【2017年整理】地源热泵中央空调在别墅中的应用1.docVIP

PAGE PAGE ６ 【摘要】 以杭州市某私人别墅的工程为例，介绍土壤热泵空调工程的设计与应用，叙述了土壤源热泵工程的设计步骤，地埋管的布置，低温热水地板辐射采暖等具体的设计计算方法。 【关键词】 土壤源热泵 地埋管 低温热水 地板辐射采暖 引言 随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，对供热和空调的需求快速增长，对室内外环境质量的要求也不断提高，供热，制冷的方式越来越多样化。从可持续发展的角度看，采暖，空调用能必须提高能源利用效率，努力寻找可以再生的能源。地源热泵就是一种节能环保型的空调冷热源。 工程概述： 本工程为杭州某别墅，建筑面积为约350㎡，空調面积为186㎡，总设计冷负荷为37.2KW，热负荷为14.9KW，根据计算，选用PHNIX地源热泵带热回）中央空调，型号为PWSRW130S-HGL，机组制冷量为40KW,制热量为31.5KW。设计采用的方案为地源热泵（热回收）中央空调系统，夏季利用卧式暗装风机盘管为房间供冷，冬季利用低温热水地板辐射供热，一套系统，两种末端，温度梯度合理，减少能耗，运行经济。 二、方案设计参数及依据 1.空调设计计算基本参数： 夏季 冬季 空气调节干球温度 35.7 空气调节干球温度 -4 通风干球温度 33 通风干球温度 4 空气调节日平均干球温度 31.5 采暖干球温度 -1 空气调节湿球温度 28.5 相对湿度 77% 相对湿度 80% 大气压力 102.09KPa 大气压力 100.05KPa 风速 2.3m 风速 2.2m 2 空调设计室内计算参数： 房间名称 温度℃ 相对湿度% 噪音dB（A） 夏季 冬季 夏季 冬季 卧室 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 餐厅 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 客房 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 会客厅 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 庭院 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 书房 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 主卧 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 厨房 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 小孩房 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 自由空间 24±1 20±1 ≤65 ≤45％ ≤48 3、空调设计遵守规范和标准 1）、本工程依据建设单位提供的建施图。 2）、暖气与通风工程施工及验收规范 3）、采暖通风与空气调节设计规范 4）、简明空调设计手册（中国建筑工业出版社、第二版） 5）、采暖空调制冷手册（机械工业出版社） 6）、国家现行的其他相关规范及措施。 三、系统设计 1、系统特点： 地源热泵中央空调是以地能(地下水、地下沙土等蕴藏的能量)为主要能源，以电为辅助能源，开发利用地下取之不尽用之不竭的巨大能源、成本低、效果好、性能稳定的一种空调系统。先进的地源热泵空调将地下取之不尽不能直接利用的低位能开发利用，成为可利用的高位能源，它不仅可以满足冬季供热、夏季制冷的需要，又能用来制取卫生热水，解决了洗澡的供水问题，充分显示了其一机三用的优越特性，是一种真正节能、环保无污染的好空调。结合有关地下水井回灌工艺技术，地埋管循环工艺技术，可在地下水源丰富或缺水地区推广使用，广泛适用于商场、宾馆、酒店、洗浴中心、住宅小区、别墅、分层租赁的商务写字楼娱乐场所等各类场所。 2、冷热源系统： 经综合分析，选用型号PWSRW130S-HGL的地源热泵机组作为空调系统的冷热源。该机组制冷量为40KW，制热量为31.5KW，夏季提供7℃/12℃的冷水，冬季提供45℃ 3、制冷，采暖形式： 根据甲方要求，采用全水系统，水系统为定流量双管制，水管均采用异程式。空调末端为卧式暗装风机盘管；冬天使用的采暖方式为低温地板辐射。 4、室外地下埋管设计： 4.1、热交换器的形式： 经过多方面的考虑及甲方意见，本工程采用垂直埋管布置方式，单U型管并联同程的热交换器形式。 4.2、管材选择： 一般来讲，一旦将换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。常规空调系统中使用的金属管材在这方面存在严重不足，且需要埋入地下的管道的数量较多，应该优先考虑使用价格较低的管材。所以，土壤源热泵系统中一般采用塑料管材。因此，本工程采用的是聚乙烯（PE）管材，它可以弯曲或热熔形成更牢固的形状，可以保证使用50年以上。 4.3、管径确定： 在实际工程中确定管径必须满足两个要求：（1）管道要大到足够保持最小输送功率；（2）管道要小到足够使管道内保持紊流以保证流体与管道内壁之间的传热。显然，上述两个要求相互矛盾，需要综合考虑。一般并联环路用小管径，集管用大管径，地下热交换器埋管常用管径有20mm、25