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地源热泵空调系统总体设计方案

1.1工程概况

1.1.1工程建筑概况

本项目名称为XX居住小区，建设用地88.71亩，总建筑面积为11.52万m2。

建筑物拟使用空调面积情况

序号

建筑名称

设计住户数（户）

空调建筑面积(m2)

1

多层住宅

280

35300

2

复式住宅

36

7800

3

高层住宅

232

33500

4

沿街商业

5

单身公寓

6800

6

配合公建

7

车库

8

合计

548

=SUM(ABOVE)83400

1.1.2系统总冷热负荷计算

按照居住建筑节能设计标准，经负荷系数计算法，同时考虑外界环境不可预见因素，本工程总体夏季冷负荷指标60w/㎡，冬季热负荷指标50w/㎡；

工程总设计负荷：

住宅夏季总冷负荷：60w/㎡×83400㎡=5004kw；

住宅冬季总热负荷：50w/㎡×83400㎡=4170kw；

根据住宅整体利用率，按70%配置负荷，则该工程夏季总冷负荷：3502.8kw，冬季总热负荷：2919kw。

1.1.3用热水量计算

共548户，每户每天用热水量为150L，总每天最大用热水量为80吨。

1.2设计依据

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》（GB50366-2005）2009版

3）《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243—2002）

4）《给排水管道施工及验收规范》（GB50286-97）

5）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）

6）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254/9-1996）

7）《建筑安装分项施工技术操作规范》（DB21-900-1996）

8）《外墙外保温工程技术规程》（LGL144-2004）

1.3主机选型

本工程设计根据实际情况设置两个机房。主机选用山东XX空调设备有限公司的大型螺杆式土壤源热泵机组SM（D）-160LR六台，总制冷量3768kw，总制热量4392kw，满足建筑制冷、采暖的需要。

1.4地埋管系统设计

按照《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005（2009版）的要求，当建筑面积大于5000m2时应做岩土热响应试验。因为本工程还没有做岩土热响应试验，所以以下设计和计算均依据：（1）现有图纸和甲方提供的资料；（2）附近类似成功案例相关的实验数据。

根据工程现状和建筑场地条件，采用竖直双U埋管的形式。换热管采用外径25mmPE100聚乙烯管，设计在小区空地范围内打孔，孔径150mm，设计打孔深度100m，孔间距4.0m，每口井占地面积20㎡，根据总平面图纸，空地面积约算为28000㎡，理论可布置686口井。每6个孔为一组（局部因便于水平管敷设做相应调整）。考虑避让其他专业管线，如给排水管、电缆等，同时考虑管路热量损失、成孔困难、预留进出重型设备及车道位置等情况，暂按成孔率90%计算。由于埋管数量比较多，为便于检修，将换热孔分为多个分区，并设检修井。埋管区域地埋管水平干管埋深在地下1.8m以下（避开其他专业管线）。

（1）、设计夏季每米井深放热量为55w，冬季每米井深吸热量为45w；

（2）、夏季冷负荷3768kw，冬季热负荷为2919kw；

（3）、埋管长度68509.09米。

根据类似工程的勘察报告，徐州地区地下土壤平均温度在16.5℃左右。当冬季制热时地源侧运行工况为3～8℃，此工况一般不会结冰，但考虑系统常年吸取地下热量，或特殊寒冷天气年份时，吸热量增加将会导致土壤温度下降，有结冰的可能性，为确保运行的稳定性与可靠性，采用加入20%乙二醇溶液的办法，使凝结温度降至-10℃，即可保证使用效果又不增加很多投资。

说明：乙二醇的物理化学特性

成分：乙二醇95%，磷酸氢二钠3%，水3%

外观/物理性状：粉红色液体

蒸汽压力：2.2mm汞柱（20℃下）

蒸汽密度：1.0

水中的可溶性：可溶

比重：1.295(在16℃)

燃点：111℃

自燃温度：398℃（空气中）

稳定性：在正常的使用温度下，具有极好的热稳定性。

危险性：燃烧产物:燃烧后可产生碳、一氧化碳、二氧化碳及水。眼部接触会导致轻微瞬时的（永久的）眼部刺激，但对眼角膜无害。长期或重复多次的接触会导致皮肤轻微刺激，多次大量接触会导致皮肤损害。过度的接触会产生呼吸系统刺激。

无致癌性

处理措施：

应尽量避免泄露，如有泄露应立即切断循环水，通过控制循环液流动，降低污染扩散，如有泄露，应通过挖沟引入或用泵引入适当的容器中，用具有吸收能力的物质吸收残余物，并用水将污染孔径进行冲洗。

本设计采用两级分集水器，二级分集水器置于专设的检查井内，一级分集水器置于地源热泵机房内。分组的地埋管环路首先