余热回收技术 燃气燃烧会有余热排放，工业用户燃气排烟温度较高； 按照平均排烟温度180℃，可热量回收到80℃； 工业天然气排烟温度可分为高品位余热（300OC以上),低品味余热（200 OC左右)； 高品位余热回收可以制冷、采暖、除湿；低品味余热回收可以采暖、生产生活热水和除湿。

工业天然气余热回收技术 制冷 7~12OC 采暖 50~60OC 工业余热 高温热水或蒸汽 除湿 生活热水 40OC 采暖 50~60OC

工业余热回收技术——案例分析1 某印刷企业 大型印刷设备4台，燃烧天然气对纸张进行烘干，然后采用电制冷冷却； 排烟温度约400度；排烟量约14000立方米/小时； 采用余热溴化锂吸收式制冷机两台，回收烟气制冷、替代原有电制冷机组； 除满足工艺用冷外还可以满足部分办公制冷、采暖、生活热水需要；

工业余热回收技术——案例分析 运行费用比较表 回收年限约3年左右； 每年节能 1658吨标煤； 减排CO2 4721吨、SO238.3吨、 烟气 温度 流量 有效烟气余热量 制冷量 每小时节约电制冷电量 年运行 小时数 年节约 电量 平均 电价 费用 oC Nm3/h kW Kwh h 万Kwh 元/Kwh 万元 400 14000 1418 1700 340 6000 204 1 余热回收系统投资约360万元，含设备及工程费用； 回收年限约3年左右； 每年节能 1658吨标煤； 减排CO2 4721吨、SO238.3吨、 NOX 11.67吨、减少粉尘排放15吨

能源设施：从大到小、从远到近 科技进步、按需供能、就近利用、节能减排 大型电厂发电效率40~50% 50%的能源以废热形式排放 — 冷热传输受距离限制无法利用 电力长距输送和庞大输配系统能耗严重 科技进步、按需供能、就近利用、节能减排 小型分布式能源分散在用户附近，在获得40%的发电效率后，可将近50%的废热就近用于供冷供热，能源效率大大提高，输送能耗近于零

燃气冷热电三联供概念 燃气冷热电三联供，属于分布式能源，也称CCHP(Combine Cooling, Heating &Power)，它主要是利用燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发电，对作功后的余热进一步回收，用来制冷、供暖和生活热水； 提高能源综合利用效率40~50%； 节约能源费用30~50%； 增加自备发电机，提高用户供电安全性； 在大电网出现事故的时候，可以保障用户重要电力负荷； 具有显著的节能减排社会效益；

高温段1000OC以上 电能、高温热源 中温段 300~500OC 低温段 200OC左右 排 放 天然气的充分利用——能源梯级利用 高温段1000OC以上 电能、高温热源 驱动热泵（制冷、采暖） 驱动吸收式制冷机（制冷、采暖） 中温段 300~500OC 除 湿 生活热水、采暖 低温段 200OC左右 环境温度 排 放

案例分析——燃气大楼 天然气 NG 天然气 NG 制冷Cooling G3508 内燃发电机 G3512 Generator 余热直燃机 Exhaust heat DFA 天然气 NG 制冷Cooling 制热 Heating 462℃烟气smoke＋99℃ 缸套水jacket water 电力 Electricity 1200kW

锅 炉 余 热 回 收

带 冷 凝 水 回 收 的 简 单 蒸 汽 系 统 90篊 冷 凝 水 feedtank 蒸 汽 给 水 箱 8 bar g 设 备 90篊 冷 凝 水 feedtank 设 备 集 水 箱 蒸 汽 8 bar g 给 水 箱 控 制 阀 90篊 疏 水 阀 锅 炉 给 水 泵 热 量 机 械 泵

为 什 么 回 收 冷 凝 水? 冷 凝 水 是 极 有 价 值 的 资 源. 其 所 含 有 的 高 热 量 是 回 收 的 最 佳 理 由. 冷 凝 水 是 经 过 水 处 理, 回 收 冷 凝 水 可 以 降 低 水 处 理 费 用. 减 少 锅 炉 排 污. 可 以 避 免 冷 凝 水 排 放 的 巨 大 费 用. 减 少 补 充 给 锅 炉 的 水, 降 低 水 费 用. 总 的 效 果: 可 以 节 约 20% 以 上 的 燃 料.

回 收 冷 凝 水 的 节 约 ( 一) 燃 料 费 用 冷 凝 水 回 收 温 度 为 90 oC 补 给 冷 水 温 度 为 10 oC ( 一) 燃 料 费 用 冷 凝 水 回 收 温 度 为 90 oC 补 给 冷 水 温 度 为 10 oC 温 度 差 80 oC 升 高 1 kg 的 补 给 水 至 90 oC, 所 需 能 量 为, 1 x 80 x 4.1868 = 335 KJ 如 果 蒸 汽 负 载 为 1000kg/hr 335 x 1000 ＝ 335,000 KJ/hr 工 厂 运 行 24 小 时/ 天, 300 天/ 年, 则 加 热 补 给 水 所 需 能 量 为： 335000 x 24 x 300 = 2,412,000,000 KJ 1 升 燃 油 的 热 量 为 41,100kJ, 锅 炉 效 率 为 90％, 则 需 要 燃 油： 2,412,000,000 / ( 41100 x 0.9) =65206 升 总 的 燃 油 费 用 为8 x 65206 =521654 元

回 收 冷 凝 水 的 节 约 ( 二) 水 的 费 用 水 8400 吨/ 年 如 果 每 吨 水 费 用 为 2.5 元 ( 二) 水 的 费 用 水 8400 吨/ 年 如 果 每 吨 水 费 用 为 2.5 元 总 计 8400 x 2.5 = 21000 元 ( 三) 水 处 理 费 每 吨 水 处 理 费 为 2.5 元 总 计 2.5 x 8400 = 21000 元

回 收 冷 凝 水 的 节 约 燃 料 +水 + 水 处 理= 521654 +21000 +21000 = 563654元 总 节 约 燃 料 +水 + 水 处 理= 521654 +21000 +21000 = 563654元 还 有 其 它…….

空 调 余 热 回 收

热回收设计关键技术 热回收量问题； 热回收方式问题； 热回收系统控制方式；

常规冷水机组能量转移方式 Qc Qo P 空调环境吸 收的热量 外界做功(电功) 排入环境 的热量 普通型

热回收量同热回收方式和热回收要求的水温有关 热回收冷水机组能量转移方式 排入环境 的热量 Qc Qo P 回收制取卫生热水的热量 Qr 空调环境 吸收的热量 外界做功 (电功) 热回收量同热回收方式和热回收要求的水温有关

热 回 收 量 问 题 热回收量跟回收方式、冷水进水温度、热水出水温度、机组负荷率、热回收器形式有关。 热回收率从10%~100%都可以。

热 回 收 方 式 循 环 式：热回收器和水箱之间通过循环泵循 环加热热水 定温出水式：冷水进入热回收器加热后通过定温 电动阀间断式排到水箱 循 环 式：热回收器和水箱之间通过循环泵循 环加热热水 定温出水式：冷水进入热回收器加热后通过定温 电动阀间断式排到水箱 热回收器类型：壳管式热回收器和板式热回收器；

循环式加热系统

定 温 出 水 式

循环加热式控制模式 循环加热泵通冷水机组连锁运行； 循环泵受水箱内水温控制，低于设定值启动，高于设定值停止运行。

定温出水式控制模式 通主机连锁运行； 电动阀高于设定值打开，低于设定值关闭；

热回收冷水机组工作原理

主回路制热 WELL

空气源智能热水机组能量转移方式 Qh Qo P 大气环境 吸收的热量 外界做功 (电功) 用于生产 卫生热水的热量

空气源智能热水机组工作原理

水源热水机组工作原理

节 能 分 析 每吨热水消耗的燃油费用：1000*1*（55-15）*8/10200/0.85=36.9元， 每吨热水消耗的天燃气费用：1000*1*（55-15）*3.5/8600/0.92=17.1元， 因此节约的费用为上述费用的倍数。

地源热泵的分类 地源热泵 地埋管 地表水 水平地埋管 竖直地埋管 桩埋管 开式 闭式 地下水 直接使用 间接使用

地源热泵的分类

地源热泵---系统原理 地源热泵（开式、封闭式）

地源热泵工作流程

地源热泵——系统原理（1） 地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。 系统组成部件: 地埋管系统 地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。 系统组成部件: 1.地源热泵机组； 2.室内风、水管； 3.水泵； 4.膨胀水箱等； 5.地下换热器部分 （HDPE管、膨润土等）

地源热泵——系统原理（1） 地埋管系统 在冬季，地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道（称为环路）从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。 在冬天，我们从土壤中吸取热量

地源热泵——系统原理（1） 在夏天，则把热量排到土壤中 地埋管系统 在夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。 在夏天，则把热量排到土壤中

地源热泵——独特优势 优点 无污染 没有锅炉 没有冷却塔 可用于预热生活用水和地板采暖 黄金选择—中央空调采暖系统

地源热泵——应用项目 学校 运动场所——游泳池、溜冰场、各类体育馆等 住宅、别墅 俱乐部

地源热泵 一、岩土层结构鉴定与地层导热测试 二、确定地埋管埋管形式 三、地埋管管材与管内流体介质选择 四、确定地埋管长度与打孔数量 五、水力计算

地源热泵 1、了解地质情况，搜集岩土层的成分及相关热物性参数，确定垂直式系统钻孔的深度。 岩土层结构鉴定的意义 1、了解地质情况，搜集岩土层的成分及相关热物性参数，确定垂直式系统钻孔的深度。 2、通过实地测试单孔换热量，根据测试结果辅以软件分析换热能力。 3、参照相关结论，根据单孔换热能力计算埋管长度。

1、土壤是参与地下换热的本体，地质结构影响到钻孔深度和成本。 地源热泵 地层导热测试的目的 1、土壤是参与地下换热的本体，地质结构影响到钻孔深度和成本。 2、获取准确的土壤的取、放热导热特性参数 . 3、现场进行土壤热特性测试才能够获得完整和准确的土壤数据。 地层导热测试验证内容： 埋管管径（De25、De32） 孔距 （4～6m） 回填材料 (原浆、膨润土、细砂) 埋管形式（双U、单U）

地源热泵 测试设备与软件 测试硬件、软件条件

地源热泵 一、岩土层结构鉴定与地层导热测试 二、确定地埋管埋管形式 三、地埋管管材与管内流体介质选择 四、确定地埋管长度与打孔数量 五、水力计算

地源热泵 埋管方式 根据项目特点可选择： 直埋管 螺旋埋管 土壤下埋管 地表水下埋管 立埋管 横埋管 盘管置于湖中 螺旋式

地源热泵 将管水平放到地沟内； 较少的安装费用， 需占用较大的场地 横埋热交换器的构造： 管沟最小间距1.5m 水平埋管 两管 四管 六管 蛇形管 将管水平放到地沟内； 较少的安装费用， 需占用较大的场地 横埋热交换器的构造： 管沟最小间距1.5m 埋管深度1.22m~1.83m

地源热泵 垂直埋管 单U 双U 串联单U 垂直埋管深度50m左右，打孔孔径约150mm，管与孔壁用膨胀填料充注。 　　　 占用较少的场地

地源热泵 面积：根据规模大小，现场可共埋管面积是首要考虑因素 成本：岩土类型导致挖掘成本价格相差好几倍 垂直埋管 面积：根据规模大小，现场可共埋管面积是首要考虑因素 成本：岩土类型导致挖掘成本价格相差好几倍 复合系统：在制冷、采暖负荷无法由地埋管单独承担时，可考 虑其 它形式的冷、热源作辅助。

地源热泵 垂直埋管 串联式： 具有单一流体通道和同一型号的管子 流道走向清晰明确，滞留的空气很容易别冲洗除尽 较并联系统管径大，因此对单位长度的管道来说，串联系统的传热性能比并联系统稍高 串联系统采用较大管径，保证换热所需的流速较大，水量大。 对于添加加防冻液的场合，增加这部分投资 单位性能管道价格高 增加安装的劳动成本 流体压降大，限制了管道长度

地源热泵 垂直埋管 在设计和安装并联式时应注意： 并联式： 具小管径管道，成本低 防冻剂用量小 安装成本相对较低 排除空气较串联方式困难 布置不当，各环路内水量不能保持平衡 在设计和安装并联式时应注意： 1、应保证利用高速水流的冲洗的冲洗将管道内的空气除尽。 2、采用同程式：管道连接时使每个环路的长度相等（不超过10％），这样才能达到各个环路间的流量平衡。 3、设置集分水器：为了保障各个环路间在进出口处的压力平衡，使用大管径的集分水器。

地源热泵 并联式地埋管换热器 组成—— 水平同程式管： 布置管道时，使并联式系统的各个环路都有相同的进出水压力； 垂直埋管 并联式地埋管换热器 组成—— 水平同程式管： 布置管道时，使并联式系统的各个环路都有相同的进出水压力； 消除干管管路沿程阻力损失的影响。

地源热泵 并联式地埋管换热器组成—— 分水器和集水器： 这是热泵与并联式地埋管换热器系统内各个环路间的供回水“通道”， 垂直埋管 并联式地埋管换热器组成—— 分水器和集水器： 这是热泵与并联式地埋管换热器系统内各个环路间的供回水“通道”， 是输送热泵系统所有流体的“中转站”。 它们由直径较大的管子制成，以减少流体的沿程阻力损失。

地源热泵 垂直埋管 室外一级集分水检查井的设置

地源热泵 一、岩土层结构鉴定与地层导热测试 二、确定地埋管埋管形式 三、地埋管管材与管内流体介质选择 四、确定地埋管长度与打孔数量 五、水力计算

地源热泵 管材选择 六大原则 1、化学稳定好，耐腐蚀 2、有较好的耐压能力 管道的连接 3、流动阻力小 4、导热系数大，导热性能好 5、连接简易、牢固 6、价格便宜 管道的连接 管道的材料——聚乙烯和聚丁烯是地埋管换热器中可供选择的管道材料。这两种材质的柔韧性好，且可以通过加热熔合形成比管子自身强度更好的连接接头，符合埋管管材选择要求。

地源热泵 一、岩土层结构鉴定与地层导热测试 二、确定地埋管埋管形式 三、地埋管管材与管内流体介质选择 四、确定地埋管长度与打孔数量 五、水力计算

地源热泵 夏季地下换热量计算公式 冬季地下换热量计算公式 Q1——系统冷负荷，kW COP1——地源热泵机组的能效比EER Q2——系统热负荷，kW COP2——地源热泵机组的性能系数COP

地源热泵 竖埋管管长的计算公式 确定竖井数 确定孔数 其中 L——竖井埋管总长，m Q’—夏季向土壤排放的热量，kW A——夏季竖埋管每m管长散热量,W/m 确定竖井数 竖井深度多数采用50～100m 其中：N——竖井总个数 L——竖井埋管总长，m H——竖井深度，m 2——竖井内单U埋管管长约等于竖井深度的2倍。

地源热泵 竖井间距 对于垂直孔间距必须考虑其短期和长期效应. 短期或每年冷热效应持续时间4～6个月。长期效应必须考虑地埋换热器的年净负荷(热扰动平衡) 。 工程上通常我们把U型管竖井的水平间距一般控制在3.5～6.5米。 双U设计埋管间距适当加大至≥5m 对于规则的布管区域，采用菱形布管可节约埋管面积17.5％（以4m间距为例，方形占地4×4m2，菱形占地13.2m2）

地源热泵 一、岩土层结构鉴定与地层导热测试 二、确定地埋管埋管形式 三、地埋管管材与管内流体介质选择 四、确定地埋管长度与打孔数量 五、水力计算

地源热泵 管道的直径应以压降和传热性能相协调作为选择的基础。 因为管路确定的两条原则是： 管径足够大，环路阻力小，使得循环泵的能耗小 管径确定 管道的直径应以压降和传热性能相协调作为选择的基础。 因为管路确定的两条原则是： 管径足够大，环路阻力小，使得循环泵的能耗小 管径足够小，流速足够大，使得管内流体处于紊流区，加强流体与管内壁的换热。 并联环路用小管径，集干管用大管径 对于管径在DN50以下，管内流速控制在0.6～1.2m/s 对于管径在DN50以上，管内流速控制在2.2m/s以下 各管段压力损失控制在4mH2O/100m当量长度以下。