盾安空调地源热泵方案书

目录

第一章水地源热泵系统简介 (2)

1、水地源热泵系统概述 (2)

1.1水地源热泵系统 (2)

1.2浅层低温地热—有巨大利用价值的可再生能源 (2)

1.3水地源热泵系统工作原理 (3)

1.4水地源热泵系统的特点 (4)

第二章盾安水地源热泵机组介绍 (7)

第三章水地源热泵系统技术优势 (15)

3.1与城市热力+分体空调供冷暖方式技术性能比较 (15)

3.2与燃煤锅炉+冷水机组供冷暖方式技术性能比较 (16)

3.3与燃气锅炉+冷水机组供冷暖方式技术性能比较 (17)

3.4与燃油锅炉+冷水机组供冷暖方式技术性能比较 (18)

3.5与溴化锂直燃机(天燃气)供冷暖方式技术性能比较 (20)

第四章水地源热泵系统运行费用优势 (21)

4.1应用水地源热泵系统与常规供冷暖方式运行费用经济比较 (21)

第五章水地源热泵系统初投资优势 (23)

5.1水地源热泵系统投资特点: (23)

5.2应用水地源热泵系统与常规供冷暖方式初始投资经济比较 (23)

第六章水地源热泵系统应用 (26)

6.1水地源热泵系统应用形式 (26)

6.2 结论 (26)

第一章水地源热泵系统简介

1、水地源热泵系统概述

1.1水地源热泵系统

水地源热泵系统是浙江盾安机电科技有限公司经过多年研制与开发,利用拥有自主知识产权的浅层低温地热能采集技术和成熟的热泵技术相结合的系统成套装置,实现建筑物的“二联供”(供暖、供冷)的环境系统。利用可再生能源的水地源热泵系统具有环保、节能、运行成本低、保护水资源等显著特点,被专家誉为二十一世纪取代传统供冷暖方式的有力竞争者。

在采暖过程中,水地源热泵系统利用了浅层低温地热能,可实现每消耗1度电获得4度电以上的热效果,因此运行费用很低。夏季,该系统利用浅层地下的低温恒温进行冷却,不但避免了冷却水的蒸发消耗,而且大大提高了制冷能效比。

1.2浅层低温地热—有巨大利用价值的可再生能源

1、浅层低温地热概述

国际能源组织(IEA)认为浅层低温地热是可再生能源的首选。浅层低温地热示意图:

浅层地下(约30米以下)是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量(约为人类每年能耗能量的500多倍)和地心热综合作用下形成了相对的恒温层,(约30~100米)它储存了取之不尽用之不竭的低温可再生能源,这种能量称为浅层地下“浅层地热能”。

使用循环介质做为中间介质与浅层地下恒温岩土热交换采集低位热能。

2、浅层低温地热特点

①可再生能源

浅层地热主要来自太阳的辐射和地心热,取之不尽,用之不竭,太阳和地心的热核反应已进行了数亿年,所产生的功率约数万亿千瓦,可源源不断的供给浅层土壤。

②储量巨大

浅层土壤象一个巨大的太阳能集热器,太阳辐射到地球表面后,约有一半的能量被浅层土壤所吸收,比人类每年使用的能量高出500多倍。

③分布广泛

地球上多数地域,不论地理位置和高度,其浅层土壤中都蕴藏着低温热能。

④温度恒定

在太阳能和地心热的综合作用下,在地下一定深度的土壤层中形成了一个相对恒温层,大气温度变化对它影响较小,山东地区恒温层土壤温度春夏秋冬四季约保持在13-20℃。

⑤开发利用成本低

由于利用浅层低温地热能,钻探井深度浅,初投资少,用循环介质做为中间介质与浅层地下恒温岩土热交换。

3、结论

以循环水为介质开发利用地下浅层“地热能”,是太阳能和地核热能最经济、最有效的利用方式。

1.3水地源热泵系统工作原理

水地源热泵系统是以液体为介质,以在国际上独创的浅层地能(热)采集技术为核心进行系统集成的,为建筑物冬季供暖、夏季制冷(二联供)的环境系统。

水地源热泵系统由能量采集系统、能量提升系统和末端能量释放系统三部分组成:

1、能量采集系统

能量采集系统,在冬季采集浅层土壤中的低位热能,为地源热泵持续提供热源;在夏季将浅层土壤作为冷源,利用其低温特性对系统循环水进行冷却。能量采集系统是中央液态冷热源环境系统的重要组成部分,它是能量提升系统能

否安全、稳定、可靠、经济运行的根本保证。

根据本工程现场情况,采用竖孔式地能采集方式作为水地源热泵系统的能量采集系统。

竖孔式地能热泵系统其换热方式为两管制垂直式地耦管换热方式,即打一定深度、一定数量的地耦管孔,每个孔内埋设一对U型地耦管,所有的地耦管通过集水管路汇集并在管道末端设置循环泵,与室内热泵机组的换热器形成一个闭式系统,通过中间介质(通常为水或者是加入防冻剂的水)作为热载体,使中间介质在埋设于土壤内的封闭环路(地壤换热器)中循环流动,从而实现与大地土壤进行热交换的目的,从浅层土壤中获取能量输送至热泵机组冬季供暖、夏季制冷、日常提供生活热水。

竖孔形式地能热泵系统的优点是系统稳定,不需要直接取地下水和利用地下水的水量,不会对本地区地下水的平衡和地下水的品质造成作何影响,不受地下水使用政策和季节变化影响,无地下水资源费。竖孔可尽量设置于绿化用地内。

2、能量提升系统——由地源热泵、能量输送泵、阀组、定压装置、控制系统等组成。

能量提升系统利用地能热泵,提升低位能量。二次循环水通过蒸发器与能量提升器内部工质进行热交换,地能热泵由外部输入电能对能量进行提升,末端系统循环水通过冷凝器与地能热泵内部工质进行热交换。

3、能量释放系统——将提升的能量通过末端装置向建筑物释放。

能量释放系统利用末端装置,冬季供暖、夏季制冷。

能量释放系统有散热器、风机盘管、风机盘管加新风、全空气系统和地板辐射采暖系统等形式。

1.4水地源热泵系统的特点

1、初始投资少

中央液态冷热源环境系统的初始投资少,主要缘于以下三个因素:

①一套顶二套。同一系统实现冬季采暖、夏季制冷二项功能;

②投资项目少。安装水地源热泵系统,不必再建燃料储存场和运输材料的通道,不必配备特殊的消防装备,不必对配电系统做大规模的增容,机房建筑面积

也较小;

③设备成本低。水地源热泵系统的主要设备由浙江盾安机电科技有限公司根据用户提出的要求生产,产品主要零部件采取全球采购和大批量进货的策略,不仅大大的提高了设备的质量,也降低了成本。

2、运营费用低

水地源热泵系统的主要能量(约75%)取自浅层地下,是间接使用太阳能;使用这一系统,将使建筑总能耗的50%以上来自可再生能源。

用1kW的电能即可产生4kW的热能。按正常电价计算,采暖费用相当于青岛市燃煤采暖收费标准(19~24元/季·平方米)。享受谷电优惠价(每千瓦时0.20元)后费用更低。制冷费用约相当于普通空调的50~80%。利用水地源热泵系统为建筑物实现“二联供”一年的运行费用是最经济的。

因此,通过综合对比分析证明了中央液态冷热源环境系统具有节能、运行费用低、系统安全可靠等优点,是目前最为理想的供(冷)暖方式。

水地源热泵系统在采暖季主要依靠免费得到的土壤或湖水中的低位热能来供暖,用1度电即可得到4度电的供暖效果。采暖期费用相当于政府规定的青岛地区冬季采暖收费标准(19-24元/季·平方米)。

实行电采暖低谷用电的优惠政策后,水地源热泵系统的运行费用将进一步降低。

在夏季制冷时,由于地下水、土壤或湖水温度较低,制冷效率高,运行电费约为分体空调的一半,节约了用户的开支。

3、运行安全可靠,

水地源热泵系统运行过程中不产生高温和高压的气体或液体。换热系统全部是封闭循环,是现有供暖(冷)系统中最安全可靠的。

4、保护水资源

水地源热泵系统利用公司独创的能量采集技术,彻底免除了传统能量采集过程中对地下水的破坏和污染;不需要冷却塔,杜绝冷却水消耗。

5、使用区域零污染

使用区域不排放任何气态、液态、固态污染物;不产生热污染及噪声污染。

推广1000万m2水地源热泵系统系统的环保效益(见下表)

另外还可以减少城市运煤车辆8~10万(辆次)、减少运灰车辆1~3万(辆次),可减轻城市交通拥挤和汽车尾气排放。

6、运行安全可靠

水地源热泵系统运行过程无燃烧,不产生高温、高压气体或液体,

不结垢,使用寿命长。

第二章盾安水地源热泵机组介绍

以特有的设计思路,利用江水、河水、湖水、海水、电厂尾水、工业污水、浅层地能(热)等资源,开发出了成功应用于办公、商场、住宅、宾馆、厂房、医院、场馆、污水场站等各类型建筑的具有专利技术的地能热泵技术。

水(地)源热泵技术是一项值

得大面积推广的建筑供能技术。它是

一种利用浅层和深层的大地能量,包

括土壤、地下水、地表水等天然能源

作为冬季热源和夏季冷源,然后再由

热泵机组向建筑物供冷供热的系统,

是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。国家建设部和一些省市的建筑节能政策中明确提出要推广使用水(地)源热泵。

一、产品的质量水平

1、每台机组的设计、生产、销售均严格按照ISO9001质量保证体系运行,以确保产品质量的可靠性。

2、每台机组严格按国家标准规定的检测项目,通过由国家压缩机制冷设备质量监督中心认可的全性能测试台检测,各项性能指标均达到或优于国家标准规定的要求,才准予出厂。产品质量稳定,运行可靠,得到了国内外广大用户的一致好评!

3、盾安公司具有国际先进水平的水冷冷水机组试验室(国家级),用于水冷冷水机组的设计、开发、研制及产品的出厂测试。

二、总体设计特点说明

1、双压缩机并联系统设计

独特的多压缩机制冷剂回路并联技术,部分负载运行效率卓越,整体技术处于国际领先;能量覆盖范围广,客户选择余地大;分压缩机启动,大幅降低启动电流对电网的冲击,降低用户的初投资;部分负载时双压缩机交替运行,机组寿命可延长50%;通过滑阀调节实现机组平滑适应空调负荷变化,无喘震现象。

2、高效满液式专用压缩机

国际著名品牌满液式专用压缩机,容积效率高、噪音低、维护成本低;内置高效油分离器,压缩机排气中的含油量降到最低,润滑可靠,密封性好;电机直接驱动转子,运转效率高;压差供油,无需油泵;制冷剂气体冷却电机,冷却均匀,电机寿命长。

3、独特的油管理系统

高效独特的机械二次油分设计,保证回油顺畅,运行可靠;可靠的引射泵回油系统,确保压缩机长时间运行不缺油;独特的油路平衡设计确保各个压缩机内油位高度一致。

4、可靠、先进的电子膨胀阀控制

自动检测蒸发器液位高度变化,通过电子膨胀阀快速、精确地调节制冷剂流量;时刻保持理想的蒸发器液位,使机组始终保持高效运行状态;电子膨胀阀动作快速、精确,可适应各种运行范围更宽。

5、行业领先的单系统满液式蒸发器设计

专利多压缩机单制冷剂系统设计,部分负荷时候换热器利用充分,运行效率更高;采用双侧强化高效换热管,实现小温差换热,机组能效比显著提高,冷水在管内紊流流动,延缓结垢,有利机组高效运行;独特的管束弹性支撑设计,极大地减小震动,完全消除铜管破裂的可能性;管程走水,分配均匀,无水短路现象,可方便地打开水室清洗换热管,维护方便,可靠性更高。

6、人性化的智能控制系统

中央微处理器的控制系统监控和保证制冷机的最优运行,监视与其相连的传感器,执行器和开关的工作状况;采用人性化的操作界面设计,便捷易用;具有多重保护功能和故障诊断功能,确保机组安全可靠运行;具有状态显示,参数设定,故障查询,可选远程监控等多项控制功能。

三、产品的主要技术水平

1、制冷流程

机组的工作原理是利用氟利昂工质在不同压力和不同温度条件下的状态变化来实现其吸热和放热过程,流程图见下图:

如此循环往复从而达到冷却降温之目的。 2、高效节能

■ 机组不仅拥有远高于国家节能要求的满负载运行性能系数,更以独家多压缩机制冷剂系统并联技术,卓越的部分负载运行效率,尽显节能本色,真正做到机组运行全程节能保障,整体水平处于国际领先。

■满液式蒸发器设计,采用双侧强化高效换热管,实现小温差换热,机组能效比大幅提高;

■冷水紊流流动不易结垢,有利机组高效运行;

■压缩机系专为满液式蒸发器而设计,电机由制冷剂

吸气冷却并直接驱动转子,效率高,寿命长;

■通过滑阀按需机组可在12.5%-100%之间自动进行

能量调节,能极好地适应负荷变化。

3、各个压缩机可独立维护

■每台压缩机均有一个吸气、排气截止阀,即使有一台压缩机系统需要维护保养,另外一台或多台压缩机仍可正常运行。

■冷凝器后装有截止阀,机组维修时可将制冷剂回收到冷

凝器中,减少浪费、保护环境。

■回路中装有干燥过滤器,用于清除制冷剂中的水分和杂

物,确保机组的可靠性。干燥过滤器芯可单独更换。

4、可靠性好,寿命更长,节省整体安装成本

■机组在多压缩机(不少于2个)设计中融入“超前-滞后”功能,大大延长了机组寿命,确保机组可靠性好,寿命更长,平均保证多压缩机设计能延长机组寿命的50%。

■机组采用多压缩机(不少于2个)设计,节省了整体安装成本,大大节省了安装面积。

5、先进可靠的机组控制系统

■控制系统先进

机组控制系统的核心采用可编程序控制器及其中文液晶显示器,这是机组稳定运行的有力保障。由于可编程序控制器的用户运行

程序可以方便地更改,故可以满足用户的多种要求。

如在自动模式时,在电脑的程序控制下,机组能自动

开机、停机、能量调节和安全监测,自动化程度高。

手动模式下,通过操作面板,可实现机组可控、可调,

为专业人员的现场调试检修提供方便。(全中文微电脑控制器)

■采用电子膨胀阀精确调节制冷剂流量,充分发挥压缩机、蒸发器能力;

■复合控制算法,控制品质高,始终保持机组高效运行;

■操作界面设计便捷易用,全中文液晶显示;

■具有状态显示,参数设定,故障查询,可选的远程监控等多项控制功能;■完善的故障自诊断和自我保护功能

机组在运行的过程中,难免会碰到这样或那样的情况,这就必须依赖于有高灵敏性的电脑控制系统,当机组在运行过程中,出现有损机组安全运行的情况时,如水流量不足、水温过低、某个制冷系统的压力不正常时,控制系统会及时停止相应系统的压缩机,并立即报警。同时,液晶显示屏将告诉用户,问题出在何处。这将大大有利于机组的安全运行和售后服务工作。

总之,控制系统采用独特的安全控制逻辑,大大提高运行效率,同时确保冷水机组避免发生任何破坏性的故障。

■全自动化的节能运行

机组运行于不同的场合与负荷,可以根据实际情况,对机组的运行参数(温度)进行设定,电脑控制系统将根据所设定的参数进行全自动能量调节,如负荷大时,投入运行的压缩机就多,负荷小时,投入运行的压缩机就少,以调节冷量输出,满足不同负荷的要求,保证机组合理的效率,真正实现高效节能。

6、精选名牌配件,机组高效、节能、耐用

■选用世界一流品牌的进口半封闭双螺杆型压缩机、控制阀件、电控器件等关键元器件,确保机组高效、节能、耐用。电子膨胀阀实施自动负荷跟踪控制,控制精确,机组总效率高。

■制冷压缩机

A.国际知名品牌,满液式机组专用的半封螺杆

式压缩机,采用专用电机,电机直接驱动转子,压

缩机运动部件少,效率高,噪音低,维护成本低;

B.高精度加工和测量使转子间隙达到微米

级,从而减少高低压之间的泄漏,提高压缩机效率;

C.阴阳转子采用非对称型线,转子间、轴承间

喷液冷却,并有油膜保护,内置高效电机,运行振

动小、噪声低,寿命长;

D.当空调负载变化时,此压缩机具有能量调节滑阀,具备四段式或无段式容量控制系统,调节范围为0/25/50/75/100%或无级调节;

E.对“湿行程”不敏感,无“液压缩”危险;

F.半封闭式结构既无开启式结构的轴封渗漏危险,又比全封闭式结构易于维修、维护。

■高效壳管式冷凝器(制造标准:

GB150-1998)

A.采用目前最先进的DAE高效外螺纹紫铜

管,换热系数大。双系统中间胀接安全可靠、高

效节能。筒体为优质无缝钢管并经除锈、防锈处

理,使用安全可靠;

B.冷凝器外部强化,内部结构优化设计,极大地提高了冷凝器抗腐蚀、抗污垢的能力,充分发挥冷凝器换热效果,从而保证机组较高的性能水平;

C.水路为直通式结构,极易清洗保养;

D.壳管式冷凝器上安装安全阀,放气阀等,确保冷凝器的安全以及清洗、维护方便。

E.两端盖可互换,从而变更接管方向,以方便现场安装。

■满液式蒸发器,完善可靠的润滑油管理

A.独有的蒸发器内部回油结构设计,回油负荷低,效率高;

B.液位控制稳定准确;

C.回油控制精确可靠;

■高精度液位传感器

通过精确检测蒸发器内液位高度,微电脑自动计算出最

佳供液量;利用电子膨胀阀的快速精确调整,确保蒸发器内液

位始终处于理想状态,使机组在任何一个负荷点都保持最高

的运行效率。

■进口电子膨胀阀

电子膨胀阀采用进口国际知名品牌产品,采用电子膨胀阀

精确调节制冷剂流量,充分发挥压缩机、蒸发器能力;利用电

子膨胀阀的快速精确调整,确保蒸发器内液位始终处于理想状态,使机组在任何一个负荷点都保持最高的运行效率。

7、机组结构特点

■机组为叠放式、敞开型结构,强度好、占地面积小、维护方便。机组采用方管板设计,结构紧凑、美观。钣金件选用优质冷轧钢板,经日本AMADA数控冲压折弯设备加工成型,钣金表面进行磷化喷塑处理,塑层牢固,色彩高雅,防腐防锈能力强。

■机组布局合理,根据人机工程,优化安装及检修空间,方便日常清洗、保养及检修;

■机组以整机形式出厂,系统已填充制冷剂,运抵现场后只需进行水管连接,接通电源后,即可开启机组。

8、专利技术的应用

■满液式蒸发器液位控制装置(专利号: ZL200420110113.9):本专利技术具有准确测量出蒸发器的当前液位,轻松控制所需要的液位高度,降低机组成本并提高了机组的可靠性等优点。

■动态油路平衡系统(专利号: ZL200720110357.0)、多机并联智能油路平衡系统(专利号:ZL200720113351.9): 本专利解决了业内关于双压缩机制冷剂系统并联时因各个压缩机回油不均匀造成的油面高度不一致的难题,实现了冷媒系统双压缩机的并联技术。在部分负载时候,既做到了将机组换热面积百分百地利用,又让压缩机不卸载,始终保持比较高的运行效率这两项优点结合起来,使机组在部分负荷时候运行效率更高,综合考虑了机组全程运行节能优势,确保机组节能百分百。

9、科技成果鉴定

■通过浙江省科学技术厅的科技成果鉴定,技术成果属国际领先。

满液式水源热泵机组技术优势

一、产品节能性:通过中国节能产品认证并获得了证书,属节能型空调机组

二、产品认证:CRAA产品认证

三、产品获奖:国家级火炬计划项目证书

四、专利技术等产品的技术优势:

A.专利技术:满液式蒸发器液位控制装置

(专利号:ZL200420110113. 9)

采用光电液位控制技术,液位控制精确,

蒸发量稳定,确保制冷高效率;

液位控制器+电子膨胀阀,并辅助孔板,

动作灵敏,调节精确,即充分利用换热管,

又避免回液,还便于精确取油。

B.专利核心技术:专利多机并联智能油路平衡

所有压缩机的冷冻油供应全部由二次油分离器来统一调配,各压缩机油面始终保持在正常范围之内,有效地防止了因开度偏大热气旁通造成的

能量损耗,确保机组高效可靠运行。

C.业界最新研究成果---高效节能型双压缩机并联系统

专利设计多压缩机并联系统,部分负载时候选择只开

一台压缩机全载运行,不仅提高了压缩机的效率,同时

提高了换热器有效利用率,使机组在部分负荷时候运

行效率更高。

部分负荷综合性能指数比行业其它厂家高出20%以

上,尽显节能本色,真正做到机组运行全程节能保障。

D.独特的满液式蒸发器,完善可靠的润滑油管理

满液式蒸发器,能效比高,节能效果显著;

独有的蒸发器回油结构设计,回油负荷低,效率高;回油控制精确可靠。

壳体采用高科技卷板技术,内置高效铜管,换热系数高。

第三章水地源热泵系统技术优势3.1与城市热力+分体空调供冷暖方式技术性能比较

3.2与燃煤锅炉+冷水机组供冷暖方式技术性能比较

3.3与燃气锅炉+冷水机组供冷暖方式技术性能比较

3.4与燃油锅炉+冷水机组供冷暖方式技术性能比较

3.5与溴化锂直燃机(天燃气)供冷暖方式技术性能比较

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