绿色能源—地热

天地合一绿色能源技术集成节能环保天同宏基TIANTONGHONGJI可再生能源体系介绍应用背景01地源热泵系统概述02“天地合一”复合空调系统03“天地合一”耦合蓄能系统04太阳能—空气能耦合热水系统05太阳能—地热能耦合热利用系统06太阳能辐射一体化制冷供暖系统07天同宏基TIANTONGHONGJI近年来，北海新能源公司以地源热泵技术为核心，通过技术改进实现功能升级，结合太阳能技术、空气能技术、低谷电能利用技术等，打造“天地合一”的新能源应用方案，实现了各种能源形式的优势互补，取得“三低一高”的效果：1、能源消耗低：最大限度地实现节能减排2、开发成本低：降低了建筑开发建设成本3、居住成本低：降低了供暖、制冷成本支出4、生活质量高：方便实用，提高了居住质量应用背景天同宏基TIANTONGHONGJI国务院2013年9月10日印发的《大气污染防治行动计划》（国发［2013］37号）“加快调整能源结构，增加清洁能源供应”中指出：积极发展绿色建筑，新建建筑要严格执行强制性节能标准，推广使用太阳能热水系统、地源热泵、空气源热泵、光伏建筑一体化、“热—电—冷”三联供等技术和装备。常用的地源热泵技术，是通过技术装置实现地热能量的转化，将低品味的热能提升为可供建筑物使用的高品位热能，期间仅消耗一小部分电能作为驱动，而不消耗任何化石能源，不产生任何对大气环境造成污染的排放物。同时因其应用形式多样，基本不受地理环境限制，是目前发展节能系统的主要方向。应用背景天同宏基TIANTONGHONGJI地源热泵运行原理示意图地源热泵冬季从5~20℃的地下热源中将热量“取”出来，用热泵机组将循环水提升到45℃温度后，通过水泵供给室内采暖。夏季通过热泵机组把室内热量提取出来，释放到5~20℃的地下冷源中，比常规空调节能40%以上。地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。三个系统之间靠水进行热量的传递，建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。地源热泵系统与5-20℃土壤或废热交换能量，节能减排地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI地源热泵分类地源按照室外换热方式不同主要可分为三类：(1)土壤地埋管系统(2)地下水系统(3)地表水系统（4）“天地合一”系统。土壤地埋管系统地表水系统天地合一系统地源热泵分类地源+太阳能空气源+太阳能地下水系统工业废水、污水、余热江、河、湖水地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI垂直地埋管系统适用于不受场地限制而供热和制冷负荷较大的商业建筑、居住建筑及学校、医院类建筑。埋管深度可达到120米，管材为PE100专用管材，寿命50年以上。垂直埋管地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI适用于民用建筑和轻型商业建筑，室外区域广阔地源热泵系统概述水平地埋管系统天同宏基TIANTONGHONGJI地源热泵系统概述桩基式埋管：适用于埋管区域不足的大型商业建筑天同宏基TIANTONGHONGJI地下水系统适用于地下水源丰富的地区（投资较小，但政策不建议推广使用）。地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI地表水系统适用于靠近江、河、湖、海较近的地方（南方地区使用较多）。地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI污水、工业余热系统：适用于工业和污水的余、废热回收利用地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI地源热泵优点1、高效节能由于土壤的温度全年稳定在10℃—20℃之间，其制冷、制热系数可达3.5—4.7，与传统的空气源热泵（家用窗式和分体式空调、中央式风冷热泵）相比，要高出40%以上，其运行费用仅为普通中央空调的50—60%。在产生同样热量或冷量时，只需小功率的压缩机就可实现，从而达到节能的目的，其耗电量仅为普通中央空调与锅炉系统的40%—60%。2、绿色环保地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无废气、废渣、废水的排放，可大幅度地降低温室气体的排放，能够保护环境，是一种理想的绿色技术。地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI每台机组可独立供冷或供热，个别机组故障不影响整个系统的运行。机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之忧虑。无室外设备安装维护费用，热泵机组工作稳定，其维护费用大大低于传统中央空调。4、系统可靠，维护费用低5、可再生土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用，保证大地热量的平衡。地源热泵系统概述3、一机多用地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。天同宏基TIANTONGHONGJI地源热泵存在的问题和不足1、地热场冷热不平衡我国地域辽阔，横跨多个温度带，可利用浅层地热能丰富，但冬季制热耗能量和夏季制冷耗能量恰好相等的地区或建筑物，在整个地热能使用区域所占的面积很小，尤其是北方地区，冬季采暖耗能量远大于夏季制冷耗能量，若建筑物单纯依靠浅层地热能供暖制冷，会造成土壤的地下温度场失衡，导致项目后期无法正常运行。热泵系统虽然具备制冷和采暖两种功能，但目前大部分住宅考虑到使用要求、投资成本等因素，末端多采用地源热泵单一采暖系统，这样只从地下取热，导致地下温度场温度逐年降低，系统运行费用升高，甚至后期运行达不到采暖效果，同时造成了地源热泵项目和资源浪费。地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI2、占地空间大采用地源热泵系统，需要较大的面积供地下换热器铺设使用，1㎡的建筑面积约计需要0.2㎡左右的占地面积，在高层建筑林立的市中心，很难找到合适的位置。3、一次性投资大目前的住宅入住率较低，尤其是刚刚建成新楼盘，入住率有可能在3-5年后才能到70%左右，若一次性的将采暖机房投资建设就造成了设备的闲置。地源热泵系统概述天同宏基TIANTONGHONGJI从地源热泵系统的概述看出，目前在广泛应用的地热能中，浅层地热能存量巨大，但在利用过程中必须保证地热场的冷热平衡，而且对埋管所需空间有较大要求；太阳能虽然取之不尽用之不竭，但受天气的影响较大，使用不稳定；空气能利用无任何限制，但冬季从中提热时系统的能效比较低；电能虽然不是可再生能源，但当前国家积极鼓励用电企业利用低谷电力，促进节能减排，提高电力资源的使用效率，特别是对适合利用低谷电力的电热锅炉、蓄冷、蓄热、热泵等技术用电企业，低谷时段用电时给予大幅度优惠政策，更有助于降低成本。“天地合一”应用背景天同宏基TIANTONGHONGJI太阳能储量无比巨大,属于取之不尽、用之不竭的清洁再生能源，每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能光热技术已成为可再生能源利用的核心。以地源热泵为主，结合太阳能、空气能、低谷电能打造“天地合一”能源应用方案，实现各种能源形式优势互补，最大限度地实现节能减排。天地合一系统简介天同宏基TIANTONGHONGJI“天地合一”绿色能源系统，是我公司综合考虑各种可再生能源系统的特点和应用范围，取一种能源的长处弥补另一种能源的不足，使多种能源均在其高效的范围内得到应用，以此来解决建筑物的供暖、制冷和热水需求。系统共分为五大类：“天地合一”复合空调系统”；“天地合一”耦合蓄能系统；太阳能-空气能耦合热水系统；太阳能-空气能耦合热利用系统；太阳能辐射制冷采暖系统；一体化太阳能辐射板技术。天地合一系统简介天同宏基TIANTONGHONGJI“天地合一”复合空调系统“天地合一”复合空调系统由浅层地热能换热器、地源热泵机组、低环温空气源热泵机组、地板辐射采暖、水冷立柜空调、循环水泵组成，以地源热泵系统为主，低环温空气源热泵为辅，满足建筑物的使用功能。系统在配置时，根据项目功能和入住率，按照一定比例配置地热能换热器系统和地源热泵机组，配置低环温空气源热泵，解决随着入住率升高，系统负荷加大和因冷热不平衡而导致地源热泵系统能效比降低的问题，满足系统的使用要求，降低了系统的一次投资成本。系统在室内地暖的分集水器位置安装水冷立柜空调，实现建筑物的制冷需求，实现系统一机两用和调节地下温度场的功能。天同宏基TIANTONGHONGJI“天地合一”复合空调系统显著降低热泵采暖系统的一次投资；技术特点：冬季地板辐射供暖、夏季空调制冷，符合人体舒适感要求。地下温度场常年均衡，保证热泵系统高效运行，降低了系统的运行维护成本；一机两用，一套系统解决建筑物制冷采暖需求；天同宏基TIANTONGHONGJI“天地合一”耦合蓄能系统“天地合一”耦合系统由浅层地热能换热器、地源热泵机组、低环温空气源热泵机组、地板辐射采暖、水冷立柜空调、循环水泵、低谷电锅炉、太阳能光热系统、蓄能水箱组成，是在复合空调系统上增加低谷电蓄能系统形成的，在达到相同的使用效果时，天地合一耦合蓄能系统的初投资和运行费用变得更低。耦合系统与其他空调系统累计投资对比05001000150020002500300035004000初投资1年2年3年4年5年耦合蓄能常规蓄能常规空调地源热泵溴化锂直燃机天同宏基TIANTONGHONGJI充分利用夜间低谷电进行蓄能，对电网起到削峰填谷，消纳余电的作用；技术特点：消除了地源热泵系统对建筑周边空地面积的要求。利用热泵系统蓄能提高了电能的利用率；减小电锅炉的配置，减轻了使用方的配电压力；“天地合一”耦合蓄能系统天同宏基TIANTONGHONGJI太阳能--空气能耦合热水系统太阳能—空气能耦合热水系统由槽式等太阳能设备、低环温空气源热泵机组、蓄热水箱、循环水泵组成，太阳能的辅助加热装置采用用低环温空气源热泵替代原来的电加热器，减少集中热水系统的耗电量，降低了系统的配电投资和使用成本。天同宏基TIANTONGHONGJI太阳能--空气能耦合热水系统天同宏基TIANTONGHONGJI系统运行费用低，仅为常规系统的25%；技术特点：不存在漏电等安全隐患；安装维护方便，无需占用机房；太阳能--空气能耦合热水系统天同宏基TIANTONGHONGJI太阳能—地热能耦合热利用系统太阳能—地热能耦合热水系统由太阳能设备、地源热泵机组、蓄热水箱、循环水泵组成，一套系统多种能源解决建筑的制冷、采暖、热水，并实现维持地热场热平衡的功能。技术特点：太阳能热利用效率高；绿色环保，无重复投资；两种能源互为备用，提高可靠性。天同宏基TIANTONGHONGJI太阳能辐射一体化制冷供暖系统太阳能辐射制冷供暖系统是，以屋面、墙面辐射板、室内一体化辐射技术为技术核心，以太阳能源、空气源和太空低温源为基本源端，因地制宜结合水源、土壤源和其它经济冷热源，为建筑量身定做绿色能源复合供能系统，既降低建筑所需能耗，又可减少对大气和环境的污染，符合建筑节能与环保的大趋势。天同宏基TIANTONGHONGJI太阳能辐射一体化制冷供暖系统天同宏基TIANTONGHONGJI太阳能辐射一体化制冷供暖系统与建筑完美结合，室内无暖气片等装置；技术特点：易与现有系统结合；经济、节能，作为建筑构件降低了建筑物的耗热量。天同宏基TIANTONGHONGJI天同·双羊新城属国家康居示范工程项目，规划建筑面积106万㎡，全部采用地源热泵系统制冷制热、太阳能热水系统。2010年5月，通过了建设部、财政部“国家可再生能源建筑应用示范项目”的最终验收。每年可节约标准煤9858tec，减少CO2排放24350tec，减少烟尘排放197tec。工程案例天同宏基TIANTONGHONGJI天同·九龙湾是天同宏基集团第二个国家康居示范工程和二星级绿色建筑示范项目，总用地6.18万㎡，总建筑面积18.92万㎡，项目采用地源热泵系统制冷制热和太阳能-空气能耦合热水系统。项目每年可节约标准煤1952tec，减少CO2排放4821tec，减少烟尘排放39tec，减少SO2排放19.5tec。工程案例天同宏基TIANTONGHONGJI天同·宜