地下水源热泵设计方案天加Word文件下载.docx
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2.1设计依据
1、主要设计规范、标准
（1）《地源热泵系统工程技术规范》（50366-2005）
（2）《采暖通风与空气调节设计规范》（2003）
（3）《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》（50242－2002）
（4）《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（26-95）
（5）《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（134-2001）
（6）《建筑工程施工质量验收统一标准》（50300-2001）
（7）《建筑设计防火规范》（16-87）
（8）《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》（101—2004）
（9）其他必需的规范、规程
2、设计基础资料
（1）民用建筑暖通空调设计技术措施；
（2）《采暖通风与空气调节设计手册》
（3）室外空气的空调设计参数：
表1室外设计参数
冬季室外计算干球温度（℃）
冬季室外计算相对湿度（%）
夏季室外计算干球温度（℃）
夏季室外计算湿球温度（℃）
夏季日平均干球温度（℃）
夏季平均较差（℃）
-6
65
29
26
27.2
3.5
（4）甲方提供的建筑图纸；
2.2冷、热负荷计算
2.2.1室内空调冷、热负荷的计算
1、室内设计参数（表2室内设计参数）
建筑类别
夏季
冬季
新风量
M3.人
温度（℃）
相对湿度（%）
机房
25-28
55-70
18-20
40-50
15
食堂
16-18
25
活动中心
30
2.冷、热负荷的计算
根据设计院设计，大专教学楼二区三层机房面积约1940平米，夏季空调总冷负荷不小于498.4；
序号
名称
面积M2
冷负荷
热负荷
1
大专教学楼二区三层机房
1940
498.4
2
学生活动中心
10190.6
1291.3
1728.3
3
第二食堂
12530
1443.6
2181
总计
3233.3
3909.3
2.3系统设计
根据50366－2005《地源热泵系统工程技术规范》的定义，地源热泵系统是指以土壤或地下水、地表水为低温热源，由水源热泵机组、地能采集系统、室内系统和控制系统组成的供热空调系统。
根据地能采集系统形式不同，地源热泵系统分地埋管、地下水和地表水三种形式。
众所周知，地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。
在夏季，地下的温度要比地面空气温度低，而在冬季却比地面空气温度高。
地源热泵正是利用大地的这个特点，通过热泵主机与土壤或地下水交换热量。
地源热泵全年运行工况稳定，不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。
所以，地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术，在冬天，热泵机组将地下水的热量抽出，然后通过系统导入建筑物内，同时蓄存冷量，以备夏用；
在夏天，热量从建筑物内抽出，通过系统排入地下水，同时蓄存热量，以备冬用。
地源热泵一年四季均能可靠的提供高品质的冷暖空气，为我们营造一个非常舒适的室内环境。
本地源热泵系统采用地下水系统作为热泵主机的冷热源，建立集中能源站，通过室外管网对每栋建筑物夏季提供7℃冷冻水（冬季60℃的热水），再通过室内管网，末端采用风机盘管或其它热交换装置对每个房间进行制冷及供暖。
2.3.1、热泵机组的设计
（1）热泵机组的选型
热泵机组的选型一般原则有：
满足系统的设计负荷；
系统的初投资与运行费用小。
本设计中选择使用天加满液式水源螺杆热泵机组为实现制冷、供暖，同时选用多台机组联机运行，其在满足系统的设计负荷的同时，彼此互为备用，提高机组利用率。
机组型号
－
0150.11×
1台
0335.21×
0195.21×
2台
天加134a满液式水源螺杆热泵机组性能参数（空调工况）
设备型号
冷负荷（）
耗电量（）
热负荷（）
0150.11
525
87
0195.21
679
112
640
181
0335.21
1183
195
1115
318
注：
制热工况：
水源侧进水15℃，出水7℃，用户侧进水60℃，出水55℃；
制冷工况：
水源侧进水29℃，出水18℃，用户侧进水12℃，出水7℃；
则：
大专教学楼二区三层机房选用天加满液式水源螺杆热泵机组一台，型号为0150.11；
总制冷量为525；
设计要求制冷量为498.4，完全满足使用。
学生活动中心选用天加满液式水源螺杆热泵机组两台，型号分别为0335.21×
1台和0195.21×
1台；
总制冷量为1872，总制热量为1755；
设计要求制冷量为1291.3，总制热量为1728.3，完全满足使用。
第二食堂选用天加满液式水源螺杆热泵机组两台，型号为0335.21；
总制冷量为2366，总制热量为2230；
设计要求制冷量为1443.6，总制热量为2181，完全满足使用。
2.3.2、室外地下水系统设计
2.3.2.1.地下水源热泵系统设计要求
对于以地下水最为冷热源的热泵机组来说，必须遵守以下基本原则：
1）.地下水出水量务必满足根据空调负荷相关公式推导得出的要求流量，且供水稳定持续。
2）.需要通过详尽的地质勘查，确定地下水的水质情况；
必要时候，应使用板式热交换器进行水井水和建筑循环水热交换；
3）.在寒冷季节，井水侧和系统侧的循环水路管道应做好防冻保温；
4）.对于地下水系统的投资效益比，在较大建筑物上的应用比小的建筑物好，因为地下水供回井的投资并不随系统容量的增加而呈线性上升；
5）.水源热泵机组的进水温度取决于深井水的水温，深井水的水温随着区域的不同而存在着差异性。
因此，对于以地下水做为冷热源的水源热泵机组来说，必须确认机组的标准运行工况；
同时，根据实际的水温情况，进行变工况参数的修正后，重新校核机组的选型工作。
2.3.2.2地下水源热泵系统水质要求
1）、搜集设计资料和现场勘察
现场勘查资料是设计的基础与依据，正确可靠的资料是保证地下水系统设计质量的先决条件。
现场勘查不仅是收集资料的补充手段,也是管井设计前期工作的重要步骤。
其目的是了解和核对现有水文地质及其它现场资料，初步选择井位及酝酿系统布置方案,按设计任务提出进一步水文地质要求或其他现场工作要求.
2）、根据含水层的埋藏条件、厚度、岩性、水力状况及施工条件,初步确定管井的型式、构造及取水设备型式。
同时根据地下水位、流向、补给条件和地形地物情况,考虑井群布置方案.
3）、按理论公式或经验公式确定管井的出水量和水位下降值,并在此基础上结合技术要求、设备和施工条件,确定取水设备。
同时应考虑井群互阻影响,必要时应进行井群互阻计算,确定管井数目、井距、井群布置方案。
此外,须设置一定数量的备用井。
4）、水源水的水质直接影响水源热泵机组的使用寿命和运行效率。
对水源水水质的基本要求是：
清澈、水质稳定、不腐蚀、不滋生微生物或生物、不结垢等。
通过对水质的考察以确定水源水是否可以直接进入或进行何种处理方法后水源热泵机组，或者通过采用专用换热器进行中间换热。
主要水质指标考核依据如下：
项目名称
单位
允许值
含砂量
—
＜1/200000
混浊度
＜10
值
6.5~8.5
4
2+、2+含量
＜200
5
2+含量
＜0.5
6
－含量
＜100
7
42－含量
8
H2S含量
9
硅酸含量
＜175
10
2+和32-含量乘积
＜15000
11
游离氯含量
0.5~1.0
12
矿化度
＜350
13
油污含量
＜5
2.3.2.3地下水流量计算
根据供冷和供热工况下，系统的最大放热量和最大吸热量来计算井水流量。
在冬季和夏季需要的地下水水量，实际上应与系统选择的水源热泵性能、地下水温度、建筑物内循环水温度、冷热水负荷，以及换热器的形式有关。
在计算流量时，可以采用下面公式进行计算：
式中：
——供冷/热所需要地下水量（m3）；
——设计工况下换热器换热量（），
——水的密度（3）
——水的比热，可取4.187.℃
——进入热泵主机的地下水温度（℃）
——离开热泵主机的地下水温度（℃）
大专教学楼二区三层机房要求水流量为：
学生活动中心要求水流量为：
第二食堂要求水流量为：
现地下水设计单井抽取量为80吨/小时，因此，地下水井设计方案初步如下：
大专教学楼二区三层机房为：
一抽一回；
学生活动中心为：
两抽三回；
第二食堂为：
三抽四回；
该系统地下水源井总计：
六口抽水井；
八口回水井
2.3.2.3地下水的回灌
a.回灌水的水质。
对于回灌水的水质，要求是优于或等于原地下水水质，回灌后不会引起区域性地下水水质污染。
实质上，地下水经过水源热泵机组或板式换热器后，只是交换了热量，水质几乎没有发生变化，回灌不会引起地下水污染。
b.回灌类型。
根据工程场地的实际情况，可采用地面渗入补给、诱导补给及注入补给。
注入式回灌一般利用管井进行，常采用无压（自流）、负压（真空）及加压（正压）回灌等方法。
无压自流回灌适用于含水层渗透性好、井中有回灌水位和静止水位差。
真空负压回灌适用于地下水位埋藏深（静水位
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