【正文】 積為223,則=112L,選用一個有效容積為150L的方型膨脹水箱，其規(guī)格為500600700。8. 地下埋管設計與計算 確定地下?lián)Q熱器的埋管形式地源熱泵技術的關鍵是地下?lián)Q熱器的設計,地下?lián)Q熱器設計是整個設計的重點，也是本系統(tǒng)有別于其他系統(tǒng)之所在。地下埋管換熱器是地源熱泵系統(tǒng)的關鍵組成部分，其選擇的形式是否合理，設計的是否正確，將關系到整個地源熱泵系統(tǒng)能否滿足要求和正常使用及系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性[16]。目前地源熱泵地下埋管換熱器的埋管形式主要有兩種，豎直埋管和水平埋管。這兩種埋管型式各有自身的特點和應用環(huán)境,選用哪種方式主要取決于場地大小，當?shù)貛r土類型及挖掘成本。由于水平管埋深較淺，其埋管換熱器性能不如垂直埋管，而且施工時，占用場地大，淺埋水平管受地面溫度影響大，因此適用于單季使用的情況（如歐洲只用于冬季供暖和生活熱水供應），對冬夏冷暖聯(lián)供系統(tǒng)使用者很少[33]。而且對垂直埋管系統(tǒng), 在中國采用豎直埋管更顯示出其優(yōu)越性：節(jié)約用地面積，換熱性能好 ,所以這里準備采用垂直埋管系統(tǒng)。在各種豎直埋管換熱器中，目前應用最為廣泛的是單U型管[14]。所以，本次設計采用的是豎直單U型管地下?lián)Q熱器。同時，為保持各環(huán)路之間的水力平衡,采用同程式系統(tǒng)。 確定管路連接方式地下?lián)Q熱器管路連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。采用何種方式，主要取決于安裝成本及運行費用。對豎直埋管系統(tǒng)，并聯(lián)方式的初投資及運行費均較經(jīng)濟。故本設計的地下?lián)Q熱器采用U型管并聯(lián)系統(tǒng)。 選擇地下?lián)Q熱器管材及豎埋管直徑選擇管子直徑大小時應從兩方面考慮：管徑大，能減少循環(huán)泵能耗。管徑小，能使管內流體處于紊流區(qū)，這樣流體與管內壁間的換熱效果好。目前國外廣泛采用高密度聚乙烯作為地下?lián)Q熱器的管材,管徑(內徑) 通常為20～40 mm,而國內大多采用國產(chǎn)高密度聚乙烯管材。本設計中地下埋管均采用國產(chǎn)HDPE高密度聚乙烯管材，豎埋管選用管徑為DN20的管道[14]。 地下?lián)Q熱器尺寸的確定及布置 確定地下?lián)Q熱器型號地源熱泵機組所承擔的負荷由室內負荷和新風負荷組成，（《住宅建筑空調負荷計算中同時使用系數(shù)的確定》列出資料是：當住戶〈100戶時，；當戶數(shù)為100～150戶時， ～；當戶數(shù)為150～〉，安全裕量取10％。表8－1 地源熱泵所需負荷室內負荷新風負荷總負荷修正后負荷負荷（KW）故選用一臺美意的型號為MSR—J130的小型水—水地源熱泵機組作為冷熱源(制冷量，制熱量，具體參數(shù)見下表)：表8－2 地源熱泵機組參數(shù)地源熱泵MSR—J130制冷量KW制熱量KW輸入功率KW電源 380V /3N50HZ制冷劑K g冷凝器型式同軸套管式換熱器水流量水壓降kPa蒸發(fā)器管徑in2型式同軸套管式換熱器水流量t/h水壓降kpa外形尺寸管徑in2長Mm1168寬Mm1092高Mm1686重量Kg309注：制冷工況：冷凍水進/出溫度：12℃/7℃；冷卻水進/出溫度20℃/25℃ 制熱工況：冷凍水進/出溫度：16℃/9℃；冷卻水進/出溫度40℃/45℃ 確定地下?lián)Q熱器換熱量夏季與冬季地下?lián)Q熱器的換熱量可分別根據(jù)以下計算式確定: 式中Q為熱泵機組制冷量,kW。 Q為熱泵機組制熱量,kW。 COP , COP 分別為熱泵機組制冷、制熱時的性能系數(shù)夏季， 冬季， 其中：――所選設備的制冷量，單位KW；――所選設備的制熱量, 單位 KW；從計算結果可以看出，夏季地下?lián)Q熱器的換熱量遠大于冬季，因此設計時以滿足夏季換熱量為準，計算鉆孔總長度。 確定鉆孔總長度，孔深及孔數(shù)地下?lián)Q熱器的長度與地質、地溫參數(shù)及進入熱泵機組的水溫有關。在缺乏具體數(shù)據(jù)時,可依據(jù)國內外實際工程經(jīng)驗,按每m 管長換熱量35～55 W來確定,參考武漢一些實際工程,取單位管長換熱量為38 W/ m ,則地下?lián)Q熱器所需長度L 為: ＝ 按埋設深度不同分為淺埋（≤30m）、中埋（31～80m）和深埋（80m）,對豎直U型管，一般為中埋，若取埋深為60m,則需打9個圓孔。實際上打9個孔的話。對于豎埋管，考慮一定的水平間距，盡量減少各埋管單元之間溫度場的相互影響。短時間和間歇運行的換熱管間距為1．5m較適合，長時間連續(xù)運行的間距為3m較適合，所以這里取孔間距為3m，采用鉆孔過程產(chǎn)生的泥漿回填。 地下?lián)Q熱器阻力計算圖8－1 地下埋管平面圖地下?lián)Q熱器阻力包括沿程阻力和局部阻力。埋管進出口集管采用直徑較大的管子,流速大小按以下原則選取:對于內徑小于50 mm 的管子,管內流速應在0. 6m/ s～1. 2 m/ s 范圍內。對于內徑大于50 mm 的管子,管內流速應小于1. 8 m/ s。但其中高密度聚乙烯管材的Rm無法直接查到,可按下式計算式中　ρ為水密度,kg/ m。μ為水黏度,kg/ (ms)地下?lián)Q熱器阻力按圖71中的1～9 環(huán)路計算。水的密度與黏度取23 ℃時的值,即ρ= kg/ m ,μ=10 kg/ (ms)。 首先確定管中的流速，由下式n=式中n 為鉆孔數(shù)。 W 為機組水流量,L/ s。 為豎埋管管內流速,m/ s , 為豎埋管管內徑,mm?？傻霉苤械牧魉贋?=首先可以確定6管段的管徑為DN20,可以由上式求出其流速，就能得出其流量，然后就能求出其它管段的流量，再由流量和流速來確定其它管段的管徑。表8－1 冷卻水管路管徑管段編號流量管徑流速長度　(m179。/h)(mm)(m/s)(m)1 50 2 40 3 32 4 25 5 20 6 20 7 32 8 40 9 50 10 25 11 20 12 20 注：上表為其中的一個并聯(lián)環(huán)路的管徑列表，另外兩個并聯(lián)環(huán)路的管徑與此環(huán)路的管徑相同，故不再重復計算。表8－2 冷卻水最不利環(huán)路沿程阻力計算管段管徑DN流量Q流速ν比摩阻Rm長度l　mmm/hm/spa/mmpa150 230 1959 240 333 998 332 285 942 續(xù)表72425 453 1360 520 389 46367 620 389 389 732 285 970 840 333 998 950 230 968 表8－2 冷卻水最不利環(huán)路局部阻力計算管段編號流速動壓局部阻力名稱局部阻局部阻力(m/s)(Pa)力系數(shù)(Pa)1561閘閥，直流三通，彎頭2,673 2620直流三通62 3378直流三通，彎頭1151 4451分流三通1451 5275彎頭2220 6275合流三通413 7378合流三通，彎頭1681 8620合流三通9299561閘閥280 地下?lián)Q熱器環(huán)路水泵選型水泵選型所依據(jù)的流量W和揚程R確定如下： 式中：――設計最大流量；――附加因數(shù)，；――水系統(tǒng)總的沿程阻力；――總的局部阻力；――設備壓力損失；經(jīng)計算, 冷卻水最不利環(huán)路的沿程阻力、局部阻力分別為54950 Pa , 3861 Pa , kPa。所以水泵所需流量W ,。根據(jù)計算結果,選用了1 臺型號為ISW 32100(I)的單級臥式離心泵, , m ,轉速為2 900 r/ min , kW。對閉式水環(huán)路，在不考慮地下水或豎井灌漿引起的靜壓抵消情況下，管子最大承壓計算式為： 式中：――系統(tǒng)最高點靜壓，；――閉式水系統(tǒng)中水管最高點與最低點高度差，本系統(tǒng)為膨脹水箱標高與豎埋管最低點高度差，；――水的密度，取1000kg/；――重力加速度，； ――為水泵揚程,根據(jù)上式求得= Mpa 。最大承壓小于HDPE管材的最大工作壓力（），所以選用的管材是合適的。9. 地板輻射設計 低溫熱水地板輻射簡介隨著居住條件的不斷改善，人們對室內采暖的要求也提出了新的要求。而地板輻射供暖, 無疑是熱舒適度最好的一種供暖方式。低溫熱水地板輻射采暖是一種利用建筑物內部地面進行采暖的系統(tǒng)。將塑料管敷設在樓面現(xiàn)澆砼層內，熱水溫度不超過70℃。該系統(tǒng)以整個地面作為散熱面，地板在通過對流換熱加熱周圍空氣的同時，還與人體、家具及四周的維護結構進行輻射換熱，從而使其表面溫度提高，其輻射換熱量約占總換熱量的50%以上，是一種理想的采暖系統(tǒng)，可以有效地解決散熱器采暖存在的問題。 低溫熱水地板輻射采暖的特點低溫熱水地板輻射采暖節(jié)省燃料，電力消耗低，是最經(jīng)濟的供暖設備，其優(yōu)點如下：⑴舒適、衛(wèi)生、保健。輻射散熱是最舒適的采暖方式，室內地面溫度均勻，室溫自下而上逐漸遞減，給人以腳暖頭涼的良好感覺，符合“溫足涼頂”的中醫(yī)健身理論，能改善人體血液循環(huán)，促進新陳代謝，同時，這種方法不易造成潮濕空氣對流，使得室內十分潔凈衛(wèi)生，改善了家居環(huán)境。⑵美觀，不占使用面積。室內各種管線均可鋪設在地暖結構層中，室內取消了散熱器的立、支管。這不但增加了使用面積，而且房間可以任意分隔，便于裝修和家具布置。
⑶保溫隔音，熱穩(wěn)定性好。由于地暖特殊的地面構造，上下層不采暖時，中間層的采暖效果幾乎不受影響，且可以大大減少上層對下層的噪音干擾；由于地面層及混凝土層蓄熱量大，因此在間歇供暖的情況下，室內溫度變化緩慢，熱穩(wěn)定性好。
⑷高效節(jié)能，運行費用低。地暖系統(tǒng)可利用余熱水，在建立同樣舒適條件的前提下，室內設計溫度的能耗可以比其它形式采暖降低2%～3%，提高了熱效率；該系統(tǒng)使熱量集中在人體受益的高度內，熱媒低溫傳遞（供水溫度為45℃，回水溫度為40℃），并在傳遞過程中熱量損失??；各房間溫度可以獨立調節(jié)，有條件的可選用室溫和水溫自動控制裝置。 低溫熱水地板輻射采暖管材及布置形式圖9－1幾種加熱管的布置形式加熱管的布置形式應根據(jù)房間形式合理確定，不能一概而論。常用的形式有回折形、平行型和雙平行型（如圖81）。回折形和雙平行型地面溫度場均勻，適應性好；平行型有溫度梯度，適合于進深大的窄長形房間以及在外邊區(qū)獨立設置。加熱管布置的基本原則有兩條：一是保證地面溫度均勻。二是高溫度管段優(yōu)先布置在外墻、外門、外窗的外邊界區(qū)縮小管間距以增加散熱量。地板輻射采暖常用的管材有鋼管、銅管和塑料管。由于塑料管具有無接頭、容易彎曲、易于施工等優(yōu)點，因此工程中經(jīng)常選用塑料管。水系統(tǒng)地板輻射供暖多采用以下幾種管材：鋁塑管材（XPAP）、交聯(lián)聚乙烯管材（PEX）、聚丁烯管材（PB）、無規(guī)共聚聚丙烯管材（PPR）,具有抗老化、耐腐蝕、不結垢、承壓高、無環(huán)境污染、不易滲漏、水阻力及膨脹系數(shù)小等特點，在50℃環(huán)境下使用可達50年。埋管時的管徑（按歐標）通常在10mm～25mm。管徑小的優(yōu)點是換熱效率高；缺點是管內流速增加時，阻力增大，水泵揚程加大。埋管間的管間距與地板面積有關，一般取150mm。實驗結果表明，管間距L=75mm，冷卻能力增加12％～19％。L＝300mm，冷卻能力下降20％～30％。故此次設計中，結合臥室一的實際情況，在這里選用雙平行型的地板輻射形式；選擇聚丁烯管材（PB），DN15；埋管間距150mm。 低溫熱水地板輻射設計 供暖熱負荷計算應按《采暖通風及空氣調節(jié)設計規(guī)范》的有關規(guī)定，進行房間供暖熱負荷計算。但與常規(guī)對流式供暖方式熱負荷計算有以下區(qū)別：（a）不計算敷設有加熱管道地面的供暖熱負荷。（b）供暖熱負荷計算宜將室內計算溫度降低2℃，或取常規(guī)對流式供暖方式計算供暖熱負荷的90～95%,在這里取計算供暖熱負荷的90%，則地板輻射設計的設計負荷為4297W圖9－2 地板輻射埋管平面圖 埋管面積計算由公式：其中：Q ――是室內負荷，單位W；―― 單位面積地板向房間的有效散熱量，單位；由《低溫熱水地板輻射采暖工程技術規(guī)程》附表1查得=141A――是地板輻射所需埋管面積，單位；可得：。如果用地板輻射在夏季供冷，地板有可能會出現(xiàn)結露現(xiàn)象，所以在夏季時用風機盤管來供冷。 低溫地板輻射采暖的調試與運行
供熱支管后的分配器竣工驗收后，應對整個供水環(huán)路水溫及水力平衡進行調試。采暖向地板供水時，應選用預熱方式，供熱水溫不得驟然升高，初始供水溫度應為20℃～25℃，保持3天，然后以最高設計溫度保持4天，并以≤50℃水溫正常運行。
地板輻射采暖系統(tǒng)的許多優(yōu)點是散熱器采暖無法比擬的，其不足之處，如可維修性較小等，但可隨著施工隊伍素質的提高及活地面的研制與開發(fā)而杜絕。隨著人們對建筑環(huán)境的舒適性、衛(wèi)生性、節(jié)能性等要求的不斷提高，地板熱水輻射采暖作為一種新型的采暖形式，將越來越多地推廣使用到建筑供暖中。10. 消聲與防振設計 噪聲控制措施噪聲控制的措施可以在噪聲源，傳播途徑和接受者三方面實施。降低聲源噪聲輻射是控制噪聲最根本和最有效的措施。比如在回風口及送風口與風管間設置適當長度的擴散管，或是在回風口后送風口前設置靜壓箱。其次，口氣通過風管輸送到房間的過程中，由于氣流同管壁的摩擦，部分聲能轉化為熱能，以及管道截面變化