西安工程技術學院長安校區占地面積共182畝,其中校園北邊60畝為教學區,建筑物面積達到6.8萬m²;中間50畝為預留發展用地,在進一步利用前暫時先作為學生活動場地;南邊50～60畝為旅游實習基地和教職工住宅區。根據設計規劃校園建筑總體規劃面積為11萬m²,另外50畝預留發展用地將來可能再造建筑5萬m²。目前已建的一期工程已經充分利用當地的地熱資源,成功地采用地熱井解決校園建筑供暖和提供生活熱水,取得了很好節能效果。

一期工程供熱系統

一期工程供暖系統要為原有建筑1萬m2和餐廳樓,2棟學生公寓樓1.7萬m2,一幢理論教學樓1.8萬m2提供熱源,提供總供熱面積達到5萬m2。其中教學樓一層0.5萬m2和階梯教室及原有建筑合計約1.5萬m2采用暖氣包供暖系統,其余還有3.5萬m2采用地覆管采暖供熱系統。

設計方案和流程

一期工程供暖由地熱井、300m2地覆采暖儲水池、換熱器、熱水循環泵、分水器、集水器、變頻控制系統等組成,見圖1。

地熱泵站工藝流程的設計具體內容有以下幾個方面。

圖1 一期工程供暖系統示意圖

(1)地熱井出水流量60m³/h,井口出水溫度62℃,采用間接換熱方式,供暖面積15 000m²(采用暖氣包采暖)。換過熱的地熱水溫度在52℃左右,注入地覆管采暖儲水池。

(2)通過一臺流量80m³/h和揚程50 m的水泵或者兩臺出水流量各為50 m³/h和揚程50m的水泵,將儲水池中46℃的地熱水通過分水器采用地覆盤管供應學生公寓、教學樓供暖面積3.5萬m2。

(3)冬季采暖室外設定溫度為-5℃,住宅樓和教學樓室內采暖溫度設定為16～20℃。采暖供水回水溫度:一次水62℃/52℃,流量60 m3/h;二次水58℃/43℃,流量40～50 m3/h。地覆采暖供水溫度46℃,回水溫度32℃,供水流量一般采暖期80 m3/h,高峰采暖期100 m3/h。

(4)采暖系統劃分:①暖氣包供暖系統為一個循環系統,設暖氣包采暖循環泵二臺,運行時開一備一,系統中設分水器、集水器各一臺,分別對階梯教室、實習車間采暖進行調控,考慮到工程擴建的需要,分水器、集水器預留接管位置。②地覆盤管供暖系統為一個循環系統,設循環泵三臺,一般采暖期開一臺流量80 m3/h的泵,高峰采暖期開兩臺各為流量50 m3/h的泵;系統中設分水器和集水器各一臺,分別對學生公寓、教學樓采暖進行調控,考慮到工程擴建的需要,分水器、集水器預留接管位置。③洗浴熱水可以通過井泵直接打入高位水箱供應教職工、學生洗浴,在采暖期可以通過井泵將地熱水注入洗浴采暖綜合池,通過水泵將熱水注入高位熱水箱供應教職工、學生洗浴。④地熱井潛水泵采用變頻控制方式調節地熱井水出水量。

(5)泵站內管道敷設方式為架空,管材選用PPR管,因工藝技術原因不能用PPR管時,可用同內徑的天津利達鍍鋅鋼管代替。管材保溫采用聚氨脂發泡保溫,外做防水保護殼,保溫層厚30 mm。分水器、集水器保溫采用稀土材料,厚50 mm,架空管道的支架參照《動力管道通用圖冊》制作和安裝。

(6)管道試壓和沖洗,管道試驗壓力0.8 MPa,10 min管道壓力降不超過0.05 MPa,管道接口不滲不漏為合格,試壓合格后將管道沖洗干凈。

(7)閥門規格:DN≥50 mm選用手動式蝶閥,DN<50 mm選用球閥,規格同管道,工作壓力為1.0 MPa。

(8)建筑物內暖氣裝置的選擇,一般建筑采用地覆盤管供暖裝置,特殊建筑如階梯教室、實習車間等,采用暖氣包供暖裝置。

運行效果

長安校區一期工程建成教學樓、學生宿舍樓、餐廳等建筑共計3.5萬m2,采用地覆盤管供暖,階梯教室、老建筑1.5萬m2采用暖氣包供暖。2007年11月份,長安校區一期供暖工程經策劃、設計、施工并開始運行。5萬m2建筑經供暖后,室內溫度達到18℃以上,同時還解決了3500名學生和教職工的洗浴問題,運行兩年已節約取暖費用約計150萬元。實踐證明長安校區供暖工程的實施取得了很好的供暖效果,取得了很好的環保效果,取得了很好的經濟效益。

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