淺析深淺層地?zé)崮芙Y(jié)合空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用

劉鵬

[摘要]地?zé)崮芎推渌茉聪啾染哂泻艽蟮膬?yōu)勢(shì)。首先，這種資源屬于可再生資源，同時(shí)其具有較高的利用率，因此，這些能源可以直接為建筑內(nèi)部進(jìn)行供暖，還能夠通過(guò)一定的技術(shù)處理實(shí)現(xiàn)對(duì)熱水資源的梯級(jí)利用，體現(xiàn)出很高的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文以某度假村工程為例，對(duì)該建筑中空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了介紹。

[關(guān)鍵詞]深淺層；地?zé)崮埽豢照{(diào)系統(tǒng)；應(yīng)用

地?zé)崮苁俏覈?guó)重要的清潔型能源，將其應(yīng)用在建筑空調(diào)系統(tǒng)中，可以提高建筑空調(diào)系統(tǒng)施工的環(huán)保性，也可以緩解我國(guó)資源緊缺的現(xiàn)狀，其對(duì)環(huán)境的污染也比較輕。通常情況下，地?zé)崮芊譃閮煞N：一種是深層地?zé)崮埽涣硗庖环N是淺層的地?zé)崮堋?/p>

1工程概況

最近幾年，我國(guó)開發(fā)出了很多的新能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、核能、地?zé)崮艿取５責(zé)崮茉诮ㄖ?dāng)中的使用越來(lái)越多，這種新型能源的應(yīng)用能夠很好的改善我國(guó)當(dāng)前能源緊張的情況，同時(shí)還能夠?yàn)楸Ｗo(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)力量。某溫泉度假村處在一個(gè)地?zé)崮芊浅ＸS富的地區(qū)，能夠?yàn)槿藗冃蓍e度假提供非常好的服務(wù)，因此深受廣大游客的喜愛。本文將結(jié)合這一度假村的運(yùn)行情況對(duì)深淺層地?zé)崮芙Y(jié)合空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的討論和闡述。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文當(dāng)中所提到的工程項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)蘊(yùn)藏著非常豐富的地?zé)崮茉矗瑫r(shí)，地下水的資源總量也非常的豐富，在該度假村能夠?qū)崿F(xiàn)用地下熱水資源進(jìn)行溫泉洗浴、地?zé)崴┡裙δ堋Ｔ诠こ讨校責(zé)岢樗O(shè)計(jì)出水量為180平㎡/h，出水溫度為53℃，冷水井設(shè)計(jì)單井出水量為1×102 ㎡/h。下面筆者對(duì)深淺層地?zé)崮芙Y(jié)合空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

2.1冬季系統(tǒng)運(yùn)行方案

冬季維持生活的用水和溫泉運(yùn)行當(dāng)中需要使用的飲用水是采取特殊的方式制取的，能夠提供非常多的總熱量。為建筑提供熱量的工作主要是由水源熱泵機(jī)完成的。在冬季，人們對(duì)空調(diào)的需求也比較大，在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，可以結(jié)合深淺層地?zé)崮埽玫責(zé)崴坏梢蕴峁┥钣盟部梢蕴峁厝h(huán)用水。在本工程的案例中，對(duì)熱源的攝取采用的是地?zé)岫?jí)井三級(jí)板式換熱器進(jìn)行二次側(cè)取，三臺(tái)水源熱泵機(jī)放出的總熱量以供在420千瓦左右，同時(shí)還要將10眼冷水井調(diào)試好，在需要時(shí)起到備用的作用。

2.2夏季系統(tǒng)運(yùn)行方案

建筑冷負(fù)荷的提供一般要由4臺(tái)水源熱泵機(jī)組來(lái)完成，整個(gè)系統(tǒng)的冷源要由10眼冷水井來(lái)提供，由于夏季的熱需求量相對(duì)較小。在夏季，提供生活用水與溫泉循環(huán)水只要一臺(tái)熱泵機(jī)組裝置就可以完成，通過(guò)熱回收效用可以為用戶提供其所需要的熱水，如果在溫泉度假村中，對(duì)熱水的需求量有所增加，則可能利用地?zé)峋患?jí)換熱器提供。

2.3春秋季系統(tǒng)運(yùn)行方案

春秋季節(jié)的空調(diào)在完成制冷工作時(shí)主要依靠10眼冷水井來(lái)完成，但是在整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，還要有板式供熱器在供水的后期予以高度配合，從而在季節(jié)交替的時(shí)期能夠滿足其對(duì)冷氣的需要。而對(duì)于春秋季節(jié)的熱水供應(yīng)來(lái)說(shuō)通常都是由地?zé)峋囊患?jí)板式換熱器來(lái)完成熱量的供給。經(jīng)過(guò)測(cè)試，該系統(tǒng)回水的溫度為16～19℃，可以滿足季節(jié)交替時(shí)，人們對(duì)水溫的要求。

春秋季節(jié)，當(dāng)天氣逐漸變涼后，利用深淺層地?zé)崮埽梢怨?jié)省空調(diào)運(yùn)行的成本，還可以節(jié)省能源，不但具有經(jīng)濟(jì)節(jié)省的作用，還具有較高的環(huán)保意義。所以，深淺層地?zé)崮芙Y(jié)合空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以充分提高對(duì)工程所處環(huán)境能源的利用率，還可以做到在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，用地?zé)崮苓@種可再生資源代替不可再生資源的耗用。

3淺層地質(zhì)體地溫場(chǎng)均衡

3.1夏季制冷

到了夏季，由于室內(nèi)溫度比較高，人們對(duì)空調(diào)系統(tǒng)制冷效果也有著較高的要求。空調(diào)系統(tǒng)的制冷負(fù)荷一般是由冷水井承擔(dān)的，而生活用水以及溫泉循環(huán)水則是由熱水回收提供的。由于夏季制冷的天數(shù)比較長(zhǎng)，而且空調(diào)系統(tǒng)一般是24h運(yùn)轉(zhuǎn)的，所以，在設(shè)置全負(fù)荷系數(shù)時(shí)，可取值0.5，空調(diào)能效比定為5.0，要對(duì)整個(gè)熱泵機(jī)組的供熱能力進(jìn)行仔細(xì)的實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測(cè)，通常在性能比較好的前提下使用一臺(tái)水源熱泵機(jī)組來(lái)為生活和溫泉提供熱水，所以空調(diào)系統(tǒng)向土層當(dāng)中排放的熱量大約減少了50%，所以在夏季的利用效率也更高。

3.2冬季制熱

冬季制熱，熱源主要來(lái)自地?zé)峋渌鳛閭溆谩６静膳鞌?shù)120d，空調(diào)24h運(yùn)行，冷水井承擔(dān)熱負(fù)荷系數(shù)為0.1，全負(fù)荷使用系數(shù)取0.7，空調(diào)性能系數(shù)（COP）取4.0，則冬季空調(diào)系統(tǒng)從淺層巖土體提取的熱量為0.21x10kJ。

3.3過(guò)渡季制冷

過(guò)渡季建筑冷負(fù)荷全部由冷水井承擔(dān)，過(guò)渡季制冷天數(shù)60d，空調(diào)每天運(yùn)行8h，此季節(jié)建筑總冷負(fù)荷為總冷負(fù)荷的40%，全負(fù)荷使用系數(shù)取0.3，則過(guò)渡季空調(diào)系統(tǒng)向淺層巖土體的排熱量為0.08×10kJ。

3.4全年總體換熱量

經(jīng)過(guò)1個(gè)采暖季、1個(gè)制冷季和過(guò)渡季，水源熱泵系統(tǒng)向土壤的排熱量為：

（1.09+0.08-0.2）x10=0.96x10kJ

4設(shè)備選型

根據(jù)一年四季系統(tǒng)運(yùn)行方式，本系統(tǒng)選擇4臺(tái)水源熱泵機(jī)組，其中1臺(tái)機(jī)組帶有熱回收功能，板式換熱器設(shè)有一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和冷水井板式換熱器，設(shè)備選型見表1和表2。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，選用深淺層地?zé)崮芙Y(jié)合空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)保證其正常運(yùn)行，也能夠達(dá)到提高熱能使用效率的效果，在很多建筑當(dāng)中采用這種方式進(jìn)行熱量的供應(yīng)能夠很好的保證節(jié)約能源的目的，同時(shí)還能夠非常好的起到保護(hù)環(huán)境的作用。