地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)簡介

    發(fā)展歷程

    我院創(chuàng)建于1952年, 前身系國家機械工業(yè)部勘察研究院，國家一類科研單位（正廳級）。2000年起隸屬于中央企業(yè)－－中國機械工業(yè)集團(tuán)公司。是專業(yè)從事巖土工程勘察、地基基礎(chǔ)設(shè)計與施工、地基試驗與檢測、工程測繪及建筑工程與市政工程設(shè)計的國家大型綜合型勘察設(shè)計研究單位。

    近年來完成的重大科研項目

    陜西彬縣大佛寺石窟環(huán)境地質(zhì)條件及病害的勘察與研究

    西安大雁塔地基條件研究

    西安城墻南門、北門地鐵二號線穿越區(qū)段安全評估及西安地鐵二號線盾構(gòu)施工沉降與運行振動對城墻影響研究

    西安鐘樓本體勘察報告及西安地鐵二號線盾構(gòu)施工沉降與運行振動對鐘樓影響安全評估

    西安財經(jīng)學(xué)院新校區(qū)黃土場地的試驗研究

    城西客運專線濕陷性黃土區(qū)橋梁樁基試驗研究

    中海國際社區(qū)濕陷性黃土場地樁基靜載試驗研究

    一、地源熱泵系統(tǒng)的定義

    《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50366-2005

    地源熱泵系統(tǒng)  Ground-source heat pump system

    以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩矗�由水源熱泵機組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。

    注：對于制冷來說，地源熱泵與常規(guī)冷水機組最大的區(qū)別是：空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水冷卻變?yōu)榈叵滤�或土壤冷卻。

    1、地源熱泵系統(tǒng)

    國際地?zé)釁f(xié)會前副主席L.Rybach教授認(rèn)為，淺層地能主要來自大地?zé)崃鞯哪芰浚�只有地表附近的很小距離內(nèi)的地?zé)崮苁翘�陽能與地?zé)崮芏�者共同作用的結(jié)果，且隨季節(jié)周期性波動，如上圖所示，土壤溫度全年不變時最小深度與地壤的熱導(dǎo)率等有關(guān)。

    2、地源熱泵受建筑氣候特征的限制

    地源熱泵業(yè)務(wù)領(lǐng)域

    我院地能開發(fā)與利用研究所目前提供的服務(wù)主要是地源熱泵（地下水地源熱泵、地埋管地源熱泵和地表水地源熱泵）系統(tǒng)集成服務(wù)，具體如下：

    前期可行性論證：對項目所在地的水文地質(zhì)狀況，包括地下水資源、地質(zhì)條件做出綜合評價，編制可行性研究報告和可行性方案；

    地質(zhì)勘查與評價：分析論證擬建項目建造地源熱泵系統(tǒng)地質(zhì)條件的適宜性和可行性；

    工程設(shè)計：針對工程特點，由專業(yè)技術(shù)人員采用專業(yè)方法和軟件為用戶作出最優(yōu)系統(tǒng)方案設(shè)計；

    工程施工：專業(yè)團(tuán)隊全程負(fù)責(zé)地下系統(tǒng)、主機系統(tǒng)、末端系統(tǒng)安裝施工；

    調(diào)試與運行：專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)系統(tǒng)調(diào)試與運行；

    環(huán)境影響評價：專業(yè)人員對建造地源熱泵系統(tǒng)引起的環(huán)境影響進(jìn)行評價；

    技術(shù)支持：為用戶提供全程的技術(shù)支持服務(wù)；

    售后服務(wù)：根據(jù)用戶要求，簽定售后服務(wù)協(xié)議，并定期上門對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保；系統(tǒng)一經(jīng)交付使用，將享受終身保修服務(wù)，僅需支付少量零配件和工時費。

    3、設(shè)計概述——設(shè)計手段

    設(shè)計采用清華大學(xué)開發(fā)的Dest全年動態(tài)負(fù)荷模擬軟件對建筑負(fù)荷進(jìn)行模擬計算，對建筑冷熱峰值負(fù)荷進(jìn)行校核，同時計算出了全年累計冷熱負(fù)荷。

    在負(fù)荷模擬的基礎(chǔ)上，再依據(jù)本工程施工區(qū)域的土壤換熱能力，結(jié)合美國GLD地下環(huán)路系統(tǒng)設(shè)計軟件進(jìn)行土壤換熱器系統(tǒng)的配置。分析土壤熱平衡情況，確定是否需要配備輔助散熱或加熱設(shè)備，進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計，完善系統(tǒng)配置，節(jié)約投資成本，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

    3.1 Dest負(fù)荷模擬軟件

    3.2 GLD地下?lián)Q熱器設(shè)計軟件

    地下環(huán)路設(shè)計軟件(Ground Loop Design，GLD)是一種模塊化的地源熱泵系統(tǒng)地下環(huán)路設(shè)計專業(yè)軟件，由美國加利福尼亞州Gaia Geothermal公司設(shè)計、開發(fā)，由明尼蘇達(dá)州Thermal Dynamics公司提供專業(yè)技術(shù)支持。該軟件在美國近十年實際工程、科研、應(yīng)用當(dāng)中，成功支持了眾多大型地源熱泵系統(tǒng)工程的設(shè)計和施工，得到國際地源熱泵協(xié)會(IGSHPA)眾多專家和會員的好評。近年來，在中國，GLD軟件也成功的被運用到數(shù)千項實際工程（包括大量的北京奧運場館工程）中，得到業(yè)界人士的一致首肯。

    3.3 GLD地下?lián)Q熱器設(shè)計軟件(續(xù))

    3.4 設(shè)計概述——設(shè)計步驟

    根據(jù)工程場地地質(zhì)條件及《地源熱泵巖土熱響應(yīng)試驗報告》的熱物性參數(shù)，綜合Dest負(fù)荷模擬結(jié)果，采用美國GLD專業(yè)地下?lián)Q熱器系統(tǒng)設(shè)計商業(yè)軟件進(jìn)行地下環(huán)路系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計步驟如下：

    二、我院完成的主要工作

    1、巖土熱響應(yīng)試驗

    進(jìn)行地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計之前，我院組織力量對工程場地進(jìn)行巖土熱響應(yīng)試驗工作，查明場地巖土體的熱物性指標(biāo)。

    場地的熱物性參數(shù)采用專業(yè)熱響應(yīng)測試儀器進(jìn)行試驗，并用相應(yīng)配套軟件進(jìn)行參數(shù)計算工作。軟件運行界面如下：

    2、地源熱泵系統(tǒng)的熱物性測試工作

    3、地源熱泵領(lǐng)域科研、生產(chǎn)工作

    4、地源熱泵系統(tǒng)回填材料試驗研究

    5、地源熱泵系統(tǒng)的項目管理工作

    6、地源熱泵系統(tǒng)的項目管理工作

    7、規(guī)范編制工作

    目前，由建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計院有限公司擔(dān)任主編的國家標(biāo)準(zhǔn)《地源熱泵系統(tǒng)工程勘察規(guī)范》正在編制之中，我院作為主要參編單位參與了大量編寫工作。

 (本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會   文徑網(wǎng)絡(luò)：呂琳琳 雷丹 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)