地源热泵工程设计条件及设计原则_secret
《地源热泵系统工程技术规范》设计要点解析
国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005设计要点解析摘要:本文针对不同地源热泵系统的特点,结合《规范》条文,对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析,为地源热泵系统的设计提供指导。
关键词:地源热泵系统、设计要点、系统优化1前言实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针,可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。
2006年1月1日《可再生能源法》正式实施,地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一,同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式,近年来在国内得到了日益广泛的应用。
地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调,具有良好的节能与环境效益,但由于缺乏相应规范的约束,地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性,许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马,造成了地源热泵系统工作不正常,为规范地源热泵系统的设计、施工及验收,确保地源热泵系统安全可靠的运行,更好的发挥其节能效益,由中国建筑科学研究院主编,会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》(以下简称规范)。
该规范现已颁布,并于2006年1月1日起实施。
由于地源热泵系统的特殊性,其设计方法是其关键与难点,也是业内人士普遍关注的问题,同时也是国外热点课题,在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。
为了加深对规范条文的理解,本文对其部分要点内容进行解析。
2《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义2.1《规范》的适用范围该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质,采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
它包括以下两方面的含义:(1)“以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质”,意旨不适用于直接膨胀热泵系统,即直接将蒸发器或冷凝器埋入地下的一种热泵系统。
该系统目前在北美地区别墅或小型商用建筑中应用,它优点是成孔直径小,效率高,也可避免使用防冻剂;但制冷剂泄漏危险性较大,仅适于小规模应用。
地源热泵系统设计技术要求
地源热泵系统设计技术要求一、地埋管换热系统㈠、一般规定1、地埋管换热系统设计前,应根据岩土体地质勘查结果评估地埋管换热系统实施的可行性及经济性。
2、埋管区域建筑物之间的距离,应符合地下构筑物与建筑物间距的相关规定。
3、地埋管施工时严禁损坏其它地下管线及构筑物。
4、地埋管换热器安装完成后,应在埋管区域做出标志或表明管线的定位带,并以现场的两个永久目标进行定位。
㈡、底埋管管材与换热工质1、地埋管管材应符合以下规定:①.底埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小、热膨胀型号的塑料管及管件,不应采用金属管道或聚氯乙烯(PVC)管及管件。
宜采用高密度聚乙烯管。
②.地埋管质量应符合国家规定标准中的各项规定,管材工称压力不得小于1.0Mpa。
工作温度应在-20℃~-50℃范围内。
地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。
③.地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接口及金属接头2、换热工质应以水为首选。
本工程建宜采用水与乙二醇(体积浓度10%)的防冻液。
㈢、地埋管换热系统设计1、地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度,预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置和荷载。
2、地埋管换热器应根据可使用地面面积、岩土体地质勘查结果及挖掘成本等因素确定埋管方式。
3、地埋管换热器设计计算应考虑岩土体及回填材料热物性的影响,宜采用专用软件进行设计计算。
4、垂直地埋管换热器埋管深度应大于30m,宜为60m~150m;钻孔间距宜为3m~6m。
水平管埋深应不小于1.2m。
5、地埋管换热器水平干管坡度宜为0.3%,不应小于0.2%。
6、地埋管环路之间应并联且同程布置,两端应分别与供、回水管路集管相连接。
每个环路集管连接的环路数宜相同。
7、地埋管换热器宜靠近机房或以机房为中心设置。
铺设供、回水集管的管沟宜分开布置;供、回水集管的间距不应小于0.6m。
8、地埋管换热系统应设自动冲液及泄漏报警系统。
地源热泵设计
地源热泵设计1. 引言地源热泵(Ground Source Heat Pump,GSHP)是一种利用地热能源的环保供热、供冷系统。
与传统的取暖设备相比,地源热泵系统能够有效地提供高效能的制热和制冷,同时降低能源消耗和环境污染。
本文将讨论地源热泵系统的设计原理、主要组成部分和关键参数。
2. 设计原理地源热泵系统利用地下的恒定温度来实现供热和供冷。
它通过地下的地热能源,将热能转移到室内供暖或室外排热。
地源热泵系统包括地源换热器、热泵机组和室内盘管。
2.1 地源换热器地源换热器是地源热泵系统的关键组成部分之一。
它通常是埋在地下的一系列管道,用于吸收地下的热能或向地下释放热能。
地源换热器可以采用水平回填式或垂直回填式布置,具体选用哪种形式取决于地下空间的限制和地质条件。
2.2 热泵机组热泵机组是地源热泵系统的核心部分。
它由压缩机、膨胀阀、换热器和控制系统等组成。
其工作原理是通过压缩机将地下的低温热能提升到适宜的温度,然后通过换热器将热能传递给室内的盘管,使室内得到制热或制冷。
2.3 室内盘管室内盘管是地源热泵系统的末端设备。
它负责将热泵机组传递过来的热能释放到室内空气中,实现供热或供冷效果。
室内盘管可以是风管式或地暖式,具体选用哪种形式取决于室内空间的布局和需要。
3. 设计参数设计地源热泵系统时,需要考虑一系列的参数,以确保系统的正常运行和高效能输出。
3.1 地源温度地源温度是地源热泵系统设计的首要参数。
地下的温度随季节变化比较缓慢,通常在8℃至15℃之间。
设计时应根据实际地下温度数据进行分析和计算,以确定最佳的设计参数。
3.2 热泵机组容量热泵机组的容量需要根据室内需求进行合理计算。
一般来说,热泵机组的制热和制冷容量应根据室内的热负荷计算得出,以确保系统能够满足室内的舒适需求。
3.3 地源换热器的长度和管径地源换热器的长度和管径直接影响系统的换热效果。
根据地下的地质条件和热泵机组的容量,可以通过热传导计算确定地源换热器的最佳长度和管径。
地源热泵 设计方案
地源热泵设计方案地源热泵是一种利用地下水或土壤中的地热进行供热和供冷的技术。
地源热泵利用地下热量进行热交换,既节能环保,又能满足室内的舒适需求。
下面是一个地源热泵的设计方案,具体内容如下:1. 系统概述:设计一个地源热泵系统,包括室内机组、地源换热器、循环水泵等组成部分。
系统利用地热进行供暖和供冷,提高能源利用效率,降低能源消耗。
2. 设计目标:系统设计目标是满足室内舒适度要求的同时,尽量降低能源消耗和运行成本。
3. 地源换热器设计:选择合适类型和规格的地源换热器,根据实际情况确定地下水或土壤中的地温,通过换热器和地源热交换,将地下热量转移至系统中。
4. 循环水泵设计:选择合适的循环水泵,保证水流量和水压稳定,同时降低能源消耗。
5. 室内机组设计:根据室内面积、热负荷和所需温度范围,选择合适的室内机组。
室内机组应具备供暖和供冷功能,能够满足不同季节和环境条件下的需求。
6. 控制系统设计:设计一个智能控制系统,能够根据室内温度和外部环境变化进行自动调节,保持室内舒适度。
控制系统应具备温度、湿度、风速等参数的监测和调节功能,实现能源的最优利用。
7. 运行和维护:系统投入使用后,需要进行定期的维护和检查,确保系统的正常运行。
同时,根据实际运行情况,进行能效评估和优化,提高能源利用效率。
在设计过程中,需要考虑地下水资源和土壤情况,选择合适的地源换热器,合理安排各个组成部分之间的协调工作,确保系统的高效稳定运行。
同时,还需要考虑系统的经济性和环保性,选择高效节能的设备和材料,减少对环境的影响。
综上所述,地源热泵设计方案需要考虑地源换热器、循环水泵、室内机组和控制系统等多个方面,目标是提高能源利用效率和舒适度,降低能源消耗和运行成本。
系统的设计和运行需要综合考虑水资源、土壤条件和系统的经济性和环保性等因素,确保系统的稳定高效运行。
地源热泵方案设计
地源热泵方案设计一、地源热泵系统概述地源热泵是一种利用地下土壤、地下水或地表水等作为冷热源,通过热泵机组进行能量交换,为建筑物提供制冷、供暖和生活热水的系统。
与传统的空调和供暖系统相比,地源热泵系统具有以下显著优势:1、高效节能:地源热泵系统的能效比(COP)通常较高,可大大降低能源消耗和运行成本。
2、环保无污染:不使用化石燃料,减少了温室气体排放和对环境的污染。
3、稳定可靠:地下温度相对稳定,使得系统运行更加稳定可靠,不受外界气候条件的影响。
4、使用寿命长:热泵机组和地下换热器的使用寿命较长,维护成本相对较低。
二、工程场地条件评估在进行地源热泵方案设计之前,首先需要对工程场地的条件进行详细评估。
这包括地质结构、土壤类型、地下水位、水文地质条件等。
不同的场地条件会影响地下换热器的设计和安装方式。
1、地质结构:了解地层的分布、厚度和岩石类型,以确定钻孔的可行性和难度。
2、土壤类型:土壤的热导率和比热容会影响热量传递效率,常见的土壤类型如砂土、黏土和壤土等,其热性能有所差异。
3、地下水位:地下水位的高低会影响换热器的安装深度和防水措施。
4、水文地质条件:包括地下水的流动速度、水质等,这对于选择合适的换热器类型和防止地下水污染至关重要。
三、建筑物负荷计算准确计算建筑物的冷热负荷是地源热泵方案设计的基础。
负荷计算需要考虑建筑物的用途、面积、朝向、围护结构的保温性能、室内人员和设备的发热量等因素。
通过专业的负荷计算软件,可以得到建筑物在不同季节和不同时段的制冷和供暖负荷需求。
1、制冷负荷:主要由室内外温差、太阳辐射、人员散热和设备散热等因素引起。
2、供暖负荷:与室外温度、建筑物的保温性能、通风换气次数等有关。
根据负荷计算结果,可以确定热泵机组的容量和地下换热器的规模,以保证系统能够满足建筑物的冷热需求。
四、地源热泵系统类型选择地源热泵系统主要有三种类型:地下水地源热泵系统、地埋管地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
地源热泵工程设计条件及设计原则
地源热泵工程设计条件及设计原则地源热泵工程设计条件及设计原则:地源热泵是一种高效、清洁、可靠、安全的采暖和制冷方式。
它利用地下能量实现暖气和制热作用。
掌握地源热泵工程的设计条件及原则对于实现经济高效的运行至关重要。
一、地源热泵工程的设计条件:1.地质情况:地源热泵工程的设计必须考虑地质情况,包括地下水质、水位以及地层松散程度、稳定性等因素。
如果地下水质和水位不适宜,则可能对地源热泵不利。
在选择地下水管道的时候,根据地下水情况选用合适的管材、管径。
2.气候条件:设计地源热泵工程需要考虑气候条件,包括地处区域的气候特点、温度以及降雨量等。
同时还需要考虑室外热负荷,一般采用暖季室内舒适温度为标准。
要保证室内暖气舒适,需要采用合适的室内感觉温度。
比如,北方地区需要保证室内温度在18℃以上。
3.土地条件:地源热泵工程设计需要考虑土地条件,包括土地的利用方向、土地的层次和土地的可移性等。
选用合适的土地利用方式、建筑方向和规划内的售电机房位置来保证地源热泵的正常运行。
4.环保条件:设计地源热泵工程必须考虑环保条件,包括环保法律、规定和标准。
一般来说,地源热泵对环境污染很小,但仍需要遵从相关规定和法律。
二、地源热泵工程的设计原则:1.合理选用土地:地源热泵工程应该合理选用土地,优先选用在建筑物周围的、可以独立使用的土地。
要考虑土地使用效应,避免地下下水污染等现象。
2.合理选用热源:热源的选用必须合理,要选择稳定、大量、无污染的热源来确保地源热泵的正常运行。
有时发电厂也可以作为热源之一,将其废温度转换成电力使用。
3.设计规划合理:地源热泵工程设计规划必须合理,不仅要考虑到热源的稳定性和有效性,还要考虑建筑物的运输和施工情况。
在规划设计过程中,关键问题是安全性、稳定性和有效性。
4.考虑长期维护:地源热泵工程设计必须考虑长期维护和管理。
地下能源是非常珍贵的,必须采取相应管理措施进行维护。
选择可靠的设备和材料,同时还要考虑墙体内部修补的问题。
地源热泵工程设计条件及设计原则
地源热泵工程设计条件一、地源热泵工程需勘察内容(一)一般规定1.地源热泵系统方案设计前。
应进行工程场地状况调查,并应对浅层地热能资源进行勘察。
﹙工程场地状况及浅层地热能资源条件是能否应用地源热泵系统的基础。
地源热泵系统方案设计前,应根据调查及勘察情况,选择采用地埋管、地下水或地表水地源热泵系统。
浅层地热能资源勘察包括地埋管换热系统勘察、地下水换热系统勘察及地表水换热系统勘察﹚。
2.对已具备水文地质资料或附近有水井的地区,应通过调查获取水文地质资料。
﹙在工程场区内或附近有水井的地区,可调查收集已有工程勘察及水井资料。
调查区域半径宜大于拟定换热区100一200m。
调查以收集资料为主,除观察地形地貌外,应调查已有水井的位置、类型、结构、深度、地层剖面、出水量、水位、水温及水质情况,还应了解水井的用途,开采方式、年用水量及水位变化情况等﹚。
3.工程勘察应由具有勘察资质的专业队伍承担。
工程勘察完成后,应编写工程勘察报告,并对资源可利用情况提出建议。
4.工程场地状况调查应包括下列内容﹙工程场地可利用面积应满足修建地表水抽水构筑物(地表水换热系统)或修建地下水抽水井和回灌井(地下水换热系统)或埋设水平或竖直地埋管换热器(地埋管换热系统)的需要。
同时应满足置放和操作施工机具及埋设室外管网的需要﹚:(1)场地规划面积、形状及坡度;(2)场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布;(3)场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的分布;(4)场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及其埋深;(5)场地内已有水井的位置;(二)地埋管换热系统勘察1.地埋管地源热泵系统方案设计前,应对工程场区内岩土体地质条件进行勘察﹙岩土体地质条件勘察可参照《岩土工程勘察规范》GB-50021及《供水水文地质勘察规范》GB- 50027进行﹚。
2.地埋管换热系统勘察应包括下列内容﹙采用水平地埋管换热器时,地埋管换热系统勘察采用槽探、坑探或研探进行。
地源热泵方案设计
地源热泵方案设计一、工程概况在进行地源热泵方案设计之前,首先需要对工程概况进行详细的了解和分析。
这包括建筑物的用途、面积、层数、高度、朝向、围护结构的热工性能等。
此外,还需要了解当地的气候条件、地质条件、水文条件以及能源价格等因素。
这些信息将为后续的方案设计提供重要的依据。
例如,对于一个位于寒冷地区的办公大楼,其冬季供暖需求较大,而夏季制冷需求相对较小。
在这种情况下,地源热泵系统的设计就需要重点考虑冬季的供暖性能,选择合适的热泵机组和地埋管换热器形式。
二、负荷计算负荷计算是地源热泵方案设计的关键环节之一。
准确的负荷计算可以确保系统在运行过程中能够满足建筑物的冷热需求,同时避免设备的过度选型和能源的浪费。
负荷计算通常采用动态模拟软件进行,如 DOE-2、EnergyPlus 等。
在计算过程中,需要考虑建筑物的围护结构传热、人员、设备、照明等内部得热以及太阳辐射等因素的影响。
通过模拟不同季节、不同时间段的负荷变化情况,为系统的设备选型和运行策略制定提供依据。
例如,对于一个住宅建筑,其负荷在一天内会有较大的变化,白天人员外出,负荷较小,而晚上人员在家,负荷较大。
因此,在设计地源热泵系统时,需要根据负荷的变化特点,合理配置热泵机组的容量和运行时间,以提高系统的运行效率和经济性。
三、地源热泵系统形式选择地源热泵系统根据地下换热器的形式可以分为水平地埋管系统、垂直地埋管系统和地表水系统等。
不同的系统形式具有不同的特点和适用条件,在设计时需要根据工程实际情况进行选择。
水平地埋管系统施工简单、成本较低,但占地面积较大,适用于土地资源丰富、冷热负荷较小的项目。
垂直地埋管系统占地面积小、换热效率高,但施工难度较大、成本较高,适用于土地资源紧张、冷热负荷较大的项目。
地表水系统则适用于附近有河流、湖泊等水资源丰富的项目。
例如,对于一个位于城市中心的商业综合体,由于土地资源紧张,垂直地埋管系统可能是更好的选择。
而对于一个位于郊区的别墅项目,由于土地资源丰富,水平地埋管系统可能更具优势。
地源热泵设计方案
地源热泵设计方案摘要:本文旨在介绍地源热泵的设计方案,包括其工作原理、系统组成、设计要点和注意事项等内容。
通过合理设计和优化,地源热泵系统可以实现高效能的供暖和冷却,提高能源利用效率,并减少对环境的影响。
本文介绍的设计方案可以作为地源热泵系统设计的参考和指导。
一、引言地源热泵是一种利用地下稳定温度的能源进行供暖和冷却的系统。
它利用地热能源和空气源热泵的原理,将地下的热能通过地源热交换器传递到热泵设备中,再通过制冷剂的循环来实现供暖和冷却。
二、地源热泵工作原理地源热泵系统主要由地源换热器、地热泵机组、循环水泵和传输管路等组成。
其工作原理如下:1. 地源换热器:地源换热器埋设在地下,通过地下管道与地源相连接,利用地下的稳定温度进行热交换。
2. 地热泵机组:地热泵机组通过制冷剂的循环,将地下的热能传递到室内或室外的换热器,实现供暖或冷却。
3. 循环水泵:循环水泵将热泵机组输出的热水或冷水通过管路输送到供暖或冷却系统中,实现热能的传递和利用。
三、地源热泵设计要点1. 地源换热器的设计:地源换热器的设计应充分考虑地下土壤的热传导系数、孔径和深度等因素。
地下水流和地质条件也需要考虑,以确保地源换热器的热交换效果达到最佳。
2. 地热泵机组的选择:地热泵机组的选择应根据室内、室外的热负荷需求、周围环境温度和湿度等因素进行合理搭配。
机组的额定功率和制冷/供热能力要与实际需求相匹配。
3. 系统管路设计:系统管路的设计应合理布局,管路的直径和长度要满足流体的需求,减小输送阻力。
同时,应注意保温措施,减少能源损失。
4. 室内温控系统设计:室内温控系统是地源热泵系统的重要组成部分。
应根据不同室内区域的温度需求,配备合适的温控设备,提高供暖和冷却的舒适度。
四、地源热泵设计注意事项1. 地源热泵系统的设计应符合国家相关的标准和规范,确保设计的可靠性和安全性。
2. 需要进行详细的现场勘察和数据采集,了解周围地质和气象条件等因素,确保设计的准确性和可行性。
地源热泵中央空调施工组织设计-secret
施工组织设计二0一一年八月目录第一章编制依据第二章工程概述第三章地埋管系统施工工艺第四章水系统施工工艺第五章风系统施工工艺第六章施工组织第一章编制依据1、本项目的招标文件2、现有建筑及空调图纸3、我国颁布的与建筑有关的各种法律、法规4、我公司同类型工程施工管理经验5、本工程现场技术答疑会及答疑文件6、我国现行的各种规程、规范、标准图集及等同的国际标准GB50243-2002 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50231-98 《机械设备安装工程施工及验收规范通用规范》GB50275-98 《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GBJ236-82 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50242—2002 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》91SB6 《建筑设备施工安装通用图集通风与空调工程》GB50300—2001 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50366—2005 〈地源热泵系统工程技术规范〉第二章工程概述2.1工程简介xx市xx平改楼的地源热泵中央空调工程总建筑面积约为xxxx ㎡。
结合现场条件利用小区绿地和道路采用垂直地埋管的地源热泵技术。
向小区xxxx户住宅提供冬季供暖、夏季制冷的中央空调生活方式。
利用地源热泵夏季制冷附加产生热水的优势,可使业主降低使用热水的费用,过度季和冬季使用小型地源热泵利用地埋管系统照常可提供生活热水。
2.2工程工期我们将根据工程总体进度要求及土建总包的施工进度计划,作出详细的空调工程的总体及单项专业施工进度配套计划,包括施工进度控制网络计划、劳动力计划、施工机具及检测设备计划、设备及材料的供货计划、施工用水用电量计划等,并在实施过程中进行细化,根据总体计划制订阶段计划和月计划,由阶段和月计划制订周计划。
同时以诚信的态度服从业主对工程的指导,做好总包及各分包单位各专业的配合与协调工作,确保工程总体工期。
2.3工程质量2.3.1质量方针1、信守合同:坚定不移地完成与业主所签合同中应承担的义务;2、精心施工:细致地做好施工前的准备工作,周密地组织好工程的施工,一丝不苟地完成工程的交付。
地源热泵、水源热泵系统工程技术规
地源热泵、水源热泵系统工程技术规1总则1.0.1 为使地源热泵系统工程设计、施工及验收,做到技术先进、经济合理、安全适用,保证工程质量,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质,采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语2.0.1 地源热泵系统ground-source heat pump system以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
2.0.2水源热泵机组water-source heat pump unit以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。
通常有水/水热泵、水/空气热泵等形式。
2.0.3地热能交换系统geothermal exchange system将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。
2.0.4浅层地热能资源shallow geothermal resources蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。
2.0.5传热介质heat-transfer fluid地源热泵系统中,通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体。
一般为水或添加防冻剂的水溶液。
2.0.6地埋管换热系统ground heat exchange system传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统,又称土壤热交换系统。
2.0.7 地埋管换热器ground heat exchanger供传热介质与岩土体换热用的,由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器,又称土壤热交换器。
根据管路埋置方式不同,分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。
地源热泵原理及设计要点
维护费用低
1
使用寿命长
地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管,寿命可达50年。 要比普通空调高35年使用寿命。
2
节省空间
没有冷却塔、锅炉房和其它设备,省去了锅炉房,冷却塔占用的宝贵面积,产生附加经济效益,并改善了环境外部形象。
2 竖直埋管换热器回填、灵敏度
换热器的形成是从地面向下钻孔达到预计深度,将制作好的U型管下入孔中,然后在孔中回填不同材料。在接近地表层处用水平集水管、分水管将所有U型管并联构成地下换热器。根据地质结构不同,回填材料可以选用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料选择要兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。从实际测试比较浇铸混凝土换热性能最好,但造价高、施工难度大,但可结合建筑物桩基一起施工。
4 串联或并联
地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种,串联系统管 径较大,管道费用较高,并且长度压降特性限制了系统能力。并联系统管径较小,管道费用较低,且常常布置成同程式,当每个并联环路之间流量平衡时,其换热量相同,其压降特性有利于提高系统能力。因此,实际工程一般都采用并联同程式。结合上文,即常采用单U型管并联同程的热交换器形式。
3、环境效益显著
地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。
地源热泵工程设计方法与实例讲解
地源热泵工程设计方法与实例讲解地源热泵是一种利用地球深层热能进行空调和热水供应的技术,主要利用地下温度相对稳定的特点,通过地源热泵将地下的低温热能转化为室内所需要的高温热能。
地源热泵工程的设计方法是实现该技术的关键,本文将对地源热泵工程设计的方法与实例进行探析。
一、地源热泵工程的基本原理地源热泵利用地下的低温热能进行供热和空调,其基本原理可以用以下公式表示:Qc=Qevap/ε1-Qcond/ε2其中,Qc为室内需要的热能,Qevap为地下的低温热能,ε1为蒸发器的效率,Qcond为压缩机所需的电能,ε2为冷凝器的效率。
可以看出,地源热泵实现供热和空调的主要依靠于蒸发器和冷凝器的效率。
蒸发器的效率取决于热水与地下水流经其间的传热面积和传热系数,而冷凝器则主要与空气的流通速度和面积有关。
二、地源热泵工程的设计方法地源热泵工程的设计方法主要由以下几个方面组成:1、地源热泵容量的确定地源热泵的容量主要取决于房间的面积和所需的制冷量或制热量。
在确定地源热泵容量前,需要对房间面积、朝向、地理环境、气象条件等进行综合考虑,以便确定最为适宜的地源热泵容量。
2、蒸发器和冷凝器的设计蒸发器和冷凝器是地源热泵的核心组件,其设计直接影响到热泵的工作效率。
在确定蒸发器和冷凝器的设计时,需要考虑热水的流量和温度变化,进一步通过计算得出两组件的面积和传热系数等参数。
3、管道系统的设计管道系统是地源热泵的重要组成部分,其设计涉及到管道的铺设方式、材料选择、管道长度、连接方式等。
合理的管道设计能够保证地源热泵的稳定运行和长期性能。
4、控制系统的设计控制系统是地源热泵的大脑,其设计是保证热泵工作性能稳定和安全运行的重要环节。
在设计控制系统时,需要考虑控制器的硬件性能和软件功能,并对各个组件进行合理的集成和优化设计。
在确定了地源热泵的容量、蒸发器和冷凝器的设计、管道系统的设计、控制系统的设计等各个参数后,还需要进行相关的预测和分析,以保证热泵的稳定性、高效性和经济性。
地源热泵原理与工程设计
一、地源热泵原理地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。
如冬季室外气温低达—10C,夏季高达40C,而地下土壤温度常年恒定在14C左右。
利用20 C左右的温差,消耗少量的电能,冬季把地能中的热量“取”出来,提高温度后,供给室内采暖,节能40%,夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去,节能60%。
二、热泵系统的优缺点优点:1)利用可再生能源,环保无污染,不产生废气、废渣、废水等,完全遵循国家节能减排的政策。
2)高效节能经济3)运行费用低,维护简单:4)智能控制,操作简单5)系统灵活,可靠性强6)功能完善,易于管理缺点:1)相比传统的供热系统初投资偏高2)地下换热系统需要占用一定的空间,系统完成后地上面积除了不能建永久性的建筑外其它使用都可以。
三、地源热泵系统的安全稳定性据世界环境保护组织EPA的一份有关空调未来的报告所得出的结论:地源热泵技术在为家庭居民带来舒适、可靠和高效节能的同时,将成为降低国家能源消耗和环境污染的一个主要力量。
国外已经运用地源热泵系统30年,中国从1997年开始使用地源热泵系统,此项技术已经在国内及国外得到验证并大力推光使用,如:在中国鸟巢、奥运村、上海国际节能环保园等大型项目中应用的非常成功。
我们公司已经在全国部分地区安装使用了60万平方米,单体面积达到10万平方米,有的项目已经运行达到5年之久,系统性能安全可靠、稳定。
该项目选用的高温螺杆系列机组采用智能操作,根据使用负荷的大小机组白动调节启动和停止运行,完全能满足用户使用效果,达到节能降耗的目的。
四、设计方案1工程概况1、工程概述本工程为胜利油田船舶中心地源热泵中央空调空调工程。
该工程包括办公楼建2500 ,公寓900 ,消防中心1900 nf, 食堂500讹,会议室262讹,船修队163讹,溢油队120 nf,四合院572讹,总建筑面积6917 m2o施工的主要内容为室外埋管热交换系统的埋设工作、机房及地源热泵机组的安装、部分空调末端的安装夏季为空调末端提供7/12 C的循环水,使各房间内温度达24± 2C、最低温度可以达到18C,冬季为空调末端提供45/40 C的循环热水,使各房间内温度达18± 2 C,最高可以达到26C .所设计达到的效果将在合同中严格体现。
地源热泵系统设计技术要求汇总
地源热泵系统设计技术要求一、地埋管换热系统㈠、一般规定1、地埋管换热系统设计前,应根据岩土体地质勘查结果评估地埋管换热系统实施的可行性及经济性。
2、埋管区域建筑物之间的距离,应符合地下构筑物与建筑物间距的相关规定。
3、地埋管施工时严禁损坏其它地下管线及构筑物。
4、地埋管换热器安装完成后,应在埋管区域做出标志或表明管线的定位带,并以现场的两个永久目标进行定位。
㈡、底埋管管材与换热工质1、地埋管管材应符合以下规定:① . 底埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小、热膨胀型号的塑料管及管件,不应采用金属管道或聚氯乙烯(PVC 管及管件。
宜采用高密度聚乙烯管。
② . 地埋管质量应符合国家规定标准中的各项规定, 管材工称压力不得小于1.0Mpa 。
工作温度应在 -20℃~-50℃范围内。
地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。
③ . 地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接口及金属接头2、换热工质应以水为首选。
本工程建宜采用水与乙二醇(体积浓度 10%的防冻液。
㈢、地埋管换热系统设计1、地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度,预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置和荷载。
2、地埋管换热器应根据可使用地面面积、岩土体地质勘查结果及挖掘成本等因素确定埋管方式。
3、地埋管换热器设计计算应考虑岩土体及回填材料热物性的影响,宜采用专用软件进行设计计算。
4、垂直地埋管换热器埋管深度应大于 30m ,宜为 60m ~150m ;钻孔间距宜为3m ~6m 。
水平管埋深应不小于 1.2m 。
5、地埋管换热器水平干管坡度宜为 0.3%,不应小于 0.2%。
6、地埋管环路之间应并联且同程布置,两端应分别与供、回水管路集管相连接。
每个环路集管连接的环路数宜相同。
7、地埋管换热器宜靠近机房或以机房为中心设置。
铺设供、回水集管的管沟宜分开布置;供、回水集管的间距不应小于 0.6m 。
建筑节能施工方案地源热泵系统的设计与施工
建筑节能施工方案地源热泵系统的设计与施工随着全球能源短缺和环境污染的日益严重,建筑节能成为了当今社会中不可忽视的问题。
在建筑施工领域,地源热泵系统作为一种高效节能的技术手段,越来越受到关注。
本文将就地源热泵系统的设计与施工进行探讨,以期为建筑节能提供有效的解决方案。
一、地源热泵系统的工作原理与优势地源热泵系统是一种利用地下的稳定温度热能进行空调供热与供冷的技术系统。
该系统包括地下热交换器、地源热泵主机和室内供冷供热设备。
地源热泵系统的工作原理是通过地下热交换器将地热能吸收或释放,然后通过热泵主机进行传递和调节,最后将热能输送到室内供冷供热设备中。
其优势主要体现在以下几个方面:1. 高效节能:地源热泵系统利用地下稳定温度进行热能交换,与传统的电力空调相比,能耗更低,可节约能源。
2. 环保减排:地源热泵系统不直接使用化石燃料,可以减少空气污染物的排放,具有更好的环保效果。
3. 全年稳定供热供冷:由于地下温度较为稳定,地源热泵系统可以在四季保持稳定的供热供冷效果,用户的舒适感更佳。
二、地源热泵系统设计要点1. 选择合适的地热源:地热源的选择是地源热泵系统设计中的关键步骤。
要充分考虑地下水质量、温度变化情况以及地下热容和热导率等因素,选择适宜的地热源,以保证系统的正常运行。
2. 合理设计地下热交换器:地下热交换器是地源热泵系统中与地热源直接接触的部分,其设计合理与否直接影响系统的效果。
在设计时,要充分考虑地下热交换器的材料选用、敷设方式以及管道长度等因素,以确保热交换的效果最大化。
3. 确定合适的主机容量:主机是地源热泵系统中负责热能传递和调节的核心部分,其容量的确定需根据建筑的总需求热负荷以及地下热交换器的工作情况等综合因素进行计算。
过小的容量会导致供暖不足,而过大的容量则会浪费能源。
三、地源热泵系统施工流程1. 地下热交换器施工:首先需要对地下热交换器进行施工,包括选择合适的施工方式、挖掘合适的热交换器空间以及安装热交换器管道等步骤。
水地源热泵的应用条件和设计理念分析
水地源热泵的应用条件和设计理念分析地源热泵包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等,抽取湖水或江河水方式造价最低,埋管方式最贵,但最好。
一、热泵技术是近代科学发明的一种节能技术。
向热泵机组输入一定电能驱动压缩机作功,使机组中的工质(如R22、R134a)反复发生蒸发吸热和冷凝放热的物理相变过程,就能实现空间上的热量交换和传递转移。
二、浅层地热能源在太阳的辐射照耀下,地球成为太阳能的巨型“存贮器”,在地壳浅层的水体和岩土体中贮存了大量清洁的可再生能源,称为浅层地热能,简称地源。
三、地源热泵中央空调系统地源热泵中央空调系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
其工作原理是:冬季,热泵机组从地源(浅层水体或岩土体)中吸收热量,向建筑物供暖;夏季,热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中,实现建筑物空调制冷。
根据地热交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。
应用条件一、地下水地源热泵系统应用条件:1、建筑项目附近地下水资源丰富,并便于实施供回水工程。
2、地方政策允许利用地下水。
3、地下水温适度,水质适宜,供水稳定,回灌顺畅。
二、地表水地源热泵系统应用条件:1、建筑项目附近有丰富的地表水(例如:江水、河水、湖水、海水、水库水、污水、中水、地热尾水、工业废水等等)。
2、水量充足,水温适度,水质经简单处理能达到使用要求。
三、土壤源热泵系统(地埋管)应用条件:1、建筑物附近缺乏水资源或因各种因素限制,无法利用水资源。
2、建筑物附近有足够场地敷设“地埋管”(例如:办公楼前后场地、别墅花园,学校运动场等等)。
四、设计理念“在满足人们冷热基本需求的前提下,最大限度地实现环境保护和能源节约,同时创造优良的室内空气品质”这是清华同方对空调产品的诠释。
“环保、节能、节水、满足用户需要”是研发设计的主题理念。
地源热泵工程设计技术指南
地源热泵工程设计技术指南嘿,朋友们!今天咱来聊聊地源热泵工程设计技术。
这可真是个了不起的玩意儿啊!你想想看,地源热泵就像是一个超级魔法师,能把地下的能量给变出来,为我们的生活服务。
它就像是一个勤劳的小蜜蜂,默默地工作,给我们带来温暖和凉爽。
那要怎么设计好这个神奇的地源热泵工程呢?首先啊,咱得对场地好好考察一番。
就好比你要盖房子,不得先看看地基稳不稳嘛!要了解地下的地质情况、土壤的热物性,这可关系到它能不能好好工作呢。
要是随随便便就开始设计,那可不行,就像没打好基础的房子,说不定哪天就歪了。
然后呢,系统的选型也很重要啊!这就跟你挑衣服似的,得选适合自己的。
不同的建筑、不同的需求,就得选不同的地源热泵系统。
可不能瞎凑合,不然到时候效果不好,那不就白折腾啦!还有啊,管道的设计也不能马虎。
这管道就像是人体的血管一样,得让能量顺畅地流动起来。
要是管道设计得不合理,那能量就没法好好传输,就像血管堵塞了一样,那可不得了。
再说说换热孔的设计吧。
这换热孔就像是地源热泵的小嘴巴,得好好安排它们的位置和数量。
多了浪费,少了又不够用,这可得好好琢磨琢磨。
在设计的过程中,还得考虑到后期的维护呢!总不能说装好了就不管了吧。
就像你的爱车,还得定期保养呢。
地源热泵也一样,得时不时检查检查,有问题及时解决。
哎呀,你说这地源热泵工程设计技术是不是很有讲究?这可不是随随便便就能搞定的事儿。
咱得认真对待,就像对待一件珍贵的宝贝一样。
你想想,如果地源热泵工程设计得好,那家里的温度四季如春,多舒服啊!而且还节能环保,为地球也出一份力呢!这不是一举多得嘛!所以啊,朋友们,可别小瞧了这地源热泵工程设计技术。
它可是能给我们的生活带来大变化的呢!让我们一起好好钻研,把这个神奇的技术运用得越来越好,让我们的生活更加美好吧!这难道不是我们都应该努力去做的吗?。
建筑设计中的节能建筑地源热泵设计
建筑设计中的节能建筑地源热泵设计地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)是一种环保节能的建筑供暖、供冷和热水供应系统。
它利用地下土壤或地下水的稳定温度来实现能源的回收和利用,提供舒适的室内环境。
在建筑设计中,地源热泵的设计尤为重要,下面我们将探讨如何在建筑设计中充分发挥地源热泵的节能特点。
一、设计考虑1. 地源热泵系统需求分析:首先需要明确建筑的暖通设计需求,包括供暖面积、热负荷、供冷需求以及热水使用量等,根据需求确定地源热泵系统的规模和类型。
2. 地源选择:地源热泵系统的性能直接受地源条件的影响,建筑设计过程中应综合考虑地下土壤或地下水的温度、含水层深度、透水性等因素,并选择合适的地源。
3. 设备布局:地源热泵系统的主要设备包括地源换热器、热泵机组和室内机组,它们需要合理的布局。
地源换热器可以选择埋设在地下或水中,需要充分考虑地面的利用率和排水系统的设计。
二、设计原则1. 系统的整体热力分析:在地源热泵系统设计中,需要进行全面的热力分析,包括建筑的热负荷计算、供热可靠性评估和能耗分析等,以确定系统的热力性能指标。
2. 设计灵活性:地源热泵系统的设计应具有一定的灵活性,能够适应不同的供热和供冷需求。
例如,可以通过调整水流量、系统分区等方式实现不同区域的灵活控制。
3. 优化控制策略:地源热泵的节能性能与系统的控制策略密切相关。
在设计中应考虑使用先进的控制设备和算法,根据实际情况制定合理的控制策略,以最大程度地提高系统的性能和能效。
三、节能效果地源热泵作为一种高效节能的供暖和供冷系统,具有显著的节能效果。
它利用地下较为恒定的温度进行热能的回收和利用,无需像传统的锅炉和空调系统一样消耗大量的燃气或电力能源。
1. 节约能源:地源热泵系统比传统的供暖和供冷系统能耗更低,通过地下的热能回收和利用,能够大幅度降低建筑的能耗,实现节能目标。
2. 环境友好:地源热泵系统使用地下的可再生能源,减少了对化石燃料的依赖,减少了排放的温室气体和其他污染物,对保护环境有着重要的意义。
地源热泵技术要求
地源热泵技术要求(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--地源热泵技术要求1、地源热泵机组、冷水机组选用变频型,冷媒为环保冷媒。
2、根据设计图纸提供的条件厂家进行设备布置深化工艺设计,必须满足设计冷热负荷要求,并经设计确认后方可进行下步工作。
3、以冷冻机房空调侧分水器、集水器的法兰接口为界限。
4、选用螺杆压缩机,当电源电压偏差为额定值的-10%~+10%时,压缩机应能正常启动和运行,压缩机下应设置弹簧减震装置,消声垫及找平螺栓,并且应该是独立和稳定的。
压缩机应是密封的,不应渗漏制冷剂。
每台压缩机应单独固定在支架上,相应加装减震装置以降低噪音和保护压缩机。
电动机由制冷气体冷却。
每个压缩机应有内置式过载保护装置。
5、安全保护装置:高、低压保护,蒸发器防冻(高温)保护,压缩机,低水流保护,排气温度过高保护。
配备各种必要的安全保护装置,智能控制器应包括一个安全逻辑控制装置,使机组避免发生任何破坏性故障实现安全经济的逻辑控制功能。
控制功能至少应具备:出水温度控制及负荷调整;压缩机顺序启动和工作时间自动均衡;机组运行控制;保护和故障报警;可远程控制和现场控制。
6、运行模式自动化,采用DDC控制达到高效、精确控制,并能在运行过程中处理、保存、现实各种数据以提高机组维护的便利。
7、单机噪声要求:80dB(A)以下,机组噪音数据(在额定工况下,离机组1米,高米处,最大测量值)。
8、冷水机组蒸发器及配件需要良好保温,防止冷桥发生及结露。
1、运行控制方式及要求:全自控,微机控制,液晶显示,公制单位,中文人机界面,可对机组进行智能控制和手动控制。
有运行历史记录功能;有必要的故障报警显示及保护功能。
2、机组主要自动控制功能的要求:密码保护;出水温度控制及负荷调整;出水温度设定;机组运行自动控制;机组运行手动控制;压缩机延时启动控制;压缩机启动时间设定;软启动功能;部分绕组启动;压缩机能量调节控制/设置;压缩机运行时间自动均衡;停机冷媒自动回收控制。
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地源热泵工程设计条件2008-12 整理一、地源热泵工程需勘察内容(一)一般规定1.地源热泵系统方案设计前。
应进行工程场地状况调查,并应对浅层地热能资源进行勘察。
﹙工程场地状况及浅层地热能资源条件是能否应用地源热泵系统的基础。
地源热泵系统方案设计前,应根据调查及勘察情况,选择采用地埋管、地下水或地表水地源热泵系统。
浅层地热能资源勘察包括地埋管换热系统勘察、地下水换热系统勘察及地表水换热系统勘察﹚。
2.对已具备水文地质资料或附近有水井的地区,应通过调查获取水文地质资料。
﹙在工程场区内或附近有水井的地区,可调查收集已有工程勘察及水井资料。
调查区域半径宜大于拟定换热区100一200m。
调查以收集资料为主,除观察地形地貌外,应调查已有水井的位置、类型、结构、深度、地层剖面、出水量、水位、水温及水质情况,还应了解水井的用途,开采方式、年用水量及水位变化情况等﹚。
3.工程勘察应由具有勘察资质的专业队伍承担。
工程勘察完成后,应编写工程勘察报告,并对资源可利用情况提出建议。
4.工程场地状况调查应包括下列内容﹙工程场地可利用面积应满足修建地表水抽水构筑物(地表水换热系统)或修建地下水抽水井和回灌井(地下水换热系统)或埋设水平或竖直地埋管换热器(地埋管换热系统)的需要。
同时应满足置放和操作施工机具及埋设室外管网的需要﹚:(1)场地规划面积、形状及坡度;(2)场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布;(3)场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的分布;(4)场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及其埋深;(5)场地内已有水井的位置;(二)地埋管换热系统勘察1.地埋管地源热泵系统方案设计前,应对工程场区内岩土体地质条件进行勘察﹙岩土体地质条件勘察可参照《岩土工程勘察规范》GB-50021及《供水水文地质勘察规范》GB- 50027进行﹚。
2.地埋管换热系统勘察应包括下列内容﹙采用水平地埋管换热器时,地埋管换热系统勘察采用槽探、坑探或研探进行。
槽探是为了了解构造线和破碎带宽度、地层和岩性界限及其延伸方向等在地表挖掘探槽的工程勘察技术。
探槽应根据场地形状确定,探槽的深度一般超过埋管深度1m。
采用竖直地埋管换热器时,地埋管换热系统勘察采用钻探进行。
钻探方案应根据场地大小确定,勘探孔深度应比钻孔至少深5m。
岩土体热物性指岩土体的热物性参数,包括岩土体导热系数、密度及比热等。
若埋管区域已具有权威部门认可的热物性参数,可直接采用已有数据,否则应进行岩土体导热系数、密度及比热等热物性测定。
测定方法可采用实验室法或现场测定法﹚:(1)岩土层的结构(实验室法:对勘探孔不同深度的岩土体样品进行测定,并以其深度加权平均,计算该勘探孔的岩土体热物性参数;对探槽不同水平长度的岩土体样品进行测定,并以其长度加权平均,计算该探槽的岩土体热物性参数);(2)岩土体热物性(现场测试法:现场测试岩土体应在测试埋管状况稳定后进行。
根据埋管深度或长度,测试一般应在测试埋管安装完毕72h后进行。
对两个勘探孔(槽)及两个以上勘探孔(槽)的测试,其测试结果取算术平均值);(3)岩土体温度;(4)地下水静水位、水温、水质及分布;(5)地下水径流方向、速度;(6)冻土层厚度。
(三)地下水换热系统勘察1 地下水地源热泵系统方案设计前,应根据地源热泵系统对水量、水温和水质的要求,对工程场区的水文地质条件进行勘察(水文地质条件勘察可参照《供水水文地质勘察规范》GB 50027,《供水管井技术规范》GB 50296进行。
通过勘察,查明拟建热源井地段的水文地质条件,即一个地区地下水的分布、埋藏,地下水的补给、径流、排泄条件以及水质和水量等特征。
对地水资源作出可靠评价,提出地下水合理利用方案,并预测地下水的动态及其对环境的影响,为热源井设计提供依据。
渗透系数指单位时间内通过单位断面的流量(m/d),一般用来衡量地下水在含水层中径流的快慢。
水文地质勘探孔即为查明水文地质条件、地层结构,获取所需的水文地质资料,按水文地质钻探要求施工的钻孔)。
2 地下水换热系统勘察应包括下列内容;(1)地下水类型;(2)含水层岩性、分布、埋深及厚度;(3)含水层的富水性和渗透性;(4)地下水径流方向、速度和水力坡度;(5)地下水水温及其分布;(6)地下水水质;(7)地下水水位动态变化。
3 地下水换热系统勘察应进行水文地质试验。
试验应包括下列内容:(1)抽水试验;(2)回灌试验;(3)测量出水水温;(4)取分层水样并化验分析分层水质;(5)水流方向试验;(6)渗透系数计算。
4 当地下水换热系统的勘察结果符合地源热泵系统要求时,应采用成井技术将水文地质勘探孔完善成热源井加以利用。
成井过程应由水文地质专业人员进行监理。
(四)地表水换热系统勘察1 地表水地源热泵系统方案设计前,应对工程场区地表水源的水文状况进行勘察。
(地表水水温、水位及流量勘察应包括近20年最高和最低水温、水位及最大和最小水量;地表水水质勘察应包括:引起腐蚀与结垢的主要化学成分,地表水源中含有的水生物、细菌类、固体含量及盐碱量等)。
2 地表水换热系统勘察应包括下列内容:地表水水源性质、水面用途、深度、面积及其分布;不同深度的地表水水温、水位动态变化;地表水流速和流量动态变化;地表水水质及其动态变化;地表水利用现状;地表水取水和回水的适宜地点及路线。
二、地源热泵系统设计原则﹙一﹚地下水地源热泵系统1.设计规定﹙1﹚在进行地下水地源热泵系统方案设计前,应咨询、了解当地政策法规是否允许开采地下水。
采用地下水地源热泵系统时应不破坏、不污染地下水资源。
﹙2﹚在政策许可的条件下应进行工程场地状况调查,在确定有可利用的地下水资源时,应对工程场地进行水文地质勘察和水文地质试验。
﹙3﹚应根据地下水换热系统的设计方案进行地下水地源热泵系统可行性及技术经济比较,确定是否采用地下水地源热泵系统。
采用地下水地源热泵系统时,应向当地水资源行政管理部门提出申请,取得取水许可。
﹙4﹚地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设计。
地下水被利用后,应采取可靠的回灌措施,将利用后的地下水全部回灌到同一含水层,并不得对地下水资源造成浪费及污染。
﹙5﹚地下水供水管和回灌管均不得与市政管网相连。
2.设计原则﹙1﹚在水温适宜、水量充足稳定、水质较好、开采方便且不会造成地质灾害及当地政策法规允许的条件下,空调系统的冷热源可优先选用地下水地源热泵系统。
﹙2﹚热源井的设计单位应具有水文地质勘察资质,热源井的设计应符合现行国家《供水管井技术规范》GB50296-99的规定。
﹙3﹚当地下水换热系统的勘察结果符合地下水地源热泵系统要求时,应将勘探孔完善成热源井。
﹙4﹚为确保地下水地源热泵系统长期稳定运行,地下水的持续出水量应满足地下水地源热泵系统最大放热量或吸热量的要求。
抽水管和回灌管上应设置计量装置,并且对地下的抽水量、回灌量及其水质应定期进行检测。
﹙5﹚地下水地源热泵机组性能应符合现行国家标准《水源热泵机组》GB/T19409—2003的相关规定,且满足地下水地源热泵系统运行参数的要求。
﹙二﹚地埋管地源热泵系统1.设计规定﹙1﹚在进行地埋管地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地状况调查,并应对浅层地热能资源和工程场区内岩土体地质条件进行勘察。
﹙2﹚地埋管地源热泵系统工程勘察应包括以下内容:岩土层的结构及分布、岩土体的热物性参数、岩土体的温度分布;地下水温度、静水位、径流方向、流速及分布;冻土层的厚度。
﹙3﹚应根据工程勘察结果评估地埋管换热系统实施的可行性及经济性。
2.设计原则﹙1﹚当有合适的浅层地热能资源且经过技术经济比较可以利用时,应优先采用地埋管地源热泵系统。
﹙2﹚在现场工程勘察结果的基础上,结合现场可用地表面积、岩土类型和热物性参数以及钻孔用费用等因素,确定地埋管换热器采用水平埋管还是竖直埋管方式。
﹙3﹚地埋管换热系统设计应进行全年动负荷计算,最小计算周期不得小于1年,在此计数内,地源热泵系统总释热量宜与其总吸热量向平衡。
(三)地表水换热系统1、一般规定1.1 地表水换热系统设计前,应对地表水地源热泵系统运行对水环境的影响进行评估。
1.2 地表水换热系统设计方案应根据水面用途,地表水深度、面积,地表水水质、水位、水温情况综合确定。
1.3 地表水换热盘管的换热量应满足地源热泵系统最大吸热量或释热量的需要。
2、地表水换热系统设计2.1 开式地表水换热系统取水口应远离回水口,并宜位于回水口上游。
取水口应设置污物过滤装置2.2 闭式地表水换热系统宜为同程系统。
每个环路集管内的换热环路数宜相同,且宜并联连接;环路集管布置应与水体形状相适应,供、回水管应分开布置。
2.3 地表水换热盘管应牢固安装在水体底部,地表水的最低水位与换热盘管距离不应小于1. 5m。
换热盘管设置处水体的静压应在换热盘管的承压范围内。
2.4 地表水换热系统可采用开式或闭式两种形式,水系统宜采用变流量设计。
2.5 地表水换热盘管管材与传热介质应符合本规范第4.2节的规定。
2.6 当地表水体为海水时,与海水接触的所有设备、部件及管道应具有防腐、防生物附着的能力;与海水连通的所有设备、部件及管道应具有过滤、清理的功能。
3 、地表水换热系统施工3.1 地表水换热系统施工前应具备地表水换热系统勘察资料、设计文件和施工图纸,并完成施工组织设计。
3.2 地表水换热盘管管材及管件应符合设计要求,且具有质量检验报告和生产厂的合格证。
换热盘管宜按照标准长度由厂家做成所需的预制件,且不应有扭曲。
3.3 地表水换热盘管固定在水体底部时,换热盘管下应安装衬垫物。
3.4 供、回水管进入地表水源处应设明显标志。
3.5 地表水换热系统安装过程中应进行水压试验。
水压试验应符合本规范第6.4.2条的规定。
地表水换热系统安装前后应对管道进行冲洗。
4 、地表水换热系统检验与验收4.1 地表水换热系统安装过程中,应进行现场检验,并应提供检验报告,检验内容应符合下列规定:(1)管材、管件等材料应具有产品合格证和性能检验报告;(2)换热盘管的长度、布置方式及管沟设置应符合设计要求;(3)水压试验应合格;(4)各环路流量应平衡,且应满足设计要求;(5)防冻剂和防腐剂的特性及浓度应符合设计要求;(6)循环水流量及进出水温差应符合设计要求。
4.2 水压试验应符合下列规定:1 闭式地表水换热系统水压试验应符合以下规定:1) 试验压力 : 当工作压力小于等于1.OM Pa时,应为工作压力的1 5倍,且不应小于0.6MPa;当工作压力大于l.OMPa 时,应为工作压力加0.5MPa.2) 水压试验步骤:换热盘管组装完成后,应做第一次水压试验,在试验压力下,稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3 % ,且无泄漏现象;换热盘管与环路集管装配完成后,应进行第二次水压试验,在试验压力下,稳压至少30 m in, 稳压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象;环路集管与机房分集水器连接完成后,应进行第三次水压试验,在试验压力下,稳压至少12 h, 稳压后压力降不应大于3%。