【正文】 7.《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》 附條文說明 [S] （ GB 503662021） 8. 張建 忠 .熱泵系統(tǒng) [E].暖通吧 9. 潘松法 .地源熱泵系統(tǒng)設計培訓教程 [E].暖通吧 .實驗室中央空調系統(tǒng)設計 [D] 。地源 還有其他所有給我?guī)椭娜恕? 在這里 要特別感謝李老師的指導 ,使本課題順利完成的關鍵 ,李老師通過對我的畢業(yè)設計的審閱，指出了許多不足的地方，卻使我在許多方面有了很大的提高，尤其是在對學習工作的嚴謹態(tài)度上對我有很大的警醒。 通過不斷解決遇到的問題，終于基本圓滿的完成了這次畢業(yè)設計。 達到對 空調 工程這門課的知識的深化得目的，把課程內容貫穿，是它更加系統(tǒng)化，邏輯化，加強了這門課的認識以及對本專業(yè)的深刻的理解 。針對地埋管換熱器溫度熱阻的弊端 ,初步提出了冷熱源分區(qū)的設想 ,并增加了換熱塔水路換熱循環(huán)。 圖 52 能量流向圖 換熱塔 蓄熱 水箱 蓄熱區(qū) 蓄冷區(qū) 熱泵機組 生活熱水 空氣調節(jié) 河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 28 在此次畢業(yè)設計中 研究了地源熱泵問題 ,分析了地埋管換熱的基礎上 ,提出了地埋管冷熱源分區(qū) ,設計了換熱塔水環(huán)換熱熱泵系統(tǒng) ,解決了地熱源長期運行的溫度熱阻問題 ,達到了改善提高地源換熱泵系統(tǒng)性能的目的 ,取得了良好的效果。 圖 51 分區(qū)示意圖 冷區(qū) 熱區(qū) 河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 27 設想的前景 可能 當然這種設計再初投資方面要高與以往的設計，并且系統(tǒng)較復雜，運行維護需要專業(yè)人員；但后期的運行費用將會更少，并且解決了，熱泵系統(tǒng)長時間運行換熱性能減弱的難題。 當然在初運行時，由于有一部分換熱器不參與換熱，可能會導致?lián)Q熱器性能不滿足建筑物最大負荷。 針對這個 問題，經過對地源 熱泵的學習，可以設計一種換熱系統(tǒng)，將熱泵換熱器分為兩個部分，分別用于冬季和夏季運行的需求。 如果一年中冬天地埋管換熱器從地下提取的熱量比夏季灌入的熱量多，那么多余的冷量就會積累下來，引起換熱器周圍溫度的變化。 河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 26 設想提出的原因 背景 在實際的工程應用中，建筑物 冷熱負荷相同的情況非常少，地熱換熱器在運行過程中，經過一段年限 后，換熱地埋管周圍的土壤溫度會發(fā)生緩慢的變化。 土壤源熱泵熱泵空調系統(tǒng)設計要注意土壤源熱泵系統(tǒng)總吸熱量與總釋放量相平衡措施的采用，以防空調系統(tǒng)設計失敗。 總結： 土壤源熱泵熱泵空調系統(tǒng)設計難點主要集中在地下?lián)Q熱器的設計上。 以網上一 300 多 平米 的 建筑地源熱泵系統(tǒng)造價在 10 萬左右，此工程估計在 5 萬元左右 。 選取 管材 由于 PB 管材易于彎曲、熱熔連接，且使用壽命長 ；采用 公稱外徑： 20mm 公稱壓力 ， 壁厚 的聚丁烯管材。 由 中公式可計算的 豎井數目 ： 142 ??(個 ) 豎井數目取 2。 K/W。地源 p? 為管道材料的熱阻率，對聚丁烯管，熱阻率為 W/(m*k)， eD 為管道布置時的當量直徑， 2eoDD? ， 由上式可計算得管道的熱阻為： 1 2 2 0ln2 0 . 2 2 2 2 0 1 . 9pR ? ???????? ????由 中公式可計算的 豎井數目 ： 155 ?? (個 ) 豎井數目可取 2 豎井最小鉆孔孔徑 90mm(豎井深 4590m) 參數公式精確計算 上面的概算雖然很簡單，但并不準確，下面就以工程計算公 式來對其準確性進行驗證校核。2 (1 ) ??= kw 地埋管換熱器埋管形式選擇 采用豎直單 U 型埋管 ， 各埋管之間 串 聯(lián) ， 選用同程式 。可算出 夏季 向土壤中放熱量 ： 39。 制熱量源水進出水溫度 15℃ /10℃，負載側進出水溫度 40℃ /35℃。地源 可以選擇大一號的機組，但機組制冷量不超過設計冷負荷的 125％。 經計算后得出冬季實驗室內最大熱負荷為 : ， 夏季最大冷負荷為 : 。 河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 21 的應用實例 工程概述 本工程是新鄉(xiāng)市河南機電高等?？茖W校制冷實驗室中央空調設計，其中該室建筑面積 ㎡， 實驗室 工作時間一般從早上 8： 00 到下午 6:00（中午 12:00 到下午 2： 00 為休息時間） 。 ，嚴禁損壞既有地下管線及構筑物。 盡管可以采用串聯(lián)、并聯(lián)方式連接埋管，但并聯(lián)方式采用小管徑，初投資及運行費用均較低，所以在實際工程中常用，且為了保持各并聯(lián)環(huán)路之間阻力平衡，最 好設計成同程式。 建筑物內系統(tǒng)循環(huán)水泵的流量，應按地源熱泵機組蒸發(fā)器和冷凝器額定流量的較大值確定，水泵揚程為管路、管件、末端設備、地源熱泵機組蒸發(fā)器或冷凝器（選取較大值）的阻力之和。 地埋管地源熱泵系統(tǒng)在供冷、供熱的同時，宜利用地源熱泵系統(tǒng)的熱回收功能提供（或預熱）生活熱水，不足部分由 其他方式補充。 地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設計，以充分降低系統(tǒng)運行能耗。 地埋管換熱器的傳熱介質一般為水，在有可能凍結的地區(qū)，應在水中添加防凍劑。水平供、回水環(huán)路集管的間距不宜小于 。 為確保地埋管換熱器及時排氣和強化換熱，地埋管換熱器內流體應保持紊流狀態(tài)，單 U形管不宜小于 ，雙 U形管不宜小于 ， 水平環(huán)路集管應敷設不小于 。 豎直埋管換熱器埋管深度宜大于 20m，鉆孔孔徑宜大于，為滿足換熱需要，鉆孔間距應通過計算確定，一般宜為 4～ 6m。最上層埋管頂部應在凍土層以下，且距地面不宜小于 。 垂直地埋管換熱器的設計可按《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》（ GB503662021）方法進行計算。 表 31 我國主要城市年平均氣溫（ ℃ ） 城市名稱 哈爾濱 長 春 拉薩 沈陽 銀川 蘭州 太原 年平均溫度 城市名稱 北京 天津 西安 鄭州 濟南 洛陽 昆明 年平均溫度 城市名稱 南京 貴陽 上海 合肥 成都 杭州 武漢 年平均溫度 城市名稱 南昌 重慶 長沙 新鄉(xiāng) 年平均溫度 河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 19 地埋管換熱器設計計算宜根據現(xiàn) 場實測巖土體及回填料的熱物性參數、測試井的吸放熱特性參數，采用專用軟件進行。 地埋管地源熱泵系統(tǒng)通過豎直或水平地埋管換熱器與巖土體進行熱交換，在地下 10m以下的土壤溫度基本 上不隨外界環(huán)境和季節(jié)變化而變化，且約高于當年年平均氣溫 2℃ 。 地埋管水源熱泵機組性能應符合現(xiàn)行國家標準《水源熱泵機組》（ GB/ T194092021）的相關規(guī)定，且應滿足地埋管地源熱泵系統(tǒng)運行參數的要求 。 最大釋熱量和最大吸熱量相差較大時，還可以通過水源熱泵機組間歇運行來調節(jié)；也可以采用熱回收機組，降低供冷季節(jié)的釋熱量，增大供暖季節(jié)的吸熱量。 在現(xiàn)場工程勘察結果的基礎上，綜合現(xiàn)場可用地表面積、巖土類型和熱物性參數以及鉆孔費用等因素，確定地埋管換熱器采用水平埋管還是豎直埋管方式。 統(tǒng) 設計中的關鍵問題 當有合適的淺層地熱能資源且經過技術經濟比較可以利用時，應優(yōu)先采用地埋管地源熱泵系統(tǒng)。 地源熱泵機組運行工況 地埋管地源熱泵 機組正常工作的冷熱源工況為： 10～ 40℃ （制冷運行） 5～ 25℃ （制熱運行） 以山東為例，夏季制冷運行源水側進出水溫度可取 28℃ /32℃ ,冬季進出水溫度為 7℃ ～ 4℃ 。對地埋管換熱器，在不考慮地下水或 豎井灌漿引起的靜壓抵消情況下，管路承壓的最大壓力等于大氣壓力、最下端管道的重力作用靜壓和水泵揚程一半的總和，即 p h g p?? ? ? 式中 p — 管路承受的最大壓力 bp — 建筑物所在的當地大氣壓 ? — 埋管中流體密度 g — 當地重力加速度 h — 埋管最低點與閉式循環(huán)系統(tǒng)最高點的高度差 hp — 水泵揚程 管路承受的最大壓力應小于管材的最大工作壓力?？刹捎卯斄块L度法，將局部阻力件轉換成當量長度，和河南機電高等?？茖W校畢業(yè) 設計說明書 17 管道實際長度相加得到各不同管徑管段的總當量度，再乘以不同流量、不同管徑管段每 100m 管道的壓降，將所有管段壓降相加，得出總阻力。若采用串聯(lián)連接方式，可采用三角形布置來節(jié)約占地面積。 關于豎井間距 ,有資