《地源热泵技术讲解新员工培训课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地源热泵技术讲解新员工培训课件.pptx（37页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、地源热泵知识讲解基础知识普及版主讲人：金磊LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.l一、空调系统的分类l二、地源热泵空调系统原理与分类l三、中国地源热泵发展概况l四、地源热泵资源状况l五、地源热泵系统与其他系统比较l六、地源热泵常用三板斧l七、地源热泵相关知识问答
2、2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司目录2LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.2023/1/17此处添加公司信息3一、空调系统的分类一般空调系统可以按设备的设置、负荷侧的介质、处理空气的来源、风管的风速进行分类，为了体系初地源热泵的空调系统的区别，现按照
3、冷热源的类型进行分类：空气源：VRV、多联机、热水机等、常规冷水机组（冷却塔）；太阳能：太阳能热泵（实验阶段）；地水源：地源热泵空调系统等；1.1系统的分类LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司4空调组成：1.2系统的原
4、理压缩机（压缩）l耗电做功使低温低压冷媒气体变为高温高压气体膨胀阀（膨胀）l降低冷媒压力l调整冷媒流量蒸发器（蒸发）l冷媒通过空气或水等介质吸收热量使液态冷媒变为气态冷凝器（冷凝）l把冷媒的热量排放到空气或水等介质中使气态冷媒变为液态压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置（四大件）LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionoft
5、he16thCPCCentralCommittee.5二、地源热泵空调系统介绍2.1系统的定义以岩土体、地下水或地表水为低碳热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。国家标准地源热泵工程技术规范1、利用浅层地热能既可供热又可制冷的高效节能空调设备；2、通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。3、通常地源热泵消耗1kWh的能量，用户可以得到4kWh以上的热量或冷量。百度百科2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theim
6、portantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.62.2系统的原理制冷原理制热原理2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressand
7、thethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,the
8、importantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.9地下水2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司A、开式地下水地源热泵系统是将地下水直接供应到每台热泵机组，之后将井水回灌地下。B、闭式地下水地源热泵系统是在地下水和地源机组之间用板式换热器隔离。地下水通过板式换热器和机组内的循环水进行能量的交换。优点：运行及维护费用低 室外施工费用较低 建筑周围环境影响小缺点：打井受政策限制 系统易受地下水
9、源状况影响LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.缺点：需临近有较大面积水域系统效率低于其他方式使用寿命比地埋换热系统短2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司A、闭式系统B、开式系统地表水海水优点：l无需占用土地l室外施工费用低l 不产生任何污染 10LOGO
10、TheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司污水源11与其他热源相比，1、污水源热泵的技术关键和难点在于防堵塞、防污染、与防腐蚀。2、投资费用相对较低LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDeng
11、Xiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.2.4系统设备吊顶空调机组200030000m3/h柜式空调机组300030000m3/h卧式风机盘管3402380m3/h卡式风机机组3402040m3/h组合式空调机组2000170000m3/h（1）螺杆式水源热泵机组（2）涡旋水源热泵机组（3）离心式热泵机组末端设备主机设备2023/1/17浙江陆特
12、能源科技有限公司12LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.2.5实现功能2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司13LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantth
13、oughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.14地源热泵的发展历史地源热泵的现况三、中国地源热泵的发展2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongress
14、andthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.151912年瑞士人提出地源热泵系统概念1946年，美国第一台地源热泵系统在俄勒冈州的波兰特市中心区安装成功。1973年，美国阿克拉荷马大厦安装了地源热泵空调系统，并且进行全面的系统研究1978年，美国能源部（DOE）开始对地源热泵投入了大量的科技研发基金。1979年，美国阿克拉荷马州能源部成立了地源热泵系统科技研发基金会。1987年，国际地源热泵协会（IGSHPA）在阿克拉荷马州大学成立。1988年，美国俄克拉荷马商务部开始对地源热泵进行商务推广。1993年，美国环保署（EPA）大力宣
15、传地源热泵系统，加深美国民众对地源热泵的认识。1994年，美国政府第一套地源热泵空调系统在俄勒冈州国会大学安装。1997年，中美签订中美能效与可再生能源合作议定书，其中主要内容之一是“地源热泵”项目的合作。1998年，国内重庆建筑大学、青岛建工学院、湖南大学、同济大学等数家大学开始建立了地源热泵实验台2006年，1月，国家建设部颁布地源热泵系统工程技术规范国家标准。2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司3.1发展历史LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepr
16、esentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.加拿大50%瑞士96%奥地利45%丹麦35%美国全球75%日本亚洲技术领先2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司163.2国际状况LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongres
17、sandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.目前，我国地源热泵系统发展经过了20世纪80年代21世纪初的起步阶段和21世纪初2004年的初步推广阶段，已经进入了快速发展阶段。如图所示200620072008200900.20.40.60.811.21.41.6地源地源热泵系系统应用面用面积增增长图面积亿m2地源地源热泵热泵系系类类使用百分比使用百分比图图地表水水源热泵系统地下水水源热泵系统土壤源热泵系统3.3中国状况LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory
18、,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司183.3发展疑问足够的信心推广大型项目有了 技术实力资金支持上的保证优惠补助政策技术与经验和品质的保证LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsan
19、dthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.四、地源热泵资源状况2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司19地质分布规律地源热泵的适应情况LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessiono
20、fthe16thCPCCentralCommittee.根据土壤的分布情况，同时结合当地地质地形形成的砾石原因，在地源热泵系统通常利用的土壤深度范围内，也存在有规律性的因素可循4.1分布规律1.一般来说江河湖泊流域周边，以沙石、粉细砂、粘土为主。河流冲击形成的平原地带，地质结构以沙土为主，部分地区地表水较为丰富，但其对地源热泵系统而言，开采回灌的工艺难度较大。2.海岸周边的地质情况基本可以分为两类：沙石、卵石为主；以岩石为主。3.山地、丘陵以及海拔较高地区以及周边以岩石为主。1232023/1/17浙江陆特能源科技有限公司20LOGOTheguidingideologyshouldbeguid
21、edbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.4.1分布情况2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司21区域典型地区典型地质主要应用类型应用深度北京北部地区以岩石为主土壤源150m南部地区以沙土为主，部分地区卵石层较厚地下水180m黄河中部平原郑州、西安粘土、粉细砂、少量卵石层土壤源150m长江中部武汉岩石为主土壤源150m渤海内部海
22、域周边天津、秦皇岛粗砂、细砂、卵石为主海水源200m黄海北部威海、青岛、日照岩石为主土壤源120m天山山脉乌鲁木齐岩石为主土壤源120m长三角流域苏州、扬州、上海粘土、粉细砂土壤源120m内蒙古中部平原呼和浩特、包头沙土为主，还有部分卵石土壤源120m山东中部济南岩石为主土壤源120m江苏中部徐州卵石为主地下水120m山西中部太原沙土为主，还有部分卵石土壤源120m浙江中东部杭州、宁波岩石为主土壤源120m重庆重庆地表水为主地表水湖南江西长沙南昌地表水为主土壤源地表水120mLOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,th
23、eimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.五、地源热泵系统与其他系统比较2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司22序号分项混合式地源热泵空调VRV+热水系统水冷螺杆+锅炉系统1系统总冷热量总冷量：5712KW总热量：3428KW热水+泳池总热量：921KW空调总冷量：6900KW，空调总热量：4130KW热水+泳池总热量：921KW总冷量：5712KW总热量：3428KW热水+泳
24、池总热量：921KW2系统组成地源热泵主机末端设备室内管道系统地埋换热器辅助冷却塔室外机室内机室内管道系统壁挂炉水冷机组末端设备室内管道系统冷却塔锅炉3系统能效比夏季：4.5冬季：4夏季：2.22.5冬季：1.32.5夏季：4.3冬季：用燃气锅炉，天然气热值：8700大卡/立方4系统初投资1807万元1839万元1567万元5空调系统全年运行费用221.72万元327.04万元271.99万元6热水系统全年运行费用87.21万元192.96万元192.96万元7系统全年运行费用比较相对水冷螺杆机组+锅炉系统节能33.56%相对VRV系统节能40.52%-8故障率地下土壤温度稳定，不受室外环境影
25、响，机组运行工况条件好，故障率低受室外环境高低温影响（结冰），以及日晒雨淋，故障率较高冷却塔受室外环境影响较小，锅炉运行需考虑一定的安全系数，故障率较低9使用寿命主机2025年地埋系统50年VRV主机810年壁挂炉1520年水冷主机1015年锅炉1520年10维护保养维护简单，系统运行工况稳定，效率高，故障率低。随着管道的加长，对管材材质、制造工艺、现场焊接等的要求也提高；冷媒渗漏等问题也增多。锅炉为压力容器，存在安全隐患，须专人看管，维护费用较高LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthou
26、ghtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.序号分项混合式地源热泵空调VRV+热水系统水冷螺杆+锅炉系统11计费做分户计量的远程控制，采用时间型或能量型控制方式如每户一台主机可实现单独计费；如一台主机拖多个房间可通过计量电子膨胀阀的开度，算出制冷剂的流量，进而算出消耗的冷量，结合单价算出费用需用两套计量系统，夏天计量方式按时间型，冬天用锅炉，采用分时计量，间断式快速高温加热与低温保暖运行。12机房面积机房设备布置
27、较紧凑，节约机房空间室外机可采用壁挂或立式放置，不需机房置于室内影响房间有效空间需要冷冻站和锅炉房，机房面积较大13外观室外系统隐蔽，机房位于地下室，对外观无影响室外机需要置于开敞空间，对建筑外观有影响机房位于地下室，对外观无影响，只是机房面积需求大14舒适性舒适性高，不受环境影响噪音低受环境影响大，舒适性低冷媒导致房间空气干燥室外机噪音高舒适性能满足要求，不受环境影响噪音大15环境影响真正意义的低碳、绿色环保空调需借助壁挂炉制热水，有废弃物，对环境有影响制冷剂泄漏影响环境锅炉运行，废热废气影响环境；16政策国家大力扶持可再生能源项目，水地源技术成为十一五重点推广技术暂无锅炉使用需消防部门审批
28、17系统其它优点高效、节能、低运行费用，一机多用，稳定无冷却塔等辅助设备，一套系统实现制冷制热功能需另配热水系统造价低，适用性强，系统结构简单18系统其它缺点造价稍高，受地质、场地等的限制受环境影响严重，需要自动除霜装置，增加了功耗露天放置，风吹日晒，易受腐蚀，机组寿命短需专人负责，增加了管理费用19总结地源热泵系统总投资费用1807万元，运行费用308.93万元（含生活热水），不影响建筑立面，只需机房即可满足设备要求，受国家政策扶持，建议采用地源热泵系统2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司23LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaop
29、ingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.六、地源热泵常用技术三板斧2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司24LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNatio
30、nalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.6.1南北差异LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司26北方土壤含水量成分较低，当打井时若
31、采用原浆回填，会产生缩水现象，原有一个体积的原浆，由于水分的损失在回灌后水分会被周边土壤吸收体积变小，产生空隙，从而使空气进入，大大减小埋管的换热效率。因此采用膨润土来解决这个问题，以保证埋管的换热效率。因为膨润土有很强的吸水性和膨胀性，可以是埋管的管井填实阻止空气进入影响换热效率。根据地源热泵系统工程设计规范地埋管打井回填为膨润土+沙子以一定比例回填，但是此项回填技术是基于本方干燥土质制定。回填问题北方方采用膨润土+沙子回填的原因LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthr
32、eerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.膨润土2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司271、具有很强的吸湿性，能吸附相当于自身体积8一20倍的水而膨胀至30倍;2、在水介质中能分散呈胶体悬浮液，并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。是以蒙脱石为主的含水粘土矿。蒙脱石的化学成分为:（Al2,Mg3）Si4O10OH2nH2O；LOGOTheguidingid
33、eologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.回填方法含水量较少含水量较高含水过多膨润土+黄沙（土壤）膨润土+黄沙+水泥（岩石）原浆+细沙（土壤）原浆+细沙（10米以下）原浆+细沙+膨润土（10米以下）LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaoping
34、stheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.6.2冷热平衡2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司29LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongre
35、ssandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.方案一：分区域热指引2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司30LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.方案二：HBP热平衡控制2023/1/17浙江
36、陆特能源科技有限公司31LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.6.3岩米换热以夏季制冷为例,地埋管换热器采用管径为323.0的聚乙烯PE100管材,在进口水温t1分别为20,25,30,35,出口水温t2比进口水温低5.0的工况下,分别对两口60m和85m深的竖
37、井进行测量,得出竖井中单位管长热流量在不同进口温度下随流速v(m/s)的变化规律(见图24)。由于热流量随着传热过程的进行会在很小的范围内变化,实验认定进出口温差的误差在0.2内即达到平衡。2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司32LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralComm
38、ittee.0.1 0.2 0.4 0.6 0.811.20.05.010.015.020.025.030.035.040.060mt1=20t2=252t3=303t4=35460m,85m深竖井热流量随流速变化趋势0.1 0.2 0.4 0.6 0.811.20.05.010.015.020.025.030.035.040.085mt1=20t2=252t3=303t4=3542023/1/17浙江陆特能源科技有限公司33LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreer
39、epresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司34岩米换热量说明（1）每岩米换热量，只在于定管路材质规格一定、流体管道内流速一定、土壤性质一定、管路进出水温一定的情况下的埋管换热；（2）单埋管的换热量在进出水温、管路材质、土壤性质不变的情况在埋管的换热量与流速成对数关系；（3）当空调系统负荷确定时若埋管深度减少则埋管的总长与埋管深度成对数关系上升与埋管的每延米换热量成对数曲线下降；（4）单埋管的
40、换热量在管路材质、土壤性质、管内流速不变的情况下埋管的换热量与进水温度成正比关系关系；LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.lQ1：空调系统四大件，空调系统的原理？七、地源热泵相关知识问答lQ2：地源热泵空调系统的定义与分类？lQ3：地源热泵发展的相关事件举例3
41、件？lQ4：土壤质地的分布规律？lQ5：地源热泵技术三板斧是哪三板？2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司35LOGOTheguidingideologyshouldbeguidedbyDengXiaopingstheory,theimportantthoughtofthreerepresentsandthespiritofthe16thCPCNationalCongressandthethirdPlenarysessionofthe16thCPCCentralCommittee.lQ7：南北差异？lQ8：膨润土的性质？lQ9：土壤热平衡控制的方法？lQ10：埋管换热量的四条规律？2023/1/17浙江陆特能源科技有限公司36谢谢！给点掌声吧，希望还有机会与大家交流，再见！浙江陆特能源科技有限公司技术管理中心：金磊