地热热泵供暖技术

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1、第一章地热热泵供暖技术目录1技术介绍12供暖系统介绍22.1工程概况22.2资源条件简述22.3设计方案简述22.3.1地热井情况22.3.2地热热泵供暖能力32.3.3燃气锅炉调峰33可行性分析43.1技术可行性43.2经济可行性43.2.1能耗情况*43.2.2基本假设43.2.3节能量*43.2.4投资费用*53.2.5投资回收期54社会环境效益分析64.1社会效益64.2环境效益65参考资料6技术介绍地热热泵供暖是集地热井的钻凿、地热水回灌、热能梯级利用、热泵对地热尾水进行热能回收等为一体的综合系统。利用水源，通过少量的电能输入，采用

2、热泵原理，实现低位热能向高位热能转移的技术。地热是人类的宝贵资源，只有最大限度利用地热，才能取得较高的经济效益。为此，一般地热供热系统中，地热水除了直接或间接换热应用外，其低温尾水中的热量还可通过水源热泵将水温提高后再加以利用，实现地热水的梯级利用。梯级利用的合理性直接影响到地热供热的经济性。地热供热系统原理：地热水经抽水泵提升后，经板式换热器换热，直接提供采暖用户，其低温尾水经水源热泵升温后再供给釆暖用户；地热水经水处理后可直接提供用户洗浴。1供暖系统介绍1.1工程概况木章调研的供暖系统为北苑家园地热热泵供暖系统。如表1所示为该供暖系统基本

3、情况。表1.供热系统基本情况调研*项目单位数据图片编号名称北苑家园图片1地址亚运村北约3公里总供暖面积75m260建筑物性质住宅换热介质热水地热井眼6图片31.2资源条件简述北苑地区由于有黄庄■高丽营断裂穿过，断裂两盘的热储层及其深度有较大差异。经计算，该区热储层地热水总储量为3.7亿立方米，蕴涵热量8.75xlO,3kJ,年可开采地热水量为259万立方米，年可利用热量为5.29xlOHkJo断裂北西盘：沙井6眼，井深2418米，每天出水量3000多吨，出水温度为70°C；断裂南东盘：京热94井，井深3610米，每天出水2000多吨，出水温度

4、72°C。1.3设计方案简述北苑家园包括六区，建筑而积48万平方米，公建区32万平方米，均采用地热结合热泵负担基础负荷，燃气锅炉负担尖峰负荷。生活热水由地热尾水，经处理后供给。公建区夏季空调利用热泵结合冷却塔实现。1.3.1地热井情况北苑地区拟钻凿热井10眼，其中6眼为抽水井，岀水量为2000n?/d,出水温度为70°C。地热水采用梯级利用，一级地热水6TC,经一级板换换热，一级地热尾水温度为45°C,二次水为供暖用循坏水。二级地热尾水一部分经水处理后作为生活热水，另一部分经二级板换，二次水为水源热泵的低温热源。地热供回灌井地热井热原理见图1

5、所示。图1地热供热原理图1.3.2地热热泵供暖能力经计算，选用水源热泵情况如表2所示。表2.热泵基本情况调研*项目单位数据图片编号数量台26图片4单台制热量kW826.8供水温度°C55回水温度45电功率kW239.51.3.3燃气锅炉调峰燃气锅炉承担尖峰负荷为13.02MW，调峰范围为住宅及配套建筑，在原小区锅炉房增设一台15MW的天然气锅炉即可。调峰方式：一级、二级板换的二次水及热泵冷凝器循环水混合后作为采暖循环水，温度为55°C,当基础负荷不能满足实际负荷时，由原燃气锅炉承担，通过板式换热器加热循环水不小于60°C。1可行性分析2.1技

6、术可行性热泵技术已经是一项成熟技术，在使用中无问题。2.2经济可行性2.2.1能耗情况*2004年9月1日〜2005年3月21日，总计试运行采暖面积为171745.8平方米。具体能耗情况如附表2所示。表3所示为能耗汇总表。表3.能耗汇总表面积(m2)采暖能耗费用(元)单位面积费用(7C/m2)热水能耗费用(元)单位面积费用(%/m2)2004〜2005171745.81030350.66185085.11.1注：电价0.68元/kWh,燃气费用1.95RMB/m3自来水价6元/nA2.2.2基本假设表4.计算中假设数据天然气天然气的低位发热值

7、，GJ/m3Hgas0.035CO2排放系数tonsCO2/GJCC)2,gas0.055煤煤低位热值GJ/kgUcoal0.022含硫量%Scoal1.0SO2排放系数kg/GJSC)2.coal0.909CO2排放系数tonsCO2/GJCC)2,coal0.095烟尘排放系数kg/GJDcoal0.3002.2.3节能量*如果同样的供暖面积使用燃气锅炉供暖，则能耗计算如表4所示。表中单方能耗按照北京市统计的平均值计算。表5.能耗比较表项目总电耗(kWh)单方电耗(kWh/m2)总水耗(kg)单方水耗(kg/m2)燃气耗量(n?)单方气耗

8、(ms/m2)北京市平均能耗580119.13.3815266293.3388.92747932.816使用热泵能耗8374684.8830820001825375