天泰太阳树方案可行性研究100703.pptVIP

天泰-太阳树二期地源热泵空调系统方案设计汇报 刁乃仁 山东建筑大学 地源热泵研究所 2010-07-09 汇报主要内容 工程概况 方案设计 施工与运行管理 监测方案简介 结论 一、工程概况 1. 建筑概况 总建筑面积106797.68㎡。其中: 地上81517.6 m2，地下14580.82 m2 5栋高层住宅与一个地下车库，住宅楼层数11-18层不等。 2. 建筑空调与采暖（负荷概算） 2. 建筑空调与采暖（累计负荷） 3.项目特点 住宅建筑，负荷均衡 间歇运行，高效节能 投资合理，运行经济 容积率低，空地充足 ——适合使用地源热泵技术的建筑 二、方案设计 传统家用空调加剧了城市热岛效应 传统家用空调 每户挂室外机：不美观 排放废热影响小区热环境 加剧了城市热岛效应 2. 地埋管地源热泵技术的应用条件 有点地 ——有地埋管 有点钱 ——有钱埋管 有点冷热负荷 ——用好埋管 有眼光 ——因工程制宜，因地制宜，合理利用 该项目具备上述条件 3. 地埋管数量— 力求一年内地下放热与取热量平衡 建筑冷热负荷≠地埋管负荷，实际上： 地埋管的放热量=建筑冷负荷 +机组耗电量 地埋管的取热量=建筑热负荷-机组耗电量 该项目中： 地埋管的总放热量= 1646 MWh 地埋管的总取热量= 1928MWh 4. 设计基本参数 钻孔回填材料导热系数为1.4 W/m·K 进入热泵循环液温度 最高温度33℃ 最低温度4℃ De25的双U型管，钻孔直径为150mm 模拟系统运行时间为20年 5. 地埋管方案设计 单U型管与双U型管换热器的方案比较 双U型管的换热效率高（约10-30%），钻孔少。 双U型管所需的管材费用略高。 该地区的地质构造多为岩石，钻孔费用略高， 经计算，综合考虑埋管空间与初投资，本方案确定采用双U型管具有较好的经济性 5. 地埋管方案设计 总埋管量为84000m 地埋管初步设计钻孔深100m，钻孔840个。 钻孔间距5×5＝25m2，约需埋管面积2.1万m2。 初步方案设计 埋管分为个14区； 地埋管多组并联集中敷设资源共享 地埋管的冷热平衡性较好，冬季为不利工况 地下土壤温度变化不大 地源热泵与传统空调系统经济性比较 三、施工与运行管理 地埋管系统可靠吗？ 管路安装 管路维修 管路渗漏损坏怎么办？管路堵了怎么办？ 使用寿命 热交换能力 安装成本 方案所面临的风险 1. 地源热泵系统出力不足 地埋管系统 热泵及循环系统 2. 机组发生故障 热泵机组出故障 3. 实际负荷偏离设计值 空调负荷 供暖负荷 规避风险的措施 1.准确设计 足量的地埋管换热器 完备的检控设设施与系统 2.精心施工 钻孔、下管、回填到位 管道连接、试压、清洗规范 3.科学管理 选用优良设备 制定合理运行策略 做好岗前培训工作 管路安装 规范施工，严把每个施工环节；确保施工质量 管路维修 管路渗漏损坏怎么办？管路堵了怎么办？ 使用寿命:50年 热交换能力 一年内冷热负荷均衡，换热效率高 检测与控制系统 室内温度传感器调节水源热泵机组 与目前使用的家用空调器原理相同。 地下环路检测 在分集水器中设置压力表与温度表（或传感器）； 检测各环路及各钻孔的运行状况 地下温度场全年检测，调节地下换热平衡 在地埋管路关键位置设置温度传感器与压力表； 保持地埋管换热系统的换热效率。 系统节能措施 地源热泵系统长期、高效运行 调控地下换热平衡，保持地下换热系统较高换热效率。 变流量系统 采用变频循环泵，用户设置与热泵机组联动的开关阀 合理的运行策略 根据热泵的进出口水温，适当增大空调负荷或延长制冷时间，减少地下冷量累积 四. 地源热泵监测方案简介 控制系统的任务 根据负荷（表现为供回水压力温差的变化） 调整机组、水泵及其他辅助设备的运行状态 保证整个系统满足负荷要求 合理、安全、经济节能的运行 检测记录运行参数 控制系统的功能 参数检测 顺序控制 自动调节 自动保护 报表统计 控制系统设计原则 节能性原则 可靠性原则 匹配性原则 智能化原则 地源热泵控制系统构成示意图 上位机控制界面 五、结论 结合项目可提供空地与间歇运行特点，采用全地埋管系统满足建筑冷热负荷需求 埋管空间较充足，充分利用现有资源 充分考虑项目特点，针对性、适宜性强。 系统简单，运行经济，可靠可行 * * 平均热负荷指标为30W/m2；冷负荷指标为50W/m2，其中新风负荷约为20 W/m2，室内冷负荷约为30 W/m2。 冬季夏季运行天数分别