最新地源热泵供热制冷节能环保系统PPT课件

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1、地源热泵供热制冷节能环地源热泵供热制冷节能环保系统保系统l生生活活热热水水 南南方方气气候候潮潮湿湿、冬冬季季气气温温变变化化大大（经经常常在在10-2010-20间间变变化化）、夏夏季季炎炎热热，因因此此，洗洗澡澡用用的的生生活活热热水水成为南方人的生活必须成为南方人的生活必须 ；l夏夏季季空空调调制制冷冷 南南方方夏夏季季炎炎热热，制制冷冷空空调调已已成成为为城城市市家家庭庭和办公的基本设施和办公的基本设施 ；l冬冬季季采采暖暖 1616是是人人体体对对寒寒冷冷忍忍受受程程度度的的一一个个界界限限，南南方方冬季绝大多数地方的气温都会降至冬季绝大多数地方的气温都会降至1616以下。以下。（1

2、 1）南方对供热制冷的需求特点）南方对供热制冷的需求特点 （2 2）农业消费需求特点）农业消费需求特点 需要温控的农业大棚、禽舍、鱼池等需求越来越旺。利需要温控的农业大棚、禽舍、鱼池等需求越来越旺。利用地源热泵技术，可以为现代农业提供价廉质优的温控系统用地源热泵技术，可以为现代农业提供价廉质优的温控系统 一、意义和必要性一、意义和必要性 二、地源热泵系统的一般形式二、地源热泵系统的一般形式 地源热泵系统的特点及优势地源热泵系统的特点及优势 1 1、可再生能源利用形式、可再生能源利用形式 地表浅层收集了地表浅层收集了47%的太阳能量，它利用地表浅层的可的太阳能量，它利用地表浅层的可再生能源，符合

3、可持续发展的战略要求。再生能源，符合可持续发展的战略要求。2 2、高效节能、高效节能 制热系数高达制热系数高达3.53.54.54.5，而锅炉仅为，而锅炉仅为0.70.70.90.9，可比锅，可比锅炉节省炉节省70%70%以上的能源和以上的能源和40%40%60%60%运行费用；制冷时要比普通运行费用；制冷时要比普通空调节能空调节能30%30%左右。左右。3 3、美观、美观 传统空调系统的换热器置于室外，破坏建筑的外观；而传统空调系统的换热器置于室外，破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下，保持建筑物外观的完美。地源热泵把换热器埋于地下，保持建筑物外观的完美。地源热泵系统的特点及优势地源热

4、泵系统的特点及优势 4 4、保护环境、保护环境 设备的运行没有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，没有设备的运行没有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，没有地下水位下降、地面沉降和开凿回灌井等问题，是真正的绿地下水位下降、地面沉降和开凿回灌井等问题，是真正的绿色环保能源利用方式。色环保能源利用方式。5 5、多功能、系统控制和管理方便、多功能、系统控制和管理方便 套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统。和生活热水加热的三套装置或系统。6 6、寿命长、寿命长 普通空调寿命一般在普通空调寿命一般在1515年左右，而地源热泵的地下

5、换热年左右，而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰性材料，埋地寿命至少器由于采用高强度惰性材料，埋地寿命至少5050年。年。建建设设部部启启动动可可再再生生能能源源行行动动计计划划。主主要要是是：太太阳阳能能屋屋顶顶计计划划和和浅浅层层地地热热能利用计划。能利用计划。20062006年年是是开开展展示示范范的的第第一一年年，第第一一批批下下达达的的2525个个项项目目资资金金共共1036810368万万元元，占占首首批批可可再再生生能能源源建建筑筑应应用用示范项目补贴预算的示范项目补贴预算的50%50%。这这是是一一个个显显著著的的政政策策信信号号，政政府府投投入入带带动动若若干干倍倍的的社社

6、会会资资金金，从从而而强强力力拉拉动动新新能能源源在在建建筑筑领领域域的的应应用用，推推动动国国家家节节能能、环环保保战战略目标的尽早实现。略目标的尽早实现。（1 1）地表）地表(下下)水源方式水源方式我国实施地源热泵工程主要有两大类 利利用用河河水水、湖湖水水、地地下下水水为为冷冷源源或或热热源源，换换热效率高热效率高,初期投资成本较低。初期投资成本较低。广广西西河河流流数数量量多多，大大多多数数城城市市（镇镇）临临江江而而建。地下水也相当丰富，全区有建。地下水也相当丰富，全区有600600多条地下河。多条地下河。土土壤壤换换热热器器以以垂垂直直埋埋管管居居多多。广广西西雨雨水水充充足足，绝

7、绝大大多多数数城城镇镇地地下下水水位位较较高高，富富水水土土壤壤比比例例大大，土土壤壤的的水水对对流流传传热热起起重重要要作作用用，为为土土壤壤换换热热式式地地源源热热泵泵系系统统应应用用提提供供了了得得天天独独厚厚的的条条件件。一一般般土土壤壤换换热热井井20-3020-30米米，换换热热效效果果就就很很明明显显。1010口口土土壤壤换换热热井井就就可可获获得得约约2020千瓦的热量（或冷量）。千瓦的热量（或冷量）。而北方干性土壤垂直埋管深度一般要超过而北方干性土壤垂直埋管深度一般要超过6060米，米，而换热量则一般小于而换热量则一般小于50W/m50W/m我国实施地源热泵工程主要有两大类（

8、2 2）土壤换热器的闭式系统）土壤换热器的闭式系统 夏夏季季采采用用供供冷冷的的冷冷凝凝热热制制热热水水，制制热热水水不耗电能，实现冷热联供，能效比不耗电能，实现冷热联供，能效比1 1：7 7；冬冬季季制制热热水水时时热热泵泵的的低低温温热热源源为为土土壤壤源。源。三、不同建筑类型冷热需求情况分析三、不同建筑类型冷热需求情况分析（1 1）对对需需同同时时供供冷冷和和供供热热水水的的酒酒店店、或或以以供供热热水水为为主主的的学学生生公公寓寓（民民用用住住宅宅）和和短短时供冷的食堂（餐厅）时供冷的食堂（餐厅）（2 2）浅层地热能）浅层地热能+太阳能耦合系统太阳能耦合系统 对对一一些些已已安安装装了

9、了太太阳阳能能的的系系统统进进行行改改造造，解解决决其其冬冬天天耗耗电电（或或耗耗油油）大大的的问问题题，技技术术关关键键是是太太阳阳能能集集热热器器与与土土壤壤换换热热器器合合理理耦耦合合的的问问题题，如如太太阳阳能能的的被被动动利利用用与与浅浅层层地地热热能能的的主主动动利利用用的匹配和智能控制。的匹配和智能控制。我我们们已已获获得得实实用用新新型型专专利利“太太阳阳能能-地地源源热泵空调热水设备热泵空调热水设备”（专利号（专利号ZL200320101152.8ZL200320101152.8）三、不同建筑类型冷热需求情况分析三、不同建筑类型冷热需求情况分析 已已完完成成的的广广东东工工业

10、业大大学学龙龙洞洞校校区区学学生生公公寓寓地地源源热热泵泵-太太阳阳能能-冷冷却却塔塔耦耦合合的的热热水示范工程水示范工程（改改造造原原有有的的太太阳阳能能+燃油锅炉系统）燃油锅炉系统）（3 3）对对于于夏夏热热冬冬暖暖地地区区，一一般般供供冷冷负负荷荷大于采暖负荷大于采暖负荷50%50%以上。以上。冬冬季季采采暖暖时时热热泵泵的的低低温温热热源源为为土土壤壤热热源源，土土壤换热器按冬季采暖负荷匹配。壤换热器按冬季采暖负荷匹配。夏夏季季制制冷冷通通过过土土壤壤换换热热器器与与冷冷却却塔塔散散热热，可可减减少少土土壤壤换换热热器器的的埋埋管管长长度度，减减少少土土壤壤换换热热器器的的投资和埋管所

11、需占用的土地面积。投资和埋管所需占用的土地面积。需需要要解解决决建建筑筑冷冷热热负负荷荷与与土土壤壤换换热热的的平平衡衡问问题，对土壤换热器与冷却塔进行合理匹配。题，对土壤换热器与冷却塔进行合理匹配。三、不同建筑类型冷热需求情况分析三、不同建筑类型冷热需求情况分析系系统统验验收收太阳能集热太阳能集热蒸发器设计蒸发器设计热泵设计热泵设计自动控制自动控制设计设计用用户户冷冷热热负负荷荷地地层层结结构构理论理论模型模型实验实验模型模型设设备备制制造造系统系统集成集成安装安装试试营营运运土壤换热器土壤换热器设计设计技术路线流程图技术路线流程图四、地源热泵系统设计四、地源热泵系统设计产品系列产品系列宾馆

12、宾馆医院医院小区小区家庭家庭用户用户学校学校部队部队农业农业大棚大棚养殖养殖地源热泵地源热泵空调空调-热水设备热水设备GXDKYRB30-A地源热泵地源热泵热水设备热水设备GXDKYRB15-A地源热泵地源热泵-太阳能太阳能空调空调-热水设备热水设备GXDKYRB3-A地源热泵地源热泵温控设备温控设备GXDKYRB20-A8 8万大卡制冷（热）为一标准台套万大卡制冷（热）为一标准台套 注意三个现象：注意三个现象：不该用的地方在用；不该用的地方在用；不懂技术的人在安装；不懂技术的人在安装；不懂运行的人在运行。不懂运行的人在运行。五、五、广西大学广西大学-技术特点与优势技术特点与优势项项目目关关键

13、键技技术术：适适合合亚亚热热带带资资源源条条件件的的土土壤壤换换热热器器设设计计以及系统的科学集成。以及系统的科学集成。自主创新技术：自主创新技术：v富水土壤垂直浅埋管换热器设计技术富水土壤垂直浅埋管换热器设计技术v多种可再生能源能源互补利用的系统优化匹配技术多种可再生能源能源互补利用的系统优化匹配技术v冷热联供热量多级分流技术冷热联供热量多级分流技术v系统自动控制技术系统自动控制技术 技术成果水平技术成果水平v20052005年年3 3月月，广广西西大大学学完完成成的的“亚亚热热带带及及温温带带地地区区地地源源热热泵泵供供热热制制冷冷节节能能系系统统技技术术研研发发”科科技技项项目目通通过过

14、了了广广西西科科技技厅厅组组织的技术鉴定。（成果登记号织的技术鉴定。（成果登记号200568003200568003）v专专家家的的鉴鉴定定意意见见为为：项项目目针针对对亚亚热热带带及及温温带带地地区区在在利利用用浅浅层层埋管技术、优化埋地换热器及系统节能方面达到国内领先水平。埋管技术、优化埋地换热器及系统节能方面达到国内领先水平。v产产品品质质量量检检测测单单位位经经国国家家空空调调设设备备质质量量监监督督检检验验中中心心现现场场检检测测，机机组组制制热热水水工工况况的的能能效效系系数数COPCOP达达4.54.5，系系统统的的能能效效系系数数COPCOP达达4.04.0，换热量大于，换热量

15、大于6060w/mw/m。知识产权情况知识产权情况 课题组已申请地源热泵相关设备发明专利1项，实用新型专利2项，发明专利“多功能地源热泵烘干设备”已通过初审（申请号：200510032803.6）。“太阳能-地源热泵空调热水设备”（专利号：ZL200320101152.8）和“多用途节能型热泵孵化机”（专利号：L03246721.4），已经获得国家实用新型专利。自主开发技术之一：自主开发技术之一：富水土壤垂直浅埋管换热器设计技术富水土壤垂直浅埋管换热器设计技术 根根据据南南方方地地区区土土壤壤地地下下水水位位高高、含含水水量量丰丰富富、液液相相对对流流传传热热起起重重要要作作用用的的特特性性，

16、提提出出富富水水土土壤壤换换热热器器的的设设计计理理论论和和方方法法，实实施施垂垂直直U U型型管管的的浅浅埋埋技技术术方方案案。使使土土壤壤换换热热器器投投资资比比干性土壤减少干性土壤减少30%30%以上。以上。如如南南宁宁市市三三中中的的地地源源热热泵泵系系统统，在在埋埋管管深深度度3232米米时时，获获得得66w/m66w/m的的换换热热量量，地地源源热热泵泵机机组组制制热热水水工工况况的的性性能能系系数数4.54.5，制热水与电锅炉比节能制热水与电锅炉比节能70%70%以上。以上。地源热泵系统设计软件 采采采采用用用用浅浅浅浅层层层层地地地地热热热热能能能能-太太太太阳阳阳阳能能能能耦

17、耦耦耦合合合合的的的的冷冷冷冷热热热热联联联联供供供供系系系系统统统统设设设设计计计计软软软软件件件件，包包包包括括括括土土土土壤壤壤壤换换换换热热热热器器器器、冷冷冷冷却却却却塔塔塔塔、太太太太阳阳阳阳能能能能集集集集热热热热器器器器的的的的换换换换热热热热量量量量计计计计算算算算；系系系系统统统统匹匹匹匹配配配配；系系系系统统统统自自自自动动动动控制设计；复合型系统的经济性评价等模块控制设计；复合型系统的经济性评价等模块控制设计；复合型系统的经济性评价等模块控制设计；复合型系统的经济性评价等模块。自主开发技术之二：自主开发技术之二：南南方方气气候候一一年年中中约约有有一一半半以以上上天天数

18、数的的环环境境温温度度高高于于2020，冬季又有一半以上天数的环境温度高于冬季又有一半以上天数的环境温度高于1212。充充分分利利用用南南方方暖暖气气候候优优势势，实实现现土土壤壤源源、空空气气源源、太太阳阳能能多多种种可可再再生生能能源源间间歇歇或或互互补补利利用用的的系系统统优优化化匹匹配配，避避免了由于过度取热，出现系统效率下降的问题。免了由于过度取热，出现系统效率下降的问题。多种可再生能源能源互补利用多种可再生能源能源互补利用的系统优化匹配技术的系统优化匹配技术自主开发技术之三：自主开发技术之三：冷热联供热量多级分流技术冷热联供热量多级分流技术 冷冷热热联联供供工工况况实实现现热热量量

19、多多级级分分流流技技术术。将将制制冷冷产产生生的的热热量量用用于于制制热热水水、向向土土壤壤和和冷冷却却塔塔散散热热，空空调调工工况况制制热热水水不不耗耗能能，大大大大提提高高了了能能源源利利用用率率，并并减减少少了了制制冷冷所所需需的埋地盘管长度，降低了系统的初期投资。的埋地盘管长度，降低了系统的初期投资。实实现现系系统统运运行行参参数数实实时时数数字字显显示示，配配置置远远程程控控制制接接口口，可实现远程控制。可实现远程控制。自主开发技术之四：自主开发技术之四：系统自动控制技术系统自动控制技术 自主开发技术之五：自主开发技术之五：一机多用，投资运行成本低一机多用，投资运行成本低 一一套套系

20、系统统实实现现供供冷冷、采采暖暖和和供供热热水水多多重重功功效效。系系统统投投资资在在2-42-4年年内内从从节节省省的的能能源源开开支支中中回回收收，以以后后便便进进入入低低成成本本运运行行状状态态，用用户户满满意意认可。认可。方案方案每年运行费每年运行费用（万元）用（万元）平均每人每天平均每人每天热水费用（元）热水费用（元）采用地源热泵制热水每年节采用地源热泵制热水每年节约费用比较约费用比较 燃油锅炉燃油锅炉118.10.76方案方案比方案比方案节约节约82.282.2万元万元;比方案比方案节约节约102.6102.6万元万元;比方案比方案节约节约20.820.8万元万元;比方案比方案节约

21、节约33.333.3万元。万元。方案方案比方案比方案节约节约69.6%;69.6%;比方案比方案节约节约74.1%;74.1%;比方案比方案节约节约36.7%;36.7%;比方案比方案节约节约48.1%48.1%。电热锅炉电热锅炉138.50.89空气源热泵空气源热泵56.70.36太太阳阳能能+电电热锅炉热锅炉69.20.44地源热泵地源热泵35.90.23六、经济效益六、经济效益(5000(5000人学生公寓人学生公寓)同同时时，可可提提供供36003600平平方方米米的的空空调调冷冷量量，节节约约空空调调运运行行费费用用 9.68 9.68（万元），节省空调设备投资（万元），节省空调设备

22、投资 80 80多万元。多万元。广西大学行健文理学院广西大学行健文理学院学生公寓热水学生公寓热水-食堂空调地源热泵系统食堂空调地源热泵系统综合能效比达综合能效比达1:71:7以上以上安装地源热泵空安装地源热泵空调的学生餐厅调的学生餐厅 建设部工程质量司尚副司长、广西建设厅何总工考察建设部工程质量司尚副司长、广西建设厅何总工考察行健文理学院学生公寓热水行健文理学院学生公寓热水-食堂空调地源热泵系统食堂空调地源热泵系统方案方案每年运行费每年运行费用（万元）用（万元）平均每户平均每户每年热水每年热水费用（元）费用（元）平均每户每天平均每户每天热水费用（元）热水费用（元）采用地源热泵制热水每年采用地源

23、热泵制热水每年节约费用比较节约费用比较 电热锅炉电热锅炉59.315844.4方案方案比方案比方案节约节约51.651.6万元万元;比方案比方案节约节约46.946.9万元万元;比方案比方案节约节约1717万元万元;比方案比方案节约节约16.616.6万元。万元。方案方案比方案比方案节约节约87%;87%;比方案比方案节约节约85.9%;85.9%;比方案比方案节约节约68.3%;68.3%;比方案比方案节约节约68.3%68.3%。燃油锅炉燃油锅炉54.654.6144014404.0太太 阳阳 能能+电热锅炉电热锅炉24.724.76556551.8空空气气源源热热泵泵24.36441.8

24、地源热泵地源热泵7.77.72042040.56六、经济效益（六、经济效益（377377户住宅）户住宅）序号序号系统名称系统名称规模规模使用效果使用效果1 1南宁三中学生公寓地源热泵南宁三中学生公寓地源热泵生活热水系统生活热水系统364364个房间，个房间，26002600人住宿人住宿热泵功率热泵功率54kw54kw，电锅炉需功率，电锅炉需功率800kw800kw以上，比电锅炉节能以上，比电锅炉节能70%70%以上，最以上，最低能效比低能效比3.6183.618，每年节电，每年节电3030多万元。多万元。2 2南宁国际大酒店包厢空调和南宁国际大酒店包厢空调和中央热水系统中央热水系统450450

25、个个 房房 间间，2300m2300m2 2空调空调原原燃燃油油锅锅炉炉制制热热水水成成本本为为每每吨吨3333元元，现现约约为为6 6元元（每每吨吨热热水水6.86.8度度电电），每每年节约空调、热水费用年节约空调、热水费用120120万元以上万元以上3 3南南宁宁市市翔翔云云大大酒酒店店中中央央空空调调-热水工程热水工程200200套套 房房（三三星级星级）与原燃油锅炉比，每年节约热水、空与原燃油锅炉比，每年节约热水、空调费用调费用3030多万元，当年收回投资费用。多万元，当年收回投资费用。4 4广西大学研究生公寓地源热广西大学研究生公寓地源热泵热水系统泵热水系统9696个房间，住个房间，

26、住宿宿198198人人整栋楼的热泵功率仅为整栋楼的热泵功率仅为5.4kw5.4kw，每吨，每吨热水电费热水电费5-65-6元。元。5 5广西大学行健学院广西大学行健学院1313栋地源栋地源热泵热水系统热泵热水系统256256个房间，个房间，住宿住宿10241024人人人均每天耗电费人均每天耗电费0.230.23元。元。6 6广广西西职职业业技技术术学学院院学学生生公公寓寓热热水水-餐餐厅厅空空调调地地源源热热泵泵系系统统70007000人人住住宿宿，700m700m2 2空调空调与电锅炉比，每年节省与电锅炉比，每年节省100100多万元；多万元；与燃油锅炉比，每年节省与燃油锅炉比，每年节省50

27、50多万元。多万元。六、经济效益（典型工程）六、经济效益（典型工程）课课题题组组采采用用自自有有技技术术，目目前前已已成成功功实实施施了了多多项项与与冷冷却却塔塔联联合合运运行行的的混混合合式地源热泵、风源热泵工程：式地源热泵、风源热泵工程：安装地源热泵空调的节能建筑情况安装地源热泵空调的节能建筑情况七、国外应用七、国外应用建筑面积2200m2土壤井16口口建筑空间8000m3平均井深95m楼层数4层层总钻深1600m制冷功率84kw38w/m2埋管形式双双U型管型管制热功率93kw42w/m2井间距7m系统能效比：夏天系统能效比：夏天EER5.4EER5.4，节能，节能28%28%；冬天冬天

28、COP5.7COP5.7，节能，节能37%37%八、意大利的建筑节能策略八、意大利的建筑节能策略 欧欧盟盟制制定定了了能能效效标标识识，意意大大利利政政府府要要求求，20082008年年以以前前1000m1000m2 2以以上上的的建建筑筑要要有有能能效效标标识识；20102010年年所所有有建建筑筑都都要要有有能能效效标标识识。要要求求建建筑筑一一般般达达到到C C级级以以上上。给给建建筑筑发发放放白白色色证书。证书。欧盟建筑能耗占欧盟建筑能耗占40%40%，工业占，工业占17%17%，运输占，运输占43%43%；意大利建筑能耗占意大利建筑能耗占50%50%采采用用辐辐射射形形式式供供热热（

29、冷冷），低低温温供供热热（60 60 35 35 ），高温供冷高温供冷(510-15)(510-15)，节能，节能30%30%。每年建筑面积每年建筑面积2000万平方米万平方米浅层地热能应用面积浅层地热能应用面积300万平方米（按万平方米（按15%计算）计算）普通空调每天耗电普通空调每天耗电80万千瓦小时万千瓦小时地地源源热热泵泵空空调调/热水工程产值热水工程产值6亿元亿元增量投资增量投资(20%)1.2亿元亿元年节约标准煤年节约标准煤336000吨吨地地源源热热泵泵全全年年节节省省能能耗耗费费用用(平均节能平均节能40%，0.6元元/度度)5760万元万元年减少年减少CO2排量排量87360

30、0吨吨增量投入产出比增量投入产出比48%年减少年减少SO2排量排量8064吨吨广西浅层地热能应用广西浅层地热能应用达到达到“十一五十一五”目标的效果目标的效果广西浅层地热能应用广西浅层地热能应用采用地源热泵产热水的效果采用地源热泵产热水的效果 保保证证一一年年四四季季有有充充足足的的生生活活热热水水，与与电电加加热热相相比比，节节电电70%70%以以上上，大大概概1 1万万人人每每年年就就可可节节约约300300万万度度电电,按按广广西西的的平平均均民民用用电电价价，可可节节约约200200万万元元左左右右。一一次次性性投投入入，收益几十年收益几十年!因因此此，因因地地制制宜宜、有有序序开开发发广广西西的的浅浅层层地地热热能能（或或与与太太阳阳能能耦耦合合），是是解解决决建建筑筑制制冷冷采采暖暖空空调调、热热水水供供应应、温温控控农农业业用用能能的的经经济济途途径径，对对替替代代常常规规商商品品能能源源，改改善善能能源源结结构构，保保障障能能源源安安全全，建建设设资资源源节节约约型型、环环境境友友好好型型社社会会以以及及实实现现可可持持续续发发展具有重要战略意义。展具有重要战略意义。谢谢！谢谢！结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！43