【文章內(nèi)容簡介】 ） ，本設(shè)計方案確定為埋地換熱器與冷卻塔配合使用的混合土壤源熱泵系統(tǒng)，即地下埋管換熱器的設(shè)計以滿足冬季采暖為主，夏季則輔以冷卻塔作為補充，以滿足夏季的排熱要求。以冷卻塔作為補償?shù)幕旌鲜降卦礋岜孟到y(tǒng)現(xiàn)在國外已有廣泛的應(yīng)用，尤其適用于以夏季空調(diào)降溫為主（即冷負荷大于熱負荷）的南方氣候地區(qū)及大型公用辦公建筑。采用該系統(tǒng)有兩個優(yōu)勢：一是可以減少地下埋管的設(shè)計長度，從而大大節(jié)省整個系統(tǒng)的初投資（地下埋管與鉆孔費用） ；二是可以避免因夏冬季節(jié)土壤負荷不平衡（夏季向土壤中的排熱大于冬季的吸熱）而導(dǎo)致的埋管區(qū)域長期運行后土壤溫度逐年升高、熱泵進口溫度上升而導(dǎo)致熱泵性能日益惡化，從而可以提高機組運行效率，以達到節(jié)能的目的。在熱泵機組的選型上，考慮到機組的負荷率，我們決定選用兩臺歐鍇地源熱泵機組，一臺按空調(diào)設(shè)計熱負荷要求選型為LSSFBLGR770（1 號機組，制熱量為 557KW，制冷量為 769KW） ，另一臺則按夏季空調(diào)負荷要求，選型為 LSSFBLGR490（2 號機組，制熱量為 258KW，制冷量為490KW） ，以彌補機組 LSSFBLGR770 夏季制冷量的不足?；旌贤寥涝礋岜霉ぷ髟砘旌贤寥涝礋岜孟到y(tǒng)是一種由雙管路水系統(tǒng)連接起建筑物中的所有地源熱泵機組而構(gòu)成的封閉環(huán)路的中央空調(diào)系統(tǒng)。在冬季，地源熱泵系統(tǒng)通過埋在地下的封閉管道（稱為環(huán)路）從大地收集自然界的熱量，而后由環(huán)路中的循環(huán)水把熱量帶到室內(nèi)。再由裝在室內(nèi)的地源熱泵系統(tǒng)驅(qū)動的壓縮機和熱交換器把大地的能量集中，并以較高的溫度釋放到室內(nèi)。在夏季，此運行程序則相反，地源熱泵系統(tǒng)將從室內(nèi)抽出的多余熱量排入環(huán)路而為大地所吸收，使房屋得到供冷。尤如電冰箱那樣，從冰箱內(nèi)部抽出熱量并將它排出箱外使箱內(nèi)保持低溫。土壤源熱泵工作原理圖如下所示：xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計( 論文)用紙15 圖 11 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)原理圖熱熱 冷 冷熱熱 熱 冷冷夏 季熱 交 換 示 意 圖圖 12 熱交換示意 圖暖暖冷 暖 暖 暖暖暖熱 交 換 示 意 圖冬 季冷冷 空調(diào)系統(tǒng) 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則(1)、選擇空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點、符合變化情況與參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件與能源狀況等，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定；當(dāng)各空氣調(diào)節(jié)區(qū)熱濕負荷變化情況相似，宜采用集中控制，各空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫濕度波動不超過允許范圍時，可集中設(shè)置共用的全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。需分別控制各空氣調(diào)節(jié)區(qū)室內(nèi)參數(shù)時，宜采用變風(fēng)量或風(fēng)機盤管空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不宜采用末端再熱的全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；(2)、選擇的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能保證室內(nèi)要求的參數(shù)，即在設(shè)計條件下和運行條件下均能保證達到室內(nèi)溫度、相對濕度、凈化等要求。(3)、綜合考慮初投資和運行費用，系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟合理；(4)、盡量減少一個系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響；(5)、盡量減少風(fēng)管長度和風(fēng)管重疊，便于施工、管理和測試。(6)、各房間或區(qū)的設(shè)計參數(shù)值和熱濕比相接近污染物相同，可以劃分成一個全空氣系統(tǒng)。對于定風(fēng)量單風(fēng)道系統(tǒng)，還要求工作時間一致，負荷變化規(guī)律基本相同。 空調(diào)系統(tǒng)方案的比較全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)一般選用組合式空調(diào)器進行空氣處理，室內(nèi)負荷全部由處理過的空氣來負擔(dān)，系統(tǒng)處理空氣量大，所擔(dān)負的空調(diào)面積也較大。因此適用于建筑空間較高，面積較大，人員較多的房間，以及房間溫度和濕度要求較高，噪聲要求較嚴格的空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)的主要優(yōu)點為：1)使用壽命長,2)可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況解能運行調(diào)xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 用紙17節(jié),3)充分利用室外新風(fēng),減少與避免冷、熱抵消,減少冷凍機的運行時間。4)可以嚴格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度。5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和維修。其主要缺點為：1)空氣比熱、密度小,需空氣量多,風(fēng)道斷面積大,輸送耗能大。2)空調(diào)設(shè)備需集中布置在機房,機房面積較大,層高較高。3)除制冷及鍋爐設(shè)備外空氣處理機組和風(fēng)管造價均較高。4)送回風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜,布置困難。5)支風(fēng)管和風(fēng)口較多時不易均衡調(diào)節(jié)風(fēng)量,風(fēng)道要求保溫,影響造價。6)全空氣空調(diào)系統(tǒng)一個系統(tǒng)不宜供多個房間的空調(diào)。因為回風(fēng)系統(tǒng)可能造成房間之間空氣交叉污染，另外調(diào)節(jié)也比較困難。7)設(shè)備與風(fēng)管 的安裝工作量大,周 期長。風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)是目前應(yīng)用廣泛的一種空調(diào)系統(tǒng)，它由風(fēng)機盤管來承擔(dān)全部室內(nèi)負荷，單獨設(shè)新風(fēng)機組，向室內(nèi)補充所需新風(fēng)。因此，在空調(diào)房間較多，面積較小，各房間要求單獨調(diào)節(jié)，且建筑層高較高，房間溫濕度要求不嚴格的房間，宜采用風(fēng)機盤管家新風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點有：1)布置靈活，可以和集中處理的新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以單獨使用2)各空調(diào)房間互不干擾，可以獨立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時根據(jù)需要開停機組,節(jié)省運行費用，靈活性大，節(jié)能效果好3)與集中式空調(diào)相比不需回風(fēng)管道，節(jié)約建筑空間4)機組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格化程度高，便于用戶選擇和安裝5)只需新風(fēng)空調(diào)機房，機房面積小6)使用季節(jié)長7)各房間之間不會互相污染xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 用紙18其缺點為：1)對機組制作要求高，則維修工作量很大2)機組剩余壓頭小室內(nèi)氣流分布受限制3)分散布置敷設(shè)各中管線較麻煩，維修管理不方便4)無法實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)5)水系統(tǒng)復(fù)雜，易漏水6)過濾性能差 空 調(diào)系統(tǒng)方案的確定：本次設(shè)計中的建筑主要房間為辦公室、宿舍和包廂等，大多面積較小，且各房間互不連通，應(yīng)使所選空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各個房間的獨立控制，綜合考慮各方面因素，確定選用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。在房間內(nèi)布置吊頂?shù)娘L(fēng)機盤管，采用暗裝的形式?？紤]到一層、二層大堂，餐廳的附近沒有合適機房，故采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 用紙19第 2 章 空調(diào)系統(tǒng)負荷計算 室內(nèi)外空氣的空調(diào)設(shè)計參數(shù)室外氣象參數(shù)：東經(jīng) 北緯 夏季參數(shù) 夏季大氣壓 pa 空調(diào)室外干球溫度 通風(fēng)室外干球溫度 空調(diào)室外濕球溫度 186。C 空調(diào)室外日平均溫度 186。C 室外平均風(fēng)速 冬季參數(shù) 冬季大氣壓 冬季室外供暖計算干球溫度 186。C 冬季通風(fēng)計算溫度 186。C 冬季室外空調(diào)計算干球溫度 186。C 空調(diào)相對濕度 室外平均風(fēng)速 最多風(fēng)向平均風(fēng)速 m/s地表面溫度 地表面平均溫度 186。C 地表面最冷月平均溫度 186。C 地表面最熱月平均溫度 186。C 室內(nèi)空氣設(shè)計參數(shù) 表 21 設(shè)計參數(shù)表xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 用紙20 房間功能 夏季 冬季 新風(fēng)量 噪聲級 溫度/ 0C 相對濕度/% 溫度/ 0C 相對濕度/% /m 3/ H /dBA客房 25 55 20 50 30 45餐廳 25 50 18 50 30 45健身、棋牌 25 55 19 50 30 45大廳、走道 25 65 16 50 20 45辦公室 25 55 20 45 30 45理發(fā)、美容 25 55 18 50 30 45休息區(qū) 25 65 20 50 20 45小賣部 25 65 18 50 20 50 冷負荷計算空調(diào)冷負荷的計算方法很多，目前應(yīng)用較多的是冷負荷系數(shù)法和諧波反應(yīng)法。本次設(shè)計采用冷負荷系數(shù)法。冷負荷的構(gòu)成：（1）圍護結(jié)構(gòu)冷負荷，包括外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負荷；內(nèi)墻及內(nèi)樓板由于溫差傳熱引起的冷負荷，可視作穩(wěn)定傳熱；外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷；透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷。（2）室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷，包括設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負荷；照明散熱形成的冷負荷；人體散熱形成的冷負荷。 圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的瞬時冷負荷 CLτ （CL 代表冷負荷，單位為 W，角標 τ 代表計算的時刻） ，可用下列公式逐時計算： （2—1）1,()NCLKAt????式中 A—外墻或屋面的計算面積，查土建資料計算xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 用紙21 —墻或屋面的傳熱系數(shù)，詳見參考文獻[1]。K —室內(nèi)設(shè)計溫度Nt —外墻或屋面的冷負荷計算溫度逐時值，可在參考文獻【1】中查取，1,?并對所設(shè)計的地點查修正值 td加以修正。修正系數(shù)可從參考文獻【8】中查取 外窗玻璃瞬變傳熱引起的冷負荷 在室內(nèi)外溫差作用下，外窗玻璃瞬變傳熱引起的瞬時冷負荷，可按下列公式逐時計算 （2—2）1,()NCLKAt????式中 A—窗口面積—玻璃窗冷負荷計算溫度逐時值1,t?—窗玻璃的傳熱系數(shù)K 透過玻璃窗進入的日射得熱引起的冷負荷透過無外遮陽玻璃窗的日射得熱引起的房間瞬時冷負荷按下式計算： （2—3）,max()JsnCLADCL? ??式中 —外窗窗口面積，A—窗的有效面積系數(shù)， —夏季 1 m178。窗玻璃最大日射得熱量 a ,axJ，W/m178?？砂丛O(shè)計地所處緯度帶和窗的朝向，采用日射得熱量的最大值計算，是考慮最不利情況—窗玻璃的遮擋系數(shù)， sC—窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)， n—冷負荷系數(shù)，反映日射得熱與形成的冷負荷的轉(zhuǎn)化關(guān)系。按設(shè)計地位()L?于北區(qū)還是南區(qū)（以北緯 27186。30180。劃線） ，有無內(nèi)遮陽和窗的朝向，各鐘點相應(yīng)的冷負荷系數(shù)逐時值。以上各系數(shù)可由參考文獻【1】查取。 內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)引起的冷負荷xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 用紙22通過空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負荷 （2—4）.()lsnCLKFt??式中：K—傳熱系數(shù)， ；F—傳熱面積。 2m；lst—鄰室計算平均溫度，℃, lswplstt???；wp—夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度,℃；lst?—鄰室計算平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度的差值，查參考文獻【1】表 246，℃；nt—夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算溫度,℃。 人體散熱形成的冷負荷人體散熱量中，一般情況下輻射成分占 40%，對流成分占 20%，其余 40%為隨汗液蒸發(fā)散出的潛熱。人體散熱量中的潛熱成分及顯熱中的對流成分可構(gòu)成瞬時冷負荷，而顯熱中的輻射成分則形成滯后負荷。因此，需分別計算人體顯熱散熱引起的冷負荷和人體潛熱散熱引起的冷負荷，并且應(yīng)引入冷負荷系數(shù)來計算人體顯熱散熱引起的冷負荷。（1）人體顯熱散熱引起的冷負荷。其計算公式如下： （2—5）,sLCqmn??式中 —一個成年男子的顯熱散熱量（W）sq —房間額定人數(shù) —群集系數(shù)n —人體顯熱散熱冷負荷系數(shù),LC?（2） ．人體潛熱散熱引起的冷負荷。其計算公式如下： xxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 用紙23 ,qLCmn?? （2—6）式中 —一個成年男子的潛熱散熱量（W） —房間的額定人數(shù) —群集系數(shù)n 燈光照明形成的冷負荷室內(nèi)照明設(shè)備的散熱是穩(wěn)定得熱，他由輻射和對流兩種成分組成。對流成分構(gòu)成瞬時冷負荷，輻射成分形成滯后。在一般情況下，可近似認為照明設(shè)備的散熱量與其形成的冷負荷相等，即 CL≈W。不同燈具的照明散熱量的計算式為 白熾燈 W=1000NC LQ （2—7）