地源熱泵分析及造價(jià)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)地源熱泵工程造價(jià)分析 眾所周知，地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等天然能源作為冬季熱源和夏季冷源，然后再由熱泵機(jī)組向建筑物供冷供熱的系統(tǒng)，是一種利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。 抽取地下水的水源熱泵，由于技術(shù)限制，全部回灌不易做到，監(jiān)督實(shí)施也比較困難，而且容易造成地下水污染。 在國外目前大面積推廣使用的是埋管式地源熱泵技術(shù)，是充分利用淺層地?zé)岬淖罴鸭夹g(shù)途徑。在我國，建設(shè)部和一些省市的建筑節(jié)能政策中明確提出要推廣使用埋管

2、式地源熱泵。 水源熱泵系統(tǒng)的存在的困感：1、回灌困難，許多水源熱泵工程難以回灌，只能將大量地下水排向市政排水管道。一般來說回灌井與抽水井回灌比超過3，都不適合水源熱泵工程。2、容易污染地下水資源機(jī)組內(nèi)工質(zhì)一旦泄漏，將對地下水造成難以挽救化學(xué)污染；其次，不能嚴(yán)格做到同層回灌，造成不同地下層地下水的混合，使得優(yōu)質(zhì)地下水層的水質(zhì)受到污染。3、取水井長時(shí)間取水后，易出現(xiàn)水量不足。主要原因是取水井被細(xì)沙堵塞，運(yùn)行期間每隔一段時(shí)間就需要洗井，而且洗井費(fèi)用較高，長期來看，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用較高。另外一個(gè)原因就是地下水位的下降，很多地區(qū)的地下水位每年都在下降。4、抽水井、回水井之間互相影響。很多項(xiàng)目根本不具備采用水

3、源熱泵，項(xiàng)目硬上，水井之間距離過近，造成抽水溫度接近于回水溫度，熱源溫度越來越差，機(jī)組能效比降低。5、水源熱泵工程中，潛水泵揚(yáng)程都較大，一般都在80米以上，甚至更高，系統(tǒng)耗電量大。而且潛水泵一旦損壞，維修困難。地源熱泵系統(tǒng)一般情況下的造價(jià)不同土質(zhì)地源井造價(jià)對比表（成井深度80m）土質(zhì)鉆井單價(jià)鉆井De32雙U型管雙U型頭單井造價(jià)單位井深換熱量換熱量成本單位元/m元元元/個(gè)元W/m元/W沙土30240014081303938351.41黃土45360014081305138351.84風(fēng)化巖100800014081309538402.98說明：一般，沙土地質(zhì)地源井造價(jià)在2030元/m之間，黃土地質(zhì)

4、造價(jià)在3045元/m之間，風(fēng)化巖地質(zhì)造價(jià)在80100元/m之間，混合地質(zhì)類型約為85元/m。（各地地質(zhì)情況、環(huán)境不同，僅供參考）。以10000m2辦公樓為例估算地埋管系統(tǒng)造價(jià)（僅供參考）土質(zhì)類型單井造價(jià)所需地下提熱量所需井?dāng)?shù)地埋管井總價(jià)水平管及附件安裝合價(jià)平米造價(jià)單位元個(gè)個(gè)元元元元元/平米沙土3938525187108黃土5138525187130風(fēng)化巖11538525187250說明：熱負(fù)荷指標(biāo)按70W/m2，冷負(fù)荷指標(biāo)按100W/m2；地源井冬季單位井深提熱量按35 W/m，夏季地源井單位井深散熱量按70W/m計(jì)算。土壤源熱泵系統(tǒng)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)土壤源系統(tǒng)是一種利用地下淺層土壤資源的熱能，既可供

5、熱又可制冷的高效節(jié)能系統(tǒng)。土壤源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在冬季，把地能中的熱量“取”出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量排出來，釋放到地下去。土壤源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)冬季從地下提熱量=末端空調(diào)熱負(fù)荷冬季機(jī)組輸入功率系統(tǒng)夏季向地下排熱量=末端空調(diào)冷負(fù)荷夏季機(jī)組輸入功率按冬季從地下提熱量計(jì)算地源井米數(shù)為：地源井米數(shù)=系統(tǒng)冬季從地下提熱量/單位井深提熱量按夏季向地下排熱量計(jì)算地源井米數(shù)為：地源井米數(shù)=系統(tǒng)夏季向地下排熱量/單位井深排熱量打井?dāng)?shù)目=地源井米數(shù)/地源孔深某項(xiàng)目不同管材單位井深換熱量

6、比較運(yùn)行工況單位井深換熱量W/m25單U25雙U32單U32雙U制熱工況246524958343484553439444149536403844632353440制冷工況2848544960295158536430556357693158676173總結(jié)影響單位井深換熱量的首要因素是土壤溫度，其次為土壤導(dǎo)熱系數(shù)等，東北地區(qū)土壤溫度約為12，夏季制冷時(shí)地埋管散熱量大，比其他地區(qū)有優(yōu)勢，制熱時(shí)地埋管提熱量相對華北及南方地區(qū)略小些。通過分析對比以上幾個(gè)熱物性測試，初步估算東北地區(qū)采用雙U型管埋管形式時(shí)，冬季提熱量按35W/m，夏季散熱量可取70W/m。具體準(zhǔn)確數(shù)值需通過項(xiàng)目所在地的土壤熱物性測試得到

7、。地埋管公稱壓力的確定1、垂直埋管承受的最大壓力=地埋管系統(tǒng)定壓+水泵揚(yáng)程的一半+地源井深度選用管材時(shí)，PE管的公稱壓力不能低于這個(gè)壓力值。2、水平主管路承受的最大壓力=地埋管系統(tǒng)定壓+水泵揚(yáng)程；一般來說，水平主管路公稱壓力不低于1.0MPa即可。例：某項(xiàng)目地源井總計(jì)200口，分成10組，每組20口井，每組供回水主管路分別設(shè)置檢查井。地源井總計(jì)200口，分成10組，每組20口井，每組分別通過主管匯集到分集水器。地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)地埋管各豎井流量平衡（管路同程連接可以做到），單U型管流速0.6m/s，雙U型管流速0.4m/s。冬季系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，地下管路盡量不加防凍液。夏季運(yùn)行期間，地埋管換熱器出

8、口溫度宜低于33；冬季運(yùn)行期間，地埋管換熱器進(jìn)口溫度宜高于4。地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量宜與其總吸熱量相平衡。豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20m，鉆孔孔徑不宜小于0.11m，鉆孔間距應(yīng)滿足換熱需要，間距宜為36m。水平連接管的深度應(yīng)在凍土層以下0.6m，且距地面不宜小于1.5m。每對供、回水環(huán)路集管連接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相等。供、回水環(huán)路集管的間距不應(yīng)小于0.6m。地埋管系統(tǒng)施工要點(diǎn)1.如果水平地埋管管溝雜物較多，鋪設(shè)前，溝槽底部應(yīng)先鋪設(shè)相當(dāng)于管徑厚度的細(xì)砂。2.豎直地埋管換熱器U形管安裝完畢后，應(yīng)立即灌漿回填封孔?；靥畈牧蠈?dǎo)熱系數(shù)不能低于鉆孔周圍土壤的導(dǎo)熱系數(shù)。3.當(dāng)鉆孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞

9、穴等導(dǎo)致成孔困難時(shí)，應(yīng)設(shè)護(hù)壁套管。下管過程中，U形管內(nèi)宜充滿水，并宜采取措施使U形管兩支管處于分開狀態(tài)。4.地埋管施工過程的水壓檢驗(yàn)；5.檢驗(yàn)壓力大小的確定當(dāng)工作壓力小于等于1.0MPa時(shí)，應(yīng)為工作壓力的1.5倍，且不應(yīng)小于0.6MPa；當(dāng)工作壓力大于1.0MPa時(shí)，應(yīng)為工作壓力加0.5MPa。水壓試驗(yàn)的步驟（4次水壓試驗(yàn)）1）豎直地埋管換熱器插入鉆孔前，應(yīng)做第一次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少15min，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%，且無泄漏現(xiàn)象；將其密封后，在有壓狀態(tài)下插入鉆孔，完成灌漿之后保壓l h。2）豎直環(huán)路集管裝配完成后， 回填前應(yīng)進(jìn)行第二次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少30min

10、，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%，且無泄漏現(xiàn)象。3）環(huán)路集管與機(jī)房分集水器連接完成后，回填前應(yīng)進(jìn)行第三次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少2h，且無泄漏現(xiàn)象。4）地埋管安裝完畢，且沖洗、排氣及回填完成后，應(yīng)進(jìn)行第四次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少12h，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%。地埋管系統(tǒng)主要設(shè)備材料地埋管系統(tǒng)常見問題1、單位井深換熱量估算較大，導(dǎo)致機(jī)組低能效比運(yùn)行，系統(tǒng)不節(jié)能。2、地埋管系統(tǒng)冬季提熱量與夏季散熱量不平衡。冷熱不平衡導(dǎo)致夏季運(yùn)行時(shí)地埋管出水溫度（）年變化表地區(qū)釋、吸熱量比例12345北京2.3633.134.2535.2135.8636.4上海536.1738.3139.8941.1842.15沈陽1.2827.9928.1128.1928.1928.18齊齊哈爾0.6727.8826.5725.6625.0124.52冷熱不平衡導(dǎo)致冬季運(yùn)行時(shí)地埋管出水溫度（）年變化表地區(qū)釋、吸熱量比例12345北京2.365.516.777.638.248.72上海55.697.819.3310.4711.28沈陽1.286.056.16.176.196.24齊齊哈爾0.673.872.311.460.860.383、無論打井是100米還是50米都一味的采用各豎井同程并聯(lián)，導(dǎo)致地埋管中流速不滿足充分換熱的要求，地埋管換熱較差。4、無論打井多深都一味的采用各豎井同程