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安徽華冶新能源科技有限公司,是一家專門從事地熱能開發利用和合同能源管理的國有節能服務公司。我公司與合工大、合肥天地源節能技術公司合作研發了新型高效換熱器技術,可將換熱井深由傳統地源井的100米左右增加到300米,經試驗和若干項目實施驗證,新型換熱器的單孔換熱能力是傳統雙U管的3-5倍,且可將換熱器數量減少到30%以內,大大減小了占地面積,降低了地源井施工對建筑物地基的影響,并能實現可修可換。目前該專有技術及工藝基本完善,并已成功應用于合工大建筑館、華冶局展示中心和華冶置業濱湖營銷中心等項目。

高效換熱系統與傳統地源系統相比較,主要特點如下:

1、受PE管承壓限制,先行換熱器設計深度一般不能大于120M,系統效率低,占地面積大,受場地及水文地質條件限制,許多建筑不具備使用該技術的條件

2、現行U型管換熱器深埋于泥沙中,且大部分布置于大樓地下室,不具備可修復性。

3、現行換熱器群孔條件下,易產生冷/熱積累,系統的長效性、穩定性少有研究。

4、建筑下部與四周密集布孔,孔比地基深,孔內布置無剛性的PE軟管,其對地基結構的影響有待研究。

由于上述瓶頸的存在,使得70%以上的新建建筑不具備使用該技術的條件,舊樓改造更難使用。針對上述問題,華冶新能源專家團隊采取新型高效換熱器技術,提高了單孔換熱器的換熱面積及換熱效率。


地球在漫長的46億年演化過程中,其內部聚集了豐富的能量,其核心部分溫度達4000~5000℃,同太陽表面5500℃相近。這部分能量經過巖石傳導,在地下200m以內,溫度一般降到25℃以下,形成淺層地溫能。

研究表明,地表以下20m,已不受太陽輻射影響,其溫度主要受地球內部傳導熱能控制;20m~200m范圍內,溫度18℃~22℃,一年四季恒定不變;大于200m深度,深度每增加100m,溫度增加2-3℃。

推廣應用的意義

安徽省地表淺層土壤溫度一般在16℃~20℃之間波動,相對環境溫度恒定,變化小,無論夏季還是冬季均提供相對較恒定的冷熱源,使空調機組長期在穩定的工作狀態下工作,提供穩定的冷熱源。

地下50米為增溫帶,每100米增溫為2.5℃~3.5℃。在夏季,室外溫度達40℃,而地下水溫度在17℃。可大大提高空調系統的能效,減少運行費用。在冬季,減少了高品位能源(如煤、油、天然氣)的利用,提高了能源利用效率。比其他空調系統節能提高40%~60%,無需除霜耗能。

地源熱泵不排放CO2、SO2等污染氣體,與空氣源熱泵相比,可減少40%以上的污染物排放,與電供暖相比,可減少70%以上污染排放;

不產生熱島效應,僅利用水資源為能量庫,夏季取冷量冬季取熱量;

不會浪費水資源;室外不會產生噪音。

該系統可以實現一機多用,使用壽命長,機組緊湊,節省空間;維護費用低;自動化程度高。

美國能源部(DOE)和美國環境保護署(EPA)均已確認,地源熱泵系統是目前效率最高、對環境最有利的熱水、取暖和制冷系統。一方面它利用地下土壤或巖石的相對穩定溫度使取暖和空調系統在全年都能維持高效運行,為地源熱泵用戶節省電費20~50%。

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