【文章內容簡介】 要求。對壓差相差懸殊的高阻力環(huán)路，應設置二次循環(huán)泵。各環(huán)路應設置平衡閥或分流三通等平衡裝置。一般情況下如管道豎井面積允許時，應盡量采用管道豎向同程式，這樣的設計易于保持環(huán)路的水力穩(wěn)定性；但初投資會有所增加。這次設計中的管道系統(tǒng)比較簡單，為了節(jié)約成本，采用了異程系統(tǒng)，設計中各層支路間的壓力平衡可以用平衡閥來進行自動調節(jié)。 風管的設計及計算 風機盤管系統(tǒng)的水力計算首先根據(jù)冷負荷來確定管道的流量，G=kg/s，然后根據(jù)冷凍水流量,查表53(P86) [流量與管徑關系]根據(jù)流量來選擇管徑,選用管道，由v=4q/(πd)求出流速。由樣本可知，各支管配管管徑為DN20。圖51 冷水供回管線連接示意圖表5－1 冷凍水供回水管路管徑選擇管段編號流量( kg/h)管徑（mm)流速（m/s）管長（m）比摩阻（Pa/m）沿程阻力（Pa）C561925C4139432C3201340C1422450C2619251C484363B1452325B1361925B12114232B1195325B9209540B1095325B4304850B895325B795325B661925201B5190632B3252540B1557363B21258251B683163A752325A6129832A5182140A4307950A3114232A1422163A21258251A547963 管道的防腐與保溫冷水系統(tǒng)所有供水管和回水管都應保溫，且在敷保溫層前，先刷紅丹防銹漆兩道。為隔輻射熱，保溫材料表面應用帶網(wǎng)格線鋁箔貼面。制冷機房或戶外的冷水管道在保溫后應外包保護層，即包裹油氈玻璃絲布或涂抹石棉水泥保護殼。注意，采用玻璃棉或礦渣棉制的管殼保溫時，只宜使用油氈玻璃絲布作保護層。冷水管保溫層厚度可參考表52選用。表52保溫層厚度選用參考表冷水管公稱直徑DN（mm）≤32 40～65 80～150 200～300 ＞300保溫層厚度（mm）聚苯乙烯40～45 45～50 55～60 60～65 70玻璃棉35 40 45 50 50發(fā)泡橡膠6 9 9 9 9 冷凝水排放系統(tǒng)設計 冷凝水管布置當空調器鄰近處有下水管或地溝時，可用冷凝水管將空調器接水盤所接的凝結水排放至鄰近的下水管中或地溝中。若相鄰的多臺空調器距下水管或地溝較遠，需用冷凝水管將各臺空調器的冷凝水支管和下水管或地溝連接起來。 冷凝水管管徑的確定 直接和空調器接水盤連接的冷凝水支管的管徑應與接水盤皆管管徑一致。冷凝干管的管徑可依據(jù)與該管段連接的空調器的總冷量按表44建議值選定。表54 冷凝水干管管徑選擇干管承擔冷量∕KW干管公稱直徑DN∕mm干管承擔冷量∕KW干管公稱直徑DN∕mm≤7～～100101～17620253240177～598599～10551056～15125080100 冷凝水管保溫所有冷凝水管（無論是水平還是立管）都應保溫，以防冷凝水管溫度低于局部空氣露點溫度時，其表面結露滴水。采用帶有網(wǎng)格線鋁箔貼面的玻璃棉保溫時，保溫層厚度可取25mm。6 空調風系統(tǒng)的設計計算 送風口和回風口的型式 送風口 在風機盤管加新風系統(tǒng)中，采用側送風，用百葉型送風口。 回風口 回風口附近氣流速度衰減迅速，對室內氣流的影響不大，因而回風口的構造比較簡單，類型也不多，多采用固定百葉型，并要有調節(jié)風量的裝置。回風口的吸風速度：回風口位于房間上部時，～；回風口位于房間下部時，若不靠近人經(jīng)常停留的地點，～，若靠近人經(jīng)常停留的地點，～；若用于走廊回風，～。 風管設計及計算 風管設計規(guī)范表61 空調系統(tǒng)中的空氣流速 風速部位推薦風速最大風速居住公共居住公共主風道～5～4～6～8水平支風道3～～44～垂直支風道3～～44～6送風口1～2～2～33～5根據(jù)給定風量和選定流速，計算管道斷面尺寸ab(或管徑D)，并使其符合通風管道的統(tǒng)一規(guī)格。再用規(guī)格化了的斷面尺寸及風量，算出風道內實際流速。根據(jù)風量L或實際流速V和斷面當量直徑D，查圖得到單位長度摩擦阻力Rm。 風道管徑的確定圖61地下室新風管道示意圖表62管段參數(shù)管段長度m尺寸mmmm實際流速m/s摩擦阻力Pa局部阻力Paa—1500100a—220075a—38555a—48555a—5375100a—6275100a—720075a—815055a—98555阻力校核：最不利環(huán)路總阻力=70符合要求。圖62一層新風管道示意圖表63管段參數(shù)管段長度m尺寸mmmm實際流速m/s摩擦阻力Pa局部阻力Pab—1500100b—220075b—38555b—48555b—5375100b—625075b—720075b—88555b—98555阻力校核：最不利環(huán)路總阻力=70符合要求。圖63二層新風管道示意圖表64管段參數(shù)管段長度m尺寸mmmm實際流速m/s摩擦阻力Pa局部阻力Pac—1275100c—28555c—38555c—425075c—58555c—620075c—78555c—88555阻力校核：最不利環(huán)路總阻力=110符合要求。7 地埋管換熱系統(tǒng)設計土壤是熱泵良好的熱源，并有一定程度的蓄能作用，夏儲冬用達到能量平衡。按照土壤多維不穩(wěn)定傳熱特性，土壤的熱物性參數(shù)隨著地理位置、地質條件、季節(jié)變化而異，因此計算設計地埋管換熱系統(tǒng)應因地制宜。 地埋管換熱系統(tǒng)設計步驟本工程采用豎直地埋管換熱系統(tǒng)，按照國標GB503662005《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》要求及國際地源熱泵協(xié)會慣例，其設計步驟如下：1. 收集項目地相關地質資料和建筑物資料；2. 根據(jù)建筑物負荷和地質狀況確定室外換熱系統(tǒng)換熱方式；3. 根據(jù)建筑物負荷情況和設備選型情況計算全系統(tǒng)最大釋熱量和最大吸熱量；4. 進行工程地質勘察，測定土壤熱物性并根據(jù)測試結果進行地埋管長度計算；5. 通過模擬運行軟件進行模擬運算，觀察在全周期內巖土熱量是否平衡，溫度 是否有較大變化。如出入較大需重新計算地埋管長度；6. 根據(jù)循環(huán)液種類、水井深度和系統(tǒng)的管道布置及長度進行水力計算；7. 循環(huán)水泵及其它輔助設備的選型、設計；8. 根據(jù)系統(tǒng)形式進行自動控制系統(tǒng)設計。 地質材料分析本工程位于上海長寧區(qū)，根據(jù)我公司以往案例經(jīng)驗及對周邊建筑物的工程地質了解上海地區(qū)80米土壤垂直分布基本上可劃分為4層：粘土層、淤泥層、粉質粘土層和粉沙層。該地區(qū)土層較軟且厚度大，濕度以濕、飽和為主，含水層主要為第四系孔隙承壓水層，如在粉砂、礫砂，中砂層，水質為淡水。 W/。1. ，；2. 本工程地下?lián)Q熱器設計夏季制冷進出水為30/35℃，冬季制熱進出水為15/10℃；采用豎直地埋管形式。 地埋管計算步驟 建筑物冷熱負荷及冬夏季地下?lián)Q熱量計算 建筑物冷熱負荷計算與常規(guī)空調系統(tǒng)冷熱負荷計算方法相同，可參考有關空調系統(tǒng)設計手冊，在此不再贅述。 冬夏季地下?lián)Q熱量分別是指夏季向土壤排放的熱量和冬季從土壤吸收的熱量。可以由下述公式計算： 式中Q1 —夏季向土壤排放的熱量，kW Q1—夏季設計總冷負荷，kW Q2＇—冬季從土壤吸收的熱量，kW Q2—冬季設計總熱負荷，COP1—設計工況下水源熱泵機組的制冷系數(shù) COP2—設計工況下水源熱泵機組的供熱系數(shù)一般地，水源熱泵機組的產(chǎn)品樣本中都給出不同進出水溫度下的制冷量、制熱量以及制冷系數(shù)、供熱系數(shù)，計算時應從樣本中選用設計工況下的 COPCOP2 。根據(jù)空調負荷Q1=，Q2=，COP1=，COP2=，得出Q1＇=， Q2＇=。 垂直地埋管換熱器的設計計算垂直地埋管換熱器的設計計算垂直地埋管換熱器的設計計算宜按以下方法進行計算。垂直地埋管換熱器計算的基礎是單個鉆孔的傳熱分析。在多個鉆孔的情況下，可在單孔的基礎上運用疊加原理加以擴展。流體至管道內壁的對流換熱熱阻U形埋管的管壁熱阻 鉆孔封井材料的熱阻 地層熱阻，即從孔壁到無窮遠處的熱阻由N個平行鉆孔（U型管）組成集群的地熱換熱器的地層熱阻短期連續(xù)脈沖負荷引起的附加熱阻對于時間很長的情況，考慮深度方向的傳熱為穩(wěn)定狀態(tài)下的地層熱阻可用于確定垂直地埋管換熱器長度的工程設計計算公式為制冷工況供熱工況運行份額是考慮熱泵間歇運行的影響，供熱運行份額Fh＝一個供熱季中熱泵的運行小時數(shù)/（一個供熱季天數(shù)24）制冷運行份額Fc＝一個制冷季中熱泵的運行小時數(shù)/（一個制冷季天數(shù)24）或當運行時間τ取作一個月時供熱運行份額Fh＝最冷月份運行小時數(shù)/（最冷月份天數(shù)24）制冷運行份額Fc＝最熱月份運行小時數(shù)/（最熱月份天數(shù)24）式中： 下標c,h 分別表示制冷工況和供熱工況。L地熱換熱器所需的鉆井總長度（m）；Qc, Qh —分別是熱泵的額定冷熱負荷（kW）； COP—熱泵的性能系數(shù)，由熱泵生產(chǎn)廠家提供；H—流體至管道內壁的對流換熱系數(shù)（W/m2 ℃）；rb—鉆孔的半徑，（m）；ks 和a—地層的平均導熱系數(shù)（W/）和熱擴散率m2/s；τ—運行時間，s；xI：—第i個鉆孔與所考慮的鉆孔之間的距離，（m）；τp（s）— 短期脈沖負荷連續(xù)運行的時間，例如8小時；di—U形埋管的內徑，（m）；do—U形埋管的外徑，（m）；db—鉆孔的直徑，（m）；de—U形埋管的當量直徑 ；kp—U型管導熱系數(shù)，（W/）；kb—灌漿材料導熱系數(shù)，（W/）；H—鉆孔深度，（m）；I— 指數(shù)積分： t∞—地熱換熱器中循環(huán)液的設計平均溫度通?？蛇x為tmax=37℃，tmin= 2～5 ℃。這兩個溫度的選取將影響地熱換熱器的設計長度，同時影響地源熱泵系統(tǒng)的在運行時的性能系數(shù)。表71 幾種典型土壤和巖石的熱物性 k導熱系數(shù)W/（mK）a擴散率10－6 m2/sρ 密度kg/m3c熱容量 kJ/（kgK）花崗巖3333大理石2917致密濕土2183致密干土2083輕質濕土1667輕質干土1500 地埋管壓力損失計算地埋管壓力損失宜按以下方法進行計算。1 確定流量G（m3/h），公稱直徑和流體特性。2 根據(jù)公