【正文】 根據(jù)前面所計(jì)算的最大吸放熱負(fù)荷差，百分比情況： 81216/63168= 結(jié)論： 以上 分析結(jié)果 顯示 需要設(shè)置冷卻塔 ， 解決冬夏季土壤熱不平衡問題。 分析條件，根據(jù)地區(qū)氣候特性，上海地區(qū)夏季供冷周期為 90 天，冬季供周期為120 天。 特別需要注意的是，地源熱泵需要充分了解可能發(fā)生的地下熱平衡的失衡問題。但埋管量占地較為龐大，建議夏季部分負(fù)荷采用冷卻塔散熱，這樣可以減少埋管量，同時(shí)可有效的解決冬夏季 土壤熱不平衡問題。 土壤耦合器材料選擇 ： 考慮到土壤換熱器是地源熱泵系統(tǒng)深埋于地下的關(guān)鍵換熱設(shè)備 ,其性能對(duì)系統(tǒng)性能和壽命影響明顯，本方案設(shè)計(jì)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大、流動(dòng)阻力小、熱膨脹性好的高密度聚乙烯（ HDPE100） ，耐壓 的 SDR11 管作為埋管材料 。 計(jì)算結(jié)果： N＝ 20400/2/100=102 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)， 由于冬夏季地下排熱和吸熱的不均衡性，為盡量減少對(duì)地下環(huán)境的影響，我們?cè)黾? 倍的埋管量來增大換熱效果。 根據(jù)我們的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)， 每米管的 換熱能力值 范圍在 30W/m—— 50W/m（管長(zhǎng)） ， 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)取 每米管的 換熱能力值，即 30W/m（管長(zhǎng)），具體計(jì)算公式如下： 其中 L ——豎井埋管總長(zhǎng)， m pQ ——夏季向土壤排放的熱量， kW 分母 “30”是夏季每 m 管長(zhǎng)散熱量， W/m 總埋管量： 351000?? pQL ＝ 612 1000/30=20400 m 確定豎井?dāng)?shù)目及間距 豎井深度多數(shù)采用 70～ 100m，我們參考 河南 地區(qū)的 地質(zhì)資30 1000 1 ? ? ? Q L 15 料，選擇該地區(qū)豎井打 100 米較為合理。 14 結(jié)合多年的地源熱泵設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，土壤換熱器形式設(shè)定如下： 土壤耦合器采用單 U 形埋管，鉆孔直徑為￠ 110－ 150mm ； 考慮井之間相互熱干擾，埋管間距 最好 為 4m； 水平管連接方式為 管井分集水器 連接 ,水平埋深不小于 米； 鉆孔深度， 根據(jù)整個(gè)南通地區(qū)的 地質(zhì)情況 暫定埋管深度 100 米 ，可根據(jù)實(shí)際鉆孔情況調(diào)整； 地耦換熱器計(jì)算： 計(jì)算埋管管長(zhǎng) 地下熱交換器長(zhǎng)度的確定除了已確定的系統(tǒng)布置和管材外，還需要有當(dāng)?shù)氐耐寥兰夹g(shù)資料，如地下溫度、傳熱 系數(shù)等。垂直地埋管換熱器計(jì)算的基礎(chǔ)是單個(gè) 鉆孔的傳熱分析。 所以，冬季地表水需要量為： nG ＝ 636 (11/) =458（ kW） 從計(jì)算結(jié)果可看出單位時(shí)間內(nèi)與土壤的最大換熱量出現(xiàn)在夏季，為 458kW。 水源熱泵機(jī)組 的 COP 則可達(dá)到 左右，制熱達(dá)到 以上。 熱泵機(jī)組的確定 結(jié)合空調(diào)總冷負(fù)荷 612kW，總熱負(fù)荷 636kW，本建筑體的使用特性為同時(shí)空 調(diào)使用率低的特點(diǎn)及 廣東歐科空調(diào) 地源熱泵機(jī)組特點(diǎn)，考慮選用 4 臺(tái) EKWD043CRSD 水地源熱泵機(jī)組對(duì)該建筑物提供冷暖。*133W/M178。） 所需平均冷量 w/m2 所需區(qū)域冷量 W 主機(jī)設(shè)備型號(hào) 主機(jī)數(shù)量(臺(tái) ) 實(shí)配主機(jī)總冷量 w 實(shí)配主機(jī)平均冷量 w/m2 主機(jī)匹數(shù)(HP) 1 西區(qū) 綜合樓 EKWD043CRSD 4 612020 2 東區(qū) 綜合樓 3 宿舍樓 4 合計(jì) 4 612020 經(jīng)眾多工程案例經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，考慮建筑房間的同時(shí)需求冷量為 133W/M178。 二、設(shè)計(jì)依據(jù) 《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 500192020 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 500152020 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB 5004595 《通 風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB 502432020 《地源熱泵工程技術(shù)規(guī)范》 GB 50366－ 2020 《供水管井技術(shù)規(guī)范》 GB5029699 《地源熱泵冷熱源機(jī)房設(shè)計(jì)與施工》 06R115 三、主要設(shè)計(jì)參數(shù) 室外設(shè)計(jì)參數(shù) 夏季 室外計(jì)算干球溫度： ℃ ； 夏季 室外計(jì)算 濕 球溫度： ℃ ； 冬季 室外計(jì)算干球溫度： 11℃ ； 大氣壓力： 冬季， ；夏季 ； 12 冷熱負(fù)荷的確定 該建筑總空調(diào)面積約 178。要求實(shí)現(xiàn)夏季供冷、冬季采暖的需求。 11 二、地源熱泵機(jī)組 設(shè)備選型 一、項(xiàng)目概況 項(xiàng)目概 況： 本工程為河南省三門峽地區(qū)某服務(wù)區(qū)水源熱泵工程需求空調(diào)的建筑面積約為 ㎡，分為東區(qū)與西區(qū)。 機(jī)組壽命： 由于 XX 水地源熱泵機(jī)組的合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，精良選料，以及先進(jìn)的控制技術(shù)，完善的電腦控制和多重保護(hù)，使得整機(jī)運(yùn)行安全可靠。這些設(shè)備可 以是本地的也可以是異地的（通過調(diào)制解調(diào)器和公共電話交換網(wǎng)）。 10 6) 可簡(jiǎn)便的接入小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)（ BMS）。使整個(gè)系統(tǒng)可以由一個(gè)或幾個(gè)手操器控制，從而使多機(jī)系統(tǒng)具有了輪值，備份及遠(yuǎn)程控制等先進(jìn)功能。 5) 可方便的升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)控制管理。 4) 先進(jìn)的口令操作管理。 3) 靈活方便的參數(shù)設(shè)置?？刂破鞑捎?LCD 液晶顯示屏，可以顯示每臺(tái)機(jī)組的工作狀態(tài)、測(cè)量參數(shù)、報(bào)警信息、維護(hù)信息以及各種內(nèi)置參數(shù)的設(shè)定等。可檢測(cè)和控制機(jī)組的各種工作狀態(tài)。本控制器主要具有以下特點(diǎn)： 1) 先進(jìn)的輸入輸出口管理。例如：接觸器為法國(guó)施耐德，母線式刀熔開關(guān)為德國(guó)維那爾鑫寶，接線端子為德國(guó)鳳凰端子。 性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。 直接導(dǎo)通，動(dòng)作快捷，無須外力引導(dǎo)。視鏡 — 準(zhǔn)確的水分顯示，采用玻璃整體焊接，不存在泄露問題指示劑對(duì)水和酸性物質(zhì)具有抗腐蝕性，因此使用壽 命長(zhǎng)，壓力損失小。 激光焊接的不銹鋼感溫元件：保證最佳調(diào)節(jié)功能、動(dòng)作迅速、膜片壽命長(zhǎng)、耐壓強(qiáng)度高、耐腐蝕。 管道與感溫包之間傳熱 良好、熱平衡沖注，功能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊。 C、制冷管路配件 制冷配件選用世界著名制冷配件廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，可靠性高。 制冷劑側(cè)和水側(cè)阻力損失小，結(jié)構(gòu)緊湊 ，筒體采用優(yōu)質(zhì)鋼板卷筒焊接而成，承壓能力高，氣密性好，運(yùn)行安全可靠、高效。 8 B、殼管換熱器： 殼管換熱器是 XX 與國(guó)內(nèi)著名專業(yè)配套廠商（上海環(huán)球）共同開發(fā)研制，專門為 XXSGHP 水源中央空調(diào)機(jī)組特殊設(shè)計(jì)生產(chǎn)。采用經(jīng)多年驗(yàn)證的高質(zhì)量材料和零件，結(jié)構(gòu)可靠耐用；并且安全保護(hù)功能完備。具有特殊高效的制冷能力和 COP值以及更長(zhǎng)的運(yùn)行壽命。 機(jī)組具有 壓縮機(jī)排氣超溫、電機(jī)超溫、冷水防凍溫度保護(hù) ； 過電流、缺相、 逆相、過載 電氣保護(hù)；冷媒系統(tǒng)高低壓、油 位 、 油壓差、 斷水 異常 狀態(tài)保護(hù)等多重保護(hù)功能 。 冬季制熱工況，能效系數(shù) COP 值（供熱量與輸入功率的比值）約為 — 之間；夏季制冷工況，能效系數(shù) COP 值（制冷量與輸入功率的比值）約為— 之間。 冷媒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用獨(dú)立的 模塊化思想 ，系統(tǒng)部件數(shù)量少而品質(zhì)精良。因此地源熱泵中央空 調(diào)采暖技術(shù)的推廣應(yīng)用有著廣闊的市場(chǎng)前景。而地源熱泵中央空調(diào)采暖技術(shù)作為高效節(jié)能的成熟技術(shù)在建筑節(jié)能領(lǐng)域有著舉足輕重的地位。節(jié)能減排已經(jīng)成為我國(guó)政府促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心問題。 ” 結(jié)束語 地源熱泵采暖技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有了幾十年成功應(yīng)用的歷史，我國(guó)引進(jìn)并成功應(yīng)用此項(xiàng)技 術(shù)也有二十多年的歷史?！? 同時(shí)，北京市政府為了支持鼓勵(lì)應(yīng)用地源熱泵采暖技術(shù)，制定了相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)政策： （ 京發(fā)改〔 2020〕 839 號(hào)）關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見： 6 “按照我市能源發(fā)展戰(zhàn)略、城市供熱發(fā)展規(guī)劃和合理開發(fā)、利用、保護(hù)資源的原則，優(yōu)先發(fā)展再生水源熱泵，積極發(fā)展地源熱泵，適度發(fā)展地下（表）水源熱泵，逐步提高熱泵系統(tǒng)在城市供暖中所占比例。” 建設(shè)部貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（ 2020— 2020 年 ）》加快創(chuàng)新能力建設(shè) 促進(jìn)建設(shè)事業(yè)又好又快發(fā)展： “積極推進(jìn)“可再生能源在建筑中推廣應(yīng)用項(xiàng)目”的實(shí)施，開展太陽能光熱、光電、地源熱泵和水源熱泵規(guī)?；瘧?yīng)用的城市級(jí)示范，帶動(dòng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的相關(guān)技術(shù)集成與開發(fā)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由此可見，地源熱泵中央空調(diào)應(yīng)用技術(shù)十分成熟，節(jié)能、環(huán)保效益顯著。到目前為止，美國(guó)的熱泵已經(jīng)成功運(yùn)行了 50 年，而且還在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在加拿大、意大利、奧地利、瑞典，地源熱泵系統(tǒng)都有廣泛的應(yīng)用。 政府支持 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美和歐洲取得了迅速發(fā)展。這樣，對(duì)于黃河、長(zhǎng)江中下游地區(qū)的城市，住宅環(huán)境就不再僅僅是采暖問題，而是要滿足統(tǒng)一考慮采暖和空調(diào)需求的綜合性問題。 3） .據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)住宅空調(diào)安裝率迅速增長(zhǎng)。國(guó)家建設(shè)部 1999年提出在 10 年內(nèi)建筑節(jié)能效率要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高 50%；北京市政府已明令在四環(huán)以內(nèi)，撤掉所有燃煤鍋爐，在三年內(nèi)改造 1000 萬平方米建筑取暖方式，使用清潔能源。所以要求提高能源利用率，要求能源結(jié) 5 構(gòu)調(diào)整。 2） .在未來的幾年中，中國(guó)面臨著巨 大的能源壓力。而中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國(guó)等國(guó)家則偏重于大型機(jī)組。由此可降低溫室氣體 1百萬噸，相當(dāng)于減少 50萬輛汽車的污染物排放，年節(jié)約能源費(fèi)用達(dá) 億美元。如美國(guó)， 85 年只有 14000 臺(tái)水 /地源熱泵， 99年末統(tǒng)計(jì)，已安裝了 400000臺(tái)。由于其所具備的高熱能轉(zhuǎn)換效率（ 1： 4），無污染，運(yùn)行成本低，便于物業(yè)管理，系統(tǒng)使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，備受世界能源、環(huán)保組織和發(fā)達(dá)國(guó)家推崇，并被市場(chǎng)廣泛接受。對(duì) 萬平方米以上的小區(qū)，可省出一棟樓的位置，可建 2020－ 5000 平方米的住宅，其剩余價(jià)值足夠安裝使用地源熱泵供暖系統(tǒng)的費(fèi)用。 ◇ 占地面積小 地源熱泵機(jī)組占地面積為鍋爐用地的 1/101/15。 ◇ 無任何污染 由于該機(jī)組在制熱過程中無任何燃燒。就是說，機(jī)組在制熱過程中，有 7075%的燃料是不用花錢的。 地源熱泵的優(yōu)點(diǎn)分析 ◇ 高 效 供熱系數(shù)可高達(dá) (正常為 )，即輸入 1KW電能可產(chǎn)生 4KW的熱量。 運(yùn)行可靠 機(jī)組的運(yùn)行工況穩(wěn)定，幾乎不受環(huán)境溫度變化的影響（土壤恒溫）。 ? 無儲(chǔ)煤、儲(chǔ)油罐等衛(wèi)生及安全隱患。 ? 機(jī)組可靈活地安置在任何地方，節(jié)約空間。 靈活安全 ? 真正做到“一機(jī)兩用”。 3. 省去了鍋爐房供暖系統(tǒng)和夏季空調(diào)運(yùn)行的冷卻塔。 3 地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理圖 地源熱泵特點(diǎn) 環(huán)保潔凈 1.