1、中深层地热源热泵供热技术实践案例探讨上海中金能源投资有限公司上海中金能源投资有限公司20192019年年0303月月3131日日1.1 中深层地热源热泵供热技术原理井内换热器构造示意井内换热器构造示意采用套管式井内换热器结构,即向高温岩层钻进一定深度(约20003000米,井底温度60100),采用固井工艺封闭地热井井底及井孔,并在井内安装绝热内管,建立套管式井内换热结构。低温水从环间进入换热器向下流动,与周边土壤及岩层进行换热后温度升高,到达底部后从内套管向上流出换热器。平均地热梯度平均地热梯度3/100m通过中深层地埋管套管式换热结构加热循环出来的热水作为热源进入热泵机组蒸发器,通过热泵机
2、组的提升,达到建筑物采暖所需的供水温度实现稳定地向建筑物供暖。中深层地热井内换热供热系统原理图中深层地热井内换热供热系统原理图热泵机组1.1 中深层地热源热泵供热技术原理2.1 示范项目基本信息项目名称:天津卓朗科技园能源站商务模式:BOT(运营期20年)设计供热面积:33160平方米实际供热面积:15000平方米钻井数量:2口(单井深度2800米)装机制热量:2410kW(1205kW2)供热装机指标:72.7 W/m2投入运营时间:2016年11月用户侧水泵卓朗工程照片2.2 示范项目施工过程卓朗地热井竣工照片2.3 示范项目竣工照片卓朗工程竣工照片2.3 示范项目竣工照片2.4 2017
3、-2018采暖季监测数据 卓朗科技园20172018采暖季监测数据67270676775875144.142.339.739.040.920304050601003005007009002017/112017/122018/12018/22018/3热源侧水温()/循环水量(m/h)单孔取热量(kW)月份取热量从井中流出的水温7.177.236.976.756.796.616.536.276.056.226.135.965.885.635.745.05.56.06.57.07.52017/112017/122018/12018/22018/3系统性能月份热泵能效COP热源能效COPhs系统能效
4、COPsys系统月均能效分析系统月均能效分析取热孔月均出水温度及取热量取热孔月均出水温度及取热量采暖季耗热量指标采暖季耗热量指标GJ/m20.232采暖季耗电量指标采暖季耗电量指标kWh/11.07单位单位GJGJ供热成本供热成本元元/GJ/GJ47.747.7(平均电价:平均电价:1 1元元/kWh)/kWh)0.14 0.14 0.14 0.15 0.15 0.0110.0140.0130.0140.0150.0120.0150.0160.0170.0146.135.965.885.635.740.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.50.000.
5、030.060.090.120.150.180.210.242017/112017/122018/12018/22018/3系统能效(kWh热/kWh电)单位制热量电耗(kWh电/kWh热)月份热源泵用户泵热泵主机系统能效COPsys 卓朗科技园卓朗科技园2017201820172018年供热季运行性能年供热季运行性能2.4 2017-2018采暖季监测数据输配能耗占总能耗的输配能耗占总能耗的16%16%,水系统输配系数较高,水系统输配系数较高,得益于大温差运行、管径偏大、水泵全变频运行。得益于大温差运行、管径偏大、水泵全变频运行。卓朗科技园卓朗科技园2017201820172018年供热季年
6、供热季末端供热效果末端供热效果2.4 2017-2018采暖季监测数据20172017-20182018年供暖季用户侧供回水温度曲线年供暖季用户侧供回水温度曲线典型日典型日室内外温度对比曲线室内外温度对比曲线1)空调末端供水温度根据负荷情况在3845度之间;2)白天室内各温度监测点均处于21-23度之间,室内舒适性良好。2.4 2017-2018采暖季监测数据 2017201820172018供热季热源逐日水温供热季热源逐日水温 全年地热井进水温度基本维持在23左右,出水温度随运行时间及取热量的变化而变化要要素素级别级别范围范围/标准标准P1必查检查冷却塔填料是否有塌陷、破损问题P2必查检查风