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地源热泵

pd-04

蓄能式地源热泵空调

大温差蓄能式地源热泵系统,所有空调负荷均由地源热泵主机、蓄能设备提供。
大温差蓄能式地源热泵空调系统有如下的特点:
1) 采用节能环保的地源热泵技术
地源热泵技术是可再生能源的开发和利用技术,可以将低位能源搬运到高位能源的技术,它可以大量利用自然界可再生的能源,如地下埋管、地热水、地下埋管、江河湖水、工业废水等其中储存的大量低位的能源,通过少量的电能,将其转化成高位的能源供我们使用,其能效转化比可达到4:1,即消耗1kWh 的电能可以得到4kWh 的热量,其中另外3kWh 的热量来自免费的能源。采用地源热泵技术,可以通过输入少量的电能,提取地球地下埋管中所储存的大量低位的能源,将其转化成高位的能源供给空调系统使用,从而降低用户的能源使用费用。
2) 采用蓄能式空调系统,以显著降低运行费用
蓄能式空调技术,即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期,采用热泵机组制冷或制热运行,使蓄能介质蓄得能量,将能量储存起来。在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰期,把储存的冷热量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。由于电力部门实行峰、谷分时电价政策,所以蓄能中央空调合理利用谷段低价电力,与常规中央空调系统相比,运行费用大大降低,经济效益显著。且分时电价差值愈大,得益愈多。
由于全年机组满负荷的天数占整个使用空调天数的比例很小,不到10%。因此,采用蓄能技术后,在部分负荷时,可以采用蓄能装置供冷供热;在满负荷时,利用蓄能装置为主,热泵机组为辅的联合方式供冷供热。采用这样的系统,可降低热泵主机容量和地下换热系统的装机容量,提高热泵设备的利用率。
3) 大温差小流量的空调水系统
采用大温差冷热水输送方式,冷热水系统的输送能效比符合《公共建筑节能设计标准》相关规定。采用8℃的大温差系统,较5℃常规系统的ER值可以降低30%左右。
采用冷水小流量大温差运行,可以节约系统的循环水量,冷冻水泵和冷冻水管道的型号规格相应地需要减小,相应减少水泵的扬程及运行费用,使管道、输送设备和处理设备等型号和尺寸相应减少,节省了空调系统的一次投资和运行费用。
大温差冷水系统用水泵的相似理论进行分析,当冷水供回水温差增大一倍时,冷却水泵的运行能耗减少68.5%。
4) 对于公共性质建筑物的部分负荷时一般都比较小,采用机组直接供应会导致机组效率低下和频繁启动的现象。在这一系统中,当部分负荷且用电低谷期时,热泵主机可不卸载满负荷运行,将多余的冷(热)量储存在蓄能设备中,使得部分负荷和部分空间利用时不降低能源利用效率。满负荷运行的比例增大,从而提高了制冷设备COP值和制冷机组的经常运行效率,热泵机组工作状态稳定,提高了设备利用率并延长机组的使用寿命。
5)空调造价更经济,占地面积更小
地源热泵结合蓄能系统与地源热泵系统相比较,由于热泵主机容量、热泵机房的配电容量大大小于常规热泵系统,使得地下部分的容量也相应减少占地面积,即可减少30%左右地埋井个数,空调系统造价上也会很经济。
由于蓄能空调系统具有储存能量的能力,故热泵机组无需按照峰值负荷进行选型,制冷主机容量和装设功率大大小于常规空调系统。
同时可相应减少电力高压侧和低压侧设施容量,降低电力设施设备的建设和增容费用。
通过以上的分析,可以看出采用热泵结合蓄能方式,较其他任何系统在运行费用上都有相当的优势,经唐山本地实际运行测量,大温差蓄能式地源热泵系统采暖与供冷运行费用在16-20元/平方米之间,一般地源热泵系统运行费在30-40元/平方米之间,以1万平方米计算年可节约运行费用14-24万元,节约效果显著。

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