地源热泵的设计及说明

一、方案设计

严密的方案设计,需要周到而细致的现场踏勘等一系列工作才能更好地配套完成!具体如下:

现场踏勘→建筑负荷计算→初步方案设计→钻孔勘察→岩土分析→正式方案确定→现场施工→规范验收→整体调试→跟踪服务

二、实战经验

通过对别墅、办公楼、酒店、厂房等多项地源热泵工程,对长三角地区的土层有了比较全面的了解,积累了不同气候地质条件、不同环境和室内工况下的地源热泵技术信息和施工资料。

三、产品体系

积极引入国内外先进的地源热泵和系统集成技术和设备,针对办公大厦、学校医院、宾馆饭店、别墅豪宅、住宅公寓、超市商场、工厂车间等建筑物,提供室内空气温度调节、地板采暖、水质处理、新风除尘相应的配套产品!

四、前景优势

五、特点优势

1.高效节能:地源热泵制热制冷机组的性能系数为4.0-4.9,即用1KW的电能可产生4KW的热量或冷量。在系统中地球成为无穷大的“冷却塔”或“锅炉”;

2.安全节省:利用地下能源稳定,不随环境的变化而变化;可分散供暖,大大提高了城市能源安全;不需设大型独立机房,节省建筑面积,设备可分期投资;

3.运行费低:有统计数据显示,建筑物供热制冷用电已经占到整个城市用电的30%以上,而地源热泵运行费用比传统中央空调约节省50%(据美国环保署EPA评估);

4.经久耐用:其机械运动部件一般都埋在地下或安装于室内,避免了室外的恶劣气候。其地下部分可保证运行50年,地上部分可保证30年,地源热泵是真正的免维护空调;

5.独立计费:于供冷供热平稳,降低了停开机的频率和空气过热过冷峰值。容易适合制冷供热负荷的分区。所以可分区、分户安装,单独控制,实现独立计费功能;

6.功能先进:技术先进的智能微电脑控制,具有故障诊断、能量管理、运行模式等多项控制功能;机组独有的冷却水(水源侧)分配技术,可确保每台机组冷却水量分配均匀;一机多用,一套系统可以替换传统原有的多套系统;

8.节约水源:采用高效的换热器机组,水路系统采用“大温差、小流量”设计原理,并运用高效的水源回灌技术,最大限度地节约水资源;

9.环境友善:美国环境保护署(EPA)评估,每安装90kw地源热泵空调相当于减少12辆汽车的温室气体排放和种植6000平方米的树。在美国运行的地源热泵系统每年可节约2000万桶石油的消费和相当于减少每年6,000万公斤CO2、500,000公斤SO2、220,000公斤NxOy的温室气体排放,广泛应用将可以大大降低温室效应,减缓全球变暖的进程。

【五度】标准

项目内容

世界卫生组织WHO“健康住宅”标准

建议

解决办法

夏季

冬季

温度℃

24~26℃

18~22℃

根据生活习惯选择

地源热泵、地板辐射冷暖系统

湿度%

40~70%

45~60%

50-60%

中央空调、新风系统,辐射冷暖系统

风速m/s

≯0.3

≯0.2

≯0.2避免直吹

中央新风系统

噪音dB(A)

小于45分贝

30-35分贝

静音、隔音系统

洁净度

二氧化碳的浓度低于1000PPM悬浮粉尘浓度低于0.15毫克/M3

中央除尘系统

六、地源热泵应用范围

可广泛应用于:办公大厦、学校医院、宾馆饭店、别墅豪宅、住宅公寓、超市商场、工厂车间等建筑物。由此可同时配套提供如下解决方案:夏季制冷、冬季供暖、生活热水、地板采暖、中央新风、除尘静音等。

七、地源热泵工作原理

地源热泵供暖供冷系统通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊、海水等天然能源,冬季从大地吸收热量,夏季向大地放出热量,即由热泵机组向建筑物供冷供热,是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型的中央空调系统,所依赖的资源是不会枯竭的免费地热资源,有效利用了地下土壤湖泊等资源的巨大蓄热蓄冷能力!

八、地源热泵分类

(1)地下土壤热交换器地源热泵系统

(2)地下水热泵系统

(3)地表水(湖水、河水、污水及海水)热泵系统

●地源热泵按地埋方式分类:

(1)垂直地埋式地源热泵系统

(2)水平地埋式地源热泵系统

●根据循环水是否为密闭系统分类:

(1)闭环系统:闭环系统如埋盘管方式(垂直埋管或水平埋管)

(2)开环系统:如抽取地下水或地表水方式

九、地源热泵应用方式

地源热泵的应用方式从应用的建筑物对象可分为家用和商用两大类,从输送冷热量的方式可分为集中系统、分散系统和混合系统。

1家用系统:使用的热泵、地源和水路或风管输送系统进行冷热供应,多用于小型住宅,别墅等户式空调。

2商用系统:使用的热泵、地源和水路或风管输送系统进行冷热供应,多用于办公大厦和商场超市等。

3集中系统:地源热泵布置在机房内,冷气和热能集中通过风道或水路分配系统送到各房间。

4分散系统:单独使用自己的热泵机组调节室内空气温度。一般用于办公楼、学校、商用建筑等,此系统可将用户使用的冷热量完全反应在用电上,便于计量,适用于目前的独立热计量要求。

5混合系统:将地源和冷却塔或加热锅炉联合使用作为冷热源的系统,混合系统与分散系统非常类似,只是冷热源系统增加了冷却塔或锅炉。南方地区,冷负荷大,热负荷低,夏季适合联合使用地源和冷却塔,冬季只使用地源。北方地区,热负荷大,冷负荷低,冬季适合联合使用地源和锅炉,夏季只使用地源。这样可减少地源的容量和尺寸,节省投资。分散系统或混合系统实质上是一种水环路热泵空调系统形式。

十、地源热泵组成功能

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,即带有可逆的供冷供热装置,可直接用于供冷供热的热泵空调机组。

十一、热泵机组组成:

封闭式压缩机、同轴套管式热交换器、热力膨胀阀、毛细膨胀管、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制器、循环水泵、水管环路、水系统控制箱、室内温控器等。

热泵机组功能:

室内机——主要是完成内机与空调房间的热量交换

室外机——主要是完成室内外环境热量的交换

地埋管——主要是完成经外机转换后的内机中的热量与地下能量的交换

十二、常见问题

A地板采暖系统的热源哪里来?

B地板采暖系统使用寿命几何?

地暖系统使用寿命主要是埋管的使用寿命,因为地上部分可以随时更换!符合标准的管材,设计寿命都可达到70年,实际寿命一般都超过50年,可以认为地暖系统基本与建筑物寿命相当!

C地板采暖系统造价怎样?

地暖系统价格主要由地下隐蔽结构选材、控制系统的配备情况而定!地下隐蔽结构中的管材、保温材料及各种辅材、控制系统的配备等,取决于用户想达到的舒适度和性价比,为达到不同的控制性能,选取的系统价格会相差非常大!

D卫生间是否可做地板采暖?

可以!卫生间采用地板采暖,光脚在浴室里行走也有温暖舒适的感觉!现在不少地板采暖楼盘的卫生间采用了传统暖气,是因为开发商为了避免业主买房后进行二次装修时破坏地暖系统,防止给维护带来麻烦。现在一般将卫生间地板采暖的施工采用独特的工艺,这样既可以确保地暖系统的寿命,又可以和卫生间的水电改造结合起来,最大程度提高私密空间使用的舒适度!

E地板是否会冷热不均?

会根据不同房间的保温和散热状况、房间功能、家具摆放、地面铺材选择、热源可调状况等,有针对性地进行地板采暖系统设计,不会出现局部过冷或过热,加上采用不同配置的控制系统,会使不同房间都达到舒适满意的温度!

F地板受热是否会促使甲醛等有害物质释放量增加?

在国际标准中,对地板的含水量、热稳定性、甲醛释放等标准都有非常严格的环保要求!地暖系统的地表温度一般在33℃以下,这个温度与大多数家庭夏天的室内温度几乎没有多大区别,并没有超出室内正常温度的变化范围,所以只要选用符合国际标准的地板,并不会增加地板的甲醛释放量!

设计依据

根据中华人民共和国国家标准GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》技术要求施工设计。

具体步骤

现场踏勘→建筑负荷计算→初步方案设计→钻孔勘察→岩土分析→正式方案确定→现场施工→规范验收→整体调试→跟踪服务

分步操作

●现场踏勘:进行建筑类型和基本地理分析,考虑客户现在和未来的要求;

●建筑负荷计算:模拟分析全年的基础负荷,考虑未来20年的极端气候条件;

●初步方案设计:根据排布模型计算建筑负荷,预测25年大地土壤温度,求解热泵成本和性能比;

●钻孔勘察:专业设备现场施工,便于重要工作参数准确及时的提供;

●岩土分析:分析地下岩土层次、温湿度和物理参数,测定热力参数等不确定因素;

●正式方案确定:复核设计参数,确定设计方案以及材料和施工工艺,最终完成施工图纸和操作规程;

●现场施工:严格的管理,经验丰富的队伍,现场检验管材和设备;

●规范验收:根据25项标准以及3次系统保压检验项目,分布验收;

●整体调试:专业调试,程序监控;

●跟踪服务:现场培训与资料移交,每年定期跟踪回访。

施工服务

地源热泵的设计及说明

拥有型号齐全的施工设备!包括各种型号钻机等!地下埋管冲孔、水平管安装、岩土勘察等施工经验丰富!岩土勘察、地源热泵工程地质信息积累丰富!

十三、施工技术-地埋管钻井间距及深度选择

1.工程较小:钻井单排布置,地源热泵间歇运行,钻井间距可取3.0m;

2.工程较大:钻井多排布置,地源热泵间歇运行,建议取间距4.5m;

3.常规情况:即工程较大且若连续运行或停机时间较少时,建议取5—6m。同时考虑到管群的管井垂直度不可能绝对控制好,建议连续运行的管群至少间隔为6.0米以上,若采用串联连接方式,可采用三角形布置节约占地面积。

4.垂直埋管埋设深度:应根据当地地质情况、工程及场地的大小、投资使用的钻机性能等情况综合考虑。

5.地源热泵系统应用:在实际工程中,垂直埋管式地源热泵系统对场地面积的需求比水平埋管式要小的多,成为目前地源热泵工程换热器的主要形式。

地源热泵地埋管道实施的标准和部分要求

6.地源热泵地埋管道应采用热熔或电熔连接。聚乙烯管道连接应符合国家现行标准《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101的有关规定;

7.垂直地埋管换热器的U形弯管接头宜采用注塑成型的U型地热专用弯头;

8.垂直地埋管换热器U型地热头安装完毕后,应立即灌浆回填封孔;

9.垂直地埋管换热器灌浆回填料宜采用膨润土和细砂(或水泥)的混合浆或专用灌浆材料。当地埋换热器设在密实或坚硬的岩土体中时,宜采用水泥基料灌浆回填;

10.地埋管换热器安装前后均应对管道进行冲洗;当室外环境温度低于0℃时,不宜进行地埋管换热器的施工。

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