地源熱幫浦空調系統自動控制方案

2022-08-22 22:21:02 字數 3871 閱讀 5817

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編制時間:2023年3月25日

地源熱幫浦系統是利用淺層土壤能量(岩土體、地下水或地表水)進行冷熱交換,冬季把土壤中的熱量「取」出來,供給室內採暖,此時岩土體、地下水或地表水為「熱源」;夏季把室內熱量「取」出來,釋放到岩土體、地下水或地表水中,此時岩土體、地下水或地表水為「冷源」(如下圖所示)。

圖一(地源熱幫浦系統工作原理示意圖)

地源熱幫浦系統由地源熱幫浦機組、地埋管換熱裝置、水力模組、熱水蓄水箱、室內機、地板採暖裝置和生活熱水裝置等組成的一種新型空調型式。系統通過地埋管換熱裝置與土壤冷熱交換,並將交換後的水通過迴圈水幫浦分別輸送到室內機供冷供熱、地板採暖和熱水蓄水箱中供給生活熱水(如下圖所示)。

圖二(地源熱幫浦**空調系統組成示意圖)

地源熱幫浦不但可以供冷、供熱,而且可以提供生活熱水,一機多用的同時還具有高效、節能、環保的特點。淺層地能一年四季相對穩定,土壤與空氣的溫差一般為17℃,冬季比空氣溫度高,夏季比空氣溫度低,是很好的熱幫浦熱源和空調冷源。這種溫度特性使得地源熱幫浦比傳統空調系統執行效率要高40%~60%,因此要節能和節省執行費用40%-50%左右。

通常地源熱幫浦消耗1kw的能量,使用者可以得到5kw以上的熱量或4kw以上冷量,所以我們將其稱為節能型空調系統。

空調系統的能耗問題是大樓日常執行成本控制的一大難題,整個暖通系統的能耗將佔大樓能耗的50%以上,目前,國家的建設綠色節能建築、節能減排的號召已經非常明確,諦都科技城業主眼光比較遠,從響應國家號召,降低大樓日常執行成本,提高管理效率等方面進行考慮,計畫對地源熱幫浦空調系統配套自控系統。

水幫浦的能耗,一般約佔空調系統總能耗的15-20%,因此採用變流量系統,使輸送能耗歲流量的增減而增減,具有顯著的節能效益與經濟效益;同時才有變頻技術實現電機的軟啟動,可以有效的延長電機的使用壽命。考慮到變頻調速一次投資較大,一般來講都是對節能效果最為明顯的關鍵部分採用變頻技術,比如冷凍水幫浦,冷卻水幫浦、熱幫浦機組等,使得業主的投資收益比最大化。

《智慧型建築設計標準》gb/t 50314-2000

《智慧型建築工程質量驗收規範》gb 50339-2003

《智慧型建築弱電工程設計施工圖集》97x 700

《高層民用建築設計防火規範》gb 50045-95

《建築設計防火規範》gbj 16-95

《火災自動報警系統設計規範》gb 50116-98

《火災自動報警系統施工及驗收規範》gb 50166-92

《民用建築電氣設計規範》jgj/t16-92

《裝置安裝工程施工及驗收規範》232-90 92

《分散型控制系統工程設計規定》hg/t 20573-95

《自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準》gbj 131-90

《建築電氣工程施工質量驗收規範》gb50303-2002

1、室外地埋管工程開機鑽井的過程基本上都是用自動化程度較高的機械裝置進行施工,杜絕了大量人力、物力的浪費,節約了施工成本;並且可以用高科技檢測儀器對施工過程中的資料進行實時檢測、分析、反饋,指導施工,確保施工安全、高效;施工過程快速、準確、經濟、實用。

2、室外地埋管工程施工過程中產生的建築垃圾少、施工噪音小,對周邊建築、設施、環境破壞程度極低;節能、環保,完全滿足有關部門關於安全文明工地的要求。

3、雙u型pe管下井前已預製製作完畢,下管過程施工簡單、方便快捷。本工程管材採用pe管,管材連線技術可靠。

3、適用範圍

菏澤市位於黃河下游沖積平原中部,以陸相沉積為主。本區域的工程地質條件是穩定的,是良好的建築物擬建場地。本工法完全適應菏澤地區的所有地質,如果沒有勘探、設計、業主單位的特殊要求,均可據此施工。

4、工藝原理

首先根據設計要求,在地埋管換熱器施工之前,應對現場情況、地質資料進行準確詳實的勘察與調研分析等施工前的準備工作後,再根據有關設計圖紙進行測量放線確定井位,鑽機安裝到位後用泥漿以高壓通過鑽機鑽孔,泥漿上公升溢位流到井外的泥漿溜槽,經過沉澱池淨化,泥漿再迴圈使用,井孔壁靠泥漿保護。在成孔後及時進行下管作業,回填要用圖紙要求的回填材料進行,連線水平埋管及壓力試驗,待管道沖洗完成後,地埋管系統施工完成。

1、施工工藝流程

地源熱幫浦空調地埋管系統施工是在基礎開挖之前,通過鑽井將雙u形垂直地埋管臵於地下;基礎開挖後,根據管井定位位臵找到已施工完的垂直地埋管並進行二次試壓,試壓合格後,開挖水平地埋管溝槽;將水平地埋管與垂直地埋管連線形成環路系統,並引至基礎外,環路系統試壓合格後,開始回填水平地埋管溝槽;然後基礎外的環路集管與分集水器連線,試壓合格後,分集水器管連線至空調冷熱源機房,形成冷熱源交換的地埋管系統(如下圖三所示:地源熱幫浦地埋管工程安裝示意圖)。

圖三(地源熱幫浦空調地埋管工程安裝示意圖)

2、施工工藝流程具體如下:

施工前的準備工作(測量放線及管孔定位)→鑽井施工→垂直地埋管施工(垂直地埋管連線、垂直地埋管第一次壓力試驗、下管、垂直地埋管灌漿、-垂直地埋管成品保護)→垂直地埋管第二次壓力試驗→水平地埋管溝槽施工→水平地埋管相互連線後和垂直地埋管熱熔連線形成環路系統並進行系統水壓試驗→水平溝槽回填、夯實施工→環路集管與分集水器連線及水壓試驗→整個地源熱幫浦室外地埋管連線形成系統及水壓試驗→地埋管系統除錯及試執行→製作竣工圖、影像資料存檔。

3、操作要點

3.1測量放線及管孔定位:

(1)清理地面後即可對鑽井孔位進行放線,事先將地埋管系統在設計圖上對鑽孔的縱橫向逐一進行排列序號。

(2)參照現場建築基準點和已有建築物作為參照物,經測量放線,並逐一在場地上標明和確定鑽孔位臵。按照施工圖紙標定的鑽孔位臵,在每個鑽孔中心點用竹、木樁作標記,並經校核確認鑽孔位臵。

(3)如發現埋管部位下有地下管線或構築物時,允許稍有偏差,可適當調整區域性鑽孔位臵,並及時更正繪製最終鑽孔定位圖。然後根據垂直埋管平面布臵圖以及鑽孔定位圖,最終確定鑽孔及水平埋管溝槽的具體位臵和埋管系統。現場鑽孔定位圖應報監理工程師和業主同意批准。

(4)當調整區域性鑽孔位臵的位移較大時,應及時向現場監理工程師和業主反應。

3.2鑽井施工:根據現場地質選用硬質合金鑽頭,採用常規的正迴圈鑽進方法鑽孔。

3.2.1鑽機安裝落位

(1)以鑽孔點定位塔架底盤,採用水平尺對盤底橫向、縱向進行找平,水平度應≤0.5mm∕m。底盤定位後,安裝塔架豎桿,利用鉛錘和直尺測量塔架的垂直度,保證塔架豎桿垂直。

(2)安裝鑽機頭、鑽機提公升裝置和鑽頭充水(泥漿)等附屬裝置,對鑽機及附屬裝置接電、接水管,對每台裝置進行點試,確定轉向。

(3)檢查每台鑽機的動力電纜線、照明線路符合用電管理規範並絕緣是否良好。現場應設施工專用電源控制箱,並有專人看護。電源控制箱至鑽機的電源線應架空敷設,不允許在地面隨意拉扯,更不允許在水面或泥漿上擺放敷設。

(4)按要求在每台鑽機旁挖好泥漿溝,並使其暢通排向泥漿池內。

(5)鑽機移位或就位時,要保證鑽機鑽桿垂直度,防止鑽孔的垂直偏差將已埋管道損壞。

3.2.2鑽井工藝及原理

(1)鑽井方式本工程使用正迴圈迴轉鑽井

(2)正迴圈迴轉鑽井工藝

正迴圈迴轉鑽井:在鑽機驅動鑽具迴轉鑽井的同時,利用泥漿幫浦通過水龍頭、鑽桿內孔向孔底輸送沖洗泥漿),沖洗孔底。攜帶岩屑的沖洗液沿鑽管與孔壁之間的外環狀空間上公升,從孔口流向沉澱池,形成正迴圈沖洗泥漿迴圈回鑽井。

初鑽:先啟動泥漿幫浦和轉盤,使之空轉一段時間,待泥漿輸井一定數量後,方可開始鑽井。接、卸鑽桿的動作要迅速、安全、爭取在盡快的時間內完成,以免停鑽時間過長,增加孔底泥漿沉澱。

3.2.3鑽井施工

(1)在確定要鑽孔排孔之間挖泥漿池,位置在埋地管挖溝方向兩孔之間,用作鑽機在施工中水迴圈載體不至於流到其他地方,保證施工場地的整潔。

(2)鑽孔前應根據施工圖對現場布置線確定鑽孔位置,確保鑽孔點誤差合理,並對鑽孔場地進行平整。

(3)開鑽前必須從頭到尾檢查一遍裝置的完好情況。檢查內容包括:確定轉向無誤、重新校核塔架底盤、豎桿的水平和垂直度。經確認無任何異常時方可開鑽。

(4)在鑽孔過程中,根據地下地質情況、地下管線敷設情況,適當調整鑽孔的深度、個數及位置,以滿足設計要求,降低鑽孔、下管及封井的難度。

地源熱幫浦系統方案

目錄一 專案概況 1 二 設計參考標準及規範 1 三 設計引數 1 1 室外氣象引數 1 2 室內設計引數 1 四 空調設計 2 1.室內冷熱負荷確定 2 2.末端系統確定 2 3.熱幫浦機房的設計 2 4.地埋管設計 3 五 初投資分析 4 1.機房部分 表 4 2.地埋部分 表 5 3.地暖部分...

地源熱幫浦空調基本做法

地源熱幫浦空調美國的基本做法 地源的基本概念 1 在太陽照射在地球的能源中,21 被地球吸收,79 被反射回大氣層中 2 地球核心的能量只有2 能到達地球表面 3 地源熱幫浦設計時應遵循下列原則 對每個專案進行全面分析,設計規模要適當 和使用者保持全面接觸,充分了解使用者的需求 精確計算冷熱負荷 經...

地源熱幫浦空調系統技術與設計介紹

第一部分地源熱幫浦工作原理 地源熱幫浦是利用水與地能 地下水 土壤或地表水 進行冷熱交換來作為熱幫浦的冷熱源,冬季把地能中的熱量 取 出來,供給室內採暖,此時地能為 熱源 夏季把室內熱量取出來,釋放到地下水 土壤或地表水中,此時地能為 冷源 地源熱幫浦供暖空調系統主要分三部分 室外地能換熱系統 水源...