地热梯级供暖方案优化研究

专题研讨

地热梯级供暖方案优化研究

哈尔滨工业大学 邹平华 陈少玲

摘要 以某低温地热水供暖工程为例,分析了利用板式换热器与热泵机组联合供热的设计和运行情况,指出现有系统存在浪费地热能资源的缺点,提出了两种优化方案,分析比较了两种方案的能耗及性能指标,得出现有地热资源条件下较为合理的运行方式和地热尾水温度。

关键词 地热水供暖 热泵 性能指标 地热尾水温度

Optimalstudyofsteputilizationofgeothermal

energyforheating

ByZouPinghua andChenShaoling

Abstract Withalow temperaturegeothermalwaterheatingproject,presentsthedesignandoperatingconditionsoftheheatingsystemcombinedplateexchangerwithheatpump.Pointsouttheproblemthatgeothermalenergyisseriouslywastedintheexistingsystem.Presentstwooptimalschemes,analysesandcomparestheenergyconsumptionandperformanceindicesbetweenthetwoschemes,andputsforwardrationalcontrolstrategyandgeothermaldischargewatertemperature.

Keywords geothermalwaterheating,heatpump,performanceindex,geothermaldischargewatertemperature

HarbinInstituteofTechnology,Harbin,China

0 引言

地热资源作为一种可再生的新型能源,对发展经济、改善能源结构、保护环境具有重要的意义。以地热水为热源的热泵技术就是通过水-水换热方式,降低地热尾水温度,充分提取利用地热尾水中低品位地热能,以提高地热资源的利用率。本文以某低温地热水供暖工程为对象,分析了地热水通过板式换热器与热泵机组联合供热的情况,并对其进行优化研究,为地热能合理应用于供暖工程提供参考。

1 地热供暖工程概况与现状分析

该供暖工程所在地区储藏了丰富的中低温地热资源,现已广泛用于供暖、洗浴疗养、种植养殖等领域。该供暖工程于2008年下半年开始用地源热泵进行供暖,实际供暖面积为21.5万m2。供暖建筑物有住宅小区、办公楼、宾馆、商铺等,其中以住宅小区为主。

1.1 现有地热供暖工程概况

现有供暖系统采用3口地热井为热源,每口地热井井深均为1600~1800m;井口出水温度为53m3别为72~73,63,92~94m。

该地区供暖室外计算温度为-26 ,供暖时间为182d;室内计算温度18 。该供暖工程的建筑物全部为节能建筑,采用地板辐射供暖系统,其设计供/回水温度为45 /38 ;综合供暖热指标为52W/m,系统设计热负荷为11.18MW。1.2 对现有供暖系统的分析1.2.1 现有供暖系统介绍

该地区地热水中Cl-和SO2-4含量较高,对金属管道有腐蚀性,需选用防腐型板式换热器对地热

水进行间接利用。该供暖工程地热水供暖方案级数为二级,第一级为直接换热利用级,第二级为热泵机组利用级。在设计工况下,直接换热利用级是53 的地热水通过板式换热器降到40 (th1),加热热网循环水供给用户;热泵机组利用级是40 的第一级换热后的回水进入第二级的3个板式换

!

2

邹平华,女,1944年4月生,教授,博导

150090哈尔滨工业大学市政环境工程学院1320室(0451)86282272E mail:zph@http://doc.xuehai.net收稿日期:2010-06-21:2011-06-

第1页下一页