的平衡设计,因此寿命达到小时普通双螺杆机组为
万小时。
使用单螺杆技术,压缩机的磨损程度大大降低。由于螺杆与
星轮为力的平衡设计,星轮表面为渗碳复合材料。因此可以
做到挤入式啮合无缝隙。冷媒喷射压缩部分保证星轮及螺
杆润滑及密封压缩机压缩部分无油润滑,且无需诸如油泵
贮油器油冷却器及油回收等复杂的油路系统。油系统及设
备维护维修量完全简化甚至省略。可最有效地避免螺杆机运
行时出现奔油现象,大大提高机组的可靠性。
压缩机转子与星轮受力小。机组能在高压缩比工况下运行,
适应能力更强。
由于螺杆与星轮为力的平衡设计,单螺杆机组噪音及振动为
同级热泵机组中最低,减少业主安装及消音投资。
单螺杆压缩机可实现大范围无级调节,能大大减少压缩机的
耗电量,尤其是长期处于部分负荷工况下的机组。
本方案选用台型号为单螺杆热泵机组,冬季热泵
机组可提供左右的热水,单台热泵机组最大供热能力为
,台热泵机组最大热量输出夏季热泵机组运行,
供应左右的冷水,单台热泵机组供冷能力为,台热泵
机组输出冷量,能够满足需求。
表型单螺杆式水源热泵机组性能参数表
工况
能量输出
冷冻液流量
冷却水流量
蒸发器压降
冷凝器压降
耗电量
制冷
制热
表设计负荷与选型设备容量对照表
面积热冷负荷设备容量机组台数
供暖
空调
浅层地热方案的论述
能源井数的确定
使用地源热泵供暖空调需要增加套地埋管换热系统。根据负
荷计算,该建筑冬季供暖负荷为,需要从地下换热器提取热
量为机组按考虑夏季空调负荷为,需要向
地下换热器释放热量为机组按考虑。建造地下能
源井作为热泵机组的热源和冷源,能源井深米,孔径,
间距米,地下换热器主要使用材料制作,采用双型管设计。
根据当地的地质情况实际经验及建筑物特点进行估算,冬季单位井
深换热率取考虑到地温恢复,单位井深换热率取较低值,可
使地下温度场保持基本稳定。,夏季单位井深换热率取。
冬季供暖时需要地下换热器能源井的数量
夏季空调时需要地下换热器能源井的数量
根据计算结果,总共需要能源井口。井位布臵见附图。
由于乌鲁木齐市冬季采暖与夏季空调的使用时间相差较多,就是
说冬季从土壤中取出的热量大于夏季向土壤中释放的热量,常年运行
会造成地下土壤温度逐年降低,影响系统供热运行。为解决此问题,
在系统设计时考虑在地埋管换热环路中加装燃气锅炉台,平衡冬季
和夏季的热量差,保证系统运行的可靠性。
在整个地埋管连接管路系统中安装汇管和分管系统,并加装调节
阀,来调节热交换液体的流动。垂直的埋管将与能够调节流量变化的
汇管组相连。通过以上工艺方法,可以达到并保证所有换热管道的循
环介质的均衡等量流动和热量交换,地下管路系统采用同程管路设
计。
按上述数据大致估算,地埋管换热器系统占地面积约为平
方米,水平管路在地面以下米,保证不影响地面绿化及道路,标高
图见图。
能源井
土壤
草坪
去热泵机房
图能源井制作标高图
系统原理图
系统流程图如图所示。
图系统流程图
三经济性分析
初投资概算
地源热泵系统
该系统末端装臵采用风机盘管系统。地源热泵系统初投资见表
。
表地源热泵系统初投资概算
设备型号数量耗电量单价总价
万元万元
主机房
热泵机组台
末端循环水泵台
地埋管循环水泵台
燃气锅炉台
锅炉用循环泵台
板式换热器台
定压补水系统
定压罐补水泵
控制系统
套
软化水装臵离子交换器台
软化水箱个
集分水器定做个
主机房管路管件阀件以及主机房
设备安装
万元
主机房电控系统
主机房小计
机房总电容量
地下能量交换系统
能源井钻孔管
材回填及施工水
电费
直径
深度
口万元口
水平管沟管材管件阀件及其安
装和保温
地下小计
末端装臵风机盘管
末端元
小计
末端风盘总电容量估算
总计万元
系统总用电容量
单价元
直燃型溴化锂系统参考方案
该系统冬夏季末端装臵均采用风机盘管系统。直燃型溴化锂机组
初投
总计万元
系统总用电容量
单价元
直燃型溴化锂系统参考方案
该系统冬夏季末端装臵均采用风机盘管系统。直燃型溴化锂机组
初投资见表。
表直燃式系统初投资概算
设备型号数量
耗电量
单价
总价
万元
主机房
溴化锂机组台元
循环水泵台万元台
主机房管路管件阀件水处理
设备以及主机房设备安装
主机房中央控制系统
板式换热器冬季用
主机房小计
散热部分
冷却塔
地下小计
末端装臵风机盘管
末端元
小计
总计万元
单价元
两种方案的初投资比较
项目地源热泵参考方案
系统总投资万元
节约初投资万元
从初投资分析来看,采用直燃型溴化锂机组空调供暖的初投资
成本较地源热泵供暖空调系统低。
运行费用概算
地源热泵系统
地源热泵系统运行费用见表。
表热泵系统运行费用表
季节项目计算公式费用万元
夏
季
主机运行费
循环水泵运行费
运行费合计
平方米费用元
冬
季
主机运行费
循环水泵运行费
运行费合计
平方米费用元
全年费用万元
折合平方米费用元
说明上表中供暖季为个月,空调季为个月,每天系统运行时间为
小时。电价按元度计,热泵机组的运行系数为,水泵的同时使用系
数为。
直燃型溴化锂系统
直燃型溴化锂系统运行费用见表。
表溴化锂系统运行费用表
季节项目计算公式费用万元
夏
季
主机运行费万元
循环水泵运行费万元
运行费合计万元
折合平方米费用元
冬
季
主机运行费万元
循环水泵运行费万元
运行费合计万元
折合平方米费用元
全年费用万元
折合平方米费用元
说明上表中供暖季为个月,空调季为个月,每天系统运行时间为
小时。电价按元度计,溴化锂机组的运行效率为,水泵的同时使用系
数为。燃气热值按照计。天然气价格按元。
两种方案的运行费用比较
表年运行费比较表
项目地源热泵参考方案
系统年运行费用万元
年节约费用万元
两种方案十年总费用比较
表十年总费用比较表
项目地源热泵参考方案
系统初投资万元
系统年运行费用万元
十年总费用万元
年节约费用万元
从经济分析来看,地源热泵系统初投资比溴化锂系统高,但其运
行费用大大低于溴化锂系统,其静态回收期为年。系统运行十年
时,项目有明显的收益。
四地源热泵系统与直燃型溴化锂系统比较的优越性
节能效果
地源热泵地源热泵利用较深的地层中在未受干扰的情况下常年
保持恒定的温度,远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度。
因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高此外,
冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中
的温度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用夏季通过热泵把建筑物
中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时在大地中蓄存热量以供冬
季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进步提
高了空调系统全年的能源利用效率。地源热泵机组的在制热状态
下可达左右,在制冷状态下可达左右。
直燃式溴化锂吸收式冷热水机组直燃型溴化锂吸收式冷热水机
组是种将溴化锂吸收式制冷机与燃油燃气锅炉结合起来的中央空
调主机。但直燃式溴化锂吸收式冷热水机组的制冷系数只有左右。
使用范围
地源热泵机多用,既可供暖,又可制冷,在制冷时产生的余
热还可提供生活生产热水。
直燃式溴化锂吸收式冷热水机组简称直燃虽然机具有
制冷采暖和生活热水三种功能,但生活热水的生产是以牺牲制冷量
或采暖量为代价的,并且系统较为复杂,生活热水的用量不稳定,导
致制冷量也不稳定,且制冷高峰时间与生活热水的使用高峰期相冲
突。如要满足同时使用要求,直燃式溴化锂吸收式冷热水机组机型必
须再选大号。直燃的能效比低值,只有在电
比较短缺,而油或燃气比较多的情况下被采用,南方地区只要无采
暖要求,则几乎不采用直燃机组。而北方主要是因为电量不足,且有
采暖要求,所以直燃型吸收式机组可以在北方地区使用。
可靠性
直燃机的效率在很大程度上取决于真空度,般真空泵运行
年后出力就下降,空调出水温度般上升至左右。因此在空调
设计中,如主机为吸收式机组,在设计和选取空调末端设备如风机
盘管和风柜时,般设备型号要比采用电能制冷机组时大个型号,
从而导致空调末端设备投资上升真空度下降不仅制冷
量下降,且产生严重的腐蚀问题,年后的维修量和维修费用较高。
而地源热泵机组不存在上述问题。
环保方面
地源热泵没有燃烧,不存在有烟尘等有害气体排放,
也不存在温室气体排放。另外地源热泵般采用工质,按照
蒙特利尔公约,工质在我国可使用至年,且使用工
质的制冷机完全可转用于环保工质。直燃机虽比燃煤和燃
油相比,污染物排放大为减少,但也有烟尘等有害气体
和温室气体排放。
设计和使用年限
地源热泵机组的公认寿命至少为年,地下换热器采用高密度
聚乙烯塑管,寿命长达年。
直燃机组包括各种型式的溴化锂吸收式制冷机长期运行后,冷
量会衰减,导致设备选型比设计大,其主要原因是高真空度的保
持和水侧的污垢及腐蚀。
高真空度的保持
溴化锂机组必须在高真空度下运行,真空度解决不好是冷量衰减
的重要原因,有人把真空比作溴化锂吸收式制冷机的第生命,真空
度高低实质上是机内不凝性气体被抽除多少的反映。
水侧污垢及腐蚀
目前溴化锂制冷机广泛采用敞开式包括供生活热水的系统的
循环冷却方式,它比直流式冷却节约用水,但长期循环使用后,因水中
些溶解物质的浓缩或散失尘土积累微生物滋长等原因,造成管
道及设备内污垢沉积,或对金属管道及设备发生腐蚀。无论是污垢沉
积还是发生腐蚀,对机组都是有害的,也是造成机组冷量衰减的重要
原因。影响水系统正常工作的原因主要有个,即水垢腐蚀及青苔
菌藻类粘附物。而年以后才有国产直燃机,所以现在谈
其设备寿命有多长还为时太早