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行业资讯

住宅地源热泵的设计

新闻时间:2020-07-31 文章来源:未知 文章作者:ztcjjt

  地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在冬季,把地能中的热量“取”出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地下去。地源热泵从浅层土壤或地下水中取热或向其排热,通过分散布置于各个房间的地源热泵机组直接转换成热风或冷风为房间供暖或制冷;或从地下水中取热或向其排热,经过热泵机组转换成热水或冷水,然后再经过布置在各个房间的风机盘管转换成热风或冷风给房间供暖或制冷。

  一、工程概况

  本工程总面积6720 m3,空调面积5940m3,采用PHNIX户式地源热泵机组,末端冷负荷卧室:180w/m2,客厅、餐厅:200w/m2.。现选用PHNIX地源热泵机组:PWSRW050-GW*50台,单台制冷量17Kw, 总制冷量为850 KW,制热量为 1025KW。

  1.1 选择热交换器形式

  根据本建筑附近地下水质情况及相关文献资料,井深为45米时,每口井的出水量约为40~50t/h。本工程共需抽水井2口,需根据试验井确定。为了保证井水的全部回灌,至少需水井4口。抽回水井最小间距15米,抽水井、回水井与高层建筑距离大于15米,抽水井间距大于25米。

  二、空调水系统

  本系统采用芬尼克兹户式地源热泵机组,水源侧共用一个系统,用户侧相互独立,单独控制。冷却水由潜水泵从水井抽出经外管网送至个单元。在每一段管道的最高处设置放气阀,在最低处设置排水阀

  三、节能与自控

  中央空调采用地源热泵机组,以地能(地下水)为主要能源,通过消耗部分电能,把地下水中的低位能量,变为可利用的高位能量,夏季供冷,冬季供暖。

  由于采用了地能,通常情况下,输入1KW电能可获得4KW以上的冷量或4KW以上的热能,可节约能源,节省投资。潜水泵采用变频控制,根据用户侧使用情况多少调节水流量。

  地源热泵空调系统除具有显著节能特点外,还具有以下特点:

  1、资源可再生利用;

  地源空调系统是把热交换器埋于地下,通过水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动,从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。夏季通过机组将房间内的热量转移到地下,对房间进行降温。同时储存热量,以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间,对房间进行供暖,同时储存冷量,以备夏用,大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉,这样就实现了能量的季节转换。

  2、运行费用低,每年运行费用可节省30%左右;

  (1)夏季情况下:根据PHNIX地源热泵机组热回收能力达到机组制冷量的25%,而一台地源热泵机组PWSRW050-GW机组的制冷量为17KW,则50台机组总的热回收能量为50*17*25%=212.5KW。若夏天进水温度为25℃,出水温度为55℃,则进出水温差为△T =30℃,根据热量计算公式Q=CM△T,则M=6.1(吨/小时),即50台地源热泵机组PWSRW050-GW机组加热回收功能后每小时产生6.1吨55℃的热水,每天运行6.9小时则能产生42吨热水。由于本建筑每天共使用热水为40立方米,故能满足本建筑的使用要求。

  (2)冬季情况下:经计算本建筑采暖负荷约为488KW,而50台地源热泵机组PWSRW050-GW机组的制热量为20.5KW,除去建筑采暖负荷总可利用的产热量为:(30*20.5-488)=127KW。若冬季进水温度为15℃,出水温度为55℃,则进出水温差为△T =40℃,根据热量计算公式Q=CM△T,则M=2.7(吨/小时),即30台地源热泵机组PWSRW050-GW机组在满足采暖的情况下每天运行15小时可加热40吨(15-55℃)的热水。

  3、占地面积小,节约水资源;不需要冷却水塔、锅炉等耗电设备;地源热泵技术所使用是可再生水资源,不需要进行循环水的补水;
        4、绿色环保,工作过程中没有燃烧、排烟以及不产生废弃物;

  既不破坏地下水资源,又无任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,没有噪音,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量,同时还可以减少污染物的排放。

  5、自动化程度高,机组以及系统均可实现自动化控制;

  6、一机多用,可用于供暖、空调以及制取生活热水。

  地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,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;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、空调。
      四、管材与保温

      水管管径<De75者,采用PP-R管;水管管径≥DN80者,采用焊接钢管,常见为:DN80X4,DN100X4,DN125X4,保温材料采用橡塑,其保温层厚度如下:

      空调供、回水管:DN<50,25mm;50<DN<150,30mm;冷凝水管保温厚度为15mm。

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