1、深层深层地热供暖项目地热供暖项目沈阳市地源热泵协会沈阳市地源热泵协会 深层深层地热供暖项目地热供暖项目项目概述项目概述1资源条件资源条件2新新城城1号地热供暖项目号地热供暖项目3农业种植棚室供热项目农业种植棚室供热项目4项目概述项目概述-地理位置地理位置v 1.地理位置地理位置v 林甸县地处我国北方高纬林甸县地处我国北方高纬度、高寒地区，位于黑龙度、高寒地区，位于黑龙江省西部，松嫩平原北部江省西部，松嫩平原北部，隶属于黑龙江省大庆市，隶属于黑龙江省大庆市。距大庆机场。距大庆机场60公里、齐公里、齐齐哈尔齐哈尔80公里（见图公里（见图1）。v 全县面积全县面积3503平方公里，平方公里，辖辖4镇
2、镇4乡乡2场，总人口场，总人口27万人。万人。图图1 1林甸县区域位置图林甸县区域位置图项目概述项目概述-地热资源分布地热资源分布v 2.地热资源分布地热资源分布v 据初步统计地热资源其静据初步统计地热资源其静态储量达态储量达1810亿立方米，亿立方米，具有保存条件好、资源分具有保存条件好、资源分布广、水源有补给、地热布广、水源有补给、地热水质优等特点。目前主要水质优等特点。目前主要用于建筑供暖和农业种植用于建筑供暖和农业种植棚室供暖、温泉度假休闲棚室供暖、温泉度假休闲利用项目（见附图利用项目（见附图2）。）。v 节能环保节能环保 图图2地热井分布图地热井分布图资源条件资源条件v 1.水文、气
3、候条水文、气候条 某某县属于中温带大陆性季风气候，冬季漫长寒冷，春季风大干燥，县属于中温带大陆性季风气候，冬季漫长寒冷，春季风大干燥，夏季短促多雨，秋季早霜。根据林甸气象站多年气温资料统计，年夏季短促多雨，秋季早霜。根据林甸气象站多年气温资料统计，年平均气温平均气温2.5，一月份最低为，一月份最低为-32.6，月平均气温，月平均气温-22.4；七；七月份最高为月份最高为34.2，月平均气温，月平均气温22.5。年平均降水量。年平均降水量428毫米毫米，年平均蒸发量，年平均蒸发量1537.02毫米，为降水量毫米，为降水量3.3陪，年平均无霜期陪，年平均无霜期121天。天。v 2.地热资源地热资源
4、v 结论：开采井单井的出水量约结论：开采井单井的出水量约80120m3/h 水温水温53。根据国家有关部门对林甸县已开凿的地热井水质化验鉴定，地热水中含根据国家有关部门对林甸县已开凿的地热井水质化验鉴定，地热水中含有硅、锶、镍、锂、锌、硒、碘、锰、铁、铜、硼等有硅、锶、镍、锂、锌、硒、碘、锰、铁、铜、硼等20多种微量元素多种微量元素，并且是含碘品位较高的碳酸钠型矿泉水，具有极高的医疗保健价值。，并且是含碘品位较高的碳酸钠型矿泉水，具有极高的医疗保健价值。地热流体中的氟水可以提高人体的免疫能力，硅水具有对皮肤黏膜有洁地热流体中的氟水可以提高人体的免疫能力，硅水具有对皮肤黏膜有洁净洗涤消退作用疗效
5、，具有十分宝贵的医疗价值。净洗涤消退作用疗效，具有十分宝贵的医疗价值。地热供暖项目地热供暖项目v 某某县县项目项目地热供暖项目供热地热供暖项目供热面积约面积约30万，分两年建成万，分两年建成，其中，其中2013年建成供暖能力年建成供暖能力约约11万（其中新城万（其中新城1小区小区约约5万、万、新新城城2小区约小区约6万万），），2014年建成供暖能力年建成供暖能力约约21万（新城万（新城1小区小区8万万、新新城城2小区小区约约2万万）预留预留9万。新建建筑万。新建建筑拟拟提供洗浴提供洗浴用水。用水。图片图片5新城新城1小区规划图小区规划图某某县地热供暖项目县地热供暖项目-总图总图新城新城1新城
6、新城2拟建机房位置拟建机房位置某某县地热供暖项目县地热供暖项目-负荷估算负荷估算v 某某县地热供暖项目热负荷县地热供暖项目热负荷（按当地经验值）（按当地经验值）v 某某县地热供暖项目县地热供暖项目进度计划：进度计划：2013年年实现实现供热负荷供热负荷5500KW（11万），其中包括万），其中包括新城新城1小小区热负荷区热负荷2500KW，新，新城城2小区热负荷小区热负荷3000KW；2014年年实现实现供热负荷供热负荷9500KW（10万万+9万），万），新城新城1小区小区供供热负荷热负荷4000KW，新，新城城2小区供热负荷小区供热负荷1000KW，预留供热负预留供热负荷荷4500KW。建
7、筑类型建筑类型热指标热指标W/mW/m2 2面积面积m m2 2热负荷（热负荷（kw）其他其他新城新城1小区小区505013000013000065006500新新城城2小区小区5050800008000040004000预留预留5050900009000045004500合计合计3000003000001500015000热负荷估算表热负荷估算表某某县地热供暖项目县地热供暖项目-开采井开采井v 开采井数量确定开采井数量确定 某某县地热供暖项目县地热供暖项目拟拟采用采用4口口开采井，开采井，在不计预留在不计预留9万平供万平供暖面积下，现设计需暖面积下，现设计需开采井开采井3口口。一期（。一期（
8、11万）万）2口开口开采井，二期（采井，二期（21万）万）3口口开采井。开采井。单井提水量单井提水量85m3/h时时,总提总提水量一期水量一期170m3/h，二期，二期255m3/h，提，提水温度水温度53，视运行情况定井数量，视运行情况定井数量。某某县地热供暖项目县地热供暖项目-设计原理设计原理v 梯级取热方式：采用板式换热器或板式换热器与机组串联取热梯级取热方式：采用板式换热器或板式换热器与机组串联取热v 特点：充分利用地热水的热能的同时减少地热水用量特点：充分利用地热水的热能的同时减少地热水用量 一级取热：一级取热：井水进入板式换热器井水进入板式换热器，一次侧水温一次侧水温53/37，二
9、次，二次侧水温侧水温45/35。因用户侧水温因用户侧水温45/35，及总提水量，及总提水量255m3/h，决定了板换一次取热负荷为，决定了板换一次取热负荷为4700KW。某某县地热供暖项目县地热供暖项目 二级取热二级取热:由一级取热由一级取热板板式换热器式换热器出水进入二级取出水进入二级取热的板换，热的板换，二级取热板式二级取热板式换热器一次侧水温换热器一次侧水温37/27，二次侧水温，二次侧水温34/20或或34/24 制热量为制热量为3500kw。三三级取热级取热:由二级取热由二级取热板板式换热器式换热器出水进入三级取出水进入三级取热的板换，三热的板换，三级取热板式级取热板式换热器一次侧水
10、温换热器一次侧水温27/17，二次侧水温，二次侧水温24/10或或24/14 制热量为制热量为3500kw。二级、三级板换二次侧出水温差对系统运行影响：二级、三级板换二次侧出水温差对系统运行影响：v 机组制热量机组制热量3500kw二级、三级板换二次侧出水温差对系统运行影响：二级、三级板换二次侧出水温差对系统运行影响：-探讨探讨v 由数据可知，相同制热量下，采用由数据可知，相同制热量下，采用10 温差时，温差时，cop为为8.642，电机功率为电机功率为405kw；采用；采用14 温差时，温差时，cop为为7.936，电机功，电机功率为率为441kw。选用。选用10 温差时热泵机组节省用电功率
11、温差时热泵机组节省用电功率36kw。v 在相同负荷下，不同温差水，循环泵流量及功率发生变化，在相同负荷下，不同温差水，循环泵流量及功率发生变化，当当 10 时时,流量为流量为280m3/h，功率为，功率为30kw。当当 14 时时,流量为流量为200m3/h，功率为，功率为18.5kw。v 由此可确定，选用小温差在电机功率上，能节省用电量由此可确定，选用小温差在电机功率上，能节省用电量24.5kw不同水泵对系统运行影响：不同水泵对系统运行影响：-探讨探讨v 大泵选用节能双吸泵，用电量及水泵效率大泵选用节能双吸泵，用电量及水泵效率都有提高。都有提高。v 双吸泵外形上选用上进上出型，占地面积双吸泵
12、外形上选用上进上出型，占地面积相较卧室水泵增加不多。相较卧室水泵增加不多。v 流量流量335m3/h,扬程扬程38m双吸泵选型见双吸泵选型见下表下表循环泵扬程确定方案：循环泵扬程确定方案：v 换热循环泵：为板式换热器与热泵机组之间热水循环提供动力。换热循环泵：为板式换热器与热泵机组之间热水循环提供动力。扬程扬程=（机组损失（机组损失+板换损失板换损失+管网损失）管网损失）x1.1 =（5+8+2）x1.1=16.5v 供热循环泵：为热泵机组与末端用户之间热水循环提供动力。供热循环泵：为热泵机组与末端用户之间热水循环提供动力。机组损失机组损失:5m 用户损失用户损失:5m 主管网损失主管网损失:
13、1150 x2x70=161000Pa=16.1m 小区管网损失小区管网损失:250 x2x120=60000Pa=6m 扬程扬程=（机组损失（机组损失+用户损失用户损失+主管网损失主管网损失+小区管网损小区管网损)x1.1 =(5+5+16.1+6)x1.1=36m换热器的选择换热器的选择-水质报告水质报告v 根据水质报告书，板式换热根据水质报告书，板式换热器选用器选用316L不锈钢换热器不锈钢换热器供暖供暖流程图流程图 工况一：工况一：设计工况：三口井提水，两台机组运转，设计工况：三口井提水，两台机组运转，21万平。万平。1号站机房流程图号站机房流程图170C某某县地热供暖项目县地热供暖项
14、目热泵方案热泵方案某某县地热供暖项目县地热供暖项目土建方案土建方案v 经上述热泵机房方案设计后，根据所选设备确定土建经上述热泵机房方案设计后，根据所选设备确定土建方案方案4种，后经实地考察后，最终确定土建方案如下，种，后经实地考察后，最终确定土建方案如下，建筑面积：建筑面积：854.09，建筑高度：，建筑高度：7.7m。结构形式：结构形式：框架结构，独立基础框架结构，独立基础。框架三角形桁架屋面框架三角形桁架屋面节能建筑节能建筑某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案自控方案v 在现代科学技术的众在现代科学技术的众多领域中，自动控制多领域中，自动控制技术起着越来越重要技术起着越来越重要的作用。
15、基于的作用。基于PLCPLC的自的自动化控制系统，控制动化控制系统，控制站接收各个在线检测站接收各个在线检测仪表的传输信号及受仪表的传输信号及受控对象的手自动状态控对象的手自动状态、运行状态、故障报、运行状态、故障报警信号，经警信号，经PLCPLC程序控程序控制器进行运算和控制制器进行运算和控制，并把信号向中控计，并把信号向中控计算机传输。算机传输。某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案自控方案v 开采井、回水井水位开采井、回水井水位检测（探讨）检测（探讨）v 潜水泵变频控制系统潜水泵变频控制系统用水量用水量v 系统流量检测与统计系统流量检测与统计 v 系统用电量检测与统系统用电量检测与统计
16、计v 系统供热检测与统计系统供热检测与统计v 机组群控机组群控v 历史记录的保存历史记录的保存v 故障报告故障报告 v 系统温度、压力值检系统温度、压力值检测测 某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案自控方案某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案自控方案v 根据系统负荷，自动安排机组的投入台数根据系统负荷，自动安排机组的投入台数v 在所有时间段内，以合理的机组台数运行来匹配系统负荷在所有时间段内，以合理的机组台数运行来匹配系统负荷的变化，实现高效节能运行的变化，实现高效节能运行v 平衡各机组的运行时间，延长机组寿命平衡各机组的运行时间，延长机组寿命v 显示系统运行状态和主要参数显示系统运行
17、状态和主要参数地源热泵机组群控技术地源热泵机组群控技术某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案自控方案v 潜水泵根据地源热泵系统所需的热量变频控制供水量潜水泵根据地源热泵系统所需的热量变频控制供水量潜水泵变频潜水泵变频某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案提水井、回水井水位检测自控方案提水井、回水井水位检测-探讨探讨 监视各水井水位监视各水井水位,当回灌井液当回灌井液位达到距井口最低设定要求时位达到距井口最低设定要求时，可在机房产生报警信号并关，可在机房产生报警信号并关闭该井室内电动阀防止井水溢闭该井室内电动阀防止井水溢出；当提水井液位达不到潜水出；当提水井液位达不到潜水泵工作最低液位要求时
18、，对潜泵工作最低液位要求时，对潜水泵进行保护。并监测各提水水泵进行保护。并监测各提水井流量，可实现对系统工作状井流量，可实现对系统工作状态的监测。态的监测。某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案自控方案监控监控系统系统主主页页某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案自控方案自控自控流程流程某某县地热供暖项目县地热供暖项目自控方案自控方案历史历史查询查询报表报表报警报警查询查询表表某某县北环路新星县北环路新星1号站地热供暖项目号站地热供暖项目v 1号站房内（号站房内（21万万）总用电量约）总用电量约1200KW，电价按，电价按0.8元元/度计算。度计算。v 1200KWX24小时小时X60%X
19、0.8元元/KWHX180天天=2488320元，元，v 合合12元元/，按普通，按普通水源热泵的效率水源热泵的效率4.0估算，节省估算，节省750KW合计节省合计节省7.4元元/某某县农业种植棚室供热项目县农业种植棚室供热项目v 林甸县农业种植棚室供热项目供热面积约林甸县农业种植棚室供热项目供热面积约17万，其中果蔬大棚万，其中果蔬大棚5.2万平方米，办公区域万平方米，办公区域0.6万平方米，以及万平方米，以及2万平方米商铺，住宅万平方米商铺，住宅9.2万平方米。万平方米。图图7果蔬棚室果蔬棚室某某县农业种植棚室供热项目县农业种植棚室供热项目v 某某县农业种植棚室热负荷县农业种植棚室热负荷
20、考虑到按设计要求果蔬大棚白天不采取任何采暖方式的情况下能考虑到按设计要求果蔬大棚白天不采取任何采暖方式的情况下能达到不低于达到不低于10，白天不需要采暖，夜间寒冷时段利用采暖系统，白天不需要采暖，夜间寒冷时段利用采暖系统将棚室温度提升至将棚室温度提升至15以上，办公及商业区夜晚采暖达到值班温以上，办公及商业区夜晚采暖达到值班温度度10即可，系统最大负荷高峰出现在夜间即可，系统最大负荷高峰出现在夜间Q=2860+（6820）x（10+24）/（18+24）=8380kW建筑类型建筑类型热指标热指标W/mW/m2 2面积面积m m2 2热负荷（热负荷（kw）其他其他果蔬大棚果蔬大棚55555200
21、05200028602860办公办公楼楼70706000 6000 420420商铺商铺6060200002000018001800住宅住宅5050920009200046004600合计合计17000017000096809680热负荷估算表热负荷估算表某某县农业种植棚室供热项目县农业种植棚室供热项目v 某某县农业种植棚室供热项目预计采用县农业种植棚室供热项目预计采用两两口开采井，口开采井，单井单井提水量为提水量为90m3/h，两口总开采量两口总开采量180 m3/h，开采井供水温度为，开采井供水温度为53，回，回水温度水温度16。53井水经板式换热器进行一级取热，一级井水经板式换热器进行一
22、级取热，一级取热采用取热采用2台换热量台换热量1400KW板式换热器板式换热器，一次侧水温一次侧水温53/40，二次侧水，二次侧水温温48/38。该板式换热器的。该板式换热器的40回水进入二级取热板式换热器，回水进入二级取热板式换热器，板式换热器换热量板式换热器换热量2500KW，板式换热器一次侧水温板式换热器一次侧水温40/28，二次侧水温二次侧水温37/23，二次侧二次侧37水接入一台水源热泵机组，水接入一台水源热泵机组，机组机组制热量制热量2835KW，机组蒸发器进水温度机组蒸发器进水温度37，出水，出水23。泠凝器。泠凝器出水温度出水温度48，进水温度，进水温度38。二级板换二级板换2
23、8水再进入三级板式水再进入三级板式换热器进项三级取热，板式换热器换热量换热器进项三级取热，板式换热器换热量2500KW，板式换热器一板式换热器一次侧水温次侧水温28/16，二次侧水温，二次侧水温25/11。二次侧。二次侧25水接入一水接入一台水源热泵机组，台水源热泵机组，机组制热量机组制热量2835KW，机组蒸发器进水温度机组蒸发器进水温度25，出水，出水11。泠凝器出水温度。泠凝器出水温度48，进水温度，进水温度38。具体。具体平面及平面及流程详见（图流程详见（图8）。）。方案论述与前机房相同。方案论述与前机房相同。某某县农业种植棚室县农业种植棚室建筑方案建筑方案建筑面积：建筑面积：528.7，建筑高度：，建筑高度：7.7m。结构形式：结构形式：框架结构，独立基础框架三角形桁架屋面框架结构，独立基础框架三角形桁架屋面。某某县种植棚室县种植棚室热泵方案热泵方案图图8农业种植项目机房流程图农业种植项目机房流程图一 层 平 面 图 1:100某某县农业种植棚室供热供暖县农业种植棚室供热供暖流程图流程图农业种植项目机房流程图农业种植项目机房流程图
