浅谈地源热泵、水蓄冷系统工程应用实例

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1、浅谈地源热泵、水蓄冷系统工程应用实例【摘要】本文结合工程实例介绍节能环保型空调技术在工程屮的应用，并浅析地源热泵、水蓄冷空调系统的节能、环保原理。【关键词】节能；环保；空调系统；地源热泵；水蓄冷【中图分类号】TU111.3【文献标识码】D【文章编号】1727-5123(2013)06-100-02随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们対生活及工作环境的要求也在不断提高。现如今空调技术已成为现代化建筑不可或缺的元素，又因当今人类面临能源短缺、环境污染两大难题，因此选用节能环保的空调系统尤为重要，其将带来一定的社会效益与经济效益。本文结合具体工程实例，简单介绍地源热泵、水

2、蓄冷节能环保型空调系统在工程中的应用。1项目简介某工程总建筑面积481281112，其中地下一层，地上七层，夏季空调总冷负荷为5015KW,冬季总热负荷为3042KWo该工程馆藏数量100万卷以上属于甲级档案馆，其空调系统按一类省级档案馆标准进行设计。该工程积极响应国家关于节能减排政策的号召采用可再生、环保的地球浅层地热能资源作为空调系统的冷热源。通过地源热泵冷热水机组、螺杆式冷水机组加冷却塔及水蓄冷系统实现供热与制冷的目的。2空调系统2.1地源热泵。地源热泵是一种利用浅层地热能源的既可供热又可制冷的高效节能系统，其通过输入少量的高品位能来实现由低品位热能向高甜位能的转移。因地

3、表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，相当于人类每年利用能量的500多倍，且其不受地域、资源限制,通过利用这种储存于地表浅层近乎无限的地热能使得地源热泵成为一种可再生能源利用技术。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。本工程选用了地埋管地源热泵系统，为防止地源热泵长年运行导致土壤得失热量失衡，从而影响地源热泵使用效率，该工程以冬季热负荷作为地埋管设计依据，夏季多余热量通过冷却塔散去。同时根据《江苏省档案馆迁建工程土壤源热泵热效应测试报告》、工程现场条件及工程成木江苏省档案馆地埋管采用钻孔埋管与

4、桩基埋管相结合的复合系统，共设地埋管793组：其屮钻孔埋管510组，埋管有效深度58叫桩基埋管283组，利用桩基深度为60叽因地球浅层土壤温度全年相对稳定，所以地源热泵机组运行稳定、可靠，整个系统的维修费用也相对较少。同时夏季土壤温度比环境空气温度低，冬季土壤温度比环境空气温度高，使得地源热泵机组制冷剂夏季冷凝温度相对较低、冬季蒸发温度相对较高，从而使得机组运行高效、节能，运行成木低。地源热泵近年来之所以发展如此迅猛，除受国家、地方相关政策的推动外，主要还得归功于其可再生、高效节能、运行成本及维修费用低的特性。地埋管地源热泵空调系统与常规中央空调系统相比在运行费用方面存在明显优

5、势，然而初投资费用高成了其普及路上的绊脚石。地埋管地源热泵空调系统初投资高主要原因有：①现场勘查不详细可能导致设计时预留量过大，从而引起初投资增加。现场勘查在地源热泵系统设计施工屮是最重要的一个的环节，现场勘查的结果是判断地源热泵系统的经济性的主耍依据，同时现场勘查的仔细与否是影响地源热泵系统初投资的主要原因Z-O现场勘查主要两方面的含义，一是现场状况的调查，二是地质勘查。地质勘查的主要目的是确定地下换热器每延米的换热量以及地源孔施工的难易程度，从而确定地下换热器的大小、地源热泵系统室外埋管部分的施工工艺及预期工期。如果现场情况调查不清楚，就可能会给设计以及将来施工带来困难，以

6、往实验表明，地下换热器单位孔深的换热量为40-70W/M,范围较大，为规避风险，一般设计会根据经验取最不利工况设计，地下换热器总长度设计过大，由此引起的材料费和安装费用较高，导致地源热泵系统初投资将明显高于其它空调系统。②施工管理不严格导致初投资过高，因为地下换热器与土壤之间的换热主要依靠地埋管和土壤之间的导热，因此地源热泵室外地埋管施工工艺和施工管理质量直接影响地下换热器的运行性能，然而往往施工过程中未严格按照施工工艺进行，导致地埋管成孔率低。③钻孔成本相对较高。木工程在地源热泵系统初投资控制方面采取下列措施：①全面的现场勘查，并依据江苏省绿色建筑工程技术研究屮心的关于《江苏

7、省档案馆迁建工程土壤源热泵热响应测试报告》及其补充说明进行设计。②现场施工严格按照《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005及地源热泵设计说明进行管理，确保地埋管成孔率，从而达到减少初投资成本的目的；同时因地埋管较为隐蔽，在后道工序施工及交叉作业时极易造成地埋管损坏,所以个人认为施工过程中加强协调管理、作好地埋管路由及埋深标记、成品保护对降低初投资的作用也不容小视。③地埋管采用双U型（使得在同样工程条件下，比单U型换热性能提高15〜30%）以及采用桩基埋管与钻孔埋管相结合的系统，从