结合案例浅谈地源热泵水蓄能系统方案
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地源热泵案例地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的系统,它可以高效地利用地下的恒定温度进行换热,从而达到节能环保的效果。
下面我们将介绍一个地源热泵的实际案例,来看看它是如何应用于实际工程中的。
该案例发生在某大型商业综合体的供暖改造项目中。
由于原有的供暖系统老化严重,效率低下,运行成本高,因此业主决定引进地源热泵系统进行改造。
经过专业工程师的勘察和设计,最终确定了地源热泵系统的应用方案。
首先,工程师们对商业综合体的地下进行了详细的勘察,确定了地源热泵系统的地埋管布置方案。
考虑到商业综合体的用能特点,他们设计了合理的地埋管布局,确保了地源热泵系统的高效运行。
在施工过程中,工程人员严格按照设计要求进行施工,保证了地源热泵系统地埋管的质量和稳定性。
其次,地源热泵系统的主体设备安装也是关键的一环。
工程师们根据商业综合体的供暖需求,选用了合适的地源热泵主机和配套设备。
在设备安装过程中,他们严格按照安装要求进行操作,确保了地源热泵系统的安全运行。
同时,他们还对地源热泵系统进行了严格的调试和检测,保证系统的稳定性和高效运行。
最后,地源热泵系统的投入使用,取得了良好的效果。
商业综合体的供暖问题得到了有效解决,系统运行稳定,能耗大幅降低,运行成本得到了有效控制。
同时,地源热泵系统的环保效益也得到了充分体现,为商业综合体的可持续发展做出了积极贡献。
通过这个案例,我们可以看到地源热泵系统在实际工程中的应用效果。
它不仅可以有效解决供暖问题,降低能耗成本,还能为环境保护做出积极贡献。
因此,地源热泵系统在今后的建筑节能工程中有着广阔的应用前景,相信随着技术的不断进步和成本的不断降低,它将会得到更广泛的推广和应用。
地表水源热泵空调系统蓄能优化方案摘要:广东英德某产业示范园可利用大工业用电的优惠政策,拟对园内地表水源热泵空调系统进行蓄能优化改造,夜间蓄能,白天释能,可以移峰填谷,实现较好的社会效益和经济效益。
关键词:水源热泵;蓄能优化;1.工程概况某产业示范园位于广东省英德市【1】,园内A地块的综合楼、C地块的体育中心、E地块的国际酒店使用地表水源热泵中央空调系统,园内人工湖和河道作为地表水源,通过水源热泵机组进行供冷和供暖,并为所有地块提供生活热水。
现拟在综合楼负一层增设蓄能水池,晚间利用谷电进行蓄能,在白天峰电等时段释能供给园区内中央空调系统使用。
2.蓄能优化方案2.1水源热泵系统中央空调系统采取水源热泵机组+风机盘管的形式,水源热泵机组产出的冷热水通过一次泵输送到各单体建筑,再通过单体建筑内的分集水气器和二次水泵输送到楼内各空调区域。
示范园内人工湖和人工河道的湖水在制冷时为冷却水,制热时为热源水【1】。
根据相关资料和工程经验:清远市地表水(水面4米以下)夏季温度在22-28℃,冬季温度在7-20℃,水源热泵机组在制冷工况下湖水的进出水温度为25/30℃,制热工况湖水的进出水温度为15/10℃(极限7/3℃),湖水温度能满足水源热泵机组正常运行。
人工湖边建沉淀过滤池和地下泵房,湖水通过地下泵房的水泵送入水源热泵机房,经机组换热后排放到人工湖中。
根据设计,夏季高峰负荷最大制冷量10464KW,采用2台单机制冷量为3900KW的离心式水源热泵主机和3台制冷量为2200KW的低温高寒高温螺杆式水源热泵主机。
2.2蓄能优化计算2.2.1空调冷热负荷及日耗能量计算【1】2.2.3蓄能水池计算优化方案要求至少在峰电时段全削峰释能,按夏季设计冷负荷和实际运行情况,计算出全削峰冷量52500kW·h;按蓄能水池计算公式【3】V=(3600?QS)/(Δt?ρ?CP?FOM?αv)=(3600×52500)/(7×1000×4.187×0.9×0.95)=7542m3。
结合案例浅谈地源热泵水蓄能系统方案摘要:该工程采用地源热泵和水蓄能结合的形式,介绍蓄能技术与地源热泵技术集成系统的特点,对该系统运行工况进行分析,并初步探讨该系统评价体系,并总结了设计体会。
关键词:地源热泵;水蓄能;削峰填谷;区域能源站1项目概况1.1工程概况本工程为安徽合肥某汽车高端轻卡基地项目,包括骏铃轻卡、帅铃轻卡制造项目;建筑面积280000m2,其中骏铃轻卡总装车间、帅铃轻卡总装车间、技术中心等设计空调系统,空调冷负荷为9048kW,热负荷为5860kW。
1.2地源热泵地源热泵属可再生能源利用技术。
它利用了地球表面或浅层土壤和水源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
1.地源热泵属可再生能源利用技术;2.地源热泵属经济有效的节能技术。
1.3蓄能技术蓄能技术主要为了平衡电网的昼夜峰谷差,在夜间电力低谷时段蓄能,在日间电力高峰时段释放其能量,减少电力高峰时段制冷设备的电力消耗,是电力部门“削峰填谷”的最佳途径。
由于电力部分实行了电力峰谷差价,使得用户可以节省可观的运行费。
1.4区域供冷供热系统:区域供冷供热系统是指在某一区域内,统一建设空调能源站,通过区域管网向用户统一供冷供热的系统。
系统主要由能源站、输配管网和用户端三部分组成,各部分主要功能分别为冷热源的提供、冷热媒的输送和冷热交换计量。
与传统的分散式空调系统比较,区域供冷供热系统不仅能够带来较好的经济效益,同时还能带来较好的社会效益。
2设计原则1)地源热泵系统仅满足空调系统负荷,设备采用安全可靠、技术成熟、性能优良、功能合理、运行稳定、经济合理、维修方便的设备;2)蓄冷水罐满足冬季供热峰值蓄热量要求,同时兼顾蓄冷;3)空调水系统采用二次泵变流量系统,循环水泵采用变频控制;4)能源中心中产生主要噪声和振动的设备设计消声和减振;5)能源中心设控制室,对制冷站及末端设备进行监视和控制,监控系统为无人值班的自动控制系统;6)能源中心向各车间提供空调冷热水源,能源中心尽可能设于负荷中心。
太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究共3篇太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究1太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究随着能源环境的改变,对于可再生能源的需求与使用正越来越高。
太阳能成为了当代最主要的一种绿色能源之一,也成为了很多科技公司、研究院所等单位的研究焦点。
太阳能的应用已经从传统的发电领域扩展到了其他诸多领域,其中太阳能供热领域也越来越受到人们的关注。
在太阳能供热领域中,太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统得到了广泛的应用。
本文将介绍太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究。
一、太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的介绍太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统主要由太阳能集热器、热水储罐、地源热泵、水泵、换热器等组成。
太阳能集热器吸收太阳辐射的能量,将能量转化为热能,通过管道将热能输送到热水储罐中进行储存。
当太阳能集热器收到的太阳辐射不足时,地源热泵会自动开启进行补充供热,并将所供的热量输送到热水储罐中,以保证供热水系统的正常运行。
太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统与传统的热水系统相比有以下优势:(1)使用太阳能等可再生能源作为主要供能来源,节能环保;(2)可以自动检测太阳辐射,自适应调节;(3)能够进行热能的储存,随时调用热能。
二、TRNSYS模拟太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统TRNSYS是一个专业的建筑能源分析软件,主要用来进行建筑能耗计算、系统设计和分析等。
在太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的设计与优化过程中,TRNSYS的应用可以对系统参数和运行状态进行分析、优化和改进。
在太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟中,需要对系统各个部分进行建模。
首先需要对太阳能集热器进行建模,计算集热板面积、箱体材料、传热管道参数等。
然后需要进行热水储罐的建模,计算罐体的材料、容积、热损失等。
接下来需要进行地源热泵的建模,包括压缩机、膨胀阀、换热器、管道等参数的计算。
地源热泵工程方案一、工程背景地源热泵是利用地下土壤或水体中的储热能量,通过热泵系统将其提取到室内供暖、供热、供冷的一种清洁、高效、节能的采暖形式。
地源热泵是目前国内外比较受欢迎的采暖方式,具有环保、节能、安全的特点。
在城市供热系统改造、新建建筑热水供应系统方面有着广阔的应用前景。
本工程是某新建居民小区的地源热泵工程,涉及到地下管道布置、热泵系统配置、建筑供热系统设计等方面,要充分考虑小区规模、地质条件、气候特点等因素,提供一套完善的地源热泵工程方案。
二、工程范围本工程涉及的范围主要包括:1.地下管道布置:根据小区规划设计,确定地下管道的布置方案,包括主管道的走向、深度、连接方式等。
2.热泵系统配置:根据小区的规模和用能需求,设计合适的热泵系统配置,包括热泵设备选型和安装位置。
3.建筑供热系统设计:根据小区建筑的布局和用能需求,设计合适的供热系统,包括室内换热器、水泵、管道等设备的配置方案。
4.监测与控制系统:设计监测与控制系统,对地源热泵系统进行实时监测和控制,保证其正常运行。
5.环境保护措施:设计地源热泵系统建设过程中的环境保护措施,确保对环境的影响最小。
6.运行维护方案:提供地源热泵系统的运行维护方案,包括定期检查、维修、更换等。
三、工程设计原则1.高效节能:地源热泵系统是一种高效节能的供热方式,工程设计应遵循这一原则,采用节能设备和技术,降低系统运行成本。
2.环保可持续:地源热泵系统具有很好的环保性能,设计应遵循环保原则,减少对环境的影响,提高系统的可持续性。
3.综合利用:地源热泵系统可以供暖、供热、供冷,工程设计应充分考虑对系统的综合利用,提高系统的多功能性。
4.安全可靠:地源热泵系统是一种高温低压的供热方式,工程设计应遵循安全可靠原则,确保系统的运行安全。
5.成本效益:地源热泵系统虽然具有很好的节能性能,但建设成本较高,工程设计应综合考虑系统的成本效益,确保投资回报。
四、地下管道布置根据小区规划设计,确定地下管道的布置方案,主要包括主管道的走向、深度、连接方式等。
地源热泵工程设计方法与实例讲解地源热泵是一种利用地球深层热能进行空调和热水供应的技术,主要利用地下温度相对稳定的特点,通过地源热泵将地下的低温热能转化为室内所需要的高温热能。
地源热泵工程的设计方法是实现该技术的关键,本文将对地源热泵工程设计的方法与实例进行探析。
一、地源热泵工程的基本原理地源热泵利用地下的低温热能进行供热和空调,其基本原理可以用以下公式表示:Qc=Qevap/ε1-Qcond/ε2其中,Qc为室内需要的热能,Qevap为地下的低温热能,ε1为蒸发器的效率,Qcond为压缩机所需的电能,ε2为冷凝器的效率。
可以看出,地源热泵实现供热和空调的主要依靠于蒸发器和冷凝器的效率。
蒸发器的效率取决于热水与地下水流经其间的传热面积和传热系数,而冷凝器则主要与空气的流通速度和面积有关。
二、地源热泵工程的设计方法地源热泵工程的设计方法主要由以下几个方面组成:1、地源热泵容量的确定地源热泵的容量主要取决于房间的面积和所需的制冷量或制热量。
在确定地源热泵容量前,需要对房间面积、朝向、地理环境、气象条件等进行综合考虑,以便确定最为适宜的地源热泵容量。
2、蒸发器和冷凝器的设计蒸发器和冷凝器是地源热泵的核心组件,其设计直接影响到热泵的工作效率。
在确定蒸发器和冷凝器的设计时,需要考虑热水的流量和温度变化,进一步通过计算得出两组件的面积和传热系数等参数。
3、管道系统的设计管道系统是地源热泵的重要组成部分,其设计涉及到管道的铺设方式、材料选择、管道长度、连接方式等。
合理的管道设计能够保证地源热泵的稳定运行和长期性能。
4、控制系统的设计控制系统是地源热泵的大脑,其设计是保证热泵工作性能稳定和安全运行的重要环节。
在设计控制系统时,需要考虑控制器的硬件性能和软件功能,并对各个组件进行合理的集成和优化设计。
在确定了地源热泵的容量、蒸发器和冷凝器的设计、管道系统的设计、控制系统的设计等各个参数后,还需要进行相关的预测和分析,以保证热泵的稳定性、高效性和经济性。
地源热泵系统设计与应用实例地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)是一种利用地下土壤或地下水体的地热资源进行热能交换的热泵系统。
它通过地下热交换器吸收或释放热量,实现供暖、制冷和热水供应等功能。
本文将介绍地源热泵系统的设计原理,并结合实际案例来探讨其应用。
一、地源热泵系统设计原理地源热泵系统的设计包括地热资源评估、热泵机组选型、热源井设计、热交换器布置和管路设计等环节。
以下是地源热泵系统设计的一般流程:1. 地热资源评估在选择地源热泵系统时,需要先评估地下土壤或地下水体的温度、含水量等参数,以确定热源的可利用性。
通常来说,地下温度较稳定,适合作为地热资源。
2. 热泵机组选型根据建筑的供暖、制冷和热水需求,选择合适的热泵机组。
不同的机组类型、规格和能力会直接影响地源热泵系统的性能和效果。
3. 热源井设计热源井是地源热泵系统的核心组成部分,它通过垂直或水平的方式与地下热源进行热交换。
井深、井径以及井间距等参数需要根据具体情况进行合理设计。
4. 热交换器布置根据建筑的供热或供冷需求,将热泵机组与热源井之间的热交换器布置在合适的位置,以确保热量的高效传递和利用。
5. 管路设计地源热泵系统中的管路设计也需要充分考虑,包括管径、管材、管道布局等因素。
好的管路设计可以提高系统的热能输送效率。
二、地源热泵系统应用实例以下是一个典型的地源热泵系统应用实例,以某高层办公楼为例:1. 项目背景该办公楼位于城市中心,是一座多层高层建筑。
由于市区供暖系统的限制,传统的锅炉供暖方式存在一定的问题,因此选择地源热泵系统进行供暖和制冷。
2. 地热资源评估通过勘测和分析,确定地下水体的平均温度为15℃,且含水量丰富,具备较好的地热资源。
3. 热泵机组选型根据建筑的需求和设计条件,选择了一台功率为100KW的地源热泵机组,具备供暖和制冷双重功能。
4. 热源井设计根据地下水体的水位和季节变化情况,设计了一口深度为60米的垂直热源井,井径为0.5米。
结合案例浅谈地源热泵水蓄能系统方案
发表时间:2017-11-21T15:38:10.473Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第16期作者:马则权
[导读] 该工程采用地源热泵和水蓄能结合的形式,介绍蓄能技术与地源热泵技术集成系统的特点。
中机意园工程科技股份有限公司安徽合肥 230601
摘要:该工程采用地源热泵和水蓄能结合的形式,介绍蓄能技术与地源热泵技术集成系统的特点,对该系统运行工况进行分析,并初步探讨该系统评价体系,并总结了设计体会。
关键词:地源热泵;水蓄能;削峰填谷;区域能源站
1项目概况
1.1工程概况
本工程为安徽合肥某汽车高端轻卡基地项目,包括骏铃轻卡、帅铃轻卡制造项目;建筑面积280000m2,其中骏铃轻卡总装车间、帅铃轻卡总装车间、技术中心等设计空调系统,空调冷负荷为9048kW,热负荷为5860kW。
1.2地源热泵
地源热泵属可再生能源利用技术。
它利用了地球表面或浅层土壤和水源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
1.地源热泵属可再生能源利用技术;2.地源热泵属经济有效的节能技术。
1.3蓄能技术
蓄能技术主要为了平衡电网的昼夜峰谷差,在夜间电力低谷时段蓄能,在日间电力高峰时段释放其能量,减少电力高峰时段制冷设备的电力消耗,是电力部门“削峰填谷”的最佳途径。
由于电力部分实行了电力峰谷差价,使得用户可以节省可观的运行费。
1.4区域供冷供热系统:
区域供冷供热系统是指在某一区域内,统一建设空调能源站,通过区域管网向用户统一供冷供热的系统。
系统主要由能源站、输配管网和用户端三部分组成,各部分主要功能分别为冷热源的提供、冷热媒的输送和冷热交换计量。
与传统的分散式空调系统比较,区域供冷供热系统不仅能够带来较好的经济效益,同时还能带来较好的社会效益。
2设计原则
1)地源热泵系统仅满足空调系统负荷,设备采用安全可靠、技术成熟、性能优良、功能合理、运行稳定、经济合理、维修方便的设备;
2)蓄冷水罐满足冬季供热峰值蓄热量要求,同时兼顾蓄冷;
3)空调水系统采用二次泵变流量系统,循环水泵采用变频控制;
4)能源中心中产生主要噪声和振动的设备设计消声和减振;
5)能源中心设控制室,对制冷站及末端设备进行监视和控制,监控系统为无人值班的自动控制系统;
6)能源中心向各车间提供空调冷热水源,能源中心尽可能设于负荷中心。
7)离心式冷水机组采用10kV供电,提供供电效率。
3.技术方案
3.1负荷的确定
1)制冷负荷:
空调负荷:骏铃轻卡总装车间、帅铃轻卡总装车间、技术中心空调使用,空调冷负荷为9048kW;供回水温度为7~12℃。
2)供热负荷:
空调热负荷:骏铃轻卡总装车间、帅铃轻卡总装车间、技术中心空调使用,空调冷负荷为5860kW;供回水温度为45~40℃。
3.2冷热源形式的选择
根据本项目具备的条件及特点,采用地源热泵+水蓄能供冷。
地源热泵、水蓄能均能独立运行,水蓄能可作为应急时第二冷源,地源热泵与水冷制冷机组可互为备用,能有效提高工艺制冷可靠性;区域供冷、水蓄能采用峰谷电价、余热回收供热、地源热泵大幅节省运行费用。
区域供冷能优化的系统设计、建设和运营管理,降低综合能耗。
3.3系统设计
地源热泵系统拟采用3台制冷量为2060kW、制热量为2088kW电动螺杆式(地源)热泵热回收机组;夏季:冷冻水供回水温度为
7~14℃;冷却水供回水温度为35~30℃。
冬季:机组供热供回水温度为38~45℃;冷水供回水温度土壤源热泵系统为10~5℃,同时利用土壤源热泵系统提供生活热水。
冬季运行2台热泵机组;过度季节运行1台热泵机组供应生活热水。
热泵机组采用一对一冷冻水泵、地源侧水泵。
土壤源热泵系统冷冻水泵、地源侧水泵各备用一台,为平衡冬夏季土壤热平衡,设一台500t冷却塔。
热泵机组可采用热回收机组,在夏季可免费提供生活热水或提供工艺供热初级加热热源。
每天可提供生活热水量为80m3/h,生活热水总热量为6800kW?天,采用2台40m3蓄热水罐,热水泵流量为20 m3/h,水泵压力变频控制。
3.4蓄能系统
1)空调系统
空调制冷、供热采用蓄能技术,蓄冷、蓄热水罐满足冬季供热峰值蓄热量要求,制冷主机与蓄冷水罐并联运行,蓄冷水罐采用2个2000m3水罐,同时兼顾供冷,其调峰空调负荷为2300kW。
夏季:凌晨0:00~凌晨8:00,2台热泵机组与1台水冷机组联合运行,进行蓄冷;蓄冷水温为4℃,最终温度为12℃,总蓄冷负荷为33800kW?h;上午8:00~晚24:00,优先运行地源热泵机组供冷,不足部分由水冷机组、蓄冷水罐释冷补充;
冬季:凌晨0:00~凌晨8:00,2台热泵机组运行,进行蓄热;蓄热水温为56℃,最终温度为40℃,总蓄热负荷为29800kW?h 上午8:00~晚24:00,优先由蓄热水罐释热运行,不足部分由地源热泵机组供热补充;
2)空调调峰运行策略表
空调制冷50%负荷运行工况空调制冷25%负荷运行工况
4设计体会
采用蓄能式地源热泵空调系统,可有效转移高峰电力用电负荷,减少地源热泵机组容量,同时减少地源热泵地埋管埋管数量,降低初投资。
充分利用峰、谷电价差,进一步减少运行费用,具有较高的经济价值。
参考文献
【1】徐伟、郎四维地源热泵工程技术指南,北京:中国建筑工业出版社,2001
【2】陆耀庆主编.实用供热空调设计手册.北京:中国建筑工业出版社,2008
【3】方贵银.蓄能空调工程实用新技术实例与经济分析[J]
【4】齐月松,岳玉亮等.地源热泵结合水蓄能系统应用分析[J].暖通空调,2010.40(5):94-97。