地源热泵系统在洗浴加热源的应用

北京新农村浴室热源工程

地源热泵系统在洗浴加热源的应用

美国汇中戈特尔空调有限公司    林伟华   管昱杰

Beijing's new bathroom heat projects in rural areas

Ground-source heat pump system in the bath application of heat source

 Lin Weihua, Guan  Yujie

(U.S.Hikom A.C.Co.,Ltd.)

摘要：地源热泵系统在制热工况时，其能效比较高，一般在4.0左右，比传统的制热方式(天然气和电加热)节能很多。将其用作洗浴热源，符合节能减排的要求，值得在类似工程中推广应用。

Abstract: Ground-source heat pump system of thermal conditions in the system, its high energy efficiency ratio, generally about 4.0, than traditional heating methods (gas and electric heating) energy-saving a lot. Be used as a heat bath, in line with the requirements of energy-saving emission reduction, it is worth popularization and application in similar projects.

关键词：地源热泵     地埋管换热系统      热水箱    节能

Keywords: Ground Source Heat Pump    Ground pipe heat exchange system     Hot water tank      energy saving

1工程概况

本工程为通州某新农村公共浴室，其建筑面积为300m2, 洗浴人数约为80人，地源热泵作为冬季洗浴热源。本工程自2008年10月开始投入使用，经过一年的运行，实现了最初设计目的，得到了用户的好评。

2空调系统计算参数及参考资料

• 室外设计参数

2）设计所采用的国家标准和规范

《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019－2003

《建筑设计防火规范》GB50045--95

《地源热泵系统工程技术规范》GB50366－2002

《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88

3、热源系统设计

3.1甲方的要求

1）冬季热水出水温度45℃左右。

2）热源系统需节能、环保、经济。热源机组能效比高，运行费用较低。

3.2热水系统分析

根据甲方提供的设计要求，我们通过反复论证，选用地源热泵系统作为本浴室热源。

地源主机的确定

1）热水系统总水量计算

根据甲方提供的洗浴人数（按每天80人计算），每人的用水量按100L计算，则每天的用水量Q=80x100L=8000L，即总水量为8m3。

• 热水系统总负荷及设备选型

冬季水源水温7 ℃，需要热水水温为45℃，则温差为38℃。

由Qr=Cb*△T*M    

则Qr=Cb x(Tr-Tl) x8 m3/h =4.19kj/kg.℃x(45℃-7℃) x8m3/h=1274kj/h=354KW

加热时间按10个小时考虑，

则N=354kw/10=35.4kw

综合考虑选用地源热泵主机SSR-350BG2一台。

具体参数为：

• 热水箱的选取

由上计算可得水箱为8m³，由于用于洗浴生活热水，则选用8m³不锈钢热水箱。

4 室外换热系统

4．1 地埋管换热系统  

本工程选用地源热泵热水机组SSR-350BG2一台，根据选用的热水主机的冬季制热量为37kw，冬季从土壤吸收的热量。

                   KW

Q2＇——冬季从土壤吸收的热量，kW

Q2——冬季设计总热负荷，kW

COP2——设计工况下地源热泵机组的能效系数

一般情况下，冬季能效系数4左右；

Q2＇=37X（1-1/4）=27.8kw

根据测试数据：钻孔的冬季换热能力为每延米45w/m,深100m，则冬季每个钻孔的换热量为4.5kw。

冬季所需钻孔数量：N2=27.8÷4.5=6.2眼

则冬季钻孔数量为7眼。

4．2地源热泵施工现场

地源热泵室外换热井

此图片为地源热泵室外换热器施工现场的照片，管道采用PE管，横管采用电热熔连接，孔内采用双U换热器，其横埋管深度为地下1500mm,然后回填，在地面上可以种花种草，不影响地面的使用。

5．采用地源热泵、天然气和煤制热水一天的运行费用

5.1地源热泵加热系统

电费按每度电0.5元计算，总热量为354kw,

则主机的加热时间：

H=354KW/37KW=9.6小时

则9.6KWX9.6小时X0.5元/度=46元

地源热泵一天的运行费用为46元。

5.2天然气加热系统

天然气选9000大卡/m³ 效率80—85%，1m³天然气为2.05元/m³则354X860/(9000X0.8)=42.28m³

总费用为42.28X2.05=86.7元

5.3电加热系统

电费按每度电0.5元计算，总热量为354kw。

电转化热量按100%，

则总费用为354X0.5=177元。

地源热泵、天然气和电一天热水加热费用

从以上运行费用分析可以看出，地源热泵运行费用最低，电加热费用最高。较天然气加热节能率高达50%，运行效果和运行费用业主比较满意。

6结束语

从本工程的运行分析看，其地源热泵加热系统能效比高，运行费用较低，实现本工程的设计目的，响应了政府节能减排的号召，值得在类似工程上大力推广利用。

参考文献：

(1)、实用制冷与空调工程手册    主编  尉迟斌   机械工业出版社    2002

(2)、《地源热泵系统工程技术规范》GB50366－2005

(3)、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019－2003

(4)、地埋管地源热泵技术      主编  刁乃仁  方肇洪

(5)、《地源热泵工程技术指南》徐伟

(6)、《建筑给水排水工程》  主编   王增长