地源熱泵、水源熱泵、空氣源熱泵安裝*季！！！

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加壓站辦公樓自來水源熱泵采暖制冷方案

濰坊工廠地源熱泵地暖全套安裝，工程概況，這是供水集團為了解決太原市東山吃水難，而新建的一個惠民項目。就是通過原有的800MM自來水管道，把自來水送入到5000立方蓄水池和280立方的吸水井，吸水井通過五tai揚程70米，流量583立方米水泵加壓后，送入東山用水區(qū)域。自來水源熱泵系統(tǒng)的五根引水管分別連接在五tai泵的出水管上，該水管接到一tai防負壓的定壓泵的入口，定壓泵的出口壓力設定要大于熱泵系統(tǒng)一次循環(huán)水的壓力，自來水通過加壓后，進入食品級不銹鋼換熱器，進行熱量交換后，自來水又返回到自來水出水總管，或返回到5000立方水池。蓄水池水池溫度約13-25度，熱量交換后水溫度降低約5度，由于工藝過程用水量占總水量比例很小，約10-20%，而且自來水系統(tǒng)是一個動態(tài)的補水穩(wěn)壓系統(tǒng)，因此對水溫影響很小。

1、濰坊工廠地源熱泵地暖全套安裝，自來水源熱泵的原理；自來水是一種低溫熱源，它和太陽光，風一樣，也是一種能源。所不同的是太陽光、風是一種間歇式能源，在夜晚和無風的情況下，他們停止工作，而自來水是全天候能源，無論何時都可以正常運行。可用一個公式來表示；

W=F×△T×C

W—建筑物的熱負荷

F—水的流量

△T—水的溫差

C—水的熱容量，4.17W/kg.C

這個公式說明，只要有流量，有溫差，就可以產生熱能，這個熱能就可以用來采暖，地源熱泵及所有的熱泵系統(tǒng)都是基于這個原理。

2、，如何保證自來水的安全；自來水源熱泵系統(tǒng)，它和任何熱工系統(tǒng)一樣，也是按熱量平衡，物料平衡的原理來運行的。自來水通過一個防負壓的定壓泵，把水壓提升到大于熱泵的循環(huán)水壓力，這是保證水質安全的關鍵措施，即使前面的五道防線同時失效，也是自來水滲入熱泵系統(tǒng)，因為水總是從壓力高的地方向壓力低地方流動。加壓后的自來水進入一個食品級不銹鋼換熱器，進行熱量交換后，又返回到原來水系統(tǒng)，這也是保證水質的安全措施。

3、有現(xiàn)成的工程案例可以證明該技術的優(yōu)勢

地下水源熱泵供冷供暖+太陽能調峰供熱系統(tǒng)各自承擔的負荷比探討

地下水源熱泵供冷供暖+太陽能調峰供熱系統(tǒng)各自承擔的負荷比應做優(yōu)化分析、太陽能調峰供熱系統(tǒng)承擔的負荷、應根據(jù)工程的熱負荷曲線、實際地埋管換熱器施工場地面積、太陽能調峰供熱系統(tǒng)設備初投資費及回收周期等因素通過技術經濟分析確定。不能盲目加大太陽能調峰供熱系統(tǒng)承擔的負荷比例。

4.3地下水源熱泵供冷供暖+太陽能調峰供熱系統(tǒng)

 以地下水為低位熱源，通過水源熱泵機組將低位熱能轉換成高位熱能，為住宅小區(qū)、辦公樓、商場等場所供熱/制冷的水源熱泵系統(tǒng)，配套智能、節(jié)能的控制系統(tǒng)，使得整個機房設備系統(tǒng)智能、節(jié)能低耗運行。

地源熱泵安裝的前期準備工作

1. 用戶在收到貨物后，應對其進行仔細檢查，以確認機組型號是否正確，在運輸過程中是否出現(xiàn)損壞，并確認所有預定的零配件是否均已收到。如有損壞，應立即告知送貨人，如果出現(xiàn)表面損傷以外的問題，應立即通知當?shù)劁N售公司。

注意：機組不允許露天存放且無有效的遮蔽措施，機組不允許沖洗。

2. 機組應有機房，并應采取措施將機組運行時產生的熱量從機房排走，通風量能夠維持室溫不超過40℃的要求。

3. ，機組應安裝在不變形的剛性底座或混凝土基礎上，該基礎應表面平整，應能承受機組運行時的重量。見機組基礎參考圖。

4. 機組基礎四周應有排水溝等足夠排放能力的排水措施，以便季節(jié)性停止運行或維修時排放系統(tǒng)中的水。

5. 機房應有足夠的空間以便機組的安裝和維修保養(yǎng)，機房應有足夠的拔管空間；同時壓縮機上方不應敷設管道及線管。

6. 應準備的材料及工具：軟接頭、防震軟墊、吊裝設備、吊裝橫梁、吊鏈、千斤頂、滑動墊木、墊滾、撬棒。

目前很多地方的冬季取暖費在每平米25元至35元之間，有些地方實行熱計量收費，收費標準基本是1GJ94元，即每KW的熱量收費為0.3384元。如果選用水源熱泵系統(tǒng)供熱，冬季熱泵機組能效比為4.5值計算，即1度電可制取4.5KW的熱量，1度電按照1元計算，附加上潛水泵的耗電（壓縮機的功率是潛水泵功率的4倍，即1.25度電制取4.5KW的熱量），獲得每KW熱量的電費為0.28元?；诖朔N情況，很多房地產開發(fā)商將住宅開發(fā)出來后，往往選擇自主供熱，建立供熱機房，成立物業(yè)公司，單獨收取費用。筆者曾經設計過一系列使用水源熱泵系統(tǒng)為住宅小區(qū)、辦公樓、商場、陽光大棚供熱的案例，經過幾年的運行，效益可觀，因此向大家介紹一下心得，以此共勉。

一、水源熱泵在夏季制冷應用的可行性分析

常規(guī)的冷水機組、風冷熱泵系統(tǒng)夏季制冷，系統(tǒng)余熱散向大氣，水-空氣通過換熱器進行熱交換的效果遠遠低于水-水換熱，同時冷水機組、風冷熱泵的效率容易受室外干球、濕球溫度影響；而水源熱泵系統(tǒng)向地下水散熱，效果明顯，同時地下水溫相對恒定，機組運行較平穩(wěn)，機組能效比大大提高。

二、水源熱泵系統(tǒng)設計

2.1機房設備系統(tǒng)設計

選用水源熱泵系統(tǒng)供熱，如果選用地下水作為低位熱源，首先要調研當?shù)氐牡叵滤辞闆r，包括地下水溫、水位、出水量、地下水流走向、地質情況、冬季zui冷季不同深度的地下水溫，可以針對該項目打試驗井，進行一系列的勘察，取得詳實數(shù)據(jù)，作為熱泵系統(tǒng)設計的依據(jù)；如果項目地污水較多，或者有江、河、海水作為低位熱源，應詳細勘察以獲取真實的數(shù)據(jù)。

針對項目地的低位熱源水溫，確定熱泵機組的蒸發(fā)、冷凝溫度，測算出標準工況下的機組供熱量；依據(jù)建筑負荷情況，確定所需要的熱泵機組型號及tai數(shù)，潛水泵的水流量、揚程、功率、tai數(shù)等；依據(jù)地質情況確定供水井數(shù)量及回灌井數(shù)量，依據(jù)現(xiàn)場實際情況繪制設備分布、管線布置圖。

運行控制策略的探討

地下水源熱泵供冷供暖+太陽能調峰供熱系統(tǒng)聯(lián)合運行時、從經濟運行角度出發(fā)、宜根據(jù)系統(tǒng)效率、運行費用等因素、采用下列控制方式：

（1）熱泵機組優(yōu)先：該控制方式是盡量讓熱泵機組滿負荷運行、由熱泵機組優(yōu)先運行、當系統(tǒng)熱負荷超出熱泵機組制熱量時、太陽能調峰供熱系統(tǒng)。這種系統(tǒng)比較簡單、運行可靠、但是太陽能集熱器利用率低、不能有效地削減高峰電負荷和用戶運行電費。

（2）太陽能調峰供熱系統(tǒng)優(yōu)先：該控制方式是由太陽能調峰供熱系統(tǒng)先承擔熱負荷、設定太陽能蓄熱裝置的進、出水溫度、流量、使其滿負荷運行。當系統(tǒng)熱負荷超出太陽能調峰供熱系統(tǒng)釋熱量時、熱泵機組。該方式能zui大限度地利用太能能蓄熱裝置。前提是要求太能能蓄熱裝置蓄熱量滿足要求、控制方式較為復雜、但系統(tǒng)供熱運行電費低。

（3）系統(tǒng)優(yōu)化控制：優(yōu)化控制是通過控制一個經濟性的目標函數(shù)、使得該目標函數(shù)達到極值的方法。它的具體實現(xiàn)、按照以下四個步驟進行：外溫預測→負荷預測→系統(tǒng)能耗模型→*化的控制策略求解。優(yōu)化控制得到的結果是各個時刻熱泵機組和太陽能蓄熱裝置應分別承擔的熱負荷。實現(xiàn)zui大限度節(jié)約運行費用的目的。

地下水源熱泵+太陽能調峰供熱系統(tǒng)的衍生功能——生活熱水設計

正常情況下，太陽能定溫加熱在光照條件下，當太陽集熱器內水溫達到設定水溫時（一般設定在45～55℃之間），電腦控制器使供冷水電磁閥自動打開，自來水進入太陽集熱器底部，同時將太陽集熱器頂部達到設定溫度的熱水頂入儲熱水箱；當太陽集熱器頂部水溫低于設定溫度時，電腦控制器使供冷水電磁閥自動關閉。如此運行，不斷將達到設定溫度的熱水頂入儲熱水箱儲存。當儲熱水箱水滿時，為了防止水滿溢流，電腦控制器使太陽能系統(tǒng)自動轉入溫差循環(huán)。當太陽集熱器水溫高于儲熱水箱水溫時，循環(huán)水泵自動啟動，將儲熱水箱內較低溫度的水泵入太陽集熱器繼續(xù)加熱，同時將太陽集熱器內較高溫度的熱水頂入儲熱水箱。通過使儲熱水箱水溫升高的方法儲存太陽集熱器吸收的太陽能。當用戶使用熱水，使儲熱水箱水位下降后，電腦控制器使太陽能系統(tǒng)自動轉入定溫加熱、滿足生活熱水需求。

在低微的氣候條件下，是否要備用熱源？

在通常舒適空調系統(tǒng)中，不需要備用熱源地表5米以下的巖土層中全年的溫度基本保持不便，不受大氣溫度的影響，因此地源熱泵系統(tǒng)哪怕是很冷的天氣條件下也能提供建筑所需的熱量。

U型地埋管換熱系統(tǒng)的換熱量與什么有關系？

與地埋換熱系統(tǒng)換熱量有直接關系的因素有：

1.地質條件。巖石層地質換熱，其次為沙卵層、沙土層、粘土層。

2.地下的含水量。含水量越深，地下水越豐富，換熱量越高。

3.U型地埋管的埋管深度。埋度越深，換熱量越好，zui淺不能少于40米。根據(jù)北京地區(qū)地質條件的不同，一般埋管深度在60-100米。

4.PE管道的質量。純原料生產的PE管道換熱量，再生料生產的PE管道換熱量一般，且質量沒有保證。

5.室外氣溫的變化。室外溫度降低，地埋管換熱量會略有降低。

6.井孔是否填實。如果井孔沒有填實，地埋管道不能與土壤充分接觸，熱量傳遞較慢，換熱量也會降低。其他因素一般不會對地埋換熱系統(tǒng)有影響，可忽略不計。

地源熱泵的可靠跟傳統(tǒng)空調相比如何？是否需要當?shù)鼐哂械責豳Y源？

采用地源熱泵進行熱交換的方式，已經是非常成熟的施工工藝，只要按相關標準施工，其穩(wěn)定性已經得到廣泛認可。且由于其不受外界氣候的影響，地源熱泵是目前所有空調系統(tǒng)中運行zui為可靠的。地源熱泵有時也被稱為地熱熱泵但實際上，它*不需要當?shù)鼐哂械責豳Y源，它利用的只是地下介質如土壤、巖石和水的蓄熱能力。(1)建筑物冷熱負荷及冬夏季地下?lián)Q熱量計算

建筑物冷熱負荷計算與常規(guī)空調系統(tǒng)冷熱負荷計算方法相同，可參考有關空調系統(tǒng)設計手冊。

冬夏季地下?lián)Q熱量分別是指夏季向土壤排放的熱量和冬季從土壤吸收的熱量。

一般地，水源熱泵機組的產品樣本中都給出不同進出水溫度下的制冷量、制熱量以及制冷系數(shù)、供熱系數(shù)，計算時應從樣本中選用設計工況下的COP1、COP2。若樣本中無所需的設計工況，可以采用插值法計算。

地下熱交換器設計

這部分是土壤源熱泵系統(tǒng)設計的核心內容，主要包括地下熱交換器形式及管材選擇，管徑、管長及豎井數(shù)目、間距確定，管道阻力計算及水泵選型等。

選擇熱交換器形式

水平（臥式）或垂直（立式）

在現(xiàn)場勘測結果的基礎上，考慮現(xiàn)場可用地表面積、當?shù)赝寥李愋鸵约般@孔費用，確定熱交換器采用垂直豎井布置或水平布置方式。盡管水平布置通常是淺層埋管，可采用人工挖掘，初投資一般會便宜些，但它的換熱性能比豎埋管小很多，并且往往受可利用土地面積的限制，所以在實際工程中，一般采用垂直埋管布置方式。

根據(jù)埋管方式不同，垂直埋管大致有3種形式：（1）U型管（2）套管型（3）單管型。套管型的內、外管中流體熱交換時存在熱損失。單管型的使用范圍受水文地質條件的限制。U型管應用zui多，管徑一般在50mm以下，埋管越深，換熱性能越好，資料表明：zui深的U型管埋深已達180m。U型管的典型環(huán)路有3種，其中使用zui普遍的是每個豎井中布置單U型管。

串聯(lián)或并聯(lián)

地下熱交換器中流體流動的回路形式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種，串統(tǒng)管徑較大，管道費用較高，并且長度壓降特性限制了系統(tǒng)能力。并統(tǒng)管徑較小，管道費用較低，且常常布置成同程式，當每個并聯(lián)環(huán)路之間流量平衡時，其換熱量相同，其壓降特性有利于提高系統(tǒng)能力。因此，實際工程一般都采用并聯(lián)同程式。結合上文，即常采用單U型管并聯(lián)同程的熱交換器形式。

選擇管材

一般來講，一旦將換熱器埋入地下后，基本不可能進行wei修或更換，這就要求保證埋入地下管材的化學性質穩(wěn)定并且耐腐蝕。常規(guī)空調系統(tǒng)中使用的金屬管材在這方面存在嚴重不足，且需要埋入地下的管道的數(shù)量較多，應該優(yōu)先考慮使用價格較低的管材。所以，土壤源熱泵系統(tǒng)中一般采用塑料管材。目前zui常用的是聚乙烯（PE）和聚丁烯（PB）管材，它們可以彎曲或熱熔形成更牢固的形狀，可以保證使用50年以上；而PVC管材由于不易彎曲，接頭處耐壓能力差，容易導致泄漏，因此，不*用于地下埋管系統(tǒng)。

確定管徑

在實際工程中確定管徑必須滿足兩個要求：

（1）管道要大到足夠保持zui小輸送功率；

（2）管道要小到足夠使管道內保持紊流以保證流體與管道內壁之間的傳熱。顯然，上述兩個要求相互矛盾，需要綜合考慮。一般并聯(lián)環(huán)路用小管徑，集管用大管徑，地下熱交換器埋管常用管徑有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm，管內流速控制在1.22m/s以下,對更大管徑的管道，管內流速控制在2.44m/s以下或一般把各管段壓力損失控制在4mH２O/100m當量長度以下。

確定豎井埋管管長

地下熱交換器長度的確定除了已確定的系統(tǒng)布置和管材外，還需要有當?shù)氐耐寥兰夹g資料，如地下溫度、傳熱系數(shù)等。