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摘要：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)集團公司。是專業(yè)從事巖土工程勘察、地基基礎設計與施工、地基試驗與檢測、工程測繪及建筑工程與市政工程設計的國家大型綜合型勘察設計研究單位。...

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)集團公司。是專業(yè)從事巖土工程勘察、地基基礎設計與施工、地基試驗與檢測、工程測繪及建筑工程與市政工程設計的國家大型綜合型勘察設計研究單位。

    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施工沉降與運行振動對鐘樓影響安全評估

    西安財經(jīng)學院新校區(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熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地熱能交換系統(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)

    國際地熱協(xié)會前副主席L.Rybach教授認為，淺層地能主要來自大地熱流的能量，只有地表附近的很小距離內(nèi)的地熱能是太陽能與地熱能二者共同作用的結(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率等有關。

    2、地源熱泵受建筑氣候特征的限制

    地源熱泵業(yè)務領域

    我院地能開發(fā)與利用研究所目前提供的服務主要是地源熱泵（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，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；

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

    工程施工：專業(yè)團隊全程負責地下系統(tǒng)、主機系統(tǒng)、末端系統(tǒng)安裝施工；

    調(diào)試與運行：專業(yè)技術人員負責系統(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)境影響進行評價；

    技術支持：為用戶提供全程的技術支持服務；

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

    3、設計概述——設計手段

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

    在負荷模擬的基礎上，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)設計軟件進行土壤換熱器系統(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備，進行科學合理設計，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負荷模擬軟件

 

    3.2 GLD地下?lián)Q熱器設計軟件

    地下環(huán)路設計軟件(Ground Loop Design，GLD)是一種模塊化的地源熱泵系統(tǒng)地下環(huán)路設計專業(yè)軟件，由美國加利福尼亞州Gaia Geothermal公司設計、開發(fā)，由明尼蘇達州Thermal Dynamics公司提供專業(yè)技術支持。該軟件在美國近十年實際工程、科研、應用當中，成功支持了眾多大型地源熱泵系統(tǒng)工程的設計和施工，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熱器設計軟件(續(xù))

    3.4 設計概述——設計步驟

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

 

    二、我院完成的主要工作

    1、巖土熱響應試驗

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

    場地的熱物性參數(shù)采用專業(yè)熱響應測試儀器進行試驗，并用相應配套軟件進行參數(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，由建設綜合勘察研究設計院有限公司擔任主編的國家標準《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：陜西省土木建筑學會   文徑網(wǎng)絡：呂琳琳 雷丹 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)  

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