地热梯级利用联合地源热泵地面辐射供暖系统.docVIP

地热梯级利用联合地源热泵地面辐射供暖系统 山东宏力空调设备有限公司 赵海国 摘要：通过对德州信誉·新湖春天住宅小区地热梯级利用联合地源热泵系统在地面辐射供暖工程中的应用分析，阐述了地热梯级利用联合地源热泵技术在供暖工程中的应用方式、系统的优异性能和显著的节能减排效果，说明了在有条件的地区推广的可行性 关键词：地热梯级利用；地源热泵；节能；减排；地面辐射供暖 工程概况 本工程为可再生能源在建筑中应用示范项目，项目位于德州市中心，新湖风景区及中心广场南，北临东风路，西临新湖南路。建筑性质为商品住宅，主要功能满足业主居住生活的需要。住宅包括起居室、卧室、厨房、餐厅、工人房、卫生间、储藏室、阳台、电梯、楼梯等。该项目中还设有地下车库、游泳馆、会所、健身、休闲、娱乐、医疗、物业等设施。 总用地面积为 25000m2 ，其中第一期用地11000 m2，第二期用地14000 m2。总建筑面积为136600 m2，其中第一期建筑面积63000m2，第二期建筑面积73600 m2。使用地热及地源热泵系统供暖的工程包括所有住宅和部分公共建筑，同时辅助制取一定温度的卫生热水，并为游泳池水保温提供热量。两期工程均含有高层建筑，高度为106m,供暖系统采用高、低分区，高区设计供暖面积为48955.6 m2，低区设计供暖面积为47845.4 m2。公建部分面积为2000m2。 负荷计算 2.1 建筑热负荷 本工程按节能率65%设计：单位热负荷取30w/m2,另公建筑部分按90W/m2。则低区总热负荷为47845.4 m2×0.03kW/m2+2000m2×0.09kW/m2=1616kw，高区总热负荷为48955.6 m2×30w/m2=1469kw。 2.2游泳池热负荷 游泳池面积为25×17=425m2,水面蒸发损失的热量 Qz=αу (0.0174 vf +0.0229)(Pb-Pq)F×760/B =4.187*585*(0.0174*0.5+0.0229)*(18.7-9.3)*425*760/768 =305996(Kj/h)=85kw 式中：Qx--游泳池水表面蒸发损失的热量（kJ/h）； 　　　　　α--热量换算系数，α＝4.1868 kJ /kcal； 　　　　　у--与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（kcal/kg）； 　　　　　vf --游泳池水面上的风速（m/s），一般按下列规定采用：室内游泳池 　　　　　vf ＝0.2~0.5 m/s；露天游泳池vf ＝2~3 m/s； 　　　　　Pb--与游泳池水温相等的饱和空气的水蒸汽分压力（mmHg）； 　　　　　Pq--游泳池的环境空气的水蒸汽压力（mmHg）； 　　　　　F--游泳池的水表面面积（m2）； 　　　　　B--当地的大气压力（mmHg）。 其它热损失可按水面蒸发损失的热量20%计算， 则总热损失为85×1.2=102kw 2.3卫生热水热负荷 因为本系统还设计了太阳能卫生热水系统，地热系统仅补充提供部分热负荷，其热量由现有地热资源满足建筑热负荷后剩余部分热量供应卫生热水 地热资源条件 根据本地水利志记载，德州地区：市区每年12月、1月、2月、3月降水量仅为3.9`～9.9mm/月，全年平均583.9mm。全年平均径流49.3mm，年最少时仅为0.27mm，属贫水干旱区。此外本工程周围均为多层建筑群，一旦超采或回灌不足，会造成建筑地面沉降，后果严重。而根据《山东省德州市城区地热资源详查》工作中，巳探明深层地热资源量为：1.062×109m3，可采资源量8.322×106m3/a，每年可提取热量1.466×1017J，折合热能46.48MW。地热热储温度为56℃左右。达到中型地热田规模，具有良好的开发利用空间。 系统设计 4.1主要设备配置 4.1.1根据工程负荷进行计算，1860.8kw,高于低区供暖热负荷，剩余部分热量（245KW）4.2辅机配置 4.2.1地下水系统设置台旋流式除砂器，对地下水进行除砂过滤，防止损坏采暖设备及水系统堵塞； 4.2.2两采暖水系统设一，对整个采暖水系统的水进行处理，防止水系统结垢及锈蚀。4.2.3循环水泵与热泵主机及室内形成闭式循环 1 地源热泵机组 SM-125Q(R) 台 3 2 旋流除砂器 HLCS-100 台 1 3 一级板式换热器 M10-BFM，S=23.28m2 Q=1100KW, 1.6MPa 台 2 4 二级板式换热器 M10-BFM，S=17.52m2 Q=1100KW, 1.0MPa 台 2 5 卫生热水板式换热器 M10-BFM，S=8.16m2 Q=183KW, 1.6MPa 台 2 6 低区空调循环泵 FLG100-200B/2/15 Q=80m3/h,H=38