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淺析地源熱泵在節能方面的應用及控制.doc

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?淺析地源熱泵在節能方面的應用及控制【摘要】本文通過介紹江蘇省南京市江心洲生態科技島地源熱泵項 目實例,對監理在地源熱泵工程施工過程中如何控制做了論述?!娟P鍵詞】地源熱泵;原理;優缺點引言冃前對資源循環利用、節能、綠色、環保己被國家放在經濟發展的核 心位置,國家建設部提出各地在建設領域可再生能源利用方面要重點抓好 幾方面工作,特別是地源熱泵在建筑屮推廣應用。地源熱泵作為一種有益 環境、節能的建筑物采暖及制冷新技術越來越受到關注,推廣應用迅速展 開。1、地源熱泵在建筑節能的意義和緊迫性隨著全面建設小康社會的逐步推進,建設事業迅猛發展,建筑能耗迅 速增長。建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空調、熱水供應、照明、 炊事、家用電器等方面的能耗。其中采暖、空調能耗占2/3。我國冇近400 億平方米的建筑,僅有1%為節能建筑。根據國家新節能法:國家鼓勵在新建建筑和既有建筑技能改造中使用 節能建筑材料和節能設備,安裝和使用可再生能源利用系統。我國地處夏 季制冷、冬季供熱的地區,空調使用高峰時,空調能耗占電力能耗超過1/3, 推廣地源熱泵可減少空調能耗,從而降低建筑能耗。2、項目簡介江心洲,中國長江下游一河島,是南京市西南長江中的沖積沙洲,面 積22平方千米,位于南京城西南長江Z屮,距市屮心6. 5公里,隸屬于 南京市建鄴區。本工程設計地埋管位于地下車庫的底板下,整個地下室將 地埋管孔井分成八個區域,分別設計對應的窗井分集水器間,每組分集水 器連接若干個由6?10 口井組成的同程式水環路,使每個水環路的水量保 持相對的平衡,各組分集水器的總管匯至相應地源熱泵主機房內。3、 工作原理由于地下土壤的溫度和季節變化并沒有關系,它能夠保持一年四季始 終保持在一定的溫度范圍內,因此地源熱泵便是把管道埋入地下或地下水 中,使管道屮的水與地下土壤或地下水充分換熱,然后進入熱泵機組中供 制冷劑吸收其熱量完成蒸發。因此,地源熱泵能做到進入機組的水冬天吋 氣溫比室外氣溫高,夏天時氣溫比室外氣溫低。地源熱泵按照換熱方式不同可分為三類:1、地下水系統;2、地表 水系統;3、土壤埋管系統。其中土壤埋盤管系統分為水平埋管和垂直埋 管系統,由于水平埋管占地面積過大,地下水系統存在回灌技術的硬傷, 地表水系統受到地理條件限制,因此大多數使用地源熱泵的商業和機構的 工程都用的是垂直埋管系統。本工程就是釆用的垂直埋管系統。4、 地源熱泵使用中的優缺點(1)地源熱泵使用的優點:1)高效節能,穩定可靠地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定,土壤與空氣溫差一般為17度,冬季比環境空氣溫度高,夏季比環境空氣溫度低,是很好 的熱泵熱源和空調冷源,這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調運行效率 高40%-60%,因此耍節能和節省運行費用40%-50%左右。2) 不抽取地下水,不破壞水資源,環境效益顯著地源熱泵的污染物排放,與空氣源熱泵相比,相當于減少40%以上,與電供暖相比,相當于減少70%以上,實現了技能減排3) 地源熱泵一機多用,應用范圍廣地源熱泵系統可供暖、空調,還可供生活熱水,一機多用,一套系統 可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統;可應用于賓館、購物商場、 家電電腦辦公樓、學校等建筑,更適合于別墅住宅的采暖、空調。4) 系統維護費用低在同等條件下,采用地源熱泵系統的建筑物能夠減少維護費用。地源 熱泵非常耐用,它的機械運動部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是 安裝在室內,從而避免了室外的惡劣氣候。(2)地源熱泵使用的缺點目前地源熱泵的技術存在的最大不足是“土壤熱不平衡”的問題。南 方地區以供冷為主,常年向地下注入熱量;而北方地區冬季供暖需求大, 從土壤屮大量吸熱,長年運行后將導致土壤溫度失衡,影響周圍生態。5、地源熱泵施工特點1)施工機械易損耗,消耗成木較大,施工工期不能確保。在本工程 中,施工的機械是經常需耍修理的,施工時效率低下而且時常損壞。工人 在管道搬運吋未能小心輕放,未采用柔韌性能好的皮帶、吊帶或吊繩進行 裝卸,直接拋摔和沿地拖曳,導致破損管道嚴重,消耗成本過大。由于江 心洲靠近長江邊,地質土壤比較松散,一口豎井打完,必須馬上下管灌漿 回填避免塌方,地埋管將無法到達設計所設計的深度,影響熱量,需耍另 外補深度埋管補充熱量。鉆井時角度不夠垂直就有可能將己隱蔽的地埋管 鉆壞,基本不能進行修復,只能報廢此地埋管,重新鉆孔埋設,嚴重影響 施工工期。2) 施工影響結構、防水等。一般施工是將管道埋入樓板層,水在地 埋管內與土壤換熱后進入樓板向室內輻射放熱,實現室內恒溫(20?26攝 氏度),而穿樓板進入室內使用防水套管以及套管封堵。在本工程中由于 施工人員水平參差不齊,導致施工套管封堵不嚴實,在施工結束2個月后 套管處漏水,影響了其他工序施工的時間,拖延了工期。3) 和其他施工單位的協調工作。地源熱泵的施工一般是專業分包隊 伍施工,和土建施工單位、水電安裝單位以及裝修施工單位之間的溝通協 調比較欠缺。在本工程中施工單位只顧埋頭自己干活,不和英他單位配合, 導致泥漿亂排,工序跟不上,總包單位為此支付高額的環境整治費用。6、監理在室內外換熱系統施工中的控制措施地埋管換熱系統是地源熱泵空調系統的核心和關鍵。在施工準備階段 對施工單位的資質、營業執照、施工組織設計進行審查,并對施工過程 中可能出現的問題向施工單位進行說明,從而避免在施工過程中可能出現 的問題和偏差。在施工階段依據設計圖紙、施工合同、法律法規及有關本 專業的標準規范,對以上各施工過程進行監理,并在施工過程屮加強巡視, 對出現的問題及時書面通知施工單位整改,并對整改結果進行檢查驗收。在本工程監理過程屮,根據本專業的特點,按照監理規范的耍求做到事前、 事中、事后控制,具體控制措施如下:
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控制 方面 淺析 熱泵 節能 應用
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