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注册建筑师:高温地源热泵技术的应用和发展

2014-06-09 一级建筑师 点击: 次  建培教育

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  •   3、高温地源热泵技术的应用

      3.1 高温地源热泵系统的应用形式高温地源热泵技术作为一种高效、环保、节能的供热制冷技术可以应用于所有的采暖空调和热水供应系统,并可以和其它新能源技术有机结合,提高综合利用效率。目前,高温地源热泵在工程中的实际应用主要有如下几种形式。

      (1)燃煤或燃油(气)锅炉改造。直接替代供热锅炉,具有占地少,工程量小,环保,安全,运行费用低等优势,可以直接接驳散热其采暖系统而不需要改造末端系统,虽然一次投资高于普通供热锅炉,但因其运行费用仅相当于燃煤锅炉,其增加的投资可以在3-5年内收回;

      (2)建筑采暖、空调和卫生热水三联供。卫生热水温度60℃以上,特别是夏季卫生热水可在制冷同时回收空调余热免费提供,经济效益显著;

      (3)低温地热和地热尾水利用。对于许多温度在50℃以下的地热资源,直接利用效益不佳,可以采用高温地源热泵,以其作为热源,向采暖系统供热或提供生活热水。对于50℃以上的地热资源,一般地热水在经过采暖系统或生活热水系统后直接排放或回灌,地热尾水的温度在40℃左右,可以利用高温地源热泵回收地热尾水中的热量向系统供热,使地热尾水排放温度降底到10℃左右,大大提高地热资源的利用率,使一眼井产生两眼井的效益。

      (4)与太阳能供热系统的结合。目前太阳能越来越多的应用到建筑热水供应和空调采暖系统之中,但是因为太阳能资源的不稳定性,基本上需要常规能源作为辅助,如采用电锅炉、染油(气)锅炉辅助加热。将高温地源热泵与太阳能结合用于 建筑热水供应和采暖系统,一方面可以节省大量的能源费用,减少对环境的污染,另一方面,对太阳能热水的温度要求降低,在满足供热温度的同时极大的提高了太阳能集热器的吸热效率,减少集热器的投资。

      随着新能源利用和节能建筑技术的进一步推广,建筑能耗逐渐降低,高温地源热泵的应用空间将越来越大,将会出现更多的应用形式。

      3.2 高温热泵技术应用实例

      (1)高温地源热泵空调、采暖、热水三联供系统如中国科学院外国专家公寓,宾馆,建筑面积11000m2,中央空调系统,末端设备风机盘管。原空调制冷设备螺杆式冷水机组,采暖热源为城市热力,热水由自备燃油锅炉供应。2001年8月系统进行改造,安装两台广州能源研究所研制,北京中科能公司生产的地源热泵机组替换原制冷采暖和制热水设备,GWHP400型高温热泵机组一台,额定制冷量356kw,额定制热量401kw,WRB470型商用热泵机组一台额定制冷量402kw,额定制热量470kw.设抽回灌井各一口,一抽一灌井深76.5米,井水温度15℃,每口井设一潜水泵。

      运行工况:夏季机组制冷运行,向空调系统供冷,并由高温热泵机组回收空调余热产生每天60m3卫生热水,热水温度60℃。

      冬季机组制热运行,向空调系统供热的同时由高温热泵机组供应卫生热水。

      过渡季节由高温热泵机组制热运行供应生活热水。

      目前该系统经过了两个采暖期和两个空调期的运行,取得了良好的效益。在运行费用方面地源热泵系统每年可比原系统节约运行费用38万元以上,经济性分析如上图3所示(空调期150天;采暖期(含过渡期)150天;全年热水)。



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