地源热泵现代特殊结构建筑中的应用(图)

1、.：.；地源热泵现代特殊构造建筑中的运用(图)摘要：论述了 HYPERLINK info.hvacr.hc360/zt/dyrb01/index.shtml t _blank 地源热泵空调系统在佛手湖工程的设计运用情况。分析了地源热泵系统的设备选型要点和安装本卷须知。 关键词：地埋管地源热泵系统 岩石 集水器 Abstract：Explores the geothermal heat pump system used in the project，analyses the equipment selectiones sentials and installation requirements.

2、 Keywords：Geothermal heat pump system，rock,watercollection 一、工程概略 中国国际建筑艺术实际展工程(佛手湖工程)位于南京老山风景区内，紧邻珍珠泉旅游度假区，面临佛手湖千亩碧波，背靠老山连绵山峦，是南京市的景秀地段。该工程占地328多亩，建筑物分布于佛手湖中部半岛，用地大致呈东南西北走向。工程共24栋建筑，含四栋公共建筑A、B、C、D栋展览中心、接待中心、会议中心、休闲中心及20栋小别墅1#20#。别墅依山形而建，参差有致，总计建筑面积41,300m2。 中国国际建筑艺术实际展工程 HYPERLINK info.hvacr.hc360/

3、list/tuwen.shtml t _blank 点击此处查看全部新闻图片该工程云集13个国家24名国际著名建筑师的设计作品，作为永久性的国际建筑展园区，每栋建筑由不同的设计师设计。工程以实际的方式探求环保节能住宅设计建造的有效途径，运用并积极推行环保节能建筑资料，自创国际先进理念和技术，为中国绿色环保建筑的开展提供阅历和示范。这种强大的建筑参展阵容在国内尚属初次，在亚洲范围内也是罕有。该工程建成后将成为世界建筑文化展现的焦点和交流基地,遭到了国际和国内建筑界的广泛关注。 二、工程特点 本工程各幢建筑依山形而建，每栋建筑的高程相差较大，分布范围广。假设全部采用集中式系统，别墅区的综合管线将添

4、加，且冷热能源在保送过程中会有很大程度的衰减；该地域没有热力管线或燃气管网。在思索能源方式方面，常规的能源方式，不但添加用地面积，而且破坏景观格局。综合思索各种要素,为了满足业主对别墅类建筑高质量、高档次定位要求， HYPERLINK info.hvacr.hc360/list/zykt.shtml t _blank 中央空调采用节能环保的地源热泵系统提供空调、地板采暖、余热回收生活热水。但工程地处山岭，底层条件复杂，地表浅层主要以岩石为主，对于地源热泵系统的规划设计、施工建立来说也是一大挑战。该工程引进地源热泵技术，将低档次的低位能转化为可为人类直接利用的高档次能源。系统的配置与设计应到达性

5、能与价钱的优化目的，确保本工程成为技术先进、可靠适用、经济合理的工程。 三、系统引见 地源热泵是一种先进、高效节能、无污染、可再生、可继续开展的能源利用方式。同时处理 HYPERLINK info.hvacr.hc360/list/ktzl.shtml t _blank 制冷、采暖、生活热水三位一体的新型空调系统。它利用浅层地表一年四季温度相对稳定的特性，经过热泵机组这一能量提升机，完成土壤与建筑物内部热交换。冬季环境温度低于地下岩土体温度，它从地下土壤中吸热，替代 HYPERLINK info.hvacr.hc360/zt/boiler/index.shtml t _blank 锅炉向建筑物

6、供暖；夏季环境温度高于地下岩土体温度，它可以向地下土壤中排热，替代风冷 HYPERLINK search.hc360/cgi-bin/seinterface.cgi?word=换热器 t _blank 换热器或冷却塔向大气散热。机组无论制冷或制热的过程中，经过在制冷系统 HYPERLINK info.hvacr.hc360/zt/111/index.shtml t _blank 紧缩机排气端参与热回收套管，实现余热回收功能，全年完全免费制取生活热水。地表5m以下土壤的温度曾经相当稳定，根本不会随着季节变化，并且略等于该地域的年空气平均温度。我国冬冷夏热地域土壤平均温度在1520左右，通常夏季

7、HYPERLINK search.hc360/cgi-bin/seinterface.cgi?word=冷凝器 t _blank 冷凝器的出水温度在3540之间，与土壤换热温差可到达2025，有利于提高制冷系数。 土壤源地埋管换热器 HYPERLINK info.hvacr.hc360/list/tuwen.shtml t _blank 点击此处查看全部新闻图片地源热泵系统的能量来源于地下能源。它不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调。被以为是目前可运用的对环境最友好和最有效的 HYPERLINK info.hvacr.hc360/list/grcn.shtml t _bla

8、nk 供热、供冷系统。该系统无论严寒地域或热带地域均可运用。可广泛运用在办公楼、宾馆、学校、宿舍、医院、饭店、商场、别墅、住宅等领域。 系统运转如以下图所示： 系统运转表示图 HYPERLINK info.hvacr.hc360/list/tuwen.shtml t _blank 点击此处查看全部新闻图片四、空调系统方案 别墅性质住宅对空调、采暖、生活热水均有较高的要求。根据建筑的类型属性以及业主要求，本工程空调系统设计了水水式地源热泵+生活热水+新风系统集于一体的高档中央空调配置系统,部分单体还采用了变风量(VAV)末端,另外地板采暖在部分单体中也有表达。 生活热水设计 地源热泵机组在夏季制

9、冷时，普统统过土壤换热器向地表散热。本系统杂配置上，夏季可以实现由空调系统配置的热泵机组制冷的同时，提供生活热水系统的热量，热泵机组此时部分向地下土壤排热，另一部分热量用来加热生活热水，实现完全免费制取生活卫生热水。机组在这样一种工况下，虽然损失了热泵机组的供冷效率，但是获得了更为丰厚的生活热水，综合能效比还是大大提高了。 由于余热回收的这部分热量占设备制热容量的15左右。通常辅以的蓄热水箱(带电加热辅助调峰)，在热泵机组提供应生活热水系统的热量缺乏够的情况下，可启动电热热调峰。另外，蓄热水箱容积设计时，思索顶峰时段的用水量，蓄存水量可满足全天随时按需供水，系统运转费用进一步降低。 以别墅1#

10、为例，系统设计流程图图示如下： 系统设计流程图岩石的换热 建筑物全年动态负荷、岩土体温度的变化、地埋管及传热介质特性等要素都会影响地埋管换热器的换热效果。因此，思索地埋管换热器设计计算的特殊性及复杂性，甲方前期经过勘探孔测试、实验分析来测定岩土体的综合换热才干，在工程规划施工现场进展了土壤热特性测试，从而作为中央空调系统合理设计的根据。 实验的对象是两口不同管型De32单U/De25双U的测试井，井深均为80m，实验中根据排热、取热两种不同运转方式，选择了不同工况进展实验研讨。最后得出了地下垂直地埋管的传热性能参数： 在排热方式下，1#井具有的换热才干为6070W/m井深，2井的换热才干为70

11、80W/m井深，详细的数值与测试工况供水温度、流量、温差等要素有关； 在取热方式下，1#井具有的换热才干为4050W/m井深，2井的换热才干为5572W/m井深，详细的数值同样与不同工况下供水温度、流量、温差等要素有关。 五、工程实施要素 1、钻孔、下管 a空气潜孔锤钻孔 由于该工程所在位置于山岭丘陵地带，部分地块基岩曾经流露。采用常规的钻孔方式，钻机设备无法按工期完成，因此确定采用气动潜孔锤冲击钻进的方法，钻孔速度约为每周10口井。针对基岩为主的山区底层，底层含水率低，设计采用了细沙回填，一方面能保证回填料能较密实的填充孔洞，防止构成空气腔，另一方面充分保证闭式竖直地埋管环路中流体与周围岩土

12、体的导热。 b地埋管资料技术参数 地源热泵系统充分利用可以循环运用的地热，成为现代建筑节能的重要技术之一，该技术的关键之一就是深埋地下的热交换管路系统。该换热器采用高密度聚乙烯HDPE100，承压才干1.6MPa。PE管路系统采用压力管道公用的混配料作为原资料，碳黑分散均匀，没有质量隐患。该管材可根据用户需求在车间内完成预组装，尽量减少施工现场的安装任务，最大限制减少现场施工对管路系统呵斥的损伤。U型接头的衔接采用公用热熔机具，严厉按照焊接规程来进展对接、承插式热熔焊接。 高密度聚乙烯HDPE100具有良好的耐磨性、抗塑性断裂、抗低温脆裂，耐化学腐蚀性好；内外表光滑，不结垢，水力特性好；导热系

13、数小，外表凝露少，静液压强度高，具有优良的耐内压程度，柔韧性好，便于搬运和安装；可熔接，衔接可靠快捷等优点。 土壤换热器系统是地源热泵系统的中心。而且它具有不可维修性，这就使得工程上必需求有缜密严谨的工艺控制，来保证工程质量的万物一失。 2、程度埋管衔接在保证施工质量的情况下，室外地埋管换热系统运用寿命在50年左右。竖直地埋管经过与程度供回水干管衔接，再接入集分水检查井或汇入机房。循环液体杂封锁的地下管路中流动，无水流体交叉，亦不会对地下环境呵斥污染。闭式地下热交换器表示图如下： 程度埋管衔接 HYPERLINK info.hvacr.hc360/list/tuwen.shtml t _bla

14、nk 点击此处查看全部新闻图片为确保各个竖直地埋管中流量分配均匀，实现有效、高效换热，同时添加室外换热器系统的平安性，需求设置合理数量的集分水检查井。A、B、C、D栋展览中心、接待中心、会议中心、休闲中心规模较大，分别设计84、416、176、256口管径De25、双U、80m深的井，设置一、二级集分水井，最后由二级集分水器引一对总管接入机房设备；20栋小别墅1#20#根据总排热负荷设计孔数为1030个不等，只需设计一级集分水井，为防止单井接入机房各环路阻力不平衡的弊端，将39口井衔接成一个环路后再接入集分水检查井。室外设计保证每个集分水检查区域的总地埋管环路数在3个以上，大大降低了系统的风险

15、性。 3、管道敷设与回填 程度管道根据各幢建筑物施工进展情况，严厉按照施工组织设计分段进展。在详细实施中处理好管道穿越重要道路时的敷设与回填。比如C#楼思索到程度埋管穿越主干道，能够有重型机械的碾压，所以采用钢筋混凝土管套。套管内径比穿越管外径厚100mm，套管伸出路基1.5m。在套控制造过程中，确保清洁无毛刺，且管道穿过时加护套维护，以保证其外表完好。 管道敷设后，对管道系统加固、定位，进而及时进展回填。管道热熔衔接部位等待管道水压实验合格后再进展回填。回填主要是垫实管底、压实两侧，然后回填至管顶50cm处。回填过程中，留意排尽沟内积水，取出回填土能够含有的碎石、砖块、渣滓物等杂物。 4、程

16、度集管坡度设置与排气 按照规范，地埋管换热器程度干管坡度宜为0.002。在普通工程施工中，程度干管敷设时严厉按照暖通设计施工规范保证平直度和坡度，保证排气畅通。程度干管与垂直U型管衔接时要保证坡度并坡向U型立管。地源热泵系统工程中，常见的做法是普通在集、分水器的位置安装排气阀。 在水力系统方面，并联络统流速适当便于同程水力平衡和排气。本工程中采用并联络统，为防止管内细微颗粒堆积，在水系统中加装过滤安装。假设管内出现细微颗粒堆积，利用管路反冲安装按水管路中原水流向方向的反方向冲洗，室外各并联环路的分别冲洗。本工程在C#施工中，机房所在位置的地理标高远小于室外地埋管侧源水最高水位的标高，这就意味着

17、，在室外环路集管并联接入一级集分水井之前，在水环路的最高点需设置排气阀。 六、本项工程意义 目前中国国际建筑艺术实际展工程地源热泵系统正处在施工阶段。地源热泵是利用可再生能源的系统，目前世界各地推行节能环保的概念，发掘利用可再生能源，地源热泵在国外已开展半个多世纪，在国内在近年才真正推行并开展起来。 节约能源，是当今世界上各国家面临的共同课题。随着我国经济的快速开展，能源供需矛盾日益锋利，同时，浪费严重、环境恶化、利用效率低等问题也日与愈突出。目前在我国的住宅设计中，环保节能概念依然不够深化，远远不能满足开展资源节约、环保节能住宅安康方向的要求。地源热泵系统工程，依托“佛手湖国际建筑艺术实际展的资源和影响，利用十几个国家参展建筑师的辐射，积极推行环保节能建筑理念，自创国际先进技术，为中国绿色环保建筑环境的开展提供阅历和示