地?zé)峋谂ㄖ械膽?yīng)用

【摘要】地?zé)峋傅氖蔷?500米左右的地?zé)崮芑蛩疁卮笥?0℃的溫泉水來進行發(fā)電的方法和裝置，地?zé)岱指邷亍⒅袦睾偷蜏厝悺８哂?50℃，以蒸汽形式存在的，屬高溫地?zé)幔?0℃～150℃，以水和蒸汽的混合物等形式存在的，屬中溫地?zé)幔桓哂?25℃、低于90℃，以溫水、溫?zé)崴崴刃问酱嬖诘模瑢俚蜏氐責(zé)帷?隨著經(jīng)濟發(fā)展，地?zé)峋谂ㄖ械膽?yīng)用技術(shù)更加被重視。但從應(yīng)用中看，還存在一些不足。本文結(jié)合具體工作實例，圍繞地?zé)峋谂ㄊ┕ぶ械倪\用，對施工環(huán)節(jié)和施工技術(shù)展開論述。

【關(guān)鍵詞】地?zé)峋┕ぃ慌ㄔO(shè)計；節(jié)能減排

某建筑工程面積2000平方米，采暖總負荷250KW，夏季的空調(diào)負荷為10W，采用地?zé)峋膳碗娕骷訜岵膳姆桨柑幵谡撟C中。

1、地?zé)峋夹g(shù)介紹

地?zé)峋你@井技術(shù)，目前能夠達到的深度在1000到4000米左右，地?zé)釡囟榷鄶?shù)在40-100攝氏度之間。鉆頭為鑲齒和鋼齒為主，采用正循環(huán)的泥漿鉆進方式，從目前的技術(shù)水平看，常見的問題包括，水量減少、金屬井管的腐蝕、破裂、錯位，腐蝕的地?zé)峋霈F(xiàn)涌砂、混水、水質(zhì)惡化等，甚至?xí)?dǎo)致深層水的污染或者陳江。

采用地?zé)峋M行低溫地?zé)岬奶崛≡谂ㄖ械膽?yīng)用，是利用土壤中的熱量和冷量進行采暖和制冷。熱泵以低溫?zé)嵩礊闂l件，從大地的地下巖土處吸取熱量。然后，通過地?zé)釗Q熱器（埋設(shè)在地下）進入地源空調(diào)，進行流體的循環(huán)和換熱。地?zé)釗Q熱器的埋設(shè)采用豎直鉆孔的方法，垂直埋入地下。孔深達到100米，孔內(nèi)插入聚乙烯塑料管，使用封井材料加以填實[1]。

2、施工方案比較

2.1地?zé)峋夹g(shù)方案

2.1.1提取土壤溫度，對地下100米出的巖土溫度進行測量。得到地?zé)釗Q熱器的水循環(huán)量為200立方米每小時。通過聚乙烯歲熬慣進行換熱，不斷通過水循環(huán)到地下巖土區(qū)進行熱量的吸收。將地?zé)釗Q熱器布置在廠房建筑物外后，對占地面積測量的數(shù)值為300平方米，對埋管的數(shù)值測量為6000米。豎井的間距為6米。包括15個豎井，采用并聯(lián)排列的順序，插入U形據(jù)以及塑料管兩組后，在管的上端用橫管進行鏈接后，會出現(xiàn)中介水的循環(huán)想想。通過管道將介質(zhì)水集中送到熱泵機房，形成了地?zé)釗Q熱器的封閉循環(huán)兄臺那個。對地下水不會發(fā)生接觸和取用，水環(huán)境保護得到了實現(xiàn)。

2.1.2土壤熱交換器將中介水送至熱泵主機，經(jīng)過采暖房間后，回流至熱泵主機，然后進入土壤熱交換器，這是豎直埋管地源熱泵的系統(tǒng)的環(huán)路。

地?zé)釗Q熱器的環(huán)路，為地下管路中的中介水的環(huán)路。這個環(huán)路為封閉式。載體流體將熱流從鉆孔的底部，通過U形管進入另一側(cè)，實現(xiàn)了觀眾的熱流體的劉輝，并且與巖土熱量實現(xiàn)了交換，地下吸收的熱量從管路中的流體載著熱量進入熱泵機組，通過氟利昂介質(zhì)進行了熱量的交換，交換的熱量釋放給介質(zhì)。

2.1.3熱泵內(nèi)部的機組將蒸發(fā)的氣體通過循環(huán)吸入壓縮機后，形成了高壓和高溫的氣體，進入冷凝器后，與末端系統(tǒng)連接，實現(xiàn)了冷凝器中熱量的轉(zhuǎn)化過程。

2.1.4用戶將機組的能量從末端釋放到機組內(nèi)的冷凝器中，高溫高壓的介質(zhì)被冷凝，實現(xiàn)了熱交換，完成了蒸發(fā)器內(nèi)的熱量的總輸出，電能提供采暖等系統(tǒng)的能力，實現(xiàn)了熱流體釋放熱量到載體內(nèi)部的目的，使得房間最終實現(xiàn)了供暖。夏季則由制熱轉(zhuǎn)換為了制冷，機組向巖土釋放的熱量由外部配水管路加以實現(xiàn)。

2.1.5機組的選型采用單臺制冷量的制冷設(shè)備，輸入功率為22.9KW；112KW的制熱量的炙熱設(shè)備。熱水的溫度最高為50攝氏度，冷水出水溫度為6攝氏度。

2.1.6采暖和空調(diào)的末端使用到的散熱系統(tǒng)，包括建筑物的采暖上行下行的同程系統(tǒng)，設(shè)備包含落地式風(fēng)機盤管；空調(diào)室內(nèi)的操作、值班室，熱泵機組切換系統(tǒng)。制冷和制熱系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)的安裝為將落地風(fēng)機盤管進行安裝，通過制冷制熱功能的切換，實現(xiàn)夏季提供熱水，冬季控制室內(nèi)溫度提升的目的。

2.1.7整個系統(tǒng)的主機、輔助設(shè)備和室內(nèi)采暖末端系統(tǒng)的總投資為80萬元。夏季可以制冷運行120天，冬季可以運行190天。采用24小時運行支，選擇最大負荷實現(xiàn)根據(jù)季節(jié)變化進行采暖和空調(diào)制冷[2]。

對負荷系數(shù)以及電費的計算公式為：

運行費用=額定功率×開機臺數(shù)×實際運行負荷×運行天數(shù)×調(diào)整系數(shù)×電價

冬季采暖根據(jù)公式計算，總費用為97724元，循環(huán)泵費用為13456元。采暖費用合計為111180元。

2.2電暖器采暖+空調(diào)的方案

對于電暖器和空調(diào)設(shè)備的配制，要安裝的設(shè)備包括電暖器、柜式空調(diào)、電采暖和制冷空調(diào)。其中對于電暖器的維護費用較大，使用壽命大約為6000小時。熱泵為600000小時。

對于運行費用的計算公式為：

運行費用=額定功率×每天運行時間×運行天數(shù)×調(diào)整系數(shù)×電價

根據(jù)公式計算出，200KW的空調(diào)采暖設(shè)備的冬季總費用為360000元。

3、兩種方案的經(jīng)濟比較

經(jīng)過對兩種方案的優(yōu)勢和缺點進行比較，得出的方案是，地?zé)峋氖┕ぞS護費用低廉，初期投入較大，但是運行后幾乎沒有設(shè)備維護費，可以自動控制，無人值守，熱泵的使用壽命為6萬小時，比電暖器增加了10倍，熱泵系統(tǒng)可以實現(xiàn)冬夏兩季使用。而且熱泵節(jié)能效果非常好，耗電量是電暖器的一半以下。另外，熱泵系統(tǒng)的末端由于采用的是風(fēng)機盤管的散熱，因此適合建筑物提升是為速度快的要求。因此，最終選用了地?zé)峋?空調(diào)的暖通施工方案。

4、地?zé)峋こ淘谂üこ讨械膽?yīng)用

某工程項目一期建設(shè)采用暖氣片熱水式熱力循環(huán)系統(tǒng)供暖，采用中央空調(diào)系統(tǒng)，冬夏兩用。現(xiàn)有地?zé)峋豢冢壕顬?800米、日出水量為1054t/d（44t/h）、出水溫度為57℃。

該井所出57℃低溫地?zé)崴芍苯咏o采用中央空調(diào)系統(tǒng)的會所供暖。但該（下轉(zhuǎn)150頁）（上接148頁）低溫地?zé)崴糜诖髮W(xué)生公寓的暖氣片熱水式循環(huán)熱力系統(tǒng)供暖，需進一步加熱，將水溫提高到70℃以上。如采用傳統(tǒng)燃煤、燃油、燃氣鍋爐加熱方式，供暖后的排放水溫仍將在40℃以上，無法解決資源的浪費和環(huán)境熱污染的問題。

應(yīng)用QYHP系列高溫水源熱泵機組，可輸出70℃以上的二次熱水，能在末端為暖氣片的用戶進行供暖。被利用后的地?zé)嵛菜潘疁囟茸畹涂傻陀?0℃，將低溫地?zé)崴哪芰砍浞掷茫瑫r熱泵機組還可免費制取生活熱水及為會所提供夏季制冷。真正實現(xiàn)一機多用、經(jīng)濟環(huán)保、高效節(jié)能。

冬季工況：利用57℃地?zé)崴M行供暖，采用梯級利用的方式進行。

第一級：應(yīng)用板式換熱器輸出55℃熱水為高檔公寓部分供暖，地?zé)嵛菜疁囟冉禐?2℃左右；地?zé)崴g供可提供256KW的熱量，可滿足會所冬季供暖252kW最大熱負荷的需求。

第二級：應(yīng)用1臺QYHP600H高溫水源熱泵機組對52℃地?zé)嵛菜M行余熱回收，輸出75℃二次水對大學(xué)生公寓進行供暖。

第三級：應(yīng)用1臺QYHP600H高溫水源熱泵機組對36℃左右的地?zé)嵛菜M行余熱回收，輸出75℃二次水對大學(xué)生公寓進行供暖，地?zé)嵛菜疁囟?8℃，符合排放標準。

兩臺QYHP600H高溫水源熱泵機組共可輸出1248KW的熱量，可滿足大學(xué)生公寓冬季供暖1140kW最大熱負荷的需求。

夏季工況：QYHP600H型高溫水源熱泵機組單機額定制冷功率為325KW，兩臺合計為650KW，可滿足4200㎡高檔建筑共462 KW的夏季冷負荷的需求。

結(jié)語：

從發(fā)展趨勢看，地?zé)峋谂üこ讨械倪\用優(yōu)勢是非常明顯的。安全、節(jié)能、環(huán)保，較低廉的費用，都促使其成為市場關(guān)注熱點，也是國家大力發(fā)展和推廣的高薪技術(shù)。因此，采用地?zé)峋\用到暖通工程中，是未來企業(yè)和家庭都希望運用到的資源節(jié)約型的采暖和制冷方案。

參考文獻：

[1]王超.高壓開關(guān)柜狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研制[J].山東科技大學(xué)，2012.

[2]劉金盛.帶調(diào)峰鍋爐的地?zé)崤c熱泵供熱系統(tǒng)[J].暖通空調(diào)，2014，（8）：57-61，37.

[3]李任年.常見地?zé)峋氯愋图疤幚矸椒╗J].探礦工程-巖土鉆掘工程，2015，（10）：38-41.

[4]劉江濤.衡水市第三系熱儲地?zé)嵛菜毓嘣囼炑芯縖J].中國地質(zhì)大學(xué)（武漢），2012.

[5]李宜程，刁乃仁.深層地?zé)崮芴菁壚霉┡椒╗J].節(jié)能，2015，（7）：62-64.