地源熱泵系統(tǒng)及案例介紹,克萊門特捷聯(lián)制冷設(shè)備（上海）有限公司2009.10.23,地源熱泵系統(tǒng)簡介,地源熱泵系統(tǒng)是一種利用淺層地熱資源的既可供冷又可供暖的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。,一個完整的地源熱泵系統(tǒng)由三大部分組成：,地下埋管（土壤）,地表水（湖、河、江、海）,城市污水,風機盤管,空調(diào)箱,地板采暖,衛(wèi)生熱水末端,地源熱泵系統(tǒng)簡介,制冷季節(jié),采暖季節(jié),地源熱泵系統(tǒng)簡介,源側(cè)換熱器形式,地下埋管,垂直埋管系統(tǒng)水平埋管系統(tǒng)螺旋埋管系統(tǒng),特點：占地相對較少，不受外界環(huán)境影響，換熱穩(wěn)定。,水平埋管和螺旋埋管很少被應(yīng)用。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,垂直埋管形式,上海地區(qū)埋管深度一般在60m100m之間,每米管長換熱量約為30W/m,地源熱泵系統(tǒng)簡介,地下土壤溫度變換特點,大地吸收了半數(shù)以上的太陽能。地下溫度的變化隨深度增加而逐漸減小。15m以下土壤溫度可視為恒溫。,當?shù)氐叵聹囟热Q于當?shù)貧夂驐l件、地表覆蓋層等等,地源熱泵系統(tǒng)簡介,源側(cè)換熱器形式,地表水,拋管換熱器，閉式回路,直接取水，開式回路,特點：循環(huán)水與源側(cè)水隔開，不受源側(cè)水質(zhì)影響。,特點：直接取水，避免中間傳熱損失。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,源側(cè)換熱器形式,城市污水,特點：城市污水夏涼冬暖，是地源熱泵系統(tǒng)理想的冷熱源，利用城市污水中蘊含的熱量，通過水源熱泵機組將其傳遞到室內(nèi)。空調(diào)效果好，節(jié)能性效率高。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵機組特點,標準螺桿機組,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵機組特點,低噪音螺桿機組(選配),降低噪音全封閉隔音裝置,安裝橡膠減振墊上內(nèi)帖加厚消音棉機組噪音可減少8dB以上,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵機組特點,HRHNDHW機組,HRHNDHW共有5種共工作模式單制熱單制冷單熱回收制熱水制熱+熱回收熱水制冷+熱回收熱水,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵機組特點,螺桿式機組主要部件,高效螺桿式壓縮機,采用專為空調(diào)系統(tǒng)之應(yīng)用而開發(fā)的直接傳動半封閉式雙螺桿壓縮機，優(yōu)質(zhì)可靠，能效比高，壽命長。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵機組特點,螺桿式機組主要部件,高效換熱器,優(yōu)化進氣方式，提高進氣均勻性，延長冷凝距離專利四/二管程技術(shù)，通過節(jié)水調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)大溫差小流量,高效冷凝器設(shè)計特點,冷媒充注量小,維護檢修費用低出口為過熱氣體,對機組無液擊自然回油,無需回油裝置完全蒸發(fā)換熱,機組傳熱效率穩(wěn)定,高效非對稱蒸發(fā)器,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵機組特點,控制中心,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點,合理的冷熱源高效穩(wěn)定的機組,高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng),水地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：,1、利用可再生資源，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,土壤、水體是一個巨大的太陽能集熱器，水地源熱泵是利用了地球本體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的冷暖空調(diào)系統(tǒng)，被認為是一種可持續(xù)發(fā)展的“綠色空調(diào)”。,另外，利用工業(yè)生產(chǎn)、生活所產(chǎn)生的污水作為冷熱源，轉(zhuǎn)移其中的能量，實現(xiàn)能量的循環(huán)利用，變廢為寶，節(jié)能減排。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點,2、高效節(jié)能,與周圍空氣溫度相比，地下土壤、水體和污水的溫度穩(wěn)定，可謂冬暖夏涼，為水地源熱泵的運行提供了穩(wěn)定環(huán)境和有利的條件，系統(tǒng)運行效率高，運行費用低。,機組制冷效率達5.2左右（即輸入1kW的電能，可獲得5.2kW的冷量，），制熱效率達4.5左右（即輸入1kW的電能，可獲得4.5kW的熱量）；根據(jù)美國環(huán)保署EPA的估計，設(shè)計安裝良好的水地源熱泵系統(tǒng)平均來說可節(jié)約用戶30%40%的供暖制冷空調(diào)運行費用,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點,3、環(huán)境效益顯著,地源熱泵機組可取代熱水鍋爐，地源熱泵的運行沒有燃燒、沒有排煙、也沒有廢棄物，對城鎮(zhèn)大氣污染的治理具有積極意義。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，地源熱泵的污染物排放量，比空氣源熱泵的排放量減少40%以上，比直接電供暖的減少70%以上。,運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料以及燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。,設(shè)備安裝在機房內(nèi)，沒有外掛機，對外界環(huán)境沒有噪音污染，不直接向周圍空氣排放熱量，沒有熱島效應(yīng)。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點,4、運行穩(wěn)定可靠,在同等條件下，采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非常少，機組安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，機組使用壽命長，正確保養(yǎng)的機組壽命在25年以上；機組緊湊、節(jié)省空間；自動控制程度高，可無人值守。,對于采用地埋管方式的系統(tǒng)，其埋管采用高密度聚乙烯材料，地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地下埋管是免維護的，節(jié)省了維護費用。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點,5、一機多用，節(jié)約設(shè)備，節(jié)省用房,地源熱泵機組可一機多用，系統(tǒng)可供暖、制冷，采用熱回收型地源熱泵機組還能同時提供生活熱水，同時滿足用戶對空調(diào)和生活熱水的需求。一臺機組可取代傳統(tǒng)的制冷機加鍋爐兩套裝置或系統(tǒng)。機組結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省建筑空間，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也十分可觀。,6、用途廣泛,從嚴寒地區(qū)至熱帶地區(qū)均適用。冬季不結(jié)凍地區(qū)的江、河、湖、水等均可得到有效利用；可為辦公樓、賓館、醫(yī)院、飯店、學校、別墅、超市等區(qū)域提供中央空調(diào)并提供生活熱水；可為紡織、化工、食品、電子等行業(yè)提供工業(yè)用冷凍水。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析（僅空調(diào)）,空調(diào)的運行時間按照如下假設(shè)1.制冷季120天，每天10小時；2.供暖季120天，每天10小時；3.過渡季節(jié)125天，不開空調(diào)；4.電價按照0.8元/kwh計算；5.空調(diào)使用季節(jié)系數(shù)0.51；6.空調(diào)冷負荷120W/m2，熱負荷90W/m2；,通過上述假設(shè)估算每萬平方米空調(diào)所需要的運行成本見下表：空調(diào)主機運行費估算值用見下表：,相比風冷熱泵，地源熱泵的節(jié)能量為28%；相比VRV機組，地源熱泵的節(jié)能量為26.9%；,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析（制熱水）,水地源熱泵機組不僅能為空調(diào)提供冷量和熱量，還可用來制生活熱水。設(shè)在相同條件下，將1噸自來水從10加熱至55，需要45000千卡的熱量。比較不同設(shè)備制1噸熱水費用如下：,天然氣3.6元/Nm3；城市煤氣1.45元/Nm3；柴油4.8元/kg；電0.8元/kWh,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析（制熱水）,若上述同樣制1噸熱水所消耗的不同能源折算成標準煤，則各自的標準煤能耗分別為：,通過比較可知，采用地源熱泵機組制同樣多的熱生活熱水，其消耗的標準煤約為其它方式的20%，節(jié)能量十分可觀。,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵獨特的熱回收技術(shù),機組制冷的同時要排放大量的冷凝熱，克萊門特采用熱回收技術(shù)回收冷凝熱，加熱熱水，有效利用廢熱，綜合能效提高100%,地源熱泵系統(tǒng)簡介,克萊門特水地源熱泵獨特的熱回收技術(shù),地源熱泵熱回收機組的節(jié)能性分析,假設(shè)某項目要求的制冷量為1200kW，制熱量為900kW，全天24小時運行，每天需要55生活熱水30噸，對比采用地源熱泵全部熱回收系統(tǒng)方案、普通地源熱泵空調(diào)制冷和制熱水方案、普通螺桿式冷水機組燃氣熱水鍋爐的方案（燃氣熱水鍋爐制熱在采用燃燒方式的加熱系統(tǒng)中屬于比較經(jīng)濟的方式）。,節(jié)能4%,節(jié)能46.5%,克萊門特典型案例介紹,由于水地源熱泵顯著的節(jié)能優(yōu)點，目前克萊門特水地源熱泵已在國內(nèi)有大量的應(yīng)用案例,克萊門特典型案例介紹,蘇州慈濟慈善志業(yè)中心,總建筑面積為約60000，屬大型綜合建筑，有研習室、僚房、餐廳、體檢中心、靜思堂、靜思精舍、慈濟世界博物館等，其中體檢中心和靜思堂共24000采用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，末端采用風機盤管+新風送風。,設(shè)計總冷負荷2874kW，總熱負荷1857kW；建筑24小時提供生活熱水，全天生活熱水的需求量為100噸；,空調(diào)冷熱源采用地源熱泵機組，由于有全年生活熱水的需求，可以充分利用克萊門特地源熱泵機組熱回收技術(shù)，既能夠在制冷的同時實現(xiàn)制熱，還可滿足冬季采暖和熱水要求，不需要單獨再設(shè)置熱源。,根據(jù)空調(diào)及生活熱水負荷情況，選擇如下機組：螺桿式高溫地源熱泵機組PSRHH4802-Y一臺；螺桿式全熱回收地源熱泵機組PSRHH4802-R-Y一臺（生活熱水出水溫度為55）,克萊門特典型案例介紹,蘇州慈濟慈善志業(yè)中心運行費用分析,原設(shè)計采用燃油鍋爐提供生活熱水?，F(xiàn)在使用克萊門特地源熱泵熱回收技術(shù)提供生活熱水。,制取生活熱水的成本：（蘇州地區(qū)電費0.79元/度，柴油4.8元/Kg），以10的冷水，加熱至55的熱水，約需45000大卡的熱量為例，每噸熱水相比燃油鍋爐可節(jié)省運行費用14.82元。另外夏季熱水可通過全部熱回收機組的熱回收免費制熱水。,每kg柴油燃燒產(chǎn)生1Nm3廢氣，0.02kg二氧化硫，0.1kg煙塵；每天100噸熱水，全年365天，若采用燃油鍋爐將產(chǎn)生廢氣182500Nm3，煙塵18250kg，二氧化硫3650kg。采用地源熱泵則無這些廢煙氣污染產(chǎn)生。,克萊門特典型案例介紹,蘇州慈濟慈善志業(yè)中心運行費用分析,全年空調(diào)及熱水運行費用對比：,該項目原設(shè)計體檢中心采用風冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)，靜思堂采用水冷螺桿機組+燃油鍋爐空調(diào)系統(tǒng)，燃油鍋爐提供生活熱水，初投資估算為860萬元?，F(xiàn)在使用克萊門特地源熱泵熱回收技術(shù)同時供空調(diào)和生活熱水，初投資為1000萬元。,克萊門特典型案例介紹,無錫江南大學長廣溪酒店,江南大學長廣溪酒店位于無錫市江南大學蠡湖校區(qū)內(nèi),總建筑面積2萬平方米，總計172個標間、6個總統(tǒng)套房、中餐廳4個、西餐廳1個、大小會議室4個、KTV包廂4個、健身房2個、其他用房6間。,本工程最大的亮點就是利用克萊門特地源熱泵全熱回收技術(shù)取代傳統(tǒng)的冷水機組單制冷+鍋爐系統(tǒng)單制熱的組合。,負荷情況：夏季酒店最大冷負荷：1284kw。冬季最大熱負荷：981kw。日生活熱水最大負荷：357kw。日最大用水量：40.56噸60熱水。,克萊門特典型案例介紹,無錫江南大學長廣溪酒店,根據(jù)負荷情況選擇如下機組：一臺全熱回收型高溫水地源熱泵PSRHH1301-R-Y一臺部分熱回收水地源熱泵PSRHH2402-D,地埋管情況：本工程共設(shè)置83m深能源井320口，每5根地埋管為一組，總占地面積約為4960平方米。,運行方案：夏季：PSRHH1301-R-Y機組制冷并全部熱回收運行，PSRHH2402-D機組制冷并部分熱回收運行，制冷同時回收熱量免費制生活熱水。過渡季節(jié)：PSRHH1301-R-Y機組制熱水運行，滿足全天生活熱水需求。冬季：PSRHH2402-D機組制熱供空調(diào)，PSRHH1301-R-Y機組制熱水運行供熱水。,克萊門特典型案例介紹,無錫江南大學長廣溪酒店初投資分析,克萊門特典型案例介紹,無錫江南大學長廣溪酒店經(jīng)濟性分析,（1）制冷季120天，供暖季90天，每天運行24小時（2）電費為0.89元/KWh，日生活熱水量為40.56噸，燃氣鍋爐熱效率按照0.9計算，天然氣發(fā)熱量8200Kcal/m3，天然氣價格3.8元/m3，24小時提供生活熱水。（3）空調(diào)使用季節(jié)系數(shù)0.51,克萊門特典型案例介紹,南京朗詩,建設(shè)部節(jié)能住宅示范工程，省社會發(fā)展重大項目科技示范工程,項目概況：朗詩國際街區(qū)住宅項目位于南京河西新城中央商務(wù)區(qū)與商業(yè)區(qū)十字形交叉點的南端，地處新城區(qū)CBD內(nèi)的黃金地段。為高檔住宅小區(qū)，該項目總建筑面積約30萬平方米，一期面積：10萬平方米。負荷情況：總制冷量4000KW，總制熱量：3300KW，其中新風負荷占總負荷的60%,頂棚輻射負荷占總負荷的40%。,項目特點：較早大型住宅區(qū)采用地埋管式地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，建筑檔次高，運用了頂棚輻射全新風系統(tǒng)+排水噪聲處理系統(tǒng)+外遮陽系統(tǒng)+屋頂?shù)孛嫦到y(tǒng)+外窗等系統(tǒng)，樁基埋管，施工難度大。,克萊門特典型案例介紹,南京朗詩混凝土頂棚輻射制冷制熱系統(tǒng),采用克萊門特主機供應(yīng)頂棚輻射系統(tǒng)，夏季所需供回水溫度為18/20，冬季所需供回水溫度為28/26。由于降低了對機組的出水溫度的要求，機組的能效比有顯著提高,克萊門特典型案例介紹,南京朗詩樁基埋管系統(tǒng),埋于樁基中的地埋管型式有U型或W型，共計有效利用樁孔環(huán)路為885個,另外，在室外補孔302個，間距5米，鉆孔深度60米。,克萊門特典型案例介紹,北京當代萬國城,北京第一個大型建筑物下埋管的土壤源熱泵項目,當代萬國城二期占地面積1公頃，總建筑面積約22萬平米，地下室約55000m2。本工程為高舒適度、低能耗、健康、綠色、環(huán)保型住宅建筑，總制冷量9696KW，總制熱量：5058KW，另配燃氣鍋爐調(diào)峰，熱回收生活熱水熱負荷：1700kw。項目特點：大型住宅區(qū)采用地源熱泵空調(diào)+熱回收生活熱水的系統(tǒng)；建筑檔次高，運用了頂棚輻射新風系統(tǒng)；地下室地板下埋管，施工難度大；熱回收生活熱水需求量較大。,采用克萊門特地源熱泵部分熱回收機組PSRHH3302-D四臺，克萊門特水冷冷水熱回收機組CSRH2702-D二臺，CSRH3302-D二臺。提供空調(diào)制冷和采暖的同時，通過熱回收功能制備生活熱水。輔助熱源：一臺燃氣熱水鍋爐，做為采暖系統(tǒng)調(diào)峰使用，由于系統(tǒng)供暖效果好，未投入使用。,克萊門特典型案例介紹,北京當代萬國城機房,采用克萊門特地源熱泵部分熱回收機組PSRHH3302-D四臺，克萊門特水冷冷水熱回收機組CSRH2702-D二臺，CSRH3302-D二臺。提供空調(diào)制冷和采暖的同時，通過熱回收功能制備生活熱水。輔助熱源：一臺燃氣熱水鍋爐，做為采暖系統(tǒng)調(diào)峰使用，由于系統(tǒng)供暖效果好，未投入使用。,克萊門特典型案例介紹,由于地處北京市核心地帶，沒有場地，因此將土壤換熱器設(shè)置在車庫底板下，共計635組雙U換熱管，埋深100米。地源熱泵機組夏季的排熱由土壤換熱器和冷卻塔完成；冬季取熱源由土壤換熱器實現(xiàn)。,克萊門特典型案例介紹,天津咸陽路再生水廠,天津市咸陽路水廠利用污水處理廠內(nèi)的二級出水再深度處理，日處理污水量50000噸，由于其處理的二級污水中有足夠的熱量可使用，因此采用水源熱泵機組為500m2的辦公樓和4000m2的廠房提供空調(diào)制冷和采暖。采用克萊門特FOCSWH0951水源熱泵機組3臺。,水源側(cè)系統(tǒng)：包括全自動清洗過濾器、循環(huán)泵、污水換熱器，及作為備用熱源使用的板式換熱器。,冬季：水源進出水溫度9/5機組供回水溫度55/50夏季：水源進出水溫度24/30機組供回水溫度7/12,克萊門特典型案例介紹,泰達污水廠,泰達污水廠位于天津市開發(fā)區(qū)，改造及擴建工程包括污水廠構(gòu)筑物、新水源1廠構(gòu)筑物、海水淡化構(gòu)筑物、電鍍車間構(gòu)筑物等。冬/夏季均需要供冷/供暖的建筑面積約3600，只需冬季采暖的面積6350。,一期選用機組：PSRHHY17022臺，中水直接進入機組。夏季運行模式設(shè)計水溫：中水20/30，冷凍水12/7。冬季運行模式設(shè)計水溫：中水11/6，熱水50/55。,克萊門特典型案例介紹,蘇州現(xiàn)代園墅,現(xiàn)代園墅別墅群位于蘇州市吳中越溪城市副中心規(guī)劃范圍內(nèi)，北鄰北溪江，西、南側(cè)臨小石湖，東近友新路,水產(chǎn)路南北側(cè)，總建筑面積：27.2萬。該項目有12套別墅和一個會所，作為市政府接待中心，采用地源熱泵熱回收空調(diào)系統(tǒng)，末端采用風機盤管制冷+地板采暖+新風送風。,克萊門特典型案例介紹,蘇州現(xiàn)代園墅,該項目4戶別墅共用一套地源熱泵系統(tǒng)，夏季設(shè)計總冷負荷約為140kw，冬季設(shè)計總熱負荷