【正文】 地能熱泵系統(tǒng)在北美和歐洲都應(yīng)用的比較普及 ， 根據(jù)國(guó)際地?zé)崧?lián)合會(huì) （ The geothermal heat pump consortium ） 的統(tǒng)計(jì) ， 到 2020 年底 ， 采用地能熱泵技術(shù)制冷供熱的建筑面積美國(guó)為 3720 萬(wàn)平方米 ， 瑞典為 2020 萬(wàn)平米 ， 德國(guó)為 560 萬(wàn)平米 ，加拿大為 435 萬(wàn)平米。隨著新材料和新工藝的開(kāi)發(fā)，將來(lái)的地源熱泵系統(tǒng)可能將熱泵的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與地上散熱系統(tǒng)一體化，使采熱和傳熱的效率更高。綜合利用低 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 3 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 品位熱能、高效率利用熱能、簡(jiǎn)單化和一體化的地源熱泵系統(tǒng)等都是目前地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)的前沿課題。其中， 1998年重慶建工學(xué)院建設(shè)了包括淺埋豎管換熱器和水平埋管換熱器在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置； 1998年青島建工學(xué)院建設(shè)了聚乙烯垂直地源熱泵裝置；1998年湖南大學(xué)建設(shè)了水平埋管地源熱泵實(shí)驗(yàn)裝置； 1999年 同濟(jì)大學(xué)建設(shè)了垂直地源熱泵裝置等。 1995年，中國(guó)國(guó)家科技部與美國(guó)能源部共同簽署了《中華人民共和國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和美利堅(jiān)合眾國(guó)能源部效率和可再生能源技術(shù)的發(fā)展與利用領(lǐng)域合作協(xié)議書(shū)》，并于 1997年又簽署了該合作協(xié) 議書(shū)的附件六 《中華人民共和國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)與美利堅(jiān)合眾國(guó)能源部地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用的合作協(xié)議書(shū)》。由于中國(guó)空調(diào)技術(shù)應(yīng)用較晚，地源熱泵作為傳統(tǒng)空調(diào)的一個(gè)分枝，對(duì)大多數(shù)人說(shuō)，確實(shí)較為陌生。雖然也采用制冷劑， 但比常規(guī)空調(diào)裝置減少 25％的充灌量。 地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是利用水與地源 (地下水、土壤或地表水 )進(jìn)行冷熱交換來(lái)作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地源中的熱量“取”出來(lái)，供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地源為“熱泵”；夏季把室內(nèi)熱量“取”出來(lái)，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地源為“冷源”。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地源，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽(yáng)能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。 vertical groundcoupled borehole。主臥式采用了低溫水地板輻射供暖系統(tǒng)。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) １ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 摘 要 該別墅系一棟集文化娛樂(lè)，辦公，客房等一體的多功能綜合別墅。地源熱泵地下?lián)Q熱器采用 U 型豎埋管地下?lián)Q熱器 。 groundsource heat pump。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源 (通常小于 400 米深 )作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，使得地源也成為清潔的可再生能源一種形式。 地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少 40％以上，與常規(guī)電供暖相比，相當(dāng)于減少 70％以上，如果結(jié)合其他節(jié)能措施減排會(huì)更明顯。 20 世紀(jì) 70 年代，出現(xiàn)能源危機(jī)，地源熱泵系統(tǒng)的工程應(yīng)用形成高潮，技術(shù)日趨成熟。20世紀(jì) 90年代以后，由于受?chē)?guó)際大環(huán)境的影響以及地源熱泵自身所具備的節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，這項(xiàng)技術(shù)日益受到人們的重視，越來(lái)越多的技術(shù)人員開(kāi)始投身于此項(xiàng)研究。該領(lǐng)域的一個(gè)里程碑，從這一年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)數(shù)家大學(xué)紛紛建立了地源熱泵的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 地源熱泵發(fā)展趨勢(shì) 地源熱泵與中央空調(diào)相連接的供熱／制冷系統(tǒng)是目前的發(fā)展趨勢(shì)。 (2) 一體化趨勢(shì)。因此，充分利用建筑物 的空間和周邊的自然環(huán)境和自然能源，因地制宜地設(shè)計(jì)、制造和配套安裝相應(yīng)的地源熱泵系統(tǒng)也將是一個(gè)發(fā)展方向。在美國(guó)，政府投入很多的力量來(lái)支持地能熱泵系統(tǒng)的推廣，政府和學(xué)校經(jīng)過(guò)多年的努力，建立了全國(guó)各地地質(zhì)參數(shù)資料庫(kù)，并在各州確立了經(jīng)過(guò)認(rèn)可的地能熱泵推薦的工程商， ASHERE 也針對(duì)系統(tǒng)特殊要求在機(jī)組設(shè)計(jì)上建立了標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)政府支持在大地?fù)Q熱器設(shè)計(jì)以及工程施工方面的研究，而在不同的州，又有各自的政策來(lái)鼓勵(lì)地能熱泵系統(tǒng)的推廣，如專門(mén)的補(bǔ)貼、政府推廣網(wǎng)站等。 在歐洲，由于環(huán)保和節(jié)能的要求，目前，在歐洲，地能熱泵系統(tǒng)在供熱方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度看，歐洲多采用水系統(tǒng)，歐洲的水水熱泵機(jī)組更多偏重于制熱，但沒(méi)有專門(mén)的地能熱泵機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)和專門(mén)的地能熱泵設(shè)備制造商。同時(shí)我們也要注意到，我國(guó)城市的建設(shè)步伐正在加快，每年城鎮(zhèn)新建住宅 ?；ㄙM(fèi)用是地源熱泵最主要的成本增加部分。目前居民對(duì)空氣污染的關(guān)注程度越來(lái)越高，城市 (包括室內(nèi) )對(duì)人們生活以及身體的影響 日益受到重視，在碰到身體不適的時(shí)候，很多居民開(kāi)始考慮空氣因素的影響。為了徹底整治環(huán)境，減少溫室氣體排放，我國(guó)政府正在規(guī)劃改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。與此同時(shí)由于廠家密封制劑。 3) 能夠緩解能源緊張問(wèn)題。我國(guó)建筑耗能約占總耗能的 25％，其中供熱采暖能耗約占一半。 4) 受到國(guó)家相關(guān)政策的支持。自從我國(guó)實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》后，提高了建筑隔熱保溫性能，降低了建筑采暖能耗，結(jié)果是大幅度降低了地源熱泵采暖方式的年運(yùn)行費(fèi)用，增加了地源熱泵與集中供熱采暖方式的競(jìng)爭(zhēng)能力。為了鼓勵(lì)用戶采用地源熱泵系統(tǒng)，我國(guó)可以提供鼓勵(lì)性補(bǔ)貼和資助給購(gòu)買(mǎi)地源熱泵系統(tǒng)的用戶，或者采用調(diào)整能源價(jià)格的方法，使能源價(jià)格合理化，給予這些用戶一些實(shí)惠，鼓勵(lì)人們采用地源熱泵系統(tǒng)。但可以相信，地?zé)崮芫哂袕V泛的應(yīng)用前景，在不久的將來(lái)，地?zé)崮軐⒃谑澜缒茉蠢媒Y(jié)構(gòu)中占有更大的份額。 該建筑物主要平面呈矩形。主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)作法： ①外墻：地上各層墻體為 240 磚墻（《?？罚?。 地源熱泵 （ Groundsource heat pump） 是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于 400 米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的 高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。冬天，通過(guò)熱泵將大地中的低位熱能提高品味對(duì)建筑供暖，同時(shí)存儲(chǔ)冷量，以備夏用；夏季，通過(guò)熱泵將建筑內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，對(duì)建筑進(jìn)行供冷，同時(shí)存儲(chǔ)熱量，以備冬用。 空氣處理方案與設(shè)備選擇 此次設(shè)計(jì)室內(nèi)部分采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，末端設(shè)備為風(fēng)機(jī)盤(pán)管 。 系統(tǒng)劃分與氣流組織 為了盡量減少風(fēng)管占用建筑空間，在各層單獨(dú)設(shè)置新風(fēng)機(jī)組。在地下的酒吧設(shè)置一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組，吊裝該房間的中間。風(fēng)機(jī)盤(pán)管及新風(fēng)機(jī)冷熱供回水管道，凝結(jié)水管道不需保溫，保溫材料采用聚乙烯發(fā)泡，保溫厚度為：供回水管 25mm，新風(fēng)管道需做保溫，保溫材料選擇用 13mm 厚 PEF塑料板，所有縫隙均要求用專用膠水粘結(jié)嚴(yán)密，不得存在漏氣現(xiàn) 象。在啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)水泵，一定時(shí)間延遲后啟動(dòng)主機(jī)和風(fēng)機(jī)，停機(jī)則相反。 pad KKttt ???? )(39。1CLs CnQCL ??? 1CLE CQCL ?? 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 13 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 式中： EQ —設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量， W； CLC —設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，分別可由[8]表 45 和 [8]表 46 中查出有罩和無(wú)罩情況下的逐時(shí)值；如果空調(diào)供冷系統(tǒng)不連續(xù)運(yùn) 行，則 CLC =。其計(jì)算結(jié)果如下 )( nls ttFKCL ???? 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 15 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 酒吧冷負(fù)荷05001000150020202500300035001 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23時(shí)間負(fù)荷 圖 3－ 1 酒吧房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖 客廳冷負(fù)荷0500100015002020250030003500400045001 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23時(shí)間負(fù)荷 圖 3－ 2 客廳房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖 餐廳冷負(fù)荷0100020203000400050001 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23時(shí)間負(fù)荷 圖 3－ 3 餐廳房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 16 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 臥一冷負(fù)荷05001000150020202500300035001 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23時(shí)間負(fù)荷 圖 3－ 4 臥室一房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖 臥二冷負(fù)荷050010001500202025001 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23時(shí)間負(fù)荷 圖 3－ 5 臥室二房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖 臥三冷負(fù)荷0100020203000400050001 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23時(shí)間負(fù)荷 圖 3－ 6 臥室三房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 17 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 未命名房間冷負(fù)荷05001000150020201 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23時(shí)間負(fù)荷 圖 3－ 7 未命名房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖 各房間冷負(fù)荷匯總 表 3－ 2 冷負(fù)荷匯總 房間號(hào) 設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度 /℃ 最大負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)刻 /h 最大冷負(fù)荷 /W 酒吧 26 0 2879 客廳 26 17 3866 餐廳 26 19 4012 臥一 26 16 3042 臥二 26 7 2144 臥三 26 16 4181 未命名 26 22 1775 熱負(fù)荷計(jì)算 熱負(fù)荷計(jì)算說(shuō)明 (1) 通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計(jì)算公式 式中： jQ —基本耗熱量； K—傳熱系數(shù)； F—傳熱面積； nt —室內(nèi)空氣計(jì)算溫度； wt —室外供暖計(jì)算溫度； ?)( wnj ttKFQ ?? 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 18 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊