方案书--地源热泵系统

1 目目 录录 一 地源热泵推广一 地源热泵推广 2 一 水 一 水 地源热泵空调系统简介地源热泵空调系统简介 2 二 地源热泵机组特点 二 地源热泵机组特点 7 二 地源热泵机组设备选型二 地源热泵机组设备选型 11 一一 项项目目概概况况 11 二二 设设计计依依据据 11 三三 主主要要设设计计参参数数 11 1 1 冷热负荷的确定冷热负荷的确定 12 2 2 热泵机组的确定热泵机组的确定 12 三 地埋管换热系统设计选型三 地埋管换热系统设计选型 13 1 1 地源热泵换热器最大换热负何的确定地源热泵换热器最大换热负何的确定 13 2 2 地埋管换热器及管井的设计地埋管换热器及管井的设计 14 3 土壤热平衡的分析 土壤热平衡的分析 16 四 地源热泵系统设计与安装四 地源热泵系统设计与安装 17 一 地源热泵系统设计与安装关键 一 地源热泵系统设计与安装关键 17 二 室外地埋管换热系统的主要施工工序及注意的问题 二 室外地埋管换热系统的主要施工工序及注意的问题 17 三 室外垂直埋管系统主要施工工艺 三 室外垂直埋管系统主要施工工艺 19 五 地源热泵系统中央空调报价五 地源热泵系统中央空调报价 21 2 一 地源热泵推广一 地源热泵推广 一 水 一 水 地源热泵空调系统简介地源热泵空调系统简介 1 1 背景 背景 环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题 如何在享受的同时付出最少 的代价逐渐成为人类的共识 在这种背景下以环保和健康为主要特征的绿色建筑应 运而生 尽可能少地消耗能源为建筑物创造舒适环境已经成为空调的发展方向 开 发利用天然的冷 热源能够为空调带来节能和环保双重效益 因而越来越受到人们的 重视 地下土壤层是一个巨大的天然热源 其热惰性极大 全年的温度波动很小 一般说来 地表 50m 以下可常年维持在该地区年平均温度左右 是一种理想的天然 冷热源 2 2 水 水 地源热泵简介地源热泵简介 水 地源中央空调系统是一种从地下土壤 地下水中提取热量的高效 节能 环 保 再生的供热 冷 系统 该系统是成熟的热泵技术 暖通空调技术配套地质勘 察成井技术于一体 在相对稳定的土壤温度下高效 稳定 经济的运行 地源中央 空调系统是由末端 室内空气处理末端等 系统 地源中央空调主机 又称为地源 热泵 系统和地埋管或井水换热系统三部分组成 为用户供热时 水 地源中央空调 系统从土壤 地下水中提取低品位热能 通过电能驱动的地源中央空调主机 热泵 泵 送到高温热源 以满足用户供热需求 为用户供冷时 中央空调系统的冷凝 热量通过地源中央空调主机 制冷 转移到土壤 地下水中 以满足用户制冷需求 水 地源热泵是利用了大地土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源 进行能量转换 的冷暖空调系统 地表土壤不仅是一个巨大的太阳能集热器 收集了 47 的太阳辐射 能量 比人类每年利用能量的 500 倍还多 而且是一个巨大的动态能量平衡系统 地表的土壤和地下水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡 这使得利用储存于 其中的似乎无限的太阳能或地能成为可能 所以说 地源热泵是利用可再生能源的 一种有效途径 3 3 3 地源热泵中央空调系统的工作原理图 地源热泵中央空调系统的工作原理图 4 4 地源热泵特点 地源热泵特点 环保洁净环保洁净 1 没有燃烧过程 避免了排放任何烟尘及有害物质 社会效益显著 2 以地表土壤为源体 向其吸收或放出能量 介质水在埋设于土壤中的密闭系 统中循环 即不消耗地下水资源 也不会对其造成污染 3 省去了锅炉房供暖系统和夏季空调运行的冷却塔 节能经济节能经济 能源利润率为传统方式的 3 4 倍 投入 1KW 的电能可得到 4 5KW 以上的制冷或供 热的能量 灵活安全灵活安全 真正做到 一机两用 利用地下土壤热能 热泵冬季向建筑物供暖 夏季 向建筑物供冷 提高了设备的利用率 机组可灵活地安置在任何地方 节约空间 系统末端亦可作多种选择 4 无储煤 储油罐等卫生及安全隐患 机组运行自动化程度高 无需专业人员操控 运行可靠运行可靠 机组的运行工况稳定 几乎不受环境温度变化的影响 土壤恒温 即使在寒 冷的冬季制热量也不会衰减 更无结霜除霜之虑 地源热泵的优点分析地源热泵的优点分析 高 效 供热系数可高达 4 3 正常为 3 5 4 5 即输入 1KW 电能可产生 4KW 的热 量 运行费用低 比燃煤采暖还便宜 因为利用地下土壤 岩层 地下水 江河湖海 中的热能占总热量的 70 75 就是说 机组在制热过程中 有 70 75 的燃料是不用 花钱的 每平方米建筑面积供暖运行费只有 11 37 元 若按 22 元 m2 收费标准计算 1 万平方米的建筑 一个采暖期可节省采暖费 10 万元左右 无任何污染 由于该机组在制热过程中无任何燃烧 万平方米的建筑物一个采 暖期 即可节煤 350 吨 可减少烟气排放量 385 万立方米 占地面积小 地源热泵机组占地面积为锅炉用地的 1 10 1 15 以一个 10 万平方 米 小区为例 机房面积仅 100 平方米就足够用 而建锅炉房则需占地至少 1000 平方米 对 3 5 万平方米以上的小区 可省出一栋楼的位置 可建 2000 5000 平方米的住宅 其剩余价值足够安装使用地源热泵供暖系统的费用 5 5 地源热泵中央空调的应用前景 地源热泵中央空调的应用前景 1 1 本项目是一种利用低位能源 空气 土地 水 太阳能 工业废热等 代 替高位能源 煤 石油 电能等 以实现节能目的的高新技术 由于其所具备的高 热能转换效率 1 4 无污染 运行成本低 便于物业管理 系统使用寿命长等 特点 备受世界能源 环保组织和发达国家推崇 并被市场广泛接受 自八十年代 以来 年增长率一直保持在 20 以上 如美国 85 年只有 14000 台水 地源热泵 99 年末统计 已安装了 400000 台 水 地源热泵系统已占空调总保有量的 20 其中新 建筑中占 30 由此可降低温室气体 1 百万吨 相当于减少 50 万辆汽车的污染物排 放 年节约能源费用达 4 2 亿美元 美国的水 地源热泵研究和应用偏重于住宅和商 业小型系统 60KW 以下 而中 北欧如瑞典 瑞士 奥地利 德国等国家则偏重 5 于大型机组 据 99 年统计 水 地源热泵在新建房屋中的利用率 瑞士为 96 奥地 利为 38 丹麦为 27 2 2 在未来的几年中 中国面临着巨大的能源压力 中国经济在保持较高速度 增长的同时 必须考虑环保和可持续发展问题 所以要求提高能源利用率 要求能源 结构调整 调整能源结构的方向就是从以煤为主转为以燃气 电为主 国家建设部 1999 年提出在 10 年内建筑节能效率要在现有基础上提高 50 北京市政府已明令在 四环以内 撤掉所有燃煤锅炉 在三年内改造 1000 万平方米建筑取暖方式 使用清 洁能源 我国目前集中供暖单位建筑面积平均能耗是气候相近发达国家的 2 3 倍 3 3 据调查统计 我国住宅空调安装率迅速增长 上海居民住宅空调拥有率已 超过 60 北京 34 城镇居民拥有率 20 空调成为冰箱 彩电后普及的又一种主 要家电 这样 对于黄河 长江中下游地区的城市 住宅环境就不再仅仅是采暖问 题 而是要满足统一考虑采暖和空调需求的综合性问题 为此 采用具有诸多优势 的地源热泵方式将成为这种需求最具竞争力的建筑供热空调方式 6 6 政府支持 政府支持 地源热泵空调系统在北美和欧洲取得了迅速发展 瑞士 96 新居民住宅和 50 新 建筑都安装了地源热泵系统 在加拿大 意大利 奥地利 瑞典 地源热泵系统都 有广泛的应用 热泵系统可以运行 30 年到 50 年不出问题 到目前为止 美国的热 泵已经成功运行了 50 年 而且还在继续运转 意大利 瑞士都用了 30 年也没出问 题 由此可见 地源热泵中央空调应用技术十分成熟 节能 环保效益显著 因此 我国政府对此给予高度的重视和政策支持 国发国发 2007 17 2007 17 号国务院关于印发中国应对气候变化国家方案的通知 号国务院关于印发中国应对气候变化国家方案的通知 积极推进地热能和海洋能的开发利用 推广满足环境和水资源保护要求的地 热供暖 供热水和地源热泵技术 研究开发深层地热发电技术 在浙江 福建和广 东等地发展潮汐发电 研究利用波浪能等其他海洋能发电技术 建设部贯彻落实建设部贯彻落实 国家中长期科学和技术发展规划纲要 国家中长期科学和技术发展规划纲要 20062006 20202020 年 年 加快创加快创 新能力建设新能力建设 促进建设事业又好又快发展 促进建设事业又好又快发展 积极推进 可再生能源在建筑中推广应用项目 的实施 开展太阳能光热 光电 地源热泵和水源热泵规模化应用的城市级示范 带动具有自主知识产权的相 关技术集成与开发及相关产业的发展 北京市北京市 十一五十一五 时期能源发展及节能规划时期能源发展及节能规划 6 积极推广热泵 分布式能源等新技术供热 实现可再生能源供热面积 4000 万 平方米 约占全市总供热面积的 6 其中地热采暖 500 万平米 地源热泵采暖 3500 万平方米 同时 北京市政府为了支持鼓励应用地源热泵采暖技术 制定了相应的奖励政策 同时 北京市政府为了支持鼓励应用地源热泵采暖技术 制定了相应的奖励政策 京发改 京发改 2006 839 2006 839 号 关于发展热泵系统的指导意见 号 关于发展热泵系统的指导意见 按照我市能源发展战略 城市供热发展规划和合理开发 利用 保护资源的 原则 优先发展再生水源热泵 积极发展地源热泵 适度发展地下 表 水源热泵 逐步提高热泵系统在城市供暖中所占比例 供热制冷系统选用热泵系统的 根据市 规划委核定的建筑面积从本市固定资产投资中安排一次性补助 补助标准为 地下补助标准为 地下 表 水源热泵 表 水源热泵 3535 元元 平方米 地源热泵和再生水源热泵平方米 地源热泵和再生水源热泵 5050 元元 平方米 平方米 7 7 结束语 结束语 地源热泵采暖技术在发达国家已经有了几十年成功应用的历史 我国引进并成 功应用此项技术也有二十多年的历史 近几年 随着我国经济的不断发展 能源需 求以及环境保护的要求越来越多地引起社会的广泛关注以及政府的高度重视 节能 减排已经成为我国政府促进经济发展的核心问题 据统计 我国建筑能耗占全社会 终端能耗的 21 因此建筑节能具有巨大的节能潜力 而地源热泵中央空调采暖技术 作为高效节能的成熟技术在建筑节能领域有着举足轻重的地位 到目前为止 北京 市已经有 500 万平方米的建筑采用了地源热泵中央空调采暖 距北京市北京市 十一五十一五 时期能源发展及节能规划时期能源发展及节能规划中要求的 3500 万平方米的目标还有很大的差距 因此地源 热泵中央空调采暖技术的推广应用有着广阔的市场前景 7 二 地源热泵机组特点 二 地源热泵机组特点 本项目用螺杆式高效地源热泵机组特点本项目用螺杆式高效地源热泵机组特点 1 11 1 优化设计 完全遵照国际标准完全遵照国际标准 结合中国国情设计 结构紧凑 占地小 安装简便 冷媒系统的设计采用独立的模块化思想模块化思想 系统部件数量少而品质精良 能效比高 能效比高 冬季制热工况 能效系数 COP 值 供热量与输入功率的比值 约为 4 0 4 6 之间 夏季制冷工况 能效系数 COP 值 制冷量与输入功率的比值 约为 5 5 7 2 之间 计算机辅助最优设计 保证机组在任何工况下均处于最佳运行状态 机组具有压缩机排气超温 电机超温 冷水防冻温度保护 过电流 缺相 逆相 过载电气保护 冷媒系统高低压 油位 油压差 断水异常状态保护等多重保护 功能 1 21 2 选料精良 A A 压缩机 压缩机 8 压缩机选用进口品牌螺杆压缩机 具有特殊高效的制冷能力和 COP 值以及更长的 运行寿命 单台压缩机累计运行时间不低于 60000 小时 采用经多年验证的高质 量材料和零件 结构可靠耐用 并且安全保护功能完备 使用 R22 制冷剂 B B 壳管换热器 壳管换热器 壳管换热器是 XX 与国内著名专业配套厂商 上海环 球 共同开发研制 专门为 XXSGHP 水源中央空调机组特 殊设计生产 其特点是 换热器换热效率高 换热效率比同类产品高换热器换热效率高 换热效率比同类产品高 20 30 20 30 能适应恶劣的水路环境 便于拆洗维护 能适应恶劣的水路环境 便于拆洗维护 制冷剂侧和水侧阻力损失小 结构紧凑制冷剂侧和水侧阻力损失小 结构紧凑 筒体采用优质钢板卷筒焊接而成 承压 能力高 气密性好 运行安全可靠 高效 蒸发器 冷凝器 管路等外包软质闭孔橡塑绝热保温材料 有效地防止了蒸发器 和机房外界空气的传热 降低了能量损耗 C C 制冷管路配件 制冷管路配件 制冷配件选用世界著名制冷配件厂商生产的产品 性能稳定 可靠性高 1 制冷管路配件 使用范围广 安装方便快速 管道与感温包之间传热良好 热平衡冲注 功能稳定 结构紧凑 钎焊焊接接口 一体式热力执行元件 最佳密封效果 9 激光焊接的不锈钢感温元件 保证最佳调节功能 动作迅速 膜片寿命长 耐压 强度高 耐腐蚀 双平衡阀口设计 宽广的负荷为蒸发温度 冷凝温度范围提供准确可靠的控制 特别适合夏季制冷 冬季制热的水源中央空调 2 干燥过滤器 干燥过滤器选用高效过滤芯 对系统内的水分和 酸性物质具有极强的吸收能力 保证整个系统安 全 可靠的运行 视镜 准确的水分显示 采用 玻璃整体焊接 不存在泄露问题指示剂对水和酸性物质具有抗腐蚀性 因此使用寿 命长 压力损失小 3 电磁阀 阀体结构紧凑 体积小 直接导通 动作快捷 无须外力引导 工作压力范围广 制冷剂经过该阀时压力损失小 性能可靠 使用寿命长 1 31 3 先进的机组控制技术与网络功能 水地源热泵机组电控部分主要部件均来自国际名牌供应商 性能稳定 可靠性 高 例如 接触器为法国施耐德 母线式刀熔开关为德国维那尔鑫宝 接线端子为 德国凤凰端子 机组的核心控制部分为我公司与意大利意大利 CARELCAREL 公司联合开发的水源 热泵专用控制器 其中硬件部分使用 CAREL 公司成熟的 PCO 系列微电脑控制器 结 合我公司自己开发的水地源热泵专用控制程序使机组在智能化和网络化方面优于其 它同类机组 本控制器主要具有以下特点 1 先进的输入输出口管理 控制器具有 8 路模拟量 12 路开关量输入 13 路开关 量 2 路模拟量输出 可检测和控制机组的各种工作状态 10 2 完善的信息显示 控制器采用 LCD 液晶显示屏 可以显示每台机组的工作状态 测量参数 报警信息 维护信息以及各种内置参数的设定等 全部显示均为文字 信息 清晰直观 3 灵活方便的参数设置 控制器具有八十多个可以改变的内置参数 通过这些参数 的设定可随时调整机组的工作状态 以使机组更加适应用户的现场需要 4 先进的口令操作管理 控制器具有三级口令操作 针对不同的对象限定了不同的 操作权限 以确保机组不会因误操作而损坏 5 可方便的升级为网络控制管理 当有多台机组时 利用控制器的网络管理功能可 以方便的构成一个局域网系统 使整个系统可以由一个或几个手操器控制 从而 使多机系统具有了轮值 备份及远程控制等先进功能 还可以连接网络打印机随 时记录各种所需信息 6 可简便的接入小区智能监控系统 BMS 通过控制器的网络功能可以组成集中控 制和远程控制系统 实时监视设备的运行状态 这些设备可以是本地的也可以是 异地的 通过调制解调器和公共电话交换网 通过相应的附件可以将这些数据 转换为与大多数的楼宇控制系统相兼容 从而可方便的接入楼宇控制系统 1 41 4 机组寿命 由于 XX 水地源热泵机组的合理的优化设计 精良选料 以及先进的控制技术 完善的电脑控制和多重保护 使得整机运行安全可靠 使用寿命可达使用寿命可达 1515 年以上 年以上 11 二 地源热泵机组设备选型二 地源热泵机组设备选型 一一 项项目目概概况况 1 项目概况 本工程为河南省三门峡地区某服务区水源热泵工程需求空调的建 筑面积约为 4605 46 分为东区与西区 其中 西区包含服务区的综合楼 建筑面 积约为 1517 58 东区包含服务区的综合楼和宿舍楼 建筑面积约为 3087 88 其中综合楼的建筑面积约为 1517 58 宿舍楼的建筑面积约为 1570 3 要求 实现夏季供冷 冬季采暖的需求 2 总体设计思路 采用浅层土壤冷热源 经过地源热泵提取土壤中能量 解 决建筑制冷制热 二二 设设计计依依据据 1 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 2003 2 建筑给水排水设计规范 GB 50015 2003 3 高层民用建筑设计防火规范 GB 50045 95 4 通风与空调工程施工质量验收规范 GB 50243 2002 5 地源热泵工程技术规范 GB 50366 2005 6 供水管井技术规范 GB50296 99 7 地源热泵冷热源机房设计与施工 06R115 12 三三 主主要要设设计计参参数数 室外设计参数 1 夏季室外计算干球温度 33 4 2 夏季室外计算湿球温度 26 9 3 冬季室外计算干球温度 11 4 大气压力 冬季 102 66kpa 夏季 100 48kpa 1 1 冷热负荷冷热负荷的确定的确定 该建筑总空调面积约4605 46m 根据本地区的气候特点 参考暖通空调 设计手册中对不同建筑类型冷热负荷所要求的建筑负荷指标 负荷计算如下表 河南省三门峡地区某服务区地源热泵工程 序号区域房间名称 面积 m 所需平均冷 量 w m2 所需区域冷量 W主机设备型号 主机数量 台 实配主机 总冷量 w 实配主机平 均冷量 w m2 主机匹数 HP 1 西区综合楼 1517 58 200 00 303516 00 EKWD043CRSD4612000132 89 244 8 2 综合楼 1517 58 200 00 303516 00 3 东区 宿舍楼 1570 30 180 00 282654 00 4 合计 4605 46 4612000132 89 244 8 经众多工程案例经验总结 考虑建筑房间的同时需求冷量为经众多工程案例经验总结 考虑建筑房间的同时需求冷量为 133W M 133W M 即 即 4605 464605 46M 133W M M 133W M 612000612000W 612KWW 612KW 根据样本手册确定设计供冷总负荷为根据样本手册确定设计供冷总负荷为 612KW612KW 设计供热总负荷为 设计供热总负荷为 636kW636kW 2 2 热泵机组的确定热泵机组的确定 13 结合空调总冷负荷 612kW 总热负荷 636kW 本建筑体的使用特性为同时空调使用率 低的特点及广东欧科空调地源热泵机组特点 考虑选用 4 台EKWD043CRSD水地源热泵 机组对该建筑物提供冷暖 三 地埋管换热系统设计选型三 地埋管换热系统设计选型 1 1 地源热泵换热器最大换热负何的确定地源热泵换热器最大换热负何的确定 热泵机组的制热量或制冷量与所耗功率之比称为能效比 即 COP 值 它是表示 制热效率或制冷效率的能耗指标 水源热泵机组水源热泵机组的 COP 则可达到 5 0 7 0 左右 制 热达到 4 2 以上 整个系统的运行能效达到制冷 4 0 以上 制热 3 6 左右 制冷工况 夏季 需要的冷负荷为 612kW 计算夏季向土壤中排放的最大散热量为 11 COPQQ nP 式中 夏季向土壤中排放的最大热负荷量 单位 kW p Q 空调冷负荷 单位 kW n Q COP 能效比 取 4 所以 夏季散热的热量为 612 1 1 4 765 kW p Q 制热工况 冬季 需要的热负荷为 636kW 计算埋管的实际最大吸热需求量为 11 COPQQ ns 式中 冬季从土壤中吸取的最大热负荷量 单位 kW s Q 空调热负荷 单位 kW n Q 14 COP 能效比 取 3 6 所以 冬季地表水需要量为 636 1 1 3 6 458 kW n G 从计算结果可看出单位时间内与土壤的最大换热量出现在夏季 为 458kW 2 2 地埋管换热器及管井的设计地埋管换热器及管井的设计 地源热泵系统的设计中 室外地埋管的计算是关键环节 本工程采用垂直地埋管 垂直地埋管换热器计算的基础是单个钻孔的传热分析 在多个钻孔的情况下 可在单 孔的基础上运用叠加原理加以扩展 结合多年的地源热泵设计施工经验 土壤换热器形式设定如下 土壤耦合器采用单 U 形埋管 钻孔直径为 110 150mm 考虑井之间相互热干扰 埋管间距最好为 4m 水平管连接方式为管井分集水器连接 水平埋深不小于 1 2 米 钻孔深度 根据整个南通地区的地质情况暂定埋管深度 100 米 可根据实际钻孔 情况调整 地耦换热器计算 计算埋管管长 地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外 还需要有当地的土壤 技术资料 如地下温度 传热系数等 根据我们已掌握的镇江地区的地质资料和实际工程经验 利用管材 换热能力 来 校核管长 根据我们的实际工程经验 每米管的换热能力值范围在 30W m 50W m 管长 本项目设计取每米管的换热能力值 即 30W m 管长 具体计 算公式如下 其中 竖井埋管总长 m L 30 1000 1 Q L 15 夏季向土壤排放的热量 kW p Q 分母 30 是夏季每 m 管长散热量 W m 总埋管量 总埋管量 612 1000 30 20400 m 35 1000 p Q L 确定竖井数目及间距 竖井深度多数采用 70 100m 我们参考河南地区的地质资料 选择该地区竖井 打 100 米较为合理 根据下式计算竖井数目 H L N 2 其中 竖井总数 个 N 竖井埋管总长 m L 竖井深度 m H 分母 2 是考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的 2 倍 计算结果 计算结果 N 20400 2 100 102 根据工程经验 由于冬夏季地下排热和吸热的不均衡性 为尽量减少对地下环境 的影响 我们增加 1 1 倍的埋管量来增大换热效果 增加后的埋管数量 102 1 1 112 个 实际埋管数量取值实际埋管数量取值 112112 个孔 个孔 土壤耦合器材料选择 考虑到土壤换热器是地源热泵系统深埋于地下的关键换热设备 其性能对系统性 能和寿命影响明显 本方案设计采用化学稳定性好 耐腐蚀 导热系数大 流动阻力 小 热膨胀性好的高密度聚乙烯 HDPE100 耐压 1 2Mpa 的 SDR11 管作为埋管材 料 16 因此 根据以上计算 可知地埋系统的设计满足系统要求 但埋管量占地较为庞 大 建议夏季部分负荷采用冷却塔散热 这样可以减少埋管量 同时可有效的解决冬 夏季土壤热不平衡问题 但也非需要 可以在后面的分析中确定是否需要冷却塔 如土壤热不平衡问题 但也非需要 可以在后面的分析中确定是否需要冷却塔 如 果冬夏运行的吸排热差达到果冬夏运行的吸排热差达到 30 以上 就可以考虑加冷却塔进土壤的热平衡 以上 就可以考虑加冷却塔进土壤的热平衡 特别需要注意的是 地源热泵需要充分了解可能发生的地下热平衡的失衡问题 3 土壤热平衡的分析 土壤热平衡的分析 如果冬夏季运行土壤吸排热差达到 30 以上建议夏季部分负荷采用冷却塔散热 这样可以减少埋管量 同时可有效的解决冬夏季土壤热不平衡问题 土壤热不平衡问题 分析条件 根据地区气候特性 上海地区夏季供冷周期为分析条件 根据地区气候特性 上海地区夏季供冷周期为 90 天 冬季供周期为天 冬季供周期为 120 天 夏季每天运行时间按天 夏季每天运行时间按 8 小时 冬季每天运行小时 冬季每天运行 8 小时计 小时计 则 则 年度夏季最大排热量 612 90 8 440640kW 年度冬季最大吸热量 636 100 8 508800kW 根据前面所计算的最大吸放热负荷差 百分比情况 81216 63168 0 866kw 结论 以上分析结果显示需要设置冷却塔 解决冬夏季土壤热不平衡问题 结论 以上分析结果显示需要设置冷却塔 解决冬夏季土壤热不平衡问题 如果如果 有生活热水需求 工程上还可以用来夏季热回收生活热水来进行土壤的热平衡 有生活热水需求 工程上还可以用来夏季热回收生活热水来进行土壤的热平衡 17 四 地源热泵系统设计与安装四 地源热泵系统设计与安装 一 地源热泵系统设计与安装关键 一 地源热泵系统设计与安装关键 现场勘查 现场勘查 决定采用地源热泵系统后的现场勘查 除了进行场地调查以外 关键是 钻勘探孔采集土壤热参数 土壤热参数主要包括土壤的导热系数 土壤温度以及随 深度和季节变化的规律等 目前由于国内缺少这方面的研究 相关技术还不成熟 因此限制了地源热泵的应用和开发 系统设计 系统设计 地源热泵换热器中的循环介质与大地之间的换热情况相当复杂 因此该 系统的设计难点主要是换热器的设计 埋管形式 埋管或竖井的间距 埋深 管径 循环介质的流量等是系统设计和施工中应该重点考虑的因素 关键点 关键点 U 型管热交换器的管径一般在 50mm 以下 埋深可达 200m 以上 主要用于埋管面积较 小的地区 U 型管的水平间距有资料指出一般为 4 5m 目前也有 6m 的实例 实际上 其间距应与埋管深度 回路形式 管径以及系统使用状况有关 18 系统安装 系统安装 垂直埋管的施工主要包括钻孔 换热器安装 试压和回填 其中任何一 个步骤都极为关键 因此 应该由有资质和经验的施工队伍来完成 二 室外地埋管换热系统的主要施工工序及注意的问题 二 室外地埋管换热系统的主要施工工序及注意的问题 1 1 室外地埋管换热系统的主要施工工序 室外地埋管换热系统的主要施工工序 孔位放样 钻孔 U 型换热器的组装 试压 U 型换热器的下放 U 型换热器的 二次试压 保压 注浆 U 型换热器冲洗 开挖环路集管沟槽 抄平沟槽 回填沙子 环路集管的制作 安装 第三次试压 回填沙子及原土并夯实 第四次试压 2 2 孔位放样 孔位放样 采用钢卷尺按照室外孔位图纸进行平面定位 放出各孔位做好标记及控制点 采 用水准仪测出各孔位的地面高程 根据环路集管的埋深确定钻孔深度 3 3 钻孔 成孔是室外换热系统的主要工序之一 为保证成孔率 减少施工成本 加 钻孔 成孔是室外换热系统的主要工序之一 为保证成孔率 减少施工成本 加 快施工进度 在成孔过程中应采取如下措施 快施工进度 在成孔过程中应采取如下措施 选用性能好的成孔设备 钻机 空压机 保证钻空的垂直精度 应小于 1 度 钻机安装应稳固可靠 开孔时应低速低压确保垂直度 孔深 5m 以内孔斜应严 格控制 开孔前必须用水平尺校正钻机 固定好后方可开孔 成孔要连续 尽 量缩短成孔的时间 以防塌孔 钻孔至设计深度 提钻前应进行洗孔保证成孔 的有效深度 4 4 U U 型换热器的组装 试压应采取的措施 型换热器的组装 试压应采取的措施 应测量换热器的实际长度 看是否满足要求 对应的回路应作好标记 检 查管卡的间距及数量是否满足要求 检查注浆管的长度及管径是否满足要求 三项检查合格后应贴上合格标签方可进行下道工序 5 5 注浆工序中为保证注浆的密实应采取的措施如下 注浆工序中为保证注浆的密实应采取的措施如下 注浆应在成孔且下放 U 型换热器后立即进行 以防塌孔 注浆应从下向上 灌注 注浆管的提取速度应与注浆泵的流量相匹配 注浆材料及水灰比应满足 设计要求 注浆应多次补注 确保到达环路集管处 6 6 为保证 为保证 U U 型换热器的有效长度应采取的措施 型换热器的有效长度应采取的措施 应测量换热器的实际长度 看是否满足要求 对应的回路应作好标记 或 U 型 换热器的订做应使换热器从头至未喷上长度标志及对应环路的标志 检查管卡 的间距及数量是否满足要求 检查注浆管的长度及管径是否满足要求 U 型 19 换热器下管的有效深度应为满足一定长度范围的要求 下管有效长度 0 95U设计 1 05 U设计 U 型换热器的定管长度为 1 05 U设计 3 0 米 钻孔深度为 1 05 U设计 1 0 米 7 7 环路集管制作 安装过程中应采取的措施 环路集管制作 安装过程中应采取的措施 环路集管沟槽开挖前应对 U 型换热器进行清洗 试压 完成成孔队伍与环路队 伍的交接 环路集管沟槽开挖后 槽地应抄平 垫砂 高程满足环路集管的高 程要求 管底沙层的厚度及管顶沙层的厚度满足设计或技术规程的要求 为免遭其他管道开挖 施工对环路集管或 U 型换热器的损坏 环路集管及 U 型换热 器沙层上面应铺设警示带 管材采用 PE 管材 大于等于 63 的采用热熔对接连 接 小于 63 的采用热熔承插连接 环路集管与分集水器的连接 大于等于 63 的采用珐兰连接 小于 63 的采用钢塑过渡连接 8 8 为保证环路集管施工过程中免遭破坏 设计及施工过程应采取的措施 为保证环路集管施工过程中免遭破坏 设计及施工过程应采取的措施 设计中 应注意避让雨 污水管线 在平面上与雨 污水管线的距离宜大于 1 5 米 在竖向上应比雨 污水管道深 1 米 1 5 米 埋深宜为 2 5 米 3 0 米 施工 过程中 为免遭其他管道开挖 施工对环路集管或 U 型换热器的损坏 环路集管及 U 型换热器沙层上面应铺设警示带 施工过程中 为免遭其他管道开挖 施工对 环路集管或 U 型换热器的损坏 环路集管应接至机房且对系统注水 打压 有专人 看守 被破坏时能及时发现 及时修复 与室外其他施工协调 配合好 破坏 时能及时发现 及时通知 及时修复 9 9 特殊情况处理 特殊情况处理 9 1 断层破碎带的处理 拟采用减小钻孔风动压力 高速旋转 多排渣待钻孔达到设计孔深时及时安放 地埋管 9 2 地下水量大时孔内的浮力大在安放地埋管内加注清水保证其重量促进下管速度来 保证有效深度 9 3 对于钻孔塌孔的处理宜放慢钻进速度保持孔内相对清洁 三 室外垂直埋管系统主要施工工艺 三 室外垂直埋管系统主要施工工艺 1 采用的设备 20 钻机采用 XY 1 XY 1B 往复式泥浆泵采用 BW 250 2 材质 采用 PE 管 U 型双排管 d25 2 8 0 5 PE80 1 25MPa 3 井下垂直 PE 管预制 1 预制程序 目测 PE 管的外观质量 查验三证和理化报告 合格并签证后方可预制 2 减少磨损 安装单位按图纸要求截取 PE 管所需长度并要求在此长度的地面上铺上细砂 以 减少管子与地面的磨损 3 热熔焊接 该 PE 管采用热熔连接 连接方法应按热熔承插连接和热熔对口连接 热熔机采 用台式和便携式 具体工序要求 削平需焊的二管口工作面使其在同一工作面上 保证与管线垂直 并标出两管连接轴线 加热熔接温度 承插式 260 10 对接 式 200 210 焊接后焊接处强度应大于管子本身强度 先焊好管线底部的 U 形弯 然后注水加压至试验压力 1 2Mpa 保持 15 分钟 压降小于 0 001Mpa 合格泄压 保留管内清水 焊好封头 4 PE 管下井头部定位针制作 为了使 PE 管顺利插入井底并定位 施工制作 1 65m 头部带箭头的直径 16mm 螺 纹钢 在距箭头 50cm 位置焊一条 7 字形的 15cm 长 直径 mm 圆钢 以利于放 管和定位 1 5m 长 直径 16mm 螺纹钢绑扎在 PE 管中间 带箭状的头部伸出 U 形弯 底部 15cm 5 管口标记 若埋底不露管头的还应在 PE 管的闷盖处扎一条红色醒目的条带以便挖土时寻找 管头 另一闷盖处扎一条施工尼龙绳来控制落管的深度 控制管头与地面的尺寸 要 保证线的强度 以免断线造成管子滑下而取不出管 6 管间距控制 一口井内的两条管子必须保持一定的间隙 应用标准 d32PE 管制成圈套 用电 缆扎带以 4m 一档扎紧 4 放管监控 1 FTS 搭接关系 21 FTS 时距为零时 就说明本钻井工作与其紧后放管工作之间的紧密衔接 因此安 装打完一口井时应立即放管 停留时间越长 井下的挤压现象越严重 管子也就越 难放 2 严禁管道弯曲翅角 放管时必须多人合作 提起管子不得在地上拖拉 不应该形成不自然的弯曲 更不允许角度产生 然后钻杆套住直径 10mm 圆钢 利用钻杆压力将管子缓缓放下直 到设计深度 3 定位控制 管子底部的螺纹钢箭头直插井底中心 因井下土质较软 管子会继续下沉 为 了控制落管尺寸 施工人员要拉住施工尼龙绳使管不再下滑 在达到尺寸要求后锁 定位置 迅速灌沙定位 在同一型号 同一场地的管子顶部尺寸要尽量保持一致 在放管和制作过程中严禁在地面上拖拉 PE 管 车辆进出时切勿碰撞滚压 PE 管 管 头露出地面的勿用 4 回填材料 在上述放管工作完成后 应立即向井内回填材料 绝对稳定管子在井中的位置 不让管在井中移动和沉浮 因为井中的泥浆比重很大 沙子不容易沉落 这时应向 井内注入清水调稀泥浆 减小泥浆比重 使砂便于沉落井底 灌砂的深度应是井深 的 50 60 其余部分自然会被泥石填充 五 地源热泵系统中央空调报价五 地源热泵系统中央空调报价 不含室外打井部分 不含室外打井部分 报报价价单单 设计项目简表 品牌形式 空调使用面 积 外机总 数 台 外机总冷 量 KW外机总匹数HP 外机平均冷 量 W 内机总 数 台 内机总冷 量 KW内机总匹数HP 内机平均冷 量 W 报价简表 序号项 目数 量单位单 价安 装合 计备 注 中央空中央空调调主机主机报报价价 1EKWD043CRSD4 台126500 00506000 00广东欧科 2末端风机盘管 11kw85 台 2500 212500 00 3室内机人工 运输 吊装85 台500 0042500 00 22 4镀锌钢管 DN20370 米15 635 007631 25衡水 5镀锌钢管 DN25610 米17 505 0013725 00衡水 6镀锌钢管 DN32556 米24 385 0016332 50衡水 7镀锌钢管 DN40450 米25 005 0013500 00衡水 8镀锌钢管 DN50320 米31 255 0011600 00衡水 9镀锌钢管 DN65285 米40 005 0012825 00衡水 10无缝钢管 DN80160 米60 0010 0011200 00衡水 11无缝钢管 DN100102 米85 0010 009690 00衡水 12无缝钢管 DN12588 米107 5010 0010340 00衡水 13无缝钢管 DN15060 米131 2520 009075 00衡水 14橡塑保温 DN20370 米5 635 003931 25华美 15橡塑保温 DN25610 米5 635 006481 25华美 16橡塑保温 DN32556 米6 885 006602 50华美 17橡塑保温 DN40450 米6 885 005343 75华美 18橡塑保温 DN50320 米8 505 004320 00华美 19橡塑保温 DN65285 米9 885 004239 38华美 20橡塑保温 DN80160 米13 5010 003760 00华美 21橡塑保温 DN100102 米15 6310 002613 75华美 22橡塑保温 DN12588 米18 1310 002475 00华美 23橡塑保温 DN15060 米20 6310 001837 50华美 24冷凝水管 DN2035 米9 385 00507 52公元 25冷凝水管 DN25340 米10 255 005185 00公元 26冷凝水管 DN32298 米11 885 005020 31公元 27冷凝水管 DN40255 米12 755 004526 25公元 28冷凝水管保温 DN2035 米4 385 00330 99华美 29冷凝水管保温 DN25340 米5 635 003612 50华美 30冷凝水管保温 DN32298 米6 255 003346 8