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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.地源热泵现代特殊结构建筑中的应用(图)摘要：阐述了地源热泵空调系统在佛手湖项目的设计应用情况。分析了地源热泵系统的设备选型要点和安装注意事项。 关键词：地埋管地源热泵系统 岩石 集水器 AAbsttracct：EExpllorees tthe geootheermaal hheatt puump sysstemm ussed in thee prrojeect，aanallysees tthe equuipmmentt seelecctiooness see
2、ntiialss annd iinsttalllatiion reqquirremeentss. KKeywwordds：GGeottherrmall heeat pummp ssysttem，rrockk,waaterrcolllecctioon 一一、项目目概况 中中国国际际建筑艺艺术实践践展项目目(佛手手湖项目目)位于于南京老老山风景景区内，紧紧邻珍珠珠泉旅游游度假区区，面临临佛手湖湖千亩碧碧波，背背靠老山山连绵山山峦，是是南京市市的景秀秀地段。该该项目占占地3228多亩亩，建筑筑物分布布于佛手手湖中部部半岛，用用地大致致呈东南南西北北走向。项项目共224栋建建筑，含含四栋公公共建筑筑（
3、A、BB、C、DD栋展览览中心、接接待中心心、会议议中心、休休闲中心心）及220栋小小别墅（11#220#）。别别墅依山山形而建建，错落落有致，总总计建筑筑面积441,3300mm2。 中国国际建建筑艺术术实践展展项目点击此处查查看全部部新闻图图片该该项目云云集来自自13个个国家224名国国际著名名建筑师师的设计计作品，作作为永久久性的国国际建筑筑展园区区，每栋栋建筑由由不同的的设计师师设计。项项目以实实践的方方式探索索环保节节能住宅宅设计建建造的有有效途径径，使用用并积极极推广环环保节能能建筑材材料，借借鉴国际际先进理理念和技技术，为为中国绿绿色环保保建筑的的发展提提供经验验和示范范。这种种
4、强大的的建筑参参展阵容容在国内内尚属首首次，在在亚洲范范围内也也是罕有有。该项项目建成成后将成成为世界界建筑文文化展示示的焦点点和交流流基地,受到了了国际和和国内建建筑界的的广泛关关注。 二、项目目特点 本本项目各各幢建筑筑依山形形而建，每每栋建筑筑的高程程相差较较大，分分布范围围广。如如果全部部采用集集中式系系统，别别墅区的的综合管管线将增增加，且且冷热能能源在输输送过程程中会有有很大程程度的衰衰减；该该地区没没有热力力管线或或燃气管管网。在在考虑能能源形式式方面，常常规的能能源形式式，不但但增加用用地面积积，而且且破坏景景观格局局。综合合考虑各各种因素素,为了了满足业业主对别别墅类建建筑高
5、品品质、高高档次定定位要求求，中央央空调采采用节能能环保的的地源热热泵系统统提供空空调、地地板采暖暖、余热热回收生生活热水水。但项项目地处处山岭，底底层条件件复杂，地地表浅层层主要以以岩石为为主，对对于地源源热泵系系统的规规划设计计、施工工建设来来说也是是一大挑挑战。该该项目引引进地源源热泵技技术，将将低品位位的低位位能转化化为可为为人类直直接利用用的高品品位能源源。系统统的配置置与设计计应达到到性能与与价格的的优化目目标，确确保本工工程成为为技术先先进、可可靠实用用、经济济合理的的项目。 三三、系统统介绍 地地源热泵泵是一种种先进、高高效节能能、无污污染、可可再生、可可持续发发展的能能源利用
6、用形式。同同时解决决制冷、采采暖、生生活热水水三位一一体的新新型空调调系统。它它利用浅浅层地表表一年四四季温度度相对稳稳定的特特性，通通过热泵泵机组这一一能量提提升机，完完成土壤壤与建筑筑物内部部热交换换。冬季季环境温温度低于于地下岩岩土体温温度，它它从地下下土壤中中吸热，代代替锅炉炉向建筑筑物供暖暖；夏季季环境温温度高于于地下岩岩土体温温度，它它可以向向地下土土壤中排排热，代代替风冷冷换热器器或冷却却塔向大大气散热热。机组组无论制制冷或制制热的过过程中，通通过在制制冷系统统压缩机机排气端端加入热热回收套套管，实实现余热热回收功功能，全全年完全全免费制制取生活活热水。地地表5mm以下土土壤的温
7、温度已经经相当稳稳定，基基本不会会随着季季节变化化，并且且略等于于该地区区的年空空气平均均温度。我我国冬冷冷夏热地地区土壤壤平均温温度在115220左左右，通通常夏季季冷凝器器的出水水温度在在3540之间，与与土壤换换热温差差可达到到2025，有利利于提高高制冷系系数。 土壤源地地埋管换换热器点击此处查查看全部部新闻图图片地地源热泵泵系统的的能量来来源于地地下能源源。它不不向外界界排放任任何废气气、废水水、废渣渣、是一一种理想想的“绿绿色空调调”。被被认为是是目前可可使用的的对环境境最友好好和最有有效的供供热、供供冷系统统。该系系统无论论严寒地地区或热热带地区区均可应应用。可可广泛应应用在办办
8、公楼、宾宾馆、学学校、宿宿舍、医医院、饭饭店、商商场、别别墅、住住宅等领领域。 系统运行如如下图所所示： 系统运行示示意图点击此处查查看全部部新闻图图片四四、空调调系统方方案 别别墅性质质住宅对对空调、采采暖、生生活热水水均有较较高的要要求。根根据建筑筑的类型型属性以以及业主主要求，本本项目空空调系统统设计了了水水式式地源热热泵+生生活热水水+新风风系统集集于一体体的高档档中央空空调配置置系统,部分单单体还采采用了变变风量(VAVV)末端端,另外外地板采采暖在部部分单体体中也有有体现。 生生活热水水设计 地地源热泵泵机组在在夏季制制冷时，一一般通过过土壤换换热器向向地表散散热。本本系统杂杂配置
9、上上，夏季季可以实实现由空空调系统统配置的的热泵机机组制冷冷的同时时，提供供生活热热水系统统的热量量，热泵泵机组此此时部分分向地下下土壤排排热，另另一部分分热量用用来加热热生活热热水，实实现完全全免费制制取生活活卫生热热水。机机组在这这样一种种工况下下，虽然然损失了了热泵机机组的供供冷效率率，但是是获得了了更为丰丰厚的生生活热水水，综合合能效比比还是大大大提高高了。 由由于余热热回收的的这部分分热量占占设备制制热容量量的155左右右。通常常辅以的的蓄热水水箱(带带电加热热辅助调调峰)，在在热泵机机组提供供给生活活热水系系统的热热量不足足够的情情况下，可可启动电电热热调调峰。另另外，蓄蓄热水箱箱
10、容积设设计时，考考虑高峰峰时段的的用水量量，蓄存存水量可可满足全全天随时时按需供供水，系系统运行行费用进进一步降降低。 以以别墅11#为例例，系统统设计流流程图图图示如下下： 系统设计流流程图岩石的换热热 建建筑物全全年动态态负荷、岩岩土体温温度的变变化、地地埋管及及传热介介质特性性等因素素都会影影响地埋埋管换热热器的换换热效果果。因此此，考虑虑地埋管管换热器器设计计计算的特特殊性及及复杂性性，甲方方前期通通过勘探探孔测试试、实验验分析来来测定岩岩土体的的综合换换热能力力，在项项目规划划施工现现场进行行了土壤壤热特性性测试，从从而作为为中央空空调系统统合理设设计的依依据。 试试验的对对象是两两
11、口不同同管型（DDe322单U/De225双UU）的测测试井，井井深均为为80mm，实验验中根据据排热、取取热两种种不同运运行模式式，选择择了不同同工况进进行试验验研究。最最后得出出了地下下垂直地地埋管的的传热性性能参数数： 在在排热模模式下，11#井具具有的换换热能力力为600700W/mm井深，22井的的换热能能力为770880W/m井深深，具体体的数值值与测试试工况（供供水温度度、流量量、温差差等因素素）有关关； 在在取热模模式下，11#井具具有的换换热能力力为400500W/mm井深，22井的的换热能能力为555772W/m井深深，具体体的数值值同样与与不同工工况下供供水温度度、流量量
12、、温差差等因素素有关。 五五、项目目实施要要素 11、钻孔孔、下管管 aa）空气气潜孔锤锤钻孔 由由于该项项目所在在地位于于山岭丘丘陵地带带，部分分地块基基岩已经经表露。采采用常规规的钻孔孔方式，钻钻机设备备无法按按工期完完成，因因此确定定采用气气动潜孔孔锤冲击击钻进的的方法，钻钻孔速度度约为每每周100口井。针针对基岩岩为主的的山区底底层，底底层含水水率低，设设计采用用了细沙沙回填，一一方面能能保证回回填料能能较密实实的填充充孔洞，防防止形成成空气腔腔，另一一方面充充分保障障闭式竖竖直地埋埋管环路路中流体体与周围围岩土体体的导热热。 bb）地埋埋管材料料技术参参数 地地源热泵泵系统充充分利用
13、用可以循循环使用用的地热热，成为为现代建建筑节能能的重要要技术之之一，该该技术的的关键之之一就是是深埋地地下的热热交换管管路系统统。该换换热器采采用高密密度聚乙乙烯HDDPE1100，承承压能力力1.66MPaa。PEE管路系系统采用用压力管管道专用用的混配配料作为为原材料料，碳黑黑分散均均匀，没没有质量量隐患。该该管材可可根据用用户需要要在车间间内完成成预组装装，尽量量减少施施工现场场的安装装工作，最最大限度度减少现现场施工工对管路路系统造造成的损损伤。UU型接头头的连接接采用专专用热熔熔机具，严严格按照照焊接规规程来进进行对接接、承插插式热熔熔焊接。 高高密度聚聚乙烯HHDPEE1000具
14、有良良好的耐耐磨性、抗抗塑性断断裂、抗抗低温脆脆裂，耐耐化学腐腐蚀性好好；内表表面光滑滑，不结结垢，水水力特性性好；导导热系数数小，表表面凝露露少，静静液压强强度高，具具有优异异的耐内内压水平平，柔韧韧性好，便便于搬运运和安装装；可熔熔接，连连接可靠靠快捷等等优点。 土土壤换热热器系统统是地源源热泵系系统的核核心。而而且它具具有不可可维修性性，这就就使得工工程上必必须要有有周密严严谨的工工艺控制制，来保保证工程程质量的的万物一一失。 2、水平埋埋管连接接在在保证施施工质量量的情况况下，室室外地埋埋管换热热系统使使用寿命命在500年左右右。竖直直地埋管管通过与与水平供供回水干干管连接接，再接接入
15、集分分水检查查井或汇汇入机房房。循环环液体杂杂封闭的的地下管管路中流流动，无无水流体体交叉，亦亦不会对对地下环环境造成成污染。闭闭式地下下热交换换器示意意图如下下： 水平埋管连连接点击此处查查看全部部新闻图图片为为确保各各个竖直直地埋管管中流量量分配均均匀，实实现有效效、高效效换热，同同时增加加室外换换热器系系统的安安全性，需需要设置置合理数数量的集集分水检检查井。AA、B、CC、D栋栋展览中中心、接接待中心心、会议议中心、休休闲中心心）规模模较大，分分别设计计84、4416、1176、2256口口管径DDe255、双UU、800m深的的井，设设置一、二二级集分分水井，最最后由二二级集分分水器引引一对总总管接入入机房设设备；220栋小小别墅（11#220#）根根据总排排热负荷荷设计孔孔数为110330个不不等，只只需设计计一级集集分水井井，为避避免单井井接入机机房各环环路阻力力不平衡衡的弊端端，将339口口井连接接成一个个环路后后再接入入集分水水检查井井。室外外设计保保证每个个集分水水检查区区域的总总地埋管管环路数数在3个个以上，大大大降低低了系统统的风险险性。 33、管道道敷设与与回填 水水平
