太阳能与水源热泵结合采暖工程.doc

第二章 市场分析预测  PAGE \* MERGEFORMAT 14 一、太阳能与地水源热泵结合技术原理 1、地源热泵概述 地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的的一门热泵技术，上世纪七十年代能源危机的爆发,促使地源热泵系统研究得到了突飞猛进的发展，并逐渐用于实例当中。地源热泵系统由于具有节能效果好，环保效益高、合理使用可再生的浅层低位能等优越性，成为了传统暖通空调与热水供应的优良替代技术，地源热泵技术克服了传统暖通空调和热水供应中能源的单向性、能耗高、污染环境等问题，真正达到了人与自然和谐相处的境界。 地源热泵技术有着突出的技术优点：高效、节能、环保、无污染。地源热泵系统在冬季供热时，不需要锅炉或任何辅助电加热，而且经过设计的地源热泵系统还可以做到一机三用——供热、供冷、提供生活热水。它不但系统简单操作时仅???一个人就可以完成且维护与运行费用低。系统的使用年限在五十年以上，机组的时候寿命也可以达到20年，这是家用空调和其他供暖系统所不能达到的。 2、地水热泵的基本原理 地源热泵是利用浅层低能进行供热与供冷的新型能源利用技术。利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为供热或供冷的冷热源。简单的来说就是利用埋在地下的管材设备在冬季时提取地下深处中的“热量”，供给室内采暖。相反夏季则是把室内的热量取出，重新返还到地下，最后满足冬季和夏季中需要的暖气和冷气。 水源热泵系统与地源热泵系统工作原理基本相同，不同的是取源方面水源系统从热源上可以有城市污水源、工业尾水源和地下水资源的区别，水资源热泵系统作为地缘系统的一种形式，通过水源热泵机组可将江水或原生污水、工业尾水中难以利用的低品位热能提取出来，经过系统的优化整合以后实现对建筑物的供热或制冷。 采用水源热泵系统供暖可实现电热转换率可达到300—400%，即使考虑到发电热效率为33%，其总体转换效率也达到了100—133%，远高于区域锅炉房集中隔热系统，在夏季作为空调使用可比传统空调降低30—40%的制冷电能耗，机房的占地面积仅有锅炉系统的1/3，不需储煤和堆渣场地等。 3、工艺流程 基本工艺流程是，由水源热泵机组把地下水抽上来加热，再由压力泵把热水送到供热终端，冷却水由管道回放到地下，实现水资源的循环利用，达到供热的目的。 第一循环是热量采集循环，将管道接入水井，通过水泵把地下水的热源带入蒸发器，在蒸发器中与第二循环进行能量交换，被提取热量后的地下水，通过回水管注入回水井中。 第二循环是蒸发冷凝循环。通过与第一循环采集的水源能量进行交换，工质吸收后蒸发，变为低温低压气体，然后进入压缩机内经压缩后成为高温高压气体，进入冷凝器中。在冷凝器中与第三循环的空调水进行交换，放热后变为液态水流出冷凝器，敬节流阀减压后又进入蒸发器内吸收第一循环中的热量变为气体，进行新一轮的工质蒸发冷凝循环。 第三循环是房间的能源利用循环。循环系统中的空调水不断流经冷凝器，与第二循环中得工质进行能量交换，吸热后带入室内散热器中，公房间取暖，从而实现水源的能量采集与利用。 工艺流程图如下： 地水热泵技术工艺流程图 水源热泵机组 供热 建筑 冷凝器？ 压缩机 蒸发器？ 热水供应 膨胀阀 冷水回水 取 回 水 水 井 井 4、太阳能集热系统 工程设计内容 太阳能集热工程是项目供热的核心工程，太阳能热水系统主要有太阳集热（管）器、水箱、支架、控制系统、管路及循环系统、辅助加热系统等组成。工程设计选用热管真空集热管，主要基于以下特点： 1、热管传热，管内不进水，避免了因结水垢而引起水道堵塞和管内结垢影响输出功率等问题。 2、抗冷热冲击好，运行安全可靠，避免损坏一支集热管而造成整套热水系统不能运行的问题。 3、特殊防冻技术，在-45℃以下的严寒条件下，仍无冻坏之忧。 4、热管式集热管热容小，启动快，热量输出快。 水箱：水箱内胆采用日本进口SUS304食品级不锈钢板，外壳为蓝色彩钢板，保温材料采用聚氨酯发泡80mm。 循环水泵：进口水泵；噪音低，使用寿命长，功率可比同级水泵低3—5倍。 控制系统：实现自动化智能控制，它采用硬件控制和专用微电脑芯片技术相结合的控制方式，关键元器件采用进口产品，并实现可远程操作，水温、水位控制手动、自动控制；操作系统简单可靠。 管道及保温：采用品牌PP-R管、管件。管道保温采用30mm厚高压发泡聚乙烯O型保温管，外扎铝玻。 系统工作原理 本系统采用定温分区进水和温差控制循环及定温管道循环三种结合的运行方式，系统全自动运行。 太阳能集热系统工作原理图 系统调节 水