江苏某工程地源热泵系统设计分析.doc

江苏某工程地源热泵系统设计分析　　摘要：文章对江苏某工程地源热泵系统设计进行分析，内容包括工程概况、设计依据和参数、空调方案和土壤耦合器设计及设计说明，指出地源热泵系统设计中采用夏季冷却塔系统辅助制冷.可以达到真正节能环保的目的。　　关键词：地源热泵;系统设计分析;土壤耦合器　　一、引言　　环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何在享受资源的同时付出最少的代价逐渐成为人类的共识。在这种背景下.以环保和健康为主要特征的绿色建筑应运而生。尽可能少地消耗能源为建筑物创造舒适环境已经成为空调的发展方向，开发利用天然的冷、热源能够为空调带来节能和环保双重效益。该技术越来越受到人们的重视地下土壤是一个巨大的天然资源.其热惰性极大，全年的温度波动很小。一般说来.埋藏于地表20m以下的土壤可常年维持在该地区年平均温度左右，是一种理想的天然冷热源。　　地源一词是从英文“ground SOUrce翻译而来。它包括所有地下资源的含义 但在空调业内.目前仅指地壳表层(小于400米)范围内的低温热资源，它的热源主要来自太阳能.极少能量来自地球内部的地热能。地源热泵的技术思路则是以少量高品位能源(电能)，实现低品位热能向高品位转移。地源介质在冬季作为热泵供暖的热源和夏季制冷的冷源。即在冬季，把地源介质中的热量“吸取”出来，提高循环介质温度后，供人采暖;夏季，把室内的热量取出来，释放到地源介质中去.由地源介质将其储存。机组提取地埋管系统循环水的低位能量并将其转变为高位能量，然后输送给冷暖水循环系统(用户末端)。　　在未来几年中，中国面临着巨大的能源压力。中国经济在保持较高速度增长的同时，必须考虑环保和可持续发展问题。1995年以来，经过十多年的市场导入.全国十几个省市有近百家企业在着手开发地源热泵项目.有近2 000个项目完工起到了示范效应.中国建筑地源热泵市场已经开始启动并走向成熟和大量使用期。　　二、设计分析　　(一)工程概况　　该工程为江苏某信息城二期.共分成三部分，其中综合楼建筑面积21 000平方，夏季空调冷负荷：2800KW，空调冷指标：135w/m ，冬季空调负荷：1 700KW，空调热指标：80w/m2;Cl—C4单元空调面积为22 167平方，夏季冷负荷：3 990KW，单位空调面积冷负荷≥180 w/m：.冬季空调负荷：2217KW.单位空调面积热负荷≥100 w/m2;C5一C9单元空调面积：24 762平方.夏季空调冷负荷：4457KW.单位空调面积冷负荷≥180 w/m2.冬季空调负荷：2 476KW 单位空调面积热负荷≥100 w/mz 中央空调准备采用地源形式加冷水机组.土壤源地源热泵系统主要能满足冬季的制热及热水要求.冷却塔系统用于夏季辅助制冷。　　(二)设计依据　　设计依据分别为：《采暖通风与空气调节设计规范)(GBJ19—87)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB500-45—95)、《采暖通风与空气调节制图标准》(GBJ1 14—88)、《建筑设计防火规范》(GBJ16—87)、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242—2002)、《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243—2002)、《人民防空工程设计防火规范)(GBJ98—87)、《实用空调设计手册》以及业主提供的图纸及资料等　　(三)空调设计参数　　1.室外空气计算参数　　位置：江苏地区。　　夏季：空调计算干球温度34，空调计算湿球温度28.2，大气压力996kPa.室外平均风速：3.2m/s。　　冬季：空调计算干球温度-4 .大气压力l018kPa，室外平均风速：3.1m/s。　　2.室内空气计算参数(见表1)?　　(四)空调方案设计　　树立以系统设计为本的设计思想.用长期和综合的眼光分析问题.为用户提供可靠的地源热泵系统，划分空调系统和确定空调方式，结合实际投资预算，拟采用图1所示方案。?　　空调主机采用螺杆式水地源热泵机组：土壤源地源热泵系统主要能满足冬季的制热及热水要求，冷却塔系统用于夏季辅助制冷。　　室外换热系统采用闭垂直式地埋管换热系统，室内系统采用组合式空调机组及嵌入式风盘。　　综合楼夏季空调冷负荷：2800KW，冬季空调负荷：1700KW，Cl—C4空调夏季空调冷负荷：3990KW.冬季空调负荷：2217KW。C5一C9夏季空调冷负荷：4457KW ，冬季空调负荷：2476KW。把三幢楼做成一个大系统.冬季空调总负荷为6393KW. 同时使用率取90% ，装机负荷为6393KW×90%=5 754 KW 选AWSH1933F螺杆地源热泵机组3台.单台热负荷2004 KW.合计热负荷6012 KW.可满足使用要求。三幢楼总冷负荷为11247KW.配置3台AWSH