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地源热泵的优势
1、属可再生能源利用技术
地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于120米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低位热能。地表浅层是一个的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
2、属经济有效的节能技术
地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右,即投入1kw电能可以平均获得4.0kw以上的冷量或热量。另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也了系统的性和经济性。设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30%~40%的的运行费用。

系统设计前掌握和了解地下埋管换热器周围土壤温度场的分布,借助于数学和工程软件,对埋管周围的土壤温度场分布进行数值模拟,有利于合理设计地下换热器的埋深、数量及间距,对提高热泵系统的性能系数和经济性,降低系统初投资具有重要意义。
对存在冬夏两季从土壤中吸排热不平衡的地区,应对地源热泵系统辅以其它冷热形式来平衡埋管换热器需要多向土壤吸取的热量。而南方地区,平衡夏季向土壤排热量可以采用辅助冷却塔散热、利用建筑周围的景观喷泉或者地表水来消除峰值负荷。另外就是选取带热回收功能的机组,通过利用制冷机的冷凝废热来制取生活热水而减少了系统对土壤的热排放,也能起到缓解土壤热平衡的目的。
及时对各个地区已建土壤源热泵工程的设计和系统运行情况进行数据和经验总结,分析土壤源热泵技术在各个地区应用的气候、土壤地质条件,从而为后期的工程应用提供技术参考。

水平管工艺流程:
确认放入U型管桩基位置——开挖时保护U型管,确定U型管换热器露出灌注桩切割处— —冲洗试压——测量、开挖横沟、布置水平管——水平管熔接、保压——系统试压——封口
①确认放入U型管桩基位置
在土建单位开外整体坑基时确定放入了U型管的灌注桩的位置,编号。
②开挖时保护U型管,确定U型管换热器露出灌注桩切割处
在土建单位开挖坑基,切割多余部分灌注桩时,应与土建单位协调配合,防止损坏U型管,确定U型管露出灌注桩切割处。
③冲洗检查
对每组灌注桩内的U型管进行冲洗,检查U型管是否完好。
④测量、开挖横沟、布置水平管
根据系统设计,分配每个回路上的所连接的U型管位置,确定水平管位置走向,开挖水平横沟,水平横管配管。
⑤水平管熔接、试压
按各回路连接各U型管,待该回路所有接口都熔接好后,在试验压力下,稳压至少30min,且无泄露。确定系统可靠性后回填该回路。
⑥检查井安装
按照检查井详图,在确定的检查井位置完成管路及阀件安装,安装完成后由土建单位砌筑检查井,做好检查井防水处理,并在底部设置排污管至集水井。
⑦系统试压
竖直和水平地埋管系统与环路集管装配完成后,回填前应进行水压试验,在试验压力下,稳压至少30min,且无泄露。
环路集管与机房集分水器连接完成后,回填前,应进行水压试验,,在试验压力下,稳压至少2h,且无泄漏。
⑧封口
在所有地埋管系统试压回填后,主管道接至机房内,留一法兰接口,封口,保压。
说明:
(1) 本示意图把施工全过程划分为几个主要施工阶段加以排列。
(2) 视施工条件的不同和变动,各施工阶段可以进行调整和交叉,有些地块暂不能进设备,需要管理人员根据现场情况合理调配、统一部署。
a.施工准备阶段
抓紧施工图纸深化设计,要求甲方组织好图纸会审。提出施工方法和现场临时工棚的搭设。按照本施工组织设计规定的时间,组织人员、施工机械和施工材料与设备进场。做好材料预算和技术交底,安全交底工作。

半成品与成品保护
加强对成品的保护意识;对易损坏部分用木板、帆布做保护层,如在烧电焊过程中在地面铺设毡布,以防焊渣烧坏地面砖,在拐角处用薄木板做保护层,以防在施工时损坏玻璃、装饰面板。
合理存放进入施工现场的材料、设备,做好保护措施,避免质量损失;
科学合理安排施工作业程序,合理安排交叉作业,做好成品保护;
统一全施工现场的成品保护标志;
工程竣工交验时,向建设单位和用户送发成品正确使用和保护说明。
Ⅶ.工程质量检验与验证措施
班组以QC小组为核心做好班组质量检验,质量检查组织机构及时、准确、真实、可靠地进行预检、隐检、工程使用功能的测试。
Ⅷ.工程回访和保修
由公司质检部和维修部认真履行工程回访和保修职责。
Ⅸ.工程项目质量文件与记录
由公司质检部和现场质安科按照工程项目质量体系的要求整理、归档、保存工程项目质量文件与记录,以证明工程质量达到预定的要求,并验证质量体系的有效运行。
Ⅹ.测量和试验设备的控制
对施工全过程所涉及的测量系统进行控制,以根据试验测量所作出的决策或活动的正确性。

地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀(或毛细膨胀管)、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过虑器、安全控制等所组成。机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置,是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。
  原理
  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。
  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。尤如电冰箱那样,从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。

运行的环境条件
   1.与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能为热量,供用户使用,地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。
   2.地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60%[13]。
  运行费用分析:
  以北京市的物价水平-天然气价1.90元/m3、电0.44元/kWh来比较[14]。如果利用天然气来采暖,天然气热值为33500kJ/m3,利用热效率90%计,则燃烧1m3可以获得热量为:Q=33500×0.9=30150kJ。
  如果使用地热热泵,取COP=3.5,则获得同样的热量需要耗电量为:
  W=Q/COP=30150/35=8614.3(kJ)=2.4(kWh)
费用比较可知:
  热泵供暖电费=0.44(元/Kwh)×W=0.44×2.4=1.056(元)
  而1m3的天然气费用=1.90(元)
  因此,用地热热泵供暖(热)可减少运行费用:
  y=(1.9-1.056)/1.9=44.4%
二、工程实例投资及经济性对比分析:
  现在再来通过实例来比较以地源热泵为冷热源与常规冷热源的户式中央空调的经济性比较[15]:
表2 投资及经济性对比分析
系统类型 总投资(万元) 年运行费用(万元) 年节约运行费用(万元) 节约率
冷水机组加市政管网供热 8.4 1.6 0 0
地源热泵冷暖空调系统 10.1 0.7 0.9 56%

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