地埋管地源熱泵技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)保分析.pdf

1、本文針對(duì)雙U型地埋管地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用展開了研究，通過建立地埋管地源熱泵系統(tǒng)理論模型，并以某高級(jí)技校的地埋管地源熱泵項(xiàng)目為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)展開系統(tǒng)的應(yīng)用研究工作。本文主要的研究工作可以概括為以下幾個(gè)方面:
　　1.論文詳細(xì)敘述了地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，闡述了地源熱泵技術(shù)的工作原理。
　　2.建立了準(zhǔn)三維鉆孔導(dǎo)熱理論模型，分析了系統(tǒng)能量傳遞過程、土壤熱傳遞過程以及建筑換熱過程，同時(shí)對(duì)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行性能、地下埋管換熱器

2、與土壤的換熱量和鉆孔周圍土壤溫度分布狀況等進(jìn)行分析，應(yīng)用地?zé)嶂菍I(yè)軟件對(duì)系統(tǒng)換熱進(jìn)行分析計(jì)算。
　　3.對(duì)不同的土壤導(dǎo)熱系數(shù)，進(jìn)行了鉆孔長(zhǎng)度的優(yōu)化分析和成本分析;不同的地域氣候條件下，對(duì)地埋管地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行了可行性分析。(1)在回填材料導(dǎo)熱系數(shù)為2.0W/(m·K)的前提下，輕質(zhì)干土和輕質(zhì)濕土的土壤條件不能滿足系統(tǒng)的換熱要求，需要增加鉆孔的長(zhǎng)度。當(dāng)土壤導(dǎo)熱系數(shù)大于1.2W/(m·K)時(shí)，循環(huán)液進(jìn)入鉆孔的最高和最低溫度符合要求，

3、隨著土壤導(dǎo)熱系數(shù)的增大，循環(huán)液進(jìn)入鉆孔的最高溫度逐漸減低，最低溫度逐漸升高，延米換熱量逐漸增加。(2)對(duì)不同類型土壤的鉆孔成本進(jìn)行分析。單位換熱量的鉆孔費(fèi)用，輕質(zhì)干土最高，大約為致密干土的2倍，致密干土的鉆孔成本比致密濕土的鉆孔成本高25.7％，比砂巖的鉆孔成本高48.4％，而砂巖、大理石、砂礫巖、花崗巖的鉆孔成本都在1000元左右，大致相等。可以看出，當(dāng)土壤導(dǎo)熱系數(shù)大于2.3W/(m·K)時(shí)，單位換熱量的鉆孔成本變化很小。(3)對(duì)于寒

4、冷地區(qū)的山東和溫和地區(qū)的昆明可以較好地使用地源熱泵系統(tǒng);對(duì)于嚴(yán)寒地區(qū)的哈爾濱，需輔助太陽(yáng)能或其他熱源;這種夏熱冬冷地區(qū)通過采用冷凝熱回收技術(shù)可以較好的解決冬夏季節(jié)冷熱負(fù)荷不平衡問題;對(duì)于夏熱冬暖地區(qū)的廣州，采用冷凝熱回收技術(shù)同時(shí)需輔助冷卻塔。
　　4.地源熱泵系統(tǒng)初投資比常用的冷水機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)高出43.1％左右，比風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)初投資高出31.6％左右，這主要是由于地源熱泵系統(tǒng)中地埋管換熱器的初投資最高，地埋管換熱器初投資占整個(gè)地

5、源熱泵系統(tǒng)造價(jià)的61.4％，特別是在土壤地質(zhì)條件不利時(shí)，地埋管換熱器的鉆孔費(fèi)用比較高。因此，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的初投資相對(duì)較高，是制約地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要原因。
　　5.在全球能源危機(jī)及全球變暖的大背景下，暖通行業(yè)的節(jié)能減排工作是國(guó)家節(jié)能減排的重要組成部分。因此，本文分析了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及碳排放量的情況。
　　地源熱泵系統(tǒng)比冷水機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)在一年里的運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省44.50萬元，地源熱泵系統(tǒng)比空氣源熱泵系統(tǒng)

6、的年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省了56.48萬元。因此，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)相比其他空調(diào)系統(tǒng)而言具有一定的節(jié)能性。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)相對(duì)于常規(guī)的冷水機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)每年少排放CO2436.2噸，比空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)每年少排放CO2421.9噸，對(duì)緩解環(huán)境污染可以起到積極的作用。
　　6.對(duì)地源熱泵系統(tǒng)投資回收期進(jìn)行了計(jì)算分析
　　該地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)相對(duì)于常規(guī)的冷水機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)的靜態(tài)投資回收期為3.1年，動(dòng)態(tài)投資回收期為4.6年;相對(duì)于空氣源熱泵空