【正文】 為了進(jìn)一步分析土壤熱泵系統(tǒng)的能耗情況，必須對(duì)建 筑物進(jìn)行必要的能耗計(jì)算。ELECTRIC ENGINEERING 冬季大氣壓力 冬季室外相對(duì)濕度 66％ 夏季室外平均風(fēng)速 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)： 各房間與走廊夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，干球溫度為 25 ℃ ，相對(duì)濕度 60% 三、 地源熱泵（ GSHP）的系統(tǒng)選型設(shè)計(jì) 1. 確定建筑物的冷熱設(shè)計(jì)負(fù)荷 設(shè)計(jì)負(fù)荷是用來(lái)確定系統(tǒng)設(shè)備的大小和型號(hào)的，根據(jù)設(shè)計(jì)負(fù)荷設(shè)計(jì)空氣分布系統(tǒng)（送風(fēng)口，回風(fēng)口和風(fēng)管系統(tǒng)），設(shè)計(jì)負(fù)荷的計(jì)算必須以當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)日的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工況為依據(jù)。ELECTRIC ENGINEERING 第 六 部分、地源熱泵的 中央空調(diào) 方案設(shè)計(jì) 一、本會(huì)所中央空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù) 本工程建筑總面積為： 2900m2 ,空調(diào)凈使用面積為 ： 2657 m2 。 3）淋浴用熱的高峰用水量：以每批計(jì)，最大用水量為 l 4）所需水箱的有效容積： 9+= m3 設(shè)計(jì)取用 6 m3水箱 2 個(gè)，共 12 m3 。 1）循環(huán)熱水流量：池水小時(shí)散熱量： 860=105006kcal/hr， 設(shè)加熱水由 45℃降低至 40℃ ，則要求循環(huán)加熱水量為： 18 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。另一個(gè)具有蓄熱水箱作用，滿足淋浴等高峰用水的需要。 經(jīng)過(guò)以上計(jì)算，主機(jī)能在 48 小時(shí)內(nèi)加熱游泳池內(nèi)的水，但機(jī)組只能滿足游泳池日常負(fù)荷的 %，不足的負(fù)荷必須由其他熱源補(bǔ)充。該主機(jī)在氣溫為 15℃時(shí)，其輸出熱功率為 ，輸入功率為 kW。 3． 1． 3 主機(jī)選型計(jì)算 1）滿足冬季一次換水要求，初選主機(jī)及臺(tái)數(shù)。 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。則： P2h= V (t2t1) 1000/(860 48)= 450 (2810) 1000/860 48 = 日經(jīng)常負(fù)荷： （ 1）彌補(bǔ)散熱損失負(fù)荷：當(dāng)池水水溫為 28℃，室溫為 26℃時(shí)，查表 1，得每平方米的池水散熱量為 407W/m2；小時(shí)散熱負(fù)荷 Ph1=300 407/1000=；日散熱量 為 Qh1= 24= （ 2）補(bǔ)水補(bǔ)熱負(fù)荷：以每日補(bǔ)水量為 5%的池容積計(jì)，冬季工況冷水溫度為 10℃時(shí)，小時(shí)補(bǔ)水補(bǔ)熱負(fù)荷 Ph2=[V B 1000/24 (t2t1)/860] =450 1000(2810)/(24 860)= 日 補(bǔ)水補(bǔ)熱 量 Qh2=Ph2 24= 24= （ 3 ）淋浴等用水量及日用熱負(fù)荷 Qh3：日用熱水量 4000 升 /日（ 55℃）；設(shè)小時(shí)最大流量為 1/3 的日用熱水量（每場(chǎng)次用水量）， Wh=W/3=4000/3= 升 /小時(shí)。 5）極端最高氣溫 ℃ ； 極端最低氣溫 5℃ 6)當(dāng)?shù)刈詠?lái)水溫： 最低水溫 10℃ 。 圖1游泳池平衡池冷水１５℃熱水５５℃混水閥 游泳池循環(huán)過(guò)濾加熱系統(tǒng)毛發(fā)過(guò)濾循環(huán)泵過(guò)濾器反沖水排水加熱器消毒加藥 55℃ 熱 水 3． 1 設(shè)計(jì)計(jì)算及步驟 3． 1． 1 已知條件： 1） 游泳池容積： 450m3 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。各種不同的游泳池的循環(huán)次數(shù)和周期可見(jiàn)表 3。在選擇主機(jī)時(shí)，可按一個(gè)最大容積的水池的一次性負(fù)荷來(lái)計(jì)算，也可以用換水周期的時(shí)間 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。由于池水是在不斷循環(huán)過(guò)濾和消毒的，間隔時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)，可以是一個(gè)月，半年、甚至一年，對(duì)于桑拿浴性質(zhì)的水池，有可能是一天換一次水。也就是說(shuō)，要求在 24－ 48h內(nèi)完成整池的換水?？傆脽峁β?QZh QZh= V（ t2－ t1） 1000/860 kW， （ 1－ 2） 小時(shí)熱功率 Ph＝ QZh/T kW， （ 1－ 3） 式中： V－ 游泳池的總?cè)莘e， m3； t2－ 池水所需溫度，℃； t1－ 冷水溫度，℃； T－ 換水周期， h； －考慮在換水周期內(nèi)的熱損失附加值。 至于 游泳館所用的淋浴、洗滌等生活熱水用量的計(jì)算及制熱所需負(fù)荷，可按常規(guī)計(jì)算。因補(bǔ)水需補(bǔ)熱的小時(shí)功率可按下式計(jì)算 P＝ [(V B 1000/24) (t2t1)/860] kW， （ 1－ 1） 式中： P－補(bǔ)水的補(bǔ)熱功率， kW； 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。游泳池每天補(bǔ)水量占游泳池容積的百分?jǐn)?shù)可見(jiàn)表 2。ELECTRIC ENGINEERING 表 1 環(huán)境溫度℃ 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30 露天 KJ/h 4522 4187 3852 3433 2931 2847 2721 2596 2470 2302 游泳池 w 1256 1163 1070 953 814 791 756 721 686 639 室內(nèi) KJ/h 2345 2177 2020 1842 1507 1465 1382 1340 1256 1172 游泳池 w 651 605 558 512 419 407 384 372 349 325 表中數(shù)值按下列條件計(jì)算：水溫 27℃，空氣相對(duì)濕度 50%，風(fēng)速：室內(nèi) 。 游泳池的用熱負(fù)荷計(jì)算 前者提到，對(duì)于游泳池用熱的經(jīng)常性負(fù)荷，有： ； ； ，池壁傳導(dǎo)散熱； ； ； ； 由于蒸發(fā)散熱，傳導(dǎo)散熱等計(jì)算十分復(fù)雜，而且必須有游泳池結(jié)構(gòu)的詳細(xì)尺寸，氣象，土壤等資料，為了估算的方便，對(duì)于 a,b,c,d四項(xiàng)，可以合并為一項(xiàng)，即：按游泳池水面面積 m2計(jì)的平均熱散失量。當(dāng)室外溫度為 10℃，室內(nèi)空氣相對(duì)濕度為 5060%，設(shè)雙層窗的傳熱系數(shù)為 ，玻璃窗戶上仍會(huì)潮濕、結(jié)露；即使室外氣溫為 1℃，室內(nèi)為 28℃ 時(shí)，也會(huì)結(jié)露。國(guó) 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。熱損失與池水溫度高低有關(guān)，也與周圍環(huán)境（例如空氣）溫度有關(guān)。如果補(bǔ)充的水是冷水（水溫在515℃ ），那么 ，加熱整池水需要的用熱量就是一次性沖擊負(fù)荷。 另外，恒溫池水也有一次性全部更換新的要求。 以上這一些損失的熱量，都需要不斷補(bǔ)充，才能維持池水有一定的溫度。游泳池的熱損失有下列幾個(gè)方面： 1）游泳池池水因水面蒸發(fā)，水面?zhèn)鲗?dǎo)，池底和池壁傳導(dǎo)而不斷損失熱量。從游泳池的使用性質(zhì)分，有比賽池，訓(xùn)練池，跳水池，兒童戲水池等；從經(jīng)營(yíng)性質(zhì)分，有公用游泳池，商業(yè)賓館內(nèi)游泳池，也有私人別墅住宅內(nèi)的游泳池等。ELECTRIC ENGINEERING 第五 部分 地源熱泵 游泳池方案設(shè)計(jì) 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。一般用于辦公樓、學(xué)校、商用建筑等，此系統(tǒng)可將用戶使用的冷熱量完全反應(yīng)在用電上，便于計(jì)量，適用于目前的獨(dú)立熱計(jì)量要求。 1）集中系統(tǒng) 熱泵布置在機(jī)房?jī)?nèi)，冷熱量集中通過(guò)風(fēng)道或水路分配系統(tǒng)送到各房間 。 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。ELECTRIC ENGINEERING 此外，還有一種 “ 直接膨脹式 ” （ DirectExpansion），它不象上述系統(tǒng)那樣采用中間介質(zhì)水來(lái)傳遞熱量，而是直接將熱泵的蒸發(fā)器（ Refrigerant in Tubes）直接埋入地下進(jìn)行換熱，即制冷劑直接進(jìn)入地下回路進(jìn)行換熱，由于取消了板式或者套管式式換熱器，換熱效率有所提高，但是由于制冷劑使用量比較大，整體經(jīng)濟(jì)性和安全性不高。利用包括江水、河水、湖水、水庫(kù)水以 及海水作為 熱 泵冷熱源。這一方式主要應(yīng)用于巖石地層，典型孔徑為 150mm，孔深450m。換熱后的流體在孔洞底部通過(guò)埋至底部的回水管被抽 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)介紹 陜西泓林機(jī)電工程有限公司 SHAANXI HONGLN MACHINERYamp。這種方式下，在地下水位以上用鋼套作為護(hù)套，直徑和孔徑一致；地下水位以下為自然孔洞，不加任何固井設(shè)施。板式熱交換器采取小溫差換熱的方式運(yùn) 行。深井水的水溫一般約比當(dāng)?shù)貧鉁馗?~2℃ 。 無(wú)論是深井水，還是地下熱水都是熱泵的良好的低位 熱源。ELECTRIC ENGINEERING 地下水熱泵系統(tǒng)（ Groundwater heat pumps, GWHPs） 也就是通常所說(shuō)的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。ELECTRIC ENGINEERING groundcoupled heat pump） （ b）長(zhǎng)軸豎直布置的螺旋埋管地源熱泵系