西安工程技术学院长安校区占地面积共182亩,其中校园北边60亩为教学区,建筑物面积达到6.8万m2;中间50亩为预留发展用地,在进一步利用前暂时先作为学生活动场地;南边50～60亩为旅游实习基地和教职工住宅区。根据设计规划校园建筑总体规划面积为11万m2,另外50亩预留发展用地将来可能再造建筑5万m2。目前已建的一期工程已经充分利用当地的地热资源,成功地采用地热井解决校园建筑供暖和提供生活热水,取得了很好节能效果。
一期工程供热系统
一期工程供暖系统要为原有建筑1万m2和餐厅楼,2栋学生公寓楼1.7万m2,一幢理论教学楼1.8万m2提供热源,提供总供热面积达到5万m2。其中教学楼一层0.5万m2和阶梯教室及原有建筑合计约1.5万m2采用暖气包供暖系统,其余还有3.5万m2采用地覆管采暖供热系统。
设计方案和流程
一期工程供暖由地热井、300m2地覆采暖储水池、换热器、热水循环泵、分水器、集水器、变频控制系统等组成,见图1。
地热泵站工艺流程的设计具体内容有以下几个方面。
图1 一期工程供暖系统示意图
(1)地热井出水流量60m3/h,井口出水温度62℃,采用间接换热方式,供暖面积15 000m2(采用暖气包采暖)。换过热的地热水温度在52℃左右,注入地覆管采暖储水池。
(2)通过一台流量80m3/h和扬程50 m的水泵或者两台出水流量各为50 m3/h和扬程50m的水泵,将储水池中46℃的地热水通过分水器采用地覆盘管供应学生公寓、教学楼供暖面积3.5万m2。
(3)冬季采暖室外设定温度为-5℃,住宅楼和教学楼室内采暖温度设定为16～20℃。采暖供水回水温度:一次水62℃/52℃,流量60 m3/h;二次水58℃/43℃,流量40～50 m3/h。地覆采暖供水温度46℃,回水温度32℃,供水流量一般采暖期80 m3/h,高峰采暖期100 m3/h。
(4)采暖系统划分:①暖气包供暖系统为一个循环系统,设暖气包采暖循环泵二台,运行时开一备一,系统中设分水器、集水器各一台,分别对阶梯教室、实习车间采暖进行调控,考虑到工程扩建的需要,分水器、集水器预留接管位置。②地覆盘管供暖系统为一个循环系统,设循环泵三台,一般采暖期开一台流量80 m3/h的泵,高峰采暖期开两台各为流量50 m3/h的泵;系统中设分水器和集水器各一台,分别对学生公寓、教学楼采暖进行调控,考虑到工程扩建的需要,分水器、集水器预留接管位置。③洗浴热水可以通过井泵直接打入高位水箱供应教职工、学生洗浴,在采暖期可以通过井泵将地热水注入洗浴采暖综合池,通过水泵将热水注入高位热水箱供应教职工、学生洗浴。④地热井潜水泵采用变频控制方式调节地热井水出水量。
(5)泵站内管道敷设方式为架空,管材选用PPR管,因工艺技术原因不能用PPR管时,可用同内径的天津利达镀锌钢管代替。管材保温采用聚氨脂发泡保温,外做防水保护壳,保温层厚30 mm。分水器、集水器保温采用稀土材料,厚50 mm,架空管道的支架参照《动力管道通用图册》制作和安装。
(6)管道试压和冲洗,管道试验压力0.8 MPa,10 min管道压力降不超过0.05 MPa,管道接口不渗不漏为合格,试压合格后将管道冲洗干净。
(7)阀门规格:DN≥50 mm选用手动式蝶阀,DN<50 mm选用球阀,规格同管道,工作压力为1.0 MPa。
(8)建筑物内暖气装置的选择,一般建筑采用地覆盘管供暖装置,特殊建筑如阶梯教室、实习车间等,采用暖气包供暖装置。
运行效果
长安校区一期工程建成教学楼、学生宿舍楼、餐厅等建筑共计3.5万m2,采用地覆盘管供暖,阶梯教室、老建筑1.5万m2采用暖气包供暖。2007年11月份,长安校区一期供暖工程经策划、设计、施工并开始运行。5万m2建筑经供暖后,室内温度达到18℃以上,同时还解决了3500名学生和教职工的洗浴问题,运行两年已节约取暖费用约计150万元。实践证明长安校区供暖工程的实施取得了很好的供暖效果,取得了很好的环保效果,取得了很好的经济效益。
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