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地源热泵系统在沧州地区的应用及推广
文章作者:泊头市永鑫地源热泵工程有限公司 上传时间:2019-12-02 08:56
    目前全国面临的一大挑战就是能源和环境问题,现在凸现了解决这一问题的紧迫性和重要性。沧州市政府已下决心改变沧州以煤为主的能源结构,建立市场化的优质能源供应体系,坚持可持续发展战略,兼顾经济合理性,大力引进和发展清洁能源,加强高新技术在能源供应和消费领域的推广应用,提高能源利用效率;从而实现社会和经济的可持续发展,把沧州建设成资源节约型、环境友好性的清洁优美的现代化都市,使沧州的天更蓝、水更清、草更绿。
工程概述
沧州瑞鑫东风日产4S店是地源热泵中央空调的使用者,也是最大的受益者。该公司是一家集汽车销售、售后服务、配件供应、信息反馈为一体的沧州最大的4S店,总建筑面积为5000m2,实际供暖面积约为4200m2。有办公楼、展厅,维修车间、职工宿舍等建筑组成。2010年以前原系统夏季采用原始的空气源空调供冷,冬季供暖采用燃煤锅炉,为了解决价格昂贵的费用,瑞鑫汽贸公司领导决定将原来的燃煤锅炉系统改为地源热泵供热及制冷系统。
系统方案及依据介绍
    本工程采用垂直埋管式的地源热泵系统来提供建筑的冬季供暖和夏季制冷,本项目根据瑞鑫汽贸实际情况,综合考虑各负荷的特点,选择清华同方SGHP300L型螺杆式地源热泵机组一台。末端采用风机盘管系统。
    本工程依据标准规范为技术发展的基础《地源热泵系统工程技术规范》{GB 50366—2005}{2009年改版}此规范全面涵盖了地源热泵系统工程的相关方面,有效地指导行业发展。
室外换热孔设计
为了确切了解换热孔区域的地质情况,泊头市永安地源热泵推广中心在换热孔区域内钻凿了一口试验井并做了岩土热响应试验,对项目区内进行了地质勘察。并根据测井资料以及区域地质,水文条件情况,进行室外换热井的设计。本项目钻凿室外换热孔105个,孔径为180mm,单孔深度100m。每孔下入2根DN32换热管(单U管)管材为HDPE100管,承压1.6MPa,孔间距为4M,采用正方形布置。总占地面积约为1680平方米。换热孔之间的水平连接管道采用直埋的方式,埋设深度为地面以下1.8m。管材为HDPE100管,承压1.0MPa,换热主管采用同程、变流量设计的方式。所有换热孔内的换热管都并联汇合到主管,经分集水器与机房联接。 
产品优势
  与燃气和燃油锅炉系统相比,沧州瑞鑫汽贸4S店采用地源热泵系统来实现4S店供暖制冷效果省去了储油设备和燃气管变流量道的敷设,若是燃煤锅炉系统则可以省去锅炉房及与之配套的煤场和渣场,而夏季制冷时则可以省去冷却塔所占面积,大大减少了机房的占地面积,节约了土地资源,产生附加经济效益,并改善了建筑物的外部形象,提高了建筑物的使用率。并且热泵系统在冬季供热时省去了锅炉房系统,没有燃烧过程,无燃烧设备,避免了有害烟尘和有害物质的排放,从而不存在爆炸、燃烧的隐患。热泵机组运行安全、可靠、稳定,几乎不受天气及环境温度变化的影响,符合环保理念。在达到相同效果的时候,运行费用也大大降低。热泵机组运行安全、可靠、稳定,几乎不受天气及环境温度变化的影响,符合环保理念。在达到相同效果的同时,运行费用也大大降低。
地温一年四季基本稳定,使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率。冬季,投入1kW电能,可以得到4kW左右的热能;夏季,投入1kW的电能,可以得到5kW以上的冷量。系统的高效率,压缩机的低能耗,使运行费用大幅减少,只有传统方式的2/3。热泵系统之所以节能,很重要的一点就是换热器位置的设置,传统的空调系统中,不管是水冷或风冷,其换热器对建筑立面造型均起一定的破坏作用。水冷换热器须配置冷却塔,且必须置于大气中,风冷机组也一样,都要暴露于建筑物之上的大气之中,这难免要对建筑立面造型造成不好的影响。风冷换热器和水冷换热器的换热环境均为大气,和大气换热不可避免地受到环境条件变化的影响。在夏季,当室外温度达到40 ℃时,由于换热效率的降低,主机的制冷量将下降20 %~40 %;在冬季,当室外温度下降到- 10 ℃时,供热量将下降到15 %~30 %,而且要反复地冲霜来保证机组的正常运行。而对于地源热泵机组来讲,换热过程是和大地来完成的,换热对象是1.5 m以下的地层,其初始温度大约等于年平均气温,一般在14~16 ℃左右,基本不受外界环境的影响。众所周知,普通空调对环境的影响是不言而喻的,它不仅对大气臭氧层造成严重破坏。夏季,风冷机组将废热排入大气,使室外温度升高,还将水蒸气带入大气中;冬季,风冷机组吸收大气环境中的热量,导致恶劣的大气环境更加恶劣。因此,要保证空调运行对环境不产生任何影响,必须要改变换热对象,即不与大气换热,而变成与大地换热。在换热过程中,地下换热器在夏季将多余的热量排到大地中,在冬季又将热量取回,以达到冬夏散热量平衡,达到制冷和供暖的目的。
社会效益
此项目运行费用比以往的燃煤费每年节省30%以上,每年减少二氧化碳排放量为80.7吨。该项目的成功运行,为沧州缺水区域及特殊地址构造地区成功推广应用地源热泵技术打下良好的基础。从工程实践上来讲具有深远的意义。经过六年的运行证明,系统运行可靠、效果良好,极大的方便了用户,保护了环境,收到了良好的经济效益和社会效益。对将来在沧州地区乃至全省推广地源热泵空调系统起到示范工程的作用。
 
 
结束语
    我们将以推动环保事业为己任,用我们卓越的经营理念,追求完美的企业精神,雷厉风行的工作作风,致力于清洁能源的开发和利用。就各地区的实际情况,扎实推进我国地源热泵系统,为我国建设节约型社会、开展降耗减排做出更大的贡献。
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作    者:冯敬桥
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