地源熱泵打井計(jì)算及方案

1地源熱泵方案工程概況工程共分三期；其中，二期辦公樓建筑面積為3200㎡，空調(diào)面積約為3000㎡；二期廠房一層建筑面積為11218㎡，空調(diào)面積約為8918㎡，夾層建筑面積688047806648160018298㎡。依據(jù)甲方要求，現(xiàn)需為二期和三期的廠房及辦公室配置空調(diào)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)依據(jù)12、《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50019-2023)3、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 (GB50189-2023)4(GB50366-2023)5、《埋地聚乙烯〔PE〕管材》 〔CJJ101-2023〕678〔GB50243-2023〕910、11、12、

WHO甲方供給的建筑平面圖暖通專業(yè)范圍本工程單位空調(diào)冷指標(biāo)取120W/㎡，空調(diào)熱指標(biāo)取85W/㎡；則總冷負(fù)荷為1555KW。承受節(jié)能、環(huán)保的地源熱泵系統(tǒng)為空調(diào)系統(tǒng)供給冷熱源，夏天制冷、冬天采1100KW式空氣處理機(jī)組+風(fēng)的形式。36010056W/m，34W/m〔依據(jù)北京威樂(lè)工程地質(zhì)勘探報(bào)告；室外打井位置為三期廠房區(qū)域及室外綠化帶。110m3/h位置；依據(jù)地源熱泵使用過(guò)程中地溫變化狀況及大小另行確認(rèn)是否安裝冷卻塔。室外設(shè)計(jì)參數(shù)類型室外計(jì)算參數(shù)表夏季冬季單位室外大氣壓力99.8102.0kPa室外空調(diào)計(jì)算溫度33.2-12.0℃室外通風(fēng)計(jì)算溫度30.0-5.0℃室外計(jì)算相對(duì)濕度7845%室外平均風(fēng)速1.92.8m/s地源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：屬可再生能源利用技術(shù)47%的太陽(yáng)輻射能量，比人類第年利用能量的500倍還多〔地下的水體是通過(guò)土壤間接的承受太陽(yáng)輻射能量，而且是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保種技術(shù)。高效節(jié)能12-18℃15-20℃，土壤和水冷卻塔式，機(jī)組效率提高。據(jù)我們所實(shí)施的工程閱歷估量，設(shè)計(jì)安裝良好的地源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節(jié)約用戶20-30%的供熱、制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。穩(wěn)定牢靠了常規(guī)空調(diào)因外界氣溫的變化引起的多耗電，效果差等弊端。環(huán)境效益顯著源并導(dǎo)致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。所以節(jié)能的設(shè)備本身的污染就小，設(shè)計(jì)良好的地源熱泵機(jī)組折電力消耗，與空氣源熱泵相比相當(dāng)于削減30%70%以上。一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣滿足供熱和供冷的要求，削減了設(shè)備的初投資。自動(dòng)運(yùn)行25地埋管換熱器設(shè)計(jì)處的位置是在地殼中的淺層地表土壤中。土壤的類型、熱性能、熱傳導(dǎo)、密度、濕度等對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的性能影響較大。需依據(jù)該工程的實(shí)際狀況，計(jì)算單位管長(zhǎng)的換熱器力量。具體設(shè)計(jì)步驟如下：1〕計(jì)算地埋管換熱器的最大換熱量量。依據(jù)如下公式計(jì)算土壤性換熱器的換熱量Q1’=Q1x〔1+1/COP1〕Q2’=Q2x〔1-1/COP2〕其中：Q1Q1：夏季設(shè)計(jì)總冷負(fù)荷，kWQ2Q2：冬季設(shè)計(jì)總熱負(fù)荷，kW設(shè)計(jì)工況下地源熱泵機(jī)組的制冷系數(shù)設(shè)計(jì)工況下地源熱泵機(jī)組的供熱系數(shù)Q2=1555KW；地源熱泵COP15，COP24.5。Q1’=Q1x〔1+1/COP1〕=2196x(1+1/5)=2635KWQ2’=Q2x〔1-1/COP2〕=1555x(1-1/4.5)=1210KW2635KW，1210KW。豎井埋管管長(zhǎng)單位管長(zhǎng)換熱量與地質(zhì)構(gòu)造成分有親熱關(guān)系，而且各地質(zhì)層傳熱性能各有差異，在建立模型計(jì)算方面比較困難，而且也存在肯定的誤差，依據(jù)北京56W/m，34W/m〔單位換熱量可依據(jù)該工程巖土熱響應(yīng)測(cè)試后的實(shí)際狀況調(diào)整。L1=Q1’x1000/WL1：豎井總深度，mQ1單位孔深排熱量，w/m因此：豎井總深度：L1=Q1’x1000/W1=2635x1000/56=47054mL2=Q1’x1000/WL2：豎井總深度，mQ2單位孔深吸熱量，w/m因此：豎井總深度：L2=Q2’x1000/W2=1210x1000/34=35588mL=35588mQ3Q3=L2xW1=35588mx56W/m=1993KW豎井?dāng)?shù)目物，則需另外考慮)。計(jì)算豎井?dāng)?shù)目：N=L/H其中：L：豎井總深度，m N：豎井口數(shù)，個(gè) 度，m本工程豎井深度H=100米，因此N=L/H=35588/100=355.93564則本工程室外地埋管總設(shè)計(jì)豎井?dāng)?shù)為360口。豎井間距120mm-150mm100mDE255m，既能滿足換熱的需求，又能節(jié)約埋管空間。地埋管換熱器管路連接方式結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式的優(yōu)越點(diǎn)比較，本工程選用并聯(lián)的換熱器連接方