800平米别墅地源热泵设计案800平米别墅地源热泵设计方案800平米别墅地源热泵设计方案800平米别墅地源热泵设计方案.doc

800平米别墅地源热泵设计方案 编制单位： 北京晟江地源空调安装有限公司 编制时间： 2014年10月 目 录 1 工程概况 2 1.1 工程名称 2 1.2 项目概况 2 2 设计依据 2 2.1 设计规范 2 2.2 室外设计参数 2 2.3 设计负荷 3 3 设计方案 3 3.1工作原理 3 3.2 方案特点 4 3.3 冷、热源 5 3.4 系统设计 5 4 地源热泵系统简介 10 5 系统功能及特点 12 屯办公楼旧楼地源热泵设计方案 1 工程概况1.1 工程名称 1.2 项目概况 2 设计依据 2.1 设计规范 1、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003； 2、《地源热泵系统工程技术规范》 GB50366-2008； 3、《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93； 4、《建筑设计防火规范》GBJ16-87； 5、《实用供热空调设计手册》第二版； 6、《建筑工程设计文件编制深度规定》2003年4月； 2.2 室外设计参数 冬季采暖室外计算干球温度（℃） -7.5 冬季通风室外计算干球温度（℃） -9 冬季空调室外计算干球温度（℃） -9.8 夏季空调室外计算干球温度（℃） 33.6 夏季空调室外计算湿球温度（℃） 26.3 2.3 设计负荷 根据业主提供图纸和资料，建筑平均冷指标取为100W/m2，平均热指标取为80W/m2，确定空调负荷如下： 空调/采暖面积 冷负荷 平均冷负荷 热负荷 平均热负荷 800 m2 80KW 100W/m2 64KW 80W/m2 3 设计方案 3.1工作原理 该方案以地源热泵作为冷、热源实现夏季制冷、冬季供暖。用户末端侧夏季采用风机盘管系统，冬季采用风机盘管采暖系统。户外侧设置地埋管换热器系统；系统工作原理图见下图1所示。3.2 方案特点 1、本方案冷、热源采用地埋管换热器系统，不影响建筑物的外形美观、节能、环保，实现了与建筑的有机结合。 2、本方案采用地源热泵机组供热、制冷系统。在夏季，通过地源热泵机组与地源换热器进行热量交换传递，使地源热泵机组为房间提供冷冻水，实现制冷；在冬季，地源热泵机组吸收地源换热器的热量，为用户提供采暖热水。 3、利用大地浅层地下恒温的低品位热能，实现冷热的交换和能量的传递，使系统可以冬夏季都能正常的运行。 4、系统的自动控制系统配置合理，自动化程度高，热泵自动切换，10～100%无级调节，24小时无人值守运行。 3.3 冷、热源 该建筑采用地源热泵系统。量按热负荷指标确定。采暖热水供、回水温度为45/40℃，制冷供回水温度7/12℃主要由地埋管换热器系统承担3.4 系统设计 3.4.1 系统形式 地源热泵空调系统主要有地源热泵机组、地埋管换热器、循环管道、自动控制系统、电气系统五部分组成。 3.4.2 主机选型 根据上述技术参数，设计配置地源热泵机组台3.4.5 地源换热器系统 该小区的冷、热负荷均由地埋管换热器井承担，根据业主提供地勘地资料，埋管采用双U型垂直埋管形式，管材选用高密度聚乙烯管材HDPE100，管径为DN32，地埋孔孔深100m，孔径150~180mm，在制冷工况下时，地埋管单位延米放热量为45W/m；在制热工况下地埋管单位延米取热量为40W/m。地埋管换热器井布置在中间篮球场及建筑周围绿化带，本次设计考虑长期稳定的运行，在进行地源换热器井设计时考虑了地源热器井的衰减。 该工程采用集中垂直式地埋管换热器系统地埋管换热器系统与土壤之间进行冷热交换通过地源热泵机组进行冷热量的提取，达到制冷制热的目的。制冷工况为：/12℃，制热工况为:45/40℃。地源热泵系统的最大释热量为： Q1＇= Q1（1＋1/ COP1）kW 式中： Q1＇——夏季向土壤排放的热量，kW Q1——夏季设计总冷负荷，kW COP1——设计工况下水地源热泵机组的制冷系数 地源热泵系统的最大吸热量为： Q2＇= Q2（1－1/ COP2）kW 式中：Q2＇——冬季从土壤吸收的热量kW Q2——冬季设计总热负荷，kW COP2——设计工况下水地源热泵机组的供热系数 通过最大吸热量与最大释热量的计算比较得知。按其中较大者进行地埋管换热器的设计计算。 3.4. 地埋管换热器设计计算 则地下换热器所需长度L 为: 按照夏季负荷估算埋管总长度为2200m，按照冬季负荷估算埋管长度为1647.5m，埋管长度考虑余量，钻井深度取为100米，则需要钻井数量为22口。 按埋设深度不同分为浅埋（≤30m）、中埋（31～80m）和深埋（80m）,对竖直U型管，一般为中埋，取埋深为100m对于竖埋管，考虑一定的水平间距，尽量减少