热量：2055（11/4.84）=1630KW根据公式（1）、（2）计算其夏季的排热量和冬季的 吸热量如下：设计 冷/热负 荷（kW）夏季/冬季排热量（kW）夏季21552460冬季20551630地埋管部分计算Page 312、竖井埋管管长根据计算，夏季地下换热器的散热量大于冬季的 吸热量需求，因此计算地下换热器时全部以夏季 工况选取。根据空调夏季的总吸热
16、量2460KW。双 U埋管，埋管深度在100米左右，孔径为 160mm180mm。孔与孔间距为4米，现考虑到系统 的水力平衡等因素，本项目的地下埋管环路设计 采用同程式。地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布 置和管材外，还需要有当地的土壤技术资料，如 地下温度、传热系数等。本工程利用管材“换热 能力”来计算管长。换热能力即单位垂直埋管深 度或单位管长的换热量，我们取夏季60W/m（井 深），冬季50W/m（井深）。 地埋管部分计算Page 32具体计算公式如下： L=Q2*1000/60=2460*1000/60=41000m其中：L竖井埋管深度，mQ2夏季向土壤排放的热量，KW分母“60”是夏季每m井深吸热量，W/mL=41000(米）地埋管部分计算Page 33冬季校核：L=Q1*1000/50=
