亿力未来城地源热泵中央空调设计方案书Word格式文档下载.docx
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第一章地源热泵（）简介
一、热泵工作原理
作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温流向低温，用著名的热力学第二定律准确表述是：
“热量不可能自发由低温传递到高温”。
但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。
所以热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低，这也是热泵的节能特点。
热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的，对蒸气压缩式热泵（制冷）系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成：
压缩机（）起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用，是热泵（制冷）系统的心脏；
蒸发器（）是输出冷量的设备，它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的；
冷凝器（）是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走，达到制热的目的；
膨胀阀（）或节流阀（）对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。
根据热力学第二定律，压缩机所消耗的功（电能）起到补偿作用，使循环工质不断地从低温环境中吸热，并向高温环境放热，周而往复地进行循环。
二、地源热泵（）工作原理及分类
地源热泵是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；
夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。
地源热泵供暖空调系统主要分三部分：
室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
其中地源热泵机组主要有两种形式：
水—水式或水—空气式。
三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气
三、地源热泵（）系统的分类
1、埋管式土壤源热泵系统
也称地下耦合热泵系统或土壤热交换器地源热泵，包括一个土壤耦合地热交换器，它或是水平地安装在地沟中，或是以Ｕ形管状垂直安装在竖井之中。
通过中间介质（通常为水或者是加入防冻剂的水）作为热载体，使中间介质在土壤耦合地热交换器的封闭环路中循环流动，从而实现与土壤进行热交换的目的。
1）水平埋管地源热泵系统
当室内负荷比较小时，可采用以下方式：
当室内负荷比较大时，常有的布置方式有以下两种.
（a）串联式水平埋管
（b）并联式水平埋管
2）垂直埋管地源热泵系统
2）螺旋埋管地源热泵系统
（a）长轴水平布置的螺旋埋管地源热泵系统
（b）长轴竖直布置的螺旋埋管地源热泵系统（盘旋布置埋管地源热泵系统）
2、地下水热泵系统
也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。
通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地下。
通常系统包括带潜水泵的取水井和回灌井。
板式热交换器采取小温差换热的方式运行。
3、地表水热泵系统（如下图所示）
四、地源热泵（）应用方式
地源热泵的应用方式从应用的建筑物对象可分为家用和商用两大类，
1.家用系统
用户使用自己的热泵、地源和水路或风管输送系统进行冷热供应，多用于小型住宅，别墅等户式空调。
2.商用系统
第二章工程概况
本工程为亿力未来城地源热泵中央空调系统。
我公司提供空调机房及室外打井系统的选型、施工、调试。
我公司建议采用亚邦地源热泵空调机组来满足建筑物的冬季供暖、夏季制冷的要求。
第三章地源热泵（）系统设计
一、方案综述
本方案旨在为建筑提供夏季空调和冬季采暖系统方案进行论述，夏季机组提供冷冻水，输送到末端风机盘管给房间制冷；
冬季机组提供热水通过地暖管辐射采暖。
本方案要点说明：
1.冬季供热负荷侧热水的参数设定为45/40℃，进入热泵系统地源侧循环水温度设定为10/5℃；
夏季制冷负荷侧冷冻水的参数设定为7/12℃，进入热泵系统的地源侧循环水温度设定为20/25℃。
2.热泵机组冬季从地埋管中吸热，夏季向地埋管中放热，通过面板完成冬、夏季切换。
二、设计依据和参数
1.设计依据
（1）《采暖通风与空气调节设计规范》（50019-2003）
（2）《建筑设计防火规范》（16-87-2001）
（3）《通风与空调工程施工及验收规范》（50243-2002）
（4）《地源热泵系统工程技术规范》（50366-2005）
（5）《公共建筑节能设计标准》（01-621-2005）
（6）甲方提供的建筑图纸；
（7）其它相关国家规范规定。
2.室外计算参数
表格1室外计算参数
空调室外计算干球温度
空调室外计算
湿球温度
相对湿度
采暖室外计算
温度
夏季
33.80℃
28.30℃
85%
冬季
-8.00℃
73%
-5.00℃
3.室内设计参数
表格2室内计算参数
房间名称
温度℃
相对湿度%
多功能厅
25
55
20
50
门厅
65
16
棋牌室
19
休息室
4.水文地质条件
地源热泵系统成功的关键就在于是否能从地下提取或是释放能量，而这就需要充分了解项目所在地的水文地质条件、地层换热能力等相关数据。
我公司通过查询大量的工程材料，掌握了该地区的水文地质资料。
该地区地质条件稳定，比较适合打井取地下水式地源热泵系统。
打井采用我公司专利双井轮换抽灌技术，确保井寿命在50年以上。
三、方案设计
1.室内冷热负荷计算（围护结构、人员、灯光、设备）
根据《采暖通风与空气调节设计规范》（50019-2003）和《公共建筑节能设计标准》（01-621-2005）,该建筑的总冷负荷为400。
空调开启周期无明确规定，通常计算为120天。
空调机组布置到地下一层空调房间；
室外换热系统布置到一层周围绿地上。
通过主管路连接到空调机组，通过水路循环达到吸收、散发热量的作用。
2.冷却水处理设计
地下换热系统如采用地埋管热泵空调形式，水过滤采用Y型过滤器，可防止水系统堵塞和磨损，以有效提高空调机及辅助设备和管道系统的可靠性和使用寿命。
3.消声与隔振设计
为防止噪声，振动污染室内外环境，对有关污染源设如下控制措施：
（1）噪声控制
反对室内外环境造成噪声超标污染的空调机，冷却水泵均作消声、隔声处理，空调机进出口均采取消声措施，空调机房四壁及天花设置吸声材料。
管道穿过机房维护结构处四周的缝隙，应使用具有隔声弹性材料填充密实。
（2）振动的控制
水泵等均作减振基础，空调机设隔振垫。
空调机、水泵的出入水管设可屈挠橡胶软接头，管道安装采用减震支吊架。
4．水管绝热设计
冷却水管管径大于50采用焊接钢管，管径等于小于50采用热镀锌钢管，采用难燃B1级柔性泡沫橡塑管壳保温材料，保温厚度为6~15。
热水管室内室外都需保温，管径小于等于25的保温厚度为13，管径大于32小于80的保温厚度为15，管径大于100的保温厚度为19，保温材料采用难燃B1级柔性泡沫橡塑管壳。
5．地埋管设计
（1）埋管方式
根据该工程的具体情况，采取垂直埋管方式。
根据埋管形式的不同，又采取了双U形管（）。
双U形管如图所示：
由于其施工简单，换热性能较好，承压高，管路接头少，不易泄漏等原因，目前应用最多。
（2）埋管材料
采用空高压的高密度聚乙烯管（），其具有接口稳定可靠、抗应力开裂性好、耐化学腐蚀性、导热系数大、流动阻力小、热膨胀性好、耐磨性好、耐老化使用寿命长等多种优点，除了应用在地下换热孔中外，还广泛应用于城镇供水、天然气、煤气输送管道、食品、化工等领域。
管材和管件采用相同材料。
常见的双U形管（）管件接头如下图所示：
（3）施工中几点注意事项
◆在回填之前应对埋管进行试压。
确认无泄露现象后方可进行回填，试压压力值一般为管路流体正常工作压力的1.5倍。
如果有泄漏发生，则立刻再进行现场补接。
◆为了使热交换器具有更好的传热性，常选用特殊物质制成的专用灌注材料（专用配方回填料）进行注浆。
灌注时要求泥浆泵有足够的泵压，保证泥浆上返至地表。
同时注浆也必须连续，否则会降低传热效果。
注浆管与U型管一并下入孔内进行注浆。
当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时，注浆过程结束。
回填物中不得有大粒径的颗粒，回填过程必须缓慢进行，以保证充实度，减少传热热阻
◆系统安装完毕后，应进行清洗、排污，确认管内无杂质后，方可灌水。
通过以上质量控制措施，可确保室外换热管系统使用寿命。
换热孔通过地面联络管分区连接后，分别汇入机房内。
循环液在完全封闭的地下管路中流动，对地下环境无任何污染。
亿力未来城
地源热泵中央空调
设
计
方
案
书
淮安亚邦中央空调设备有限公司
2008年08月11日
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