1417440020 李钟昊地下水源热泵空调系统.ppt

李钟昊 吴世凤 指导老师 演讲者 地下水源热泵空调系统 专业：能源与动力工程 学号：1417440020 系统及工况 国内外研究现状 应用中要考虑到问题 适用工程类型及实例 前景与任务 系统及工况 定义 构成 工作原理 1.1 定义 地下水源热泵系统是一种新型节能环保的空调系统。它是利用地下水冬暖夏凉的特点，抽取地下水到地面以上并与建筑物内的空气进行热交换然后回灌到含水层，行成循环，因此又被称为开放式空调循环系统。 1.2 构成 地源热泵系统主要由四部分构成：浅层地能采集系统，水源热泵机组，室内采暖空调系统和控制系统 1.3 工作原理 通过水循环或者添加防冻剂的水溶液循环来完成浅层地能采集系统与水源热泵机组之间的耦合，而热泵机组与建筑物采暖空调之间耦合是通过水或空气的循环来实现的。 冬季，水源热泵机组中阀门V1，V2，V3，V4开启，V5，V6，V7，V8关闭。通过中间介质（水或防冻剂水溶液）的循环，与地下水进行换热，从而从地下水中吸取低品味热量，并输送到水源热泵机组的蒸发器4中，通过热泵将低品位热能提高其品位，对建筑物供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季，水源热泵机组中的阀门V5，V6，V7，V8开启，V1，V2，V3，V4关闭。 （图见下页图1） 蒸发器4出来的冷冻水直接送入用户8，对建筑物降温除湿，而中间介质（水）在冷凝器2中吸取冷凝热，被加热的中间介质（水）在板式换热器7中加热井水由回灌井10返回地下同一含水层内。同时，也起到蓄热作用，以备冬季采暖用。 国内外研究现状 国外发展历程 国内现状 2.1 地下水源热泵国内外发展简述 1 地下水源热泵空调系统是我国应用较为普遍的一种地源热泵空调系统，也是国内较早的地源热泵之一。 2 热泵这个形象化名词在20世纪20年代初就已经出现，从第一台热泵诞生起一直延续了80年。到了20世纪末，减少温室效应、保护环境成为人们关注的焦点 1.2 发展历程 3 其中美、日、西欧等国是发展和应用地下水源热泵的最主要的国家，他们已经占领了全部的地下水源热泵市场。 4 在我国自80年代以来，采用地下水源热泵空调系统的建筑逐年增多。随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高。建设“资源节约型、环境友好型社会”是全社会的奋斗目标。 2.2 国内现状 我国地下水源热泵从1997年开始学习和引进欧洲产品，出现了大规模的地下水源热泵采暖工程，到2005年，全国供热（制冷）面积超过2千万平方米，其中地下水源热泵占28% 中国大多数地区的地质条件也适合发展地下水源热泵。预计未来几年也将进入其快速发展时期。中国每年城乡新建房屋建筑面积近 20 亿 m2 , 其中80 %以上为高耗能建筑; 已有建筑面积近 400 亿 m2 , 95 %以上是高耗能建筑。如以每年 2 亿 m2 建筑面积使用地下水源热泵计算 , 其市场份额可达 600 亿元左右。因此 , 地下水源热泵空调系统在我国的推广应用具有极其广阔的前景。 应用中要考虑的问题 水质条件 地下水回灌技术 (1)应用地下水源热泵空调系统首先要充分考虑当地的水文地质条件 , 以及其它可利用的可再生能源 , 做到具体问题具体分析。对采用水源热泵的项目区域 , 必须充分了解该项目区的水文地质条件 , 包括水源的水温、水量、水质等。若采用地下水作为水源时 , 一般遵循的原则为: 水量充足、水温适当、水质良好、供水稳定等。尤其要特别注意水质情况 , 包括含砂量、混浊度及水的化学性质。否则 , 含砂量与混浊度高 , 会造成机组和管阀磨损 , 回灌时会造成含水层堵塞。因此 , 地下水源含砂量应小于 20 万分之一 , 回灌水的混浊度应小于20 mgPL 。 (2) 防止地下水的化学污染和热污染。注入水的水质应尽量保持与原地下水一致。水化学条件不佳的含水层不宜作为地下水源热泵的目的层 , 如可溶气体含量高、具有咸淡水或氧化还原带界面、含铁量过高、具有污染羽等等。如果水中含有对温度敏感的化学物质 , 可能形成热污染。回灌井引起地下水过冷或过热 (如热突破) 也是热污染 , 特别在含水层厚度小、埋藏浅、抽灌井相隔很近时 , 热污染的风险较大。 (3) 避免干扰临近地区同类地下水源热泵空调系统的运行。新建的地下水源热泵很可能影响到临近已有的同类型地源热泵 , 导致地下水成为不稳定的热源 , 这种现象在荷兰已经比较明显。地下水源热泵的抽灌井一般处于建筑物的边缘 , 因此容易发生近交叉干扰现象。 地下水回灌技术 目的 1.保护地下水资源，避免出现地质灾害。 2改善和提高浅层地热能的利用效率。 3回灌保持含水层内的压力，维护浅层地热能的开采条件。 主要回灌方法 1.依靠自然重力进行回灌，只适用于低水位和渗透性良好的含水层2.压力回灌，通过提高回灌水压的方法将热泵系统用过的地下水灌回含水层