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摘要:进入二十世纪九十年代,我国经济得到了前所未有的发展,人民生活水平也得到了显著的提高,同时人们在生活中对于居住空间和居住环境都提出了新要求。在这种社会需要的促进和推动下,我国房地产事业涌现出蓬勃之势,以民用建筑为主的房地产行业快速兴起。在目前的民用建筑中,人们对于室内豪华装修的要求早已经超越了其生活质量需求,不断地追求者室内环境的个性化与舒适性,使得地源热泵空调系统的应用也越来越广泛。本文就桩基地埋管在地源热泵空调系统的应用分析,就其工作原理、使用优势和系统安装等多个技术要点进行分析与总结,以供日后同行工作参考。
关键词:桩基地埋管 地源热泵 空调系统
为了满足现代化人们生活需求和社会活动的需要,合理、完美、科学的组织和塑造一个既舒适、又方便的室内环境已成为人们追求的主要目标,也是一门综合性艺术手段,更是环境艺术的一种新门类。在目前的室内装饰工作中,人们为了取得舒适、温馨的环境,对于新空调系统的要求也越来越广泛。基于这种社会现状。地源热泵空调系统得到了人们的高度重视与青睐,成为现阶段空调系统中应用最为广泛的空调系统和设备。就目前的现代化的工程建设而言,桩基地埋管在地源热泵空调系统中的应用已成为一项不容忽视的工作环节和内容。
一、地源热泵空调系统
地源热泵空调系统指的是在工作中利用地下浅层地热资源来为室内提供热量、制冷的一种新型空调系统,这种空调系统在应用的过程中存在着环境污染小、使用功率高的新型节能空调系统优势。其在工作的方方面面都得到高度的重视与青睐。就目前的空调系统而言,通常都是从低碳节能、环保、安全等诸多优势为基础进行的,对于地源热泵中央空调系统的引进与应用也越来越得到人们的重视。
由于地源热泵空调系统在使用的过程中其热源温度比较高且全年稳定,不会随着外界环境的变化而出现变动情况,因此不管是在冬季供暖还是在夏季制冷方面,都存在着极大的优势,其效能都高于其他形式的空调系统,只要我们在工作中埋置足够的管道,便可以做到合理的热源保证要求。
二、地缘热泵空调系统的工作原理
地源热泵空调系统是有效利用土壤中存在的稳定蓄热和蓄冷热性来直接进行热力传递和循环利用的工作模式,通常情况下都是通过地下常温土壤和相对稳定性的地下水特性来进行工作的。通过在工作中采用少量的高位电能输入和输出的方式来实现热能的传递,进而使得其能够合理的与建筑结构完成交换,进而形成一种系统化的工作模式和技术应用方式。
一般情况下,地源热泵空调系统通常都可以分为三个组成部分,即室外地能换热系统、水源热泵系统和室内暖通空调系统。其中在应用的过程中水源热泵系统又可以分为水—水型机组、水-空气型机组。一般其在运行的过程中是由这三个系统彼此交融、相互配合,从而形成水源热泵与地能之间的转换,进而将其介质转换成为水或者空气。
三、地源热泵优点
1地源热泵技术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400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、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,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地源热泵属经济有效的低碳节能技术
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。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,也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
3地源热泵环境效益显著
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。
四、地源热泵室外地埋管系统安装
地源热泵室外地埋管一般选用垂直埋管方式,也叫直埋式。直埋式地源热泵施工时所需场地小,节省建筑空间,是一种经济、对环境无害的绿色能源利用方式。它运行时无噪声,可靠、持久,供热/制冷效果好,舒适感好,是一种值得推广的能源利用新技术。安装过程如下:
1钻孔
直埋式地源热泵需要用钻机进行施工,要求钻机的钻进深度达到150~200m,钻头的直径根据需要在100~150mm之间。由于钻孔深度较浅,一般采用常规的正循环钻进方法。在我国,可以选用普通的工程勘察钻机、岩心钻机,如DKⅢ-300型钻机、DPP100型车装钻机等。钻孔施工完成后孔壁必须保持完整。如果施工区地层土质比较好,可以采用裸孔钻进;如果是砂层,孔壁容易坍塌,则必须下套管。
2U型管的制备
按照事先设计好的接管方式,把PVC型管制备好,要求尽可能让U型弯接头的熔接作业在室内进行,以保证接头熔接的可靠性。在场地内展开U型管,以使其最好地下入孔内。注入防冻液。防冻液可以增加U型管的整体重力,使下管更加容易,并作为传热介质。确保防冻液无泄漏后,在PVC管的U型接头处捆绑配重。配重一般选用a8~15mm的钢筋,长度为215m左右,根据下入PVC管的根数决定配筋的数量,一般下入3根PVC管配1根筋,下入5根PVC管配2根筋。
3下U型管
U型管的下放是工程的关键,因为下入U型管的深度决定着采取热量总量的多少,所以必须保证下入U型管的深度。按照热交换原理,计算下入U型管的深度,是以下管的长度计算,而不是按垂直距离计算。下U型管的方法十分简单。一般采用人力下管,一方面人的感觉可以判断U型管的完好与否;另一方面,人力也足以使其完全地下入孔内。在施工过程中,由于孔内情况复杂,下入U型管时可能会遇到很大的阻力(主要来自孔壁对U型管的摩擦阻力),可以采用如下方法进行下管:在PVC管上套上粗麻绳,辅以扶正机构,通过加力杠杆作用于粗麻绳上,以便下管。实践证明,这种方法很有效,一般可以增加下管深度10~20m。
五、结束语
如今能源成为经济发展的“指南针”。国际能源专家普遍认为,新能源和可再生能源是21世纪将得到快速发展的能源。我国地热资源丰富,应该抓住这一良遇,加速地热的开发,为我国可持续发展及环境保护做出积极贡献。
关键词:桩基地埋管 地源热泵 空调系统
为了满足现代化人们生活需求和社会活动的需要,合理、完美、科学的组织和塑造一个既舒适、又方便的室内环境已成为人们追求的主要目标,也是一门综合性艺术手段,更是环境艺术的一种新门类。在目前的室内装饰工作中,人们为了取得舒适、温馨的环境,对于新空调系统的要求也越来越广泛。基于这种社会现状。地源热泵空调系统得到了人们的高度重视与青睐,成为现阶段空调系统中应用最为广泛的空调系统和设备。就目前的现代化的工程建设而言,桩基地埋管在地源热泵空调系统中的应用已成为一项不容忽视的工作环节和内容。
一、地源热泵空调系统
地源热泵空调系统指的是在工作中利用地下浅层地热资源来为室内提供热量、制冷的一种新型空调系统,这种空调系统在应用的过程中存在着环境污染小、使用功率高的新型节能空调系统优势。其在工作的方方面面都得到高度的重视与青睐。就目前的空调系统而言,通常都是从低碳节能、环保、安全等诸多优势为基础进行的,对于地源热泵中央空调系统的引进与应用也越来越得到人们的重视。
由于地源热泵空调系统在使用的过程中其热源温度比较高且全年稳定,不会随着外界环境的变化而出现变动情况,因此不管是在冬季供暖还是在夏季制冷方面,都存在着极大的优势,其效能都高于其他形式的空调系统,只要我们在工作中埋置足够的管道,便可以做到合理的热源保证要求。
二、地缘热泵空调系统的工作原理
地源热泵空调系统是有效利用土壤中存在的稳定蓄热和蓄冷热性来直接进行热力传递和循环利用的工作模式,通常情况下都是通过地下常温土壤和相对稳定性的地下水特性来进行工作的。通过在工作中采用少量的高位电能输入和输出的方式来实现热能的传递,进而使得其能够合理的与建筑结构完成交换,进而形成一种系统化的工作模式和技术应用方式。
一般情况下,地源热泵空调系统通常都可以分为三个组成部分,即室外地能换热系统、水源热泵系统和室内暖通空调系统。其中在应用的过程中水源热泵系统又可以分为水—水型机组、水-空气型机组。一般其在运行的过程中是由这三个系统彼此交融、相互配合,从而形成水源热泵与地能之间的转换,进而将其介质转换成为水或者空气。
三、地源热泵优点
1地源热泵技术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400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、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,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地源热泵属经济有效的低碳节能技术
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。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,也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
3地源热泵环境效益显著
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。
四、地源热泵室外地埋管系统安装
地源热泵室外地埋管一般选用垂直埋管方式,也叫直埋式。直埋式地源热泵施工时所需场地小,节省建筑空间,是一种经济、对环境无害的绿色能源利用方式。它运行时无噪声,可靠、持久,供热/制冷效果好,舒适感好,是一种值得推广的能源利用新技术。安装过程如下:
1钻孔
直埋式地源热泵需要用钻机进行施工,要求钻机的钻进深度达到150~200m,钻头的直径根据需要在100~150mm之间。由于钻孔深度较浅,一般采用常规的正循环钻进方法。在我国,可以选用普通的工程勘察钻机、岩心钻机,如DKⅢ-300型钻机、DPP100型车装钻机等。钻孔施工完成后孔壁必须保持完整。如果施工区地层土质比较好,可以采用裸孔钻进;如果是砂层,孔壁容易坍塌,则必须下套管。
2U型管的制备
按照事先设计好的接管方式,把PVC型管制备好,要求尽可能让U型弯接头的熔接作业在室内进行,以保证接头熔接的可靠性。在场地内展开U型管,以使其最好地下入孔内。注入防冻液。防冻液可以增加U型管的整体重力,使下管更加容易,并作为传热介质。确保防冻液无泄漏后,在PVC管的U型接头处捆绑配重。配重一般选用a8~15mm的钢筋,长度为215m左右,根据下入PVC管的根数决定配筋的数量,一般下入3根PVC管配1根筋,下入5根PVC管配2根筋。
3下U型管
U型管的下放是工程的关键,因为下入U型管的深度决定着采取热量总量的多少,所以必须保证下入U型管的深度。按照热交换原理,计算下入U型管的深度,是以下管的长度计算,而不是按垂直距离计算。下U型管的方法十分简单。一般采用人力下管,一方面人的感觉可以判断U型管的完好与否;另一方面,人力也足以使其完全地下入孔内。在施工过程中,由于孔内情况复杂,下入U型管时可能会遇到很大的阻力(主要来自孔壁对U型管的摩擦阻力),可以采用如下方法进行下管:在PVC管上套上粗麻绳,辅以扶正机构,通过加力杠杆作用于粗麻绳上,以便下管。实践证明,这种方法很有效,一般可以增加下管深度10~20m。
五、结束语
如今能源成为经济发展的“指南针”。国际能源专家普遍认为,新能源和可再生能源是21世纪将得到快速发展的能源。我国地热资源丰富,应该抓住这一良遇,加速地热的开发,为我国可持续发展及环境保护做出积极贡献。