河北省位于黃河下游以北,地處東經(jīng)113°27′-119°50′,北緯36°05′-42°40′之間,總面積18.8萬平方公里。2017年末,全省常住總?cè)丝谶_到7519.52萬人。
河北省域內(nèi)有高原、山地、丘陵,有平原,有湖泊、海濱。淺層地熱能分布廣泛,儲量巨大,可用性強,應(yīng)用前景十分廣闊。有關(guān)研究表明,平原區(qū)淺層地熱能容量為487.773x10^14千焦,折合標準煤166432.259x10^4噸;山間盆地淺層地熱能容量為17.325x10^14千焦,折合標準煤5911.595x10^4噸。淺層地熱能儲量在全國名列前茅。
近年來,河北省積極推進地源熱泵建筑應(yīng)用?,F(xiàn)從河北省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳征集的“可再生能源建筑應(yīng)用”典型案例中,選取3個地源熱泵建筑應(yīng)用項目摘要如下:
一、唐山冀東水泥股份有限公司辦公樓水源熱泵項目
(一)工程概況
將公司既有11層辦公大樓、外賓招待所和會議禮堂原有分體空調(diào)拆除,采用新型高效水源熱泵機組,利用公司自備電廠的冷卻水做水源,建造中央空調(diào)系統(tǒng)。項目總建筑面積約9500㎡。末端采用風機盤管形式。
(二)技術(shù)方案
該項目夏季室溫控制在25°C以下,冬季室溫在20°C以上。冷、熱復(fù)合指標分別按100和70W/㎡計,總的冷、熱負荷為950和665KW。引入電廠的冷卻水做熱泵機組的冬季用熱源水。冬季水溫最低為22°C。按每小時50噸熱源水水量,需提取9°C的水溫,排水溫度為13°C,熱源水量可滿足冬季采暖用。
主機選用高效滿液式水源熱泵機組一臺,在設(shè)計工況下性能如下:制熱量1304KM/臺,輸入功率240KM/臺,冬季空調(diào)進出水溫為45-50°C,熱源水排水溫度按22-13°C,制熱能效比5.43;制冷量955KW/臺,輸入功率192KW/臺,夏季空調(diào)水進出水溫為12-7°C,利用冷卻塔輔助散熱,制冷能效比5.18。
滿液式蒸發(fā)器機組是相對干式蒸發(fā)器而言的,其內(nèi)部的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)走殼程。蒸汽從殼體上部排出,內(nèi)部始終是液體間的換熱,使得壓縮機的容積效率有所提高,制冷量增大。
系統(tǒng)設(shè)備基本數(shù)據(jù)如下:
1.水源熱泵機組(1臺,滿液式蒸發(fā)器):LSBLGR-1200M;制熱量1304KW,功率240KW,制冷量995KW,功率192KW。
2. 空調(diào)側(cè)循環(huán)水泵(2臺):SLS150-160;流量150m3/h,揚程32m,功率22KW。
3. 冷卻水循環(huán)水泵(2臺):SLS200-250;流量200m3/h,揚程20m,功率18.5KW。
4. 全自動軟水器(1臺):FY-2A。
5. 軟化水箱(1臺):4m。
6. 冷卻塔(1座):流量200m3/h,風量13800m3/h,功率7.5KW。
7. 電子水處理儀(1臺):處理水量145-210m3/h。
(三)運營模式
該項目由物業(yè)公司自行管理熱泵系統(tǒng)。采用一臺高效節(jié)能滿液式水源熱泵空調(diào)機組,滿足夏季制冷和冬季采暖。冬季,在設(shè)計工況下,22°C的電廠冷卻水經(jīng)潛水泵被輸送至熱泵機組的蒸發(fā)器側(cè),被冷卻成13°C后再輸送回冷卻水管中。夏季,因水溫較高,需配置冷卻塔系統(tǒng)。
(四)運行效果
該項目主機、機房附屬設(shè)備、機房電氣部分及安裝系統(tǒng)總投資約330萬元。該系統(tǒng)因夏季電廠冷卻水溫度過高,不易用作空調(diào)系統(tǒng)。冬季余熱水溫高,宜作理想熱源。經(jīng)測算,冬季運行費用為10.3萬元,較市政管網(wǎng)供熱年節(jié)約14.4萬元,節(jié)能效果顯著。
二、保定市天河電子技術(shù)有限公司紅外精密激光雷達產(chǎn)業(yè)化基地水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用項目
(一)工程概況
該項目位于保定高新區(qū)北部三期區(qū)域內(nèi),占地面積30760㎡,建筑面積26082㎡。項目功能為辦公及生產(chǎn)車間。2010年8月開工,2013年3月竣工。
(二)技術(shù)方案
項目采用水源熱泵方式為建筑提供所需的冷、熱源。中央空調(diào)進行冬季供暖及夏季供冷,空調(diào)系統(tǒng)末端采用風機盤管,不設(shè)集中新風系統(tǒng)??照{(diào)水系統(tǒng)為雙管系統(tǒng),冬夏合用一套管路,定壓補水裝置設(shè)于水源熱泵房內(nèi)。
冷熱源均由水源熱泵房提供,冷負荷指標76.14W/㎡,熱負荷指標64.8W/㎡;設(shè)計冷負荷1930KW,熱負荷1640KW。夏季空調(diào)設(shè)計冷水供水溫度7°C,回水溫度12°C;冬季空調(diào)設(shè)計熱水供水溫度45°C,回水溫度40°C。