秦皇岛地区“煤改电”地源热泵施工现场

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秦皇岛地区“煤改电”地源热泵施工现场简介近年来我国城市化进程加快、建筑业迅猛发展,2005年后,建筑节能被国家高度重视,可再生能源应用与节能减排工作不断加强

详细介绍

秦皇岛地区“煤改电”地源热泵施工现场

简介

近年来我国城市化进程加快、建筑业迅猛发展,2005年后,建筑节能被国家高度重视,可再生能源应用与节能减排工作不断加强。在2008年北京会提出了“绿色”概念后,地源热泵系统在我国进入了爆炸式的快速发展阶段。土壤源热泵系统相对于其他热泵系统而言,因为土壤源量大面广、系统不受地下水量的影响,运行稳定可靠等诸多优势而应用广泛,覆盖面极广。基本上住宅建筑、公共建筑以及工业建筑等各种建筑类型都有应用,如别墅、公寓、普通住宅、办公楼、学校、医院、宾馆、商场、会展中心、体育场馆、博物馆、科研基地与实验室、度假村与健身房等。有影响力的大型工程不断出现,呈迅猛发展态势。 

土壤热泵系统可为建筑供暖、制冷,还可提供生活热水,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,实现了一机多用。其未端既可以使用风机盘管,也可以与地板采暖联合使用;根据需要可以随意调节各个房间温度,灵活控制,开关由己,温馨舒适;可以分户计量核算,计费合理方便。  系统运行采用微电脑全自动控制,可实现用户集中、远程监控和智能升级,操作模式简单,一键开机,24小时掌控温度,自动化调节;系统有高、低压力保护,有过载和过热保护,无易爆隐患,运行方便,安全可靠,稳定性强。地下土壤换热器采用高密度聚乙烯塑管,寿命长达70年以上;热泵机组运动部件少,欧洲品牌压缩机安全运行5万小时无大修,正常维护使用约合25个采暖期,寿命在25年以上;系统维修简单,无需专业人员维护,日常开资费用低。“地源热泵初始投资高,使用起来不划算”是人们在认识上的一个误区,综合考虑系统功能、平均使用周期等因素,地源热泵系统可节省一次性投资10%-30%以上 ,而且极低的运行费用可以使投资者很快收回初期投资。 土壤源热泵循环系统是一个闭路循环系统,不蒸发、不补水,不使用、污染、破坏地下水,节省了宝贵的水资源;无任何气态、液态和固态污染物排放,使人们远离了粉尘、废气和霉菌;机组在制热过程中无燃烧过程,无噪音污染;能源利用效率高,大大减少了由于建筑供暖产生的碳排放;将热量转移至地下土壤中存放,又降低了城市热岛效应,与目前具有类似功能的设备相比,环保效果,节省了政府环保投资。可以说,推广地源热泵技术,对发展低能耗、低污染的低碳经济,缓解能源危机至关重要,具有极大的环境效益。地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度,而在 80至100公里的深度处,温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1 至5公里的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。

地热空调

地下有恒温的特性,在合适的深度其温度更一直保持在让人舒适的温度范围内,故可以采用此特性来设计低耗能的冷暖空调系统。这种形式的地热能利用叫做浅层地热能或浅层地温能。采用浅层地热能的冷暖空调形式主要有两种:地源热泵的有点很多,其系统应用方面集中体现在一机多用,应用广泛。

地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。地源热泵有着明显的优点。

地源热泵系统的一机多用,不仅节省了大量的能量,而且用一套设备可以同时满足供热、供冷。供生活用水的要求,减少了设备的初投资,地源热泵可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、制冷。

水源热泵需要抽取地下水,如果不能很好地回灌,可能会造成地面沉降的后果。地源热泵则没有这种担忧。地源热泵形式是利用埋在地下的密闭管道内的循环水(或其他液体),将地下土壤或岩层中的热量与管道内的水进行热交换,为热泵机组提供热源或热汇。有些条件下也可以没有热泵而直接将在地下循环的水作为热汇,给建筑室内提供空调。如果在地下循环的水的温度达到可以直接为建筑室内提供热源的程度,这种地下的温度情况应该叫做地热了。

地源热泵的优势

节能高效:地源温度常年稳定,冬季温度比环境空气温度高,夏季温度比环境温度低,热泵循环的蒸发温度提高,机组效率也提高。使用地源热泵系统的空调能够大幅度的节能。

资源可再生:地源热泵利用的是绿色可再生浅层地热能,取之不尽,用之不竭。

维护简单:地源热泵机组由于工况稳定,可以设计成简单的系统,部件较少,机组运行可靠,维护费用低,使用寿命长。

一机多用:地源热泵系统既可用于地热供暖,空调制冷,还可用于提供生活热水,一机多用。

环保美观:地源热泵机组运行时, 不消耗水也不污染水,低碳环保效益显著;地源热泵机组可隐蔽放置,在实现建筑节能减排的同时,不影响建筑物外观。

经济效益显著:一套完善的地源热泵空调系统的电力消耗,与空气源热泵相比可减少40%以上;与电供暖相比可以减少70%以上,其制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%。

适用面广:地源热泵技术应用领域广阔,无论工业建筑,还是民用建筑,地上建筑还是地下建筑,新旧建筑等,均可适用地源热泵技术以实现节能减排、降耗。      

采用冷却塔散热的系统不能称为水源热泵,直埋地下的如果采用的是打井的方式,利用井水应该成为水源热泵,否则为土壤源热泵。

地源热泵系统埋管共分两种,一种水平地埋,一种为垂直埋管:

规范规定:水平连接管的深度应在冻土层以下0.6m,且距地面不宜小于1.5m。

水平地埋管普遍使用在单相运行状态的空调系统中,一般的设计埋管深度在2~4米之间,在只用于采暖时,土壤在整个冬天处于放热状态,沟的深度一定要深,管间距要大。

规范规定:竖直地源热泵系统埋管深度宜大于20m,钻孔孔径不宜小于0.11m,钻孔间距应满足换热需要,间距宜为3~6m。

地源热泵系统通常采用的是U型方式,按其埋管深度可分为浅层(< 30 m),中层(30~100 m)和深层(>100 m)3种。埋管深,地下岩土温度比较稳定,钻孔占地面积较少,但相应会带来钻孔、钻孔设备的经费和高承压埋管的造价提高。地源热泵和水源热泵的叫法区别水源热泵和地源热泵以前确实叫法很乱,已经出台的地源热泵相关规范,其中对叫法范围作了明确说明:

地源热泵指所有使用大地作为冷热源的热泵全部称为地源热泵,包括土壤热泵(即地耦合热泵),地下水热泵,地表水热泵(包括江河湖海的水)等,这是为区别水环热泵而说的。

水源热泵则是总称,包括所有以水作为冷热源的热泵,当然也包括土壤热泵和水环热泵了,这是为区别空气源热泵(风冷热泵)而说的。

所以以大分类来说,水源热泵包括地源热泵和水环热泵还有一些特殊的利用低位热水能量的热泵(比如利用工业废水或发电厂冷却循环水梯级利用等)。

总之,简单的说地源热泵是泛指土壤源热泵、地表水、地下水、海水、污水源热泵。但现在人们习惯上把土壤源热泵叫地源热泵,把地表水、地下水、海水、污水源热泵叫水源热泵。土壤能热泵空调系统以浅层土壤中的低品位地温为冷热源,是目前世界上的绿色空调系统。作为地源热泵系统热量的来源(冬季)和热量的排放源(夏季)的土壤,深度在数米之下,全年温度基本恒定。在冬季,将土壤中的恒温热量“交换”出来,经热泵机组加以提升,使温度达到45-55℃时释放到末端循环水中,实现对建筑物供热;在夏季,将建筑物内的热量交换出来,经热泵机组排放到土壤中,实现对建筑物制冷。在制热、制冷的同时,还可以提供生活热水。土壤能热泵空调系统以浅层土壤中的低品位地温为冷热源,是目前世界上的绿色空调系统。作为土壤能热泵系统热量的来源(冬季)和热量的排放源(夏季)的土壤,深度在数米之下,全年温度基本恒定。在冬季,将土壤中的恒温热量“交换”出来并加以提升,使温度达到45-55℃时释放到末端循环水中,实现对建筑物供热;在夏季,将建筑物内的热量交换出来,排放到土壤中,实现对建筑物制冷。在制热、制冷的同时,还可以提供生活热水。

1、地源热泵的优点:节能

地源热泵主要是与地下土壤进行热交换,而不是与室外空气进行热交换。在夏季,在为室内提供冷气的同时,其废热不再是排入空气中,而是储存于地下,以此提高冬季供暖的效率;在冬季,室内供暖的大部分能量来自于地下,利用地下土壤的温度来为室内提供免费的热能。一般来讲,冬季每千瓦的电力能为室内带来4—5千瓦热量,而土壤温度的降低又为下一季节的空调带来冷源。因此地源热泵更多地是在室内和地下“转移”能量,而不是“创造”热量。 由于地源热泵是在土壤和室内空气之间工作,二者的温差较室内外空气温差要小很多所以它的工作效率非常的高。是目前国际上的空调系统。

2、地源热泵的优点:运行可靠

采用地源热泵进行热交换的方式,已经是非常成熟的施工工艺,只要按相关标准施工,其稳定性已经得到广泛认可。且由于其不受外界气候的影响,地源热泵是目前所有空调系统中运行可靠的。

地源热泵机组可供暖、空调,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。城市污水热泵空调系统利用城市污水,冬季取热供暖,夏季排热制冷,全年取热供应生活热水,夏季空调季节可实施部分免费生活热水供应。一套系统冬夏两用,实现三联供。近年来,地源热泵技术对建筑节能有突出贡献,由于地源热泵机组运行时,不消耗水也不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。

综合起来有以下几大优势:

首先,环保。地热能是一种可再生能源,在使用过程中,随时可以再生被利用,并且在使用中不产生任何废弃物,采用地源热泵技术将给建筑节能带来突出成效。据了解,16万平方米的采暖系统采用“地源热泵+冰蓄能”技术在每个采暖季可以从地下土壤中吸取约为1200万千瓦时的热量,折合标煤1500吨,可减排二氧化碳1320吨,二氧化硫、氮氧化合物70吨,粉尘15吨,在环境保护方面有着非常显著的效果。

其次,大大降低空调能耗。经行业专业人士测量得知,地表温度一年四季内保持在较适宜的10~20℃范围内,在温度较恒定的情况下,其全年的制冷量与制热量输出(能力)比较稳定,没有“逆反”效应,空调系统运行时使用的能耗将大大的降低。其夏季的制冷效率EER与冬季的制热效率COP都相应要比空气源热泵系统高20%~40%。比如,在冬天1千瓦的电力,将土壤或水源中4~5千瓦的热量送入室内。在夏天,过程相反,因此地源热泵能够以最小能耗获得的环境。

最后,运行费用低。地源热泵虽然在建筑上要耗用一定费用,但是一旦建成,运行的费用相当低。采用地源热泵系统可以被多方面利用,不仅能供暖而且可以提供生活热水,使用寿命一般在15年以上。根据现有实际工程测算,如采用地下水式地源热泵,系统初投资约为每平方米在300元~400元,其中冷热源部分投资每平方米约220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低,而在后期的使用中运行费用相当低,地源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比也可以减少40%以上;与电供暖相比可以减少70%以上,它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%,比燃气锅炉的效率高出了75%。

地源热泵在我国的发展优势

(1)提高我国城市环境质量。长期以来,我国能源的生产和消费中,煤炭的比例占70%左右。为了整治环境,减少温室气体排放,我国政府正在规划改变以煤为主的能源结构,以实现可持续发展战略。由于地源热泵没有燃料分散燃烧所造成的大气污染,减少了对臭氧层的破坏,因此地源热泵的应用对降低温室效应起了积极作用。可见,这项技术应用于中国将缓解城市空气污染问题。

(2)减轻我国能源压力。我国是一个能源短缺的国家,与此同时,我国又存在能源利用率低的矛盾。据统计,我国总的能源利用率约为30%,这仅相当于发达国家50年代的水平。我国建筑耗能约占总耗能的25%,其中供热采暖能耗约占一半,这决定了我国必须在空调和取暖这一耗能大项上有所改进。就地源热泵技术而言,由于热泵仅仅用来传输热,而不是产生热量,所需要的热量有70%来自于地下,夏天制冷时,用来将建筑物中的热量传入地下所消耗的电力也非常少,因此地源热泵这项节能技术应用于我国可以在一定程度上缓解我国的能源压力。

(3)国家及各级政府大力推广地源热泵技术。我国政府一直积极倡导浅层热能等可再生能源的利用,支持热泵技术,并在多项国家标准、行业标准及政策文件中明令推广。中国和美国能源部于1997年11月签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书,其中专门有有关地源热泵的发展战略。2005年通过了《可再生能源法》,建设部将地源热泵供暖空调技术列入了新的建筑业十项新技术。很多省市相继出台一些地方规定,有力推进了地源热泵技术的普及。

目前,在政府积极倡导下,地源热泵应用日益广泛。国内地源热泵在大量工程实践的基础上,已经形成了广阔的市场,地源热泵将成为潜力的产业。 地源热泵是现在生活中应用比较多的供暖设备,也是一种新型的供暖方式。而且更多时候地源热泵也是生活中必的能源之一,但是因为是机器,所以地源热泵的保养也很重要,这样不仅仅能够持续获得能源,而且在资源上也可以得到保障,那么保养内容有什么呢?

一、地源热泵修理-压缩机的保养

1、压缩机的外观检查检查标准:检查压缩机进出口阀门的连接可靠性,是否有泄露情况;试验时应该注意压缩机运行的声音来判断是否有异常;

2、电压及电流测量测量工具:钳形电流表用钳形电流表工作电压,运行电流。测量运行电流时电缆应该位于测量环路的中心。测量标准:运行电压范围为380V(±10%、,运行电流不应该大于电机铭牌的额定输入电流。

二、地源热泵修理-冷凝器的保养

保养工具:管路清洗机或者化学清洗剂保养方法:水冷机组的冷凝器使用壳管式水冷冷凝器,冷凝器的清洁保养工作非常重要,应保持冷却水质良好,冷却水应该定期进行化学处理,保证传热管内不结垢,保养可以分机械清洗保养和化学清洗保养。

三、地源热泵修理---蒸发器的保养

1、检查冷冻水水质和蒸发器的结垢情况,做好排污换水工作;

2、检测水侧与冷媒之间的温差;

3、保养时应当打开蒸发器底部的排污阀门将杂质污泥排出,必要时拆下排污球阀,以增大排污口;

4、特别应该注意的是冬季不使用期间要防止水冻结造成蒸发器的破坏;

5、防止感温包掉落出来导致感应的温度是空气温度而不是蒸发器的温度,导致频繁出现低温报警。

上述中针对地源热泵的保养知识是在生活中很容易做到的,既简单又方便,而且这也是生活中的环节所在,正式因为不断地检修保养才可以使得能源不断提供,而且地源热泵属于需要经常使用的东西,所以保养还可以增强它的寿命,十分重要。消费者在使用地源热泵系统时可能考虑的就是造价问题。地源热泵系统正是由于造价相对较低,因此也吸引了不少的消费者,今天我们来谈一下地源热泵的成本优势。

地源热泵系统是目前高、对环境利的热水、取暖和制冷系统。首先它利用地下土壤或岩石的相对稳定温度使取暖和空调系统在全年都能维持高效运行,为地源热泵用户节省大量的电费。 地源热泵与传统的空调系统相比,效率比比较好。

其次,地源热泵非常的耐用,在同等条件下,采用了地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。地源热泵的机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候,因此地源热泵维护起来十分简单,节省了维护费用,使用户的投资在三年左右即可回收。

地源热泵系统可以用于不同结构、不同面积的居民建筑上。既可以在新建筑施工时安装,也能通过对旧建筑的改造进行安装。地源热泵可以利用地表水,造价低、运行效率高,具有很好的可再生性。作为一个巨大的动态能量平衡系统,能够使地表的土壤和水体自然的保持能量接受和发散的相对平衡,使利用可再生的地热能为企业和消费者节约大量的能源成为可能。

地源热泵的使用不仅在能源的利用上节约了大量的资金,在使用者的后期维护上也能够帮助节省大量的成本。除此之外,地源热泵还能够有效的保护环境,符合可持续发展的要求。

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