【正文】 注：表中 tn、 tw、 tn39。分別為室內(nèi)、外設(shè)計溫度參數(shù)，ε為夏季制冷系數(shù)，φ為熱泵制熱系數(shù) 上例熱泵的熱源是空氣，如能利用低 溫?zé)嵩矗ň?、低溫余熱、低溫地?zé)崴?、電廠冷卻水等），則熱泵性能系數(shù)還可以大加改善。 . 地?zé)崴Y源狀況 地?zé)崴Y源 XX 蘊藏豐富的低溫地?zé)豳Y源，適宜于作為城市建筑物冬季采暖的熱源。同時，采用地?zé)崴毓嗉夹g(shù)不會對環(huán)境造成熱污染，某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 14 所以地?zé)峁嵋言絹碓绞艿饺藗兊年P(guān)注。進入八十年代后，開采層位由第三系轉(zhuǎn)向基巖熱儲，采出的地?zé)崴疁囟茸罡呖蛇_ 97℃，多用于供暖，并且由單一用途轉(zhuǎn)為綜合利用，逐步發(fā)展為地?zé)峁┡?、工業(yè)洗滌、農(nóng)業(yè)溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)療保健、旅游康樂和飲用礦泉水等綜合利用。 某 項目地?zé)崴Y源狀況 1)地?zé)岬刭|(zhì)構(gòu)造及地層 某 園林小區(qū)位于新華夏系構(gòu)造體系第二沉降帶滄州隆起北部，XX 斷裂以西，大成斷裂北端，處于海河斷裂和 XX 斷裂的交匯地帶，基巖埋深 1300 米左右，由石碳二迭系地層構(gòu)成，下伏有奧陶系碳酸巖地層。 2)含水層組及水文地質(zhì)特征 ⑴第四系含水層 第四系孔隙地下水含水層以粉細(xì)砂為主，偶有中砂，與粘性土呈交互狀。 Ⅰ組：底板埋深 70m，含有粉砂層，厚 1516m，礦化度 6000mg/L，水溫 1415℃，水量 5060m3/h。 m Ⅲ組：底板埋深 350m，含有粉砂層四層，厚 2935m，單位出水率 m，水質(zhì)為 HCO3Na 型，礦化度 ，水溫 2022℃，水量 6080m3/h。 m Ⅴ組：底板埋深 630m，為新第三系明化鎮(zhèn)組，含有粉細(xì)砂巖六層，厚 3542m，單位出水率 m，水質(zhì)為 HCO3Na型，礦化度 ，水溫 2732℃，水量 6080m3/h。除第一承壓含水組為咸水外，第二承壓含水組及以下各組地下水水質(zhì)為低礦化度重碳酸鈉型淡水，各層組水質(zhì)詳見下表： 第二至第五含水組地下水主要成分 含水組 總硬度 CaCO3 礦化度 mg/L 氯化物 mg/L 硫酸鹽 mg/L 氟化物 mg/L PH 值 水化學(xué) 類型 二 60 65 70 3 8 HCO3Na 三 50 85 60 HCO3Na 四 30 700 85 55 HCO3Na 五 18 70 45 HCO3Na 從上表可以看出，該地區(qū)各含水層組水化學(xué)成分除氟化物超標(biāo)外，均符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 ⑵上第三系館陶組 上第三系熱儲層在本區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，頂板埋深 450m 左右，底板埋深 1300m，上部為明化鎮(zhèn)組，下部為館陶組。 ⑶奧陶系熱儲 該區(qū)位于海河斷裂和 XX 斷裂的交匯地帶，奧陶系巖溶裂隙發(fā)育，預(yù)計頂板埋深 1750m，可設(shè)計 2300m 深的地?zé)峋?，預(yù)計單井出水量 230m3/h，水溫 60℃，水質(zhì)為 SO4 3)某 地域地?zé)衢_發(fā)及利用現(xiàn)狀 某 及附近地區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)強度較小，地?zé)峋饕性谑袇^(qū)，開采的熱儲層有明化鎮(zhèn)、館陶和奧陶系。 鄰近區(qū)域地?zé)峋厩闆r 序號 井號 成井時間 井溫 熱儲層 開采量 靜水位埋深 年降速率 024681012明化鎮(zhèn) 館陶 奧陶地?zé)峋當(dāng)?shù)量分布圖數(shù)量某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 17 1 BC05 1999 明化鎮(zhèn) 33 2 HB03 1999 46 館陶 3 HB01 1982 48 明化鎮(zhèn) 4 NK10B 1993 奧陶 126 5 NK05 1981 46 明化鎮(zhèn) 45 6 NK02 1982 51 奧陶 7 NK01 1981 45 明化鎮(zhèn) 66 45 8 NK14 1996 63 奧陶 160 9 NK07 1990 43 明化鎮(zhèn) 52 74 10 NK03 1994 47 明化鎮(zhèn) 94 72 11 HX02 1987 49 明化鎮(zhèn) 12 HX18 1986 48 明化鎮(zhèn) 55 13 NK11 1997 57 奧陶 186 34 14 NK15 2020 47 明化鎮(zhèn) 105 15 NK13 1998 62 奧陶 120 16 XQ05 1996 70 奧陶 126 17 XQ06 1996 明化鎮(zhèn) 45 18 XQ12 1995 55 奧陶 80 方案的確定 在上述背景下， 某 園林小區(qū)擬采用地下水源熱泵作為該小區(qū)供熱、供冷的冷、熱源。 為了進一步了解 某 地域的地?zé)豳Y源狀況，地質(zhì)專家一致建議，在某 地域已掌握的地?zé)峋Y料的基礎(chǔ)上，在該小區(qū)內(nèi)先打一眼探采井進行分析。 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 18 第三章 熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源初步設(shè)計方案 數(shù)據(jù)收集及設(shè)計條件確定 設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 1. 室外設(shè)計參數(shù) 1)冬季采暖設(shè)計參數(shù) 室外設(shè)計溫度： tw=9℃ 室外平均溫度： twp=℃ 采暖期度日數(shù)： N=120 天 2) 夏季空調(diào)設(shè)計參數(shù) 室外設(shè)計溫度： tw=℃ 室外濕球溫度： ts=℃ 空調(diào)天數(shù)： 90 天 1)住宅部分 室 內(nèi) 計 算 溫 度 (℃ ) 臥室 起居室 書房 廚房 衛(wèi)生間 冬季 20 20 20 15 25 夏季 26 26 26 35 35 2)公建部分 幼托 商業(yè) 酒店 溫度 (℃ ) 相對濕度 % 溫度 (℃ ) 相對濕度 % 溫度 (℃ ) 相對濕度 % 冬季 20 — 18 — 20 — 夏季 26 65 26 65 24 65 根 據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料和 某 周圍地區(qū)成井的數(shù)據(jù)，確定地?zé)峋畢?shù)如下： 序號 井深 H（ m） 水溫（℃） 流量（ t/h） 礦化度（ mg/L） 1 70 1415 50 6000 2 250 1718 70 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 19 3 350 2022 70 4 450 2325 70 5 630 2732 70 6 1300 4650 70 7 2300 60 230 5480 設(shè)計負(fù)荷估算 確定設(shè)計負(fù)荷的最理想方法是對區(qū)域系統(tǒng)每幢建筑物的負(fù)荷進行詳細(xì)計算 ，目前 某 園林小區(qū)處于詳規(guī)階段，要求了解建筑物和構(gòu)件的詳細(xì)情況是很困難的。動力》所推薦的冬季采暖負(fù)荷指標(biāo)和夏季冷負(fù)荷指標(biāo)，按三步節(jié)能估算小區(qū)冬季供熱負(fù)荷和夏季空調(diào)冷負(fù)荷。 1. 住宅部分 1) 采暖設(shè)計熱負(fù)荷的確定 根據(jù)二步節(jié)能和三步節(jié)能已確定的建筑物耗熱分別控制，以及二步節(jié)能已確定的采暖設(shè)計熱負(fù)荷 45 W/m2，按比例其三 步節(jié)能時采暖設(shè)計熱負(fù)荷為 32W/m2。 2)供冷設(shè)計冷負(fù)荷的確定 根據(jù)《建筑節(jié)能示范項目設(shè)計指南》 (三步節(jié)能 )建筑物所推薦的圍護結(jié)構(gòu)的各傳熱系數(shù)，以及每戶 3 人，設(shè)備負(fù)荷 1200w/戶 (包括電某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 20 腦、電冰箱、電視等家電設(shè)備 )和每人新風(fēng)量為 30m3/人計算，其單位面積冷負(fù)荷平均值為 38W/m2(建筑面積，包括各房間面積、衛(wèi)生間和廚房不供冷房間面積、 樓梯間面積 )，計算過程從略。 由于公建內(nèi)的燈光及人員較住宅要多一些，且還增加了一些設(shè)備負(fù)荷，根據(jù)設(shè)計實踐經(jīng)驗，其外圍護結(jié)構(gòu)形成的冷、熱負(fù)荷不超過總負(fù)荷 10%，另外公建內(nèi)還設(shè)有新風(fēng)處理裝置，因此外圍護結(jié)構(gòu)形成的冷、熱負(fù) 荷對公建三步節(jié)能的影響很小。動力 )中冷、熱指標(biāo)的中間值，見下表。 2. 總建筑面積大、外圍護結(jié)構(gòu)熱工性能好、窗戶面積小，采用較小的指標(biāo)；反之， 采用較大的指標(biāo)。 2. 按上述指標(biāo)確定的冷負(fù)荷，即是制冷機容量，不必再加系數(shù)。天）； tr— 生活熱水溫度（℃）； tl— 冷水溫度（℃）； c— 水的比熱（ J/kg QR= ? ?8 6 4 0 0 2 7 4 ????? = 設(shè)計熱水用量 GR=Kh Tqm? 其中： m— 居住人數(shù)； q— 每人每日熱水用量（ L/人 GR= 100024 ? ?? = 同時負(fù)荷系統(tǒng)確定 理論上，在區(qū)域供熱系統(tǒng)中，任何一個用戶每小時的最大需熱（冷）量是確定此用戶管道尺寸的基礎(chǔ)，當(dāng)考慮了所有用戶需求之后，才能確定冷熱源裝置的容量。因為全部用戶幾乎不會在某一時刻或在同一瞬間要求有最大的熱（冷）量，特別是最大負(fù)荷包括熱水供應(yīng)時更是這樣。截至目前， XX 尚未測估過系統(tǒng)的同時供熱系數(shù)，國外測試過的系統(tǒng)表明熱（冷）源的同時負(fù)荷系數(shù)范圍在 ~ 之間，這取決于區(qū)域供熱系統(tǒng)供熱的住宅某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 23 樓數(shù)量。 住宅樓數(shù)目100 200 300 400 500SDF 某 園林小區(qū)按六層住宅計算，樓幢數(shù) =幢戶 戶/121274= 幢，查上圖，同時使用系數(shù) SDF=。 設(shè)計負(fù)荷一覽表 序號 區(qū)域系統(tǒng) 規(guī)劃負(fù)荷 設(shè)計負(fù)荷 同時負(fù)荷系數(shù) 1 采暖負(fù)荷 8904 7123 2 熱水負(fù)荷 1/ 3 空調(diào)負(fù)荷 10664 8531 負(fù)荷延時曲線及度日值圖 1)熱負(fù)荷延時曲線 傳導(dǎo)損耗與室內(nèi)、外溫差成正比變化，在負(fù)荷延時曲線中以小時作為橫坐標(biāo)，總的傳導(dǎo)損耗作為縱坐標(biāo)，按下降的順序整理曲線，可以找出有多少小時負(fù)荷等于或高于給定的負(fù)荷。其中，生活熱水的熱消耗量在采暖季是一個常數(shù)，可以作為一個固定值增加到傳導(dǎo)損耗中去。輸配管線的熱損失通常用設(shè)計熱負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)來考慮。 10 0 050 0熱負(fù)荷延時圖Q ( k W )25 0 020 0 015 0 0 30 0 0 N (h )0管線損失生活熱水消耗室內(nèi)得熱 2)冷負(fù)荷延時曲 線 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 25 冷負(fù)荷延時圖Q ( kW )500 1000 1500 N (h)2020 25000管線損失 地?zé)峋A(yù)設(shè)方案 由于建筑物的使用性質(zhì)和業(yè)主要求，民用建筑（住宅）采用風(fēng)機盤管系統(tǒng)，公共建筑采用全空氣系統(tǒng)。冬季末端裝置進出口水溫為 45℃/35℃；夏季末端裝置進出口水溫為 6℃ /13℃。 方案一：奧陶系井＋熱泵調(diào)峰供熱，淺井（咸水） +熱泵制冷方案 在園區(qū)熱泵站布置奧陶系熱水井兩眼，一 采一灌，為方便管理，兩眼井均為斜井，井口間距 35m，井底間距 800~1000m。采用風(fēng)機盤管和熱泵將尾水溫度降低回灌。 在熱泵站附近布置四組井，每組由五眼 H=70m 地?zé)峋畼?gòu)成，其某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 26 中兩組生產(chǎn)，兩組回灌，夏季作為熱泵的冷卻水源。 方案二：第四季淡水承壓井組＋熱泵冬季供熱、夏季制冷方案 在園區(qū)熱泵站附近布置四個井組，其中兩個為開采井組，兩個為回灌井組。井組間距按冷鋒面穿透時間計算為 62m，可依據(jù)場地情況按 60~65m 選取。 該方案生活熱水由第三系館陶組提供，該井設(shè)計井深 H=1300m，水溫 t=46~50℃，水質(zhì)好可直接應(yīng)用。地?zé)?、熱泵組合方案以上節(jié)地?zé)崂妙A(yù)設(shè)方案為基礎(chǔ)，按電力驅(qū)動熱泵方式可構(gòu)成如下兩種組合方案。 淺井： H=70m， t=15℃， G=60t/h，礦化 度 打井費 1300 元 /米。 20 眼淺井屬同深度井，井間距要求 62m，在建筑密集的居住小區(qū)井位布置困難 。預(yù)設(shè)方案二擬打淡水承壓井 16 眼，由于每組的 4 眼井深度不同，取水層位不同，井間距 4m 即可，井位布置容易，占地面積小。盡管其運行經(jīng)濟性稍遜于方案一，但技術(shù)成熟，工程易于實現(xiàn)。 (四 )熱水供應(yīng)方案 在預(yù)設(shè)方案二中，生活熱水?dāng)M由第三系館陶組井提供。設(shè)計方案采用板式換熱器加熱自來水，加熱后自來水升溫至 60℃。所以，確定采用地?zé)峋?+熱泵供應(yīng)生活熱水方案。見下圖。填礫某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 32 濾水管內(nèi)骨架管直徑為ф 311mm，內(nèi)網(wǎng)纏絲間隙 ，外 層濾網(wǎng)形式與內(nèi)層濾網(wǎng)相同，直徑ф 420mm，纏絲間隙 ，孔隙率 34%。濾水管與井壁之間的環(huán)狀間隙充填 ~ 的石英砂，充填高度高于頂層濾水管以上 20~30m。 為保證出水（回灌）量，下入濾水管長度（即采水高度）不少于35m。由于濾網(wǎng)內(nèi)的礫料相對固定，不因采灌時的雙向水流沖擊作用改變原有的 排列順序，故而能保持管井長期的灌采運行。 ⑶填礫高度