地热:探索新领域

丹尼斯·德沃(Denise Deveau)

大多数承包商会告诉您,在中游岗位上谋生并不是理想的方式。但是,建筑物即将施工的事实并没有使Walter Lehmann及其团队在温尼伯的Frontier Refrigeration and Mechanical Services感到震惊。

当在一个农村小镇进行的一项翻新工程遇到与其地热系统有关的一些成本和设计问题时,莱曼在最后一刻被召集。

派恩福尔斯镇失去了一名主要雇主,因此,作为重组工作的一部分,一所较老的学校被改建为成人学习中心。这座30,000平方英尺的建筑建于1950年代,随着时间的推移又增加了几处。

当雷曼走进去时,总承包商已经安装并钻了地热井。

他解释说:“钻了圈,管道在地下,但没有任何连接。”他说,该计划始终与地热系统配合使用,但是,随着施工的进展,许多问题暴露出来。

“建筑物本身带来了许多挑战,”莱曼说。 “一方面,它建立在岩石上,在某些爬网空间中访问受限。而且,学校被分成了许多房间,在遍及整个建筑的众多厚实混凝土墙中穿行时,将管道连接到所有各个房间将构成挑战。”

他补充说,所有这些房间的最大问题是系统的初始工程计划很复杂,而且超出预算。最初的设计需要72台热泵和72台HRV。就布线和电源点位置而言,工程也非常复杂。我们被要求提交一份设计/建造提案,以使事情重回正轨。”

距离施工仅7个月之遥的建筑施工进展顺利,这是一个重大挑战。 “我们必须即时设计出适合紧迫的时间表的设计;获得批准;并在到目前为止尚未完成之前进入建筑物,我们将无法进行通风或管道铺设。”他很快意识到72个热泵和72个HRV远远超出了仅需进行一些设计更改的实际需求。相反,他提出了一项计划,该计划仅需要战略性地在整个建筑物中安装三个HRV和三个大型“水对水”热泵。

他很快意识到72个热泵和72个HRV远远超出了仅需进行一些设计更改的实际需求。相反,他提出了一项计划,该计划仅需要战略性地在整个建筑物中安装三个HRV和三个大型“水对水”热泵。

克服障碍

在雷曼及其团队的又一挑战中,重新设计和建造同时使其他行业在建造阶段疯狂前进。他说:“由于我们想出如何完成工作,他们无法停止施工。”

除了时间限制外,还需要克服安装障碍。 “我们有三个不同的爬网空间可使用,它们之间有障碍,因此将管道从建筑物的一部分移到另一部分是一个挑战。” Frontier最终使用了三公里的四英寸Schedule 80 PVC管道来进行设计。

设备放置是另一个问题。 “我们必须确保教室环境安静,”莱曼说。 “与此同时,我们需要将设备放置在易于维护的位置。”

新系统不仅成本更低,更安静,更高效,而且从长远来看还可以节省大量成本。雷曼报告说,考虑到所有照明,计算机和排气系统,建筑物的运行成本约为每月3,600美元。 “以前的设计不可能与之接近。”

去四个

Frontier设计了一个基于冷热循环的四管系统,该系统在整个建筑物中不断循环处理后的水。如果某个区域需要空调,即使在冬天(例如计算机房),该系统也可以将热量从这些区域推入加热环路,并加热需要热量的区域,而无需从地热环路吸收热量。

该设计的一个独特方面是它能够控制空气温度,而不必不断利用地热系统。 “我们选择的HRV不是传统的利用电加热线圈将进入的空气恢复到室温的HRV。我们还并入了热水盘管,从地热热水回路中为这些进出空气供应热水。”他解释说。 “我们知道这将立即消除电阻热负荷并节省成本,并简化接线要求。”

在可行的情况下,风扇线圈位于每个房间内或相邻的爬行空间内。这些使系统能够使热水或冷水循环通过各自的空间,以提供加热或冷却。在爬行空间潮湿的情况下,利用冷热回路的风机盘管也可以执行除湿功能。

2比4

在两管系统中,地热回路直接连接到地热热泵。在要求加热或冷却时,热泵压缩机和循环泵都将运行,以吸收热量或将热量排入地热场。

在四管系统中,热泵不需要换向阀。当热泵运行时,热水和冷水都会同时产生。

在这种情况下,热能和冷能分别移至所需的负载。仅当这些回路温度下降时,才需要地热系统提取或排出热量。

热飞轮将主要服务集中在一个机械室中,可以带来大量的能源效益。遍布建筑物的风机盘管仅具有风机,空气过滤器和一些需要常规维护的继电器。

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