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山西地区地源热泵安装

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地源热泵换热器的安装流程

在自然界,水总是从高处往低处流,热量也是从高温向低温转换。人们发明了水泵可以把水从低处抽取到高处,而现在又发明了地源热泵可以把低温转换成高温。在自然界,水总是从高处往低处流,热量也是从高温向低温转换。人们发明了水泵可以把水从低处抽取到高处,而现在又发明了地源热泵可以把低温转换成高温。地源热泵是一种利用浅层地热资源(也称地能)包括地下水、土壤或地表水等的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源:即在冬季把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去,并且常年能保证地下温度的均衡。山东作为地源热泵的大省,土壤中的地热能源巨大,而且地源热泵是一种清洁的资源,不会造成碳排放、大气污染、受到了老百姓和政府的认可,加上技术的不断完善,未来地源资源在整个的资源利用率会占有很大的比例。地热能的能量来自太阳能辐射,将能量存储在地下、同时根据地上和地下的温差,实现了冬暖夏凉的能量转换。地源热泵要求的条件很低、地下有水源的地方可以开发水源热泵,没有水源的可以使用土壤结合的地源热泵,通过向地下埋管,进行热量和冷量的交换。

地源热泵相比普通的油气煤等供热方式要经济划算,消耗率是普通的百分之二十五,可以说是环保经济。目前从市场看,地源热泵销已经超过了80亿,而且每年度以20%速度增长,加上技术的不断完善,地热的安装费用也逐步下降,相信今后山东地源热泵的未来是越来越广泛。

由于地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,土壤与空气温差一般为17℃,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%~60%,因此要节能和节省运行费用40%~50%左右。地源热泵系统的能量来源于自然能源。它不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”,被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。

基坑内地埋管换热系统施工工艺关键

地埋管换热系统安装主要包括钻孔定位、管材试压 、成井、落管、回灌封孔、水平集管施工、群组保压等工序,其中钻孔定位、钻井施工、管网联接、集管出地面等工序为核心工序。

一、地源热泵噪音的来源

1、压缩机运行启动的噪音。

2、风扇叶子的噪音

3、管道循环泵运行的噪音。

二、降低地源热泵噪音的方法

1、在安装地源热泵的设备时,尽量放置离居民远的地方,如果无法远离用户、尽量选择机房安装,在机房的建筑层内加装隔音棉等隔音设备。

2、在地源热泵下面固定好减震胶垫、用螺丝固定好、防止地源热泵工作时出现震荡。

3、选择地源热泵主机的时候,尽量选择低功率的的设备。

还有一个重要因素,就是在选择地源热泵品牌的时候,一定要选择大品牌或者静音效果好的品牌,并在安装过程中进行静音处理,这样就可以远离地源热泵噪音了

一、地下土壤的温度

安装地源热泵,对地下土壤的温度了解是相当重要的,地源热泵是因为和地下土壤和循环水之间进行温差能量交换,一般10米下的土壤温度接近本地区的常年平均气温,而地下温度在60m深度视为恒温。土壤越深,对于地源热泵就越有利。

一、地下土壤的温度

安装地源热泵,对地下土壤的温度了解是相当重要的,地源热泵是因为和地下土壤和循环水之间进行温差能量交换,一般10米下的土壤温度接近本地区的常年平均气温,而地下温度在60m深度视为恒温。土壤越深,对于地源热泵就越有利。

钻孔定位

原设计图纸中,地埋管钻孔均布置在基坑内,钻井间距为4米,呈星状布置;后期规划中,因建筑内存在电梯井深基坑、集水井等超过原设计地埋管标高,因此,这些区域地埋管孔位均需要调整布置。根据调整后标点,参照现场土建础桩和已有建筑物进行放线,并绘制详细的换热孔定位图,以保证打孔位置准确及基坑开挖时不轻易被破坏。机器如果长时间的工作,就会发烫,因为机器一旦工作,就会做功,做功自然就会产生很多的热量,这些热量如果不及时的被散发出去,很有可能会损坏机器。所以地源热泵设备上安装有换热器装置。地源热泵换热器的安装我们可以参考以下方法:

换热器串联或并联安装。地源热泵热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种,串联系统管径较大,管道费用较高,并且长度压降特性限制了系统能力。并联系统管径较小,管道费用较低,且常常布置成同程式,当每个并联环路之间流量平衡时,其换热量相同,其压降特性有利于提高系统能力。因此,实际工程一般都采用并联同程式。

管材选择。一般来讲,一旦将换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。常规空调系统中使用的金属管材在这方面存在严重不足,且需要埋入地下的管道的数量较多,应该优先考虑使用价格较低的管材。所以,土壤源热泵系统中一般采用塑料管材。

确定管径。在实际工程中确定管径必须满足两个要求:

(1)管道要大到足够保持最小输送功率;

(2)管道要小到足够使管道内保持紊流以保证流体与管道内壁之间的传热。显然,上述两个要求相互矛盾,需要综合考虑。一般并联环路用小管径,集管用大管径。

地源热泵换热器的安装流程一定要遵守,否则的话,一方面会影响后期的使用,容易出现故障,另一方面对施工也会产生诸多影响。

地源热泵系统本身一个最大的特点是节能,如果出现非常耗电的情况,就要认真分析原因,地源热泵节能系统是由三部分组成,负荷侧能源消费端,地源侧能源获取提供方以及能源转换提升中心地源热泵主机。

从面上来讲,可以总结为以下3点:

地源热泵系统不节能就必须从这几个方面分析。

1、负荷侧能源消费端,如果这边消耗得多了必然就不节能。首先,负荷侧循环水泵要适配,越大流量或扬程水泵耗电量也越大,所以不要以为水泵大了就占了便宜。其次,负荷侧每个房间温度夏天是否太低,冬天是否太高?室内制冷采暖系统温度设低1℃或设高1℃能耗升高5%可不是骇人听闻,而是真实的。地源热泵系统本身一个最大的特点是节能,如果出现非常耗电的情况,就要认真分析原因,地源热泵节能系统是由三部分组成,负荷侧能源消费端,地源侧能源获取提供方以及能源转换提升中心地源热泵主机。

从面上来讲,可以总结为以下3点:地源热泵系统不节能就必须从这几个方面分析。

1、负荷侧能源消费端,如果这边消耗得多了必然就不节能。首先,负荷侧循环水泵要适配,越大流量或扬程水泵耗电量也越大,所以不要以为水泵大了就占了便宜。其次,负荷侧每个房间温度夏天是否太低,冬天是否太高?室内制冷采暖系统温度设低1℃或设高1℃能耗升高5%可不是骇人听闻,而是真实的。 

2、地源侧能源提供系统,如果这边提供得多必然消耗的少,肯定更节能一些。首先,地源侧循环水泵也要选择适配,选择了过大流量和扬程水泵一定耗电量更大。其次,地源热泵换热系统越足裕,即地埋管总量越大,提供的换热量越多,显然更节能,这么说多钻几口井做裕量是再好不过了。

3、能源转换提供中心地源热泵主机也应适配,和负荷侧能源消耗系统之需要一致即可。因为能源提升是需要压缩机做功的,需要多就提供多一些,需要少就提供少一些,如果一味选大,不仅会增加压缩机做功消耗,还会在运输过程中消耗更多的能量,得不偿失。相反,增加地源热泵自适应调节功能,通过设计几台主机或多台压缩机型,辅以温度自控加以调节,相信一定会节约能源,这也是浅层地热能节能的关键问题之一。

再从节点上来谈浅层地热能节能问题,地源热泵技术本身没有问题,具体问题基本上都是出在设计、施工、选型等细节上。这也是体现一个公司水平的地方,具体有以下几点:

一、设计负荷不正确,可能设计的太大了,导致主机选的太大,建筑在主机选型上是很有学问的,经常出现主机选型太大,而实际使用只需要其中很小的一部分能量,导致大量的浪费。我们都知道一般建筑其实绝大部分时间同时使用率都是在50%的以内,所以合理的主机选型非常重要,地大热能在实际项目中也非常重视这个环节。

二、水泵选型上有问题,水泵是整个系统里面耗电比较大设备,很多公司并没有真正吃透地源热泵系统,所以在对水泵选型上没有研究,对整个系统的节能性影响很大

三、室内风机盘管的选型不合理,造成即达不到效果,还非常浪费能量,而且在选用的一些配件时没有实际经验,这也会很大程度上造成大量能量的浪费,这需要专业的公司来进行对风机盘管安装位子的设计以及选型。

四、整个系统的保温如果没有做好的话,也是对能耗影响非常大的因素。另外建筑本身的保温性能也是要重点考虑的。

地埋管换热系统设计

1、地埋管换热系统设计前应明确施工区域内各种地下管线的种类、位置及深度,预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。

2、地埋管换热系统设计应进行全年动态负荷计算,最小计算周期宜为1年。计算周期内,地源热泵系统总释热量宜与其总吸热量相平衡。在技术经济合理时,可采用辅助热源或冷却源与地埋管换热器并用的调峰形式。

竖直地埋管换热器的设计也可按地源热泵系统工程技术规范的方法进行计算。

4、地埋管换热器设计计算时,环路集管不应包括在地埋管换热器长度内。

5、竖直地埋管换热器埋管深度宜大于20m,钻孔孔径不宜小于0.11m,钻孔间距应满足换热需要,间距宜为3~6m。水平连接管的深度应在冻土层以下0.6m,且距地面不宜小于1.5m。

6、地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连接,且宜同程布置。每对供、回水环路集管连接的地埋管环路数宜相等。供、回水环路集管的间距不应小于0.6m。

7、地埋管换热器安装位置应远离水井及室外排水设施,并宜靠近机房或以机房为中心设置。

8、地埋管换热系统应设自动充液及泄漏报警系统。需要防冻的地区,应设防冻保护装置。

9、地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方,回填料的导热系数不应低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。

10、地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热介质的水力特性进行水力计算。

11、地埋管换热系统宜采用变流量设计,并且宜设置反冲洗系统,冲洗流量宜为工作流量的2倍。

12、地埋管换热系统设计时应考虑地埋管换热器的承压能力,若建筑物内系统压力超过地埋管换热器的承压能力时,应设中间换热器将地埋管换热器与建筑物内系统分开地埋管换热系统施工

1、地埋管换热系统施工前应具备工程勘察资料、设计文件和施工图纸,并完成施工组织设计。

2、地埋管换热系统施工前应了解埋管场地内已有地下管线、其他地下构筑物的功能及其准确位置,并应进行地面清理,铲除地面杂草、杂物,平整地面。

3、地埋管换热系统施工过程中,应严格检查并做好管材保护工作。

4、管道连接应符合下列规定:

4.1埋地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;

4.2竖直地埋管换热器的U形弯管接头,宜选用定型的U形弯头成品件,不宜采用直管道煨制弯头;

4.3竖直地埋管换热器U形管的组对长度应能满足插入钻孔后与环路集管连接的要求,组对好的U形管的两开口端部,应及时密封。 

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