地源热泵空调在威乳高速公路系统房建工程中的应用.doc

地源热泵空调在威乳高速公路系统房建工程中的应用　　绿色环保是当今社会交通发展的主题，地温热交换技术是国际上近年来大力开发的高新技术。简要介绍了地源热泵的工作原理及地埋管武地源热泵在高速公路房建工程上的应用前景以及威乳高速地源热泵中央空调的方案、施工、使用情况。引言　　高速公路是国民经济的大动脉，高速公路的建设不仅改善了公路交通运输状况，而且产生了巨大的经济和社会效益。作为高速公路的房建工程，不仅仅需要解决使用功能需要，还需要积极响应国家的环保、节能政策，结合实际情况，使用发展新型能源。　　1 地源热泵空调系统简介　　地源热泵是一种利用地下浅层地热资源( 也称地能，包括地下水、土壤或地表水等) 的既可供热又可供冷的高效、节能及环保的空调系统，是国家调整能源利用结构，发展利用可再生资源的重点推广项目。地源热泵系统无需燃煤、燃油和燃气，没有排烟和任何废弃物，只通过换热设备与土壤和水源进行热量交换。夏季，地源热泵将室内热量取出，转移到地表土壤或水源中;冬季，地源热泵再从地表土壤或水源中提取热量，供给室内采暖。　　地球内部在地表以下很浅的深度内(20m以下) ，地层温度常年恒定，保持在15以上，且具有热容量巨大、可以再生等特点。地温不随四季气温的变化而变化，冬季比室外平均气温高出20，夏季比室外气温平均低12;冬季是很好的低温热源，夏季又是较好的散热体。故早在20世纪30年代，在欧洲就将现代科技热泵技术的概念，与地温相结合，拓宽了地能利用的领域。它利用热泵的提温技术，将地球浅部地层中贮存的低温热能，“搬运”、“转移”到高温系统循环水中，为用户供暖和提供热水。夏季又可以将空调废热通过机组“转移”到地层中。由于地温相对恒定，地温热泵技术相对于较为节能的空气源热泵更为节能。　　完整的地源热泵系统通常由室外的地下换热系统、热泵机组、控制系统及室内的终端设备等组成。地源热泵每消耗I kW的能量，用户可以得到3kW以上的热量或冷量。与锅炉( 电、燃料) 供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70%叫0%的燃料内能转化为热量用于用户采暖，因此地源热泵要比电锅炉加热节省2/3以上电能，比燃料锅炉节省1/2以上的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10。C一25。C，其制冷、制热系数更可高达4.5一.5，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50%—60%。近十年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展。中国的地源热泵市场也日趋活跃，专家预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。　　2地源热泵在威乳高速公路的应用　　2.1 工程概况　　威乳高速公路国家重点公路威海一乌海线威海一青岛支线的重要组成部分，是山东省公路网主框架“五纵、四横、一环”之“一环”和威海市“三纵、三横”之“一纵”的重要路段。沿线房建工程建筑总面积22622m2，全线设收费站6处、管理中心l 处、养护工区2处、服务区1处、停车区2处。土建部分自2006年8月开工至2007年7月竣工，空调部分( 包括室外、室内) 自2007年4月开工至2007年7月竣工。威乳路工程建设以科技为先导，大力应用新技术、新材料、新工艺、新成果。在主线收费站、文登北收费站、文登南收费站和文登服务区四个项目上应用了地源热泵空调系统，彼此之间的距离都在8一10km之间。其基本情况见表1。?　　2.2室外埋管方案　　根据建筑物平面布置和所在地的地质情况，室外埋管采用闭式双u管垂直埋管系统，埋深为100m，主要利用浅层土壤温度常年保持在14左右的特性，通过其与土壤的换热达到能量提取的目的。　　室外换热器使用高效高密聚乙烯换热管(PE80管) 埋入1.5m深的地下，不影响地表面的硬化和绿化;循环液在完全封闭的地下管路中流动，通过地埋管表面与地下土壤进行换热。对地下环境无任何污染。地下管路采用成品双u抗压高效高密聚乙烯换热管，无接口、耐压高、不结垢，下管工艺严格，安装后用填料回填以增加换热能力，确保使用寿命50年以上。室外换热器的设计( DN32双U管) 数量见表2。?　　2.3 空调机房设备及空调末端　　空调主机选用国际知名品牌地源热泵机组，要求压缩机采用进口的高效低噪压缩机，且须采用多机头机组，两套系统相互独立，一套制冷系统发生故障，不影响另外一套制冷系统的运行，从而实现了机组的不停机维修，而且部分负荷运行效率高。在主线收费站、文登北收费站、文登南收费站三个收费站选用了法国西亚特LWP主机，在文登服务区选用了日立RHU主机。　　空调末端采用风机盘管+新风系统。考虑到本建筑普遍层高较高，风机盘管均采用国际知名品牌开利高静压风机盘管。　　2.4工程施工过程简介　　2.4.1