地源熱泵空調(diào)講稿

地源熱泵空調(diào)一、目前上海別墅建筑常用的集中空調(diào)系統(tǒng)及存在的問題二、地源熱泵中央空調(diào)介紹三、上海地區(qū)別墅建筑采用地源熱泵系統(tǒng)的可行性分析四、上海地區(qū)別墅建筑地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)五、地源熱泵的施工3/19/20231一、上海別墅建筑常用的集中空調(diào)系統(tǒng)及存在的問題:1.1風(fēng)冷冷熱水機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)1.2VRV空調(diào)系統(tǒng)1.3風(fēng)冷管道式冷熱風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)3/19/202321.1風(fēng)冷冷熱水機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)該空調(diào)系統(tǒng)由1臺(tái)室外機(jī)(風(fēng)冷冷熱水熱泵機(jī)組)、若干臺(tái)室內(nèi)機(jī)(風(fēng)機(jī)盤管)、水管、冷凝水管及膨脹水箱、循環(huán)水泵等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、占室內(nèi)建筑空間較少,易與建筑裝修融為一體。各房間溫度可獨(dú)立控制,運(yùn)行節(jié)能。缺點(diǎn)是無新風(fēng)供給,集水盤內(nèi)容易集塵滋生細(xì)菌,存在漏水可能。3/19/202331.2VRV及多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)該空調(diào)系統(tǒng)由1臺(tái)變頻變制冷劑流量的室外機(jī)、若干臺(tái)室內(nèi)機(jī)、冷媒管、冷凝水管等組成。與1.1節(jié)（風(fēng)冷冷熱水機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)）系統(tǒng)不同的是室內(nèi)外機(jī)之間用紫銅冷媒管連接,不需要膨脹水箱、循環(huán)水泵。這種系統(tǒng)能對各空調(diào)房間實(shí)現(xiàn)較精確的溫控,使用方便,運(yùn)行節(jié)能。但無新風(fēng)供給,安裝要求高,如發(fā)生冷媒泄漏,很難找出漏點(diǎn),不易維修。3/19/202341.3

風(fēng)冷管道式冷熱風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)該系統(tǒng)由室外主機(jī)、室內(nèi)管道機(jī)、冷媒管、送風(fēng)管道和風(fēng)閥、風(fēng)口等組成。與1.2節(jié)系統(tǒng)相仿,也屬冷媒直接蒸發(fā)式,只是將1.2節(jié)（VRV空調(diào)）系統(tǒng)的多個(gè)室內(nèi)機(jī)改為一個(gè)室內(nèi)管道機(jī),向各室內(nèi)提供冷熱風(fēng)。管道機(jī)可進(jìn)新風(fēng),使室內(nèi)空氣清新,無漏水之憂,相對價(jià)格低。但各房間不易獨(dú)立控制,房間送風(fēng)量調(diào)節(jié)困難,集中回風(fēng)影響各房間的私密性,風(fēng)管布置要占建筑空間。3/19/20235目前常用空調(diào)系統(tǒng)存在的問題上述3種空調(diào)系統(tǒng)均為空氣源熱泵系統(tǒng)，室外機(jī)組均要求暴露于大氣中，所以對建筑立面有影響,破壞了建筑的整體美觀；系統(tǒng)夏季制冷運(yùn)行,將大量的熱量排放至室外大氣，會(huì)造成周圍環(huán)境空氣溫度的升高,加劇城市的溫室熱島效應(yīng)；冬季低溫下制熱運(yùn)行效率低;冬季當(dāng)室外溫度低于零度時(shí),還需要運(yùn)行制冷循環(huán)來除霜，增加了能量損失，制熱效果會(huì)大大降低。3/19/20236二、地源熱泵中央空調(diào):

地源熱泵中央空調(diào)分為水源熱泵和土壤(地)源熱泵兩類形式

2.1水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)2.1.1水源熱泵概念2.1.2水源熱泵原理2.1.3水源熱泵的分類2.2土壤(地)源熱泵空調(diào)系統(tǒng)2.2.1土壤熱交換器地源空調(diào)概念2.2.2土壤熱交換器地源空調(diào)分類2.2.3工作原理2.2.4機(jī)組運(yùn)行過程2.2.5土壤熱交換器埋管形式2.3地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)勢2.4地源熱泵系統(tǒng)限制因素3/19/202372.1.1、水源熱泵概念

水源熱泵技術(shù)是一種利用地球表面或淺層水源（如地下水、河流、湖泊或海水），或者是人工再生水源（生活污水、工業(yè)廢水、地?zé)嵛菜龋┑牡蜏氐臀粺崮苜Y源，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移，既可供熱又可制冷的高效、環(huán)保、節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。3/19/202382.1.2、水源熱泵原理地球表面淺層水源（一般在1000米以內(nèi)），像地下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太陽進(jìn)入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰浚貧ひ蚕蚓?地表水的傳熱,使水源的溫度提高,而且水溫一般都較穩(wěn)定。水源熱泵技術(shù)就是：在夏季將建筑物中的熱量“取”出來，釋放到水體中去；而冬季，則是通過水源熱泵機(jī)組，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。由于夏季水源溫度較室外空氣溫度低，冬季要高,所以制冷/熱的效率遠(yuǎn)高于空氣源熱泵.通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。3/19/202392.1.3、水源熱泵的分類井水源熱泵（GWHP）井水源熱泵系統(tǒng)，也就是通常所說的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。通過建造抽水井群將地下水抽出，通過二次換熱或直接送至水源熱泵機(jī)組，經(jīng)提取熱量或釋放熱量后，再由回灌井群灌回地下。地表水源熱泵（SWHP）地表水熱泵系統(tǒng)。通過直接抽取或者間接換熱的方式，利用包括江水、河水、湖水、水庫水以及海水作為熱泵的冷熱源。3/19/2023102.2土壤(地地)源熱泵空調(diào)調(diào)系統(tǒng)2.2.1土壤壤(地)源空調(diào)調(diào)概念土壤(地)源空空調(diào)系統(tǒng)是把熱熱交換器埋于地地下，通過水在在由高強(qiáng)度塑料料管組成的封閉閉環(huán)路中循環(huán)流流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)與大地土壤進(jìn)進(jìn)行冷熱交換的的目的。夏季通通過機(jī)組將房間間內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移移到地下，對房房間進(jìn)行降溫。。同時(shí)儲(chǔ)存熱量量，以備冬用。。冬季通過熱泵泵將土壤中的熱熱量轉(zhuǎn)移到房間間，對房間進(jìn)行行供暖，同時(shí)儲(chǔ)儲(chǔ)存冷量，以備備夏用，大地土土壤提供了一個(gè)個(gè)很好的免費(fèi)能能量存貯源泉，，這樣就實(shí)現(xiàn)了了能量的季節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。3/15/2023112.2.2土壤壤(地)源熱泵泵空調(diào)分類按土壤熱交換器器形式分為垂直埋管地源熱熱泵系統(tǒng)水平埋管地源熱熱泵系統(tǒng)3/15/2023122.2.3工作作原理供暖時(shí)，，它吸取取地?zé)嵯蛳蛴脩襞排欧牛舜诉^程只只消耗少少量電能能，如圖圖1所示示。制冷時(shí)，，它吸取取用戶室室內(nèi)的熱熱量向地地下排放放，同樣樣也消耗耗少量電電能，如如圖2所所示3/15/2023132.2.4機(jī)組運(yùn)行行過程冬天熱泵中中制冷劑正正向流動(dòng)，，壓縮機(jī)排排出的高溫溫高壓R22氣體進(jìn)進(jìn)入冷凝器器向集水器器中的水放放出熱量，，相變?yōu)楦吒邷馗邏旱牡囊后w，再再經(jīng)熱力膨膨脹閥節(jié)流流降壓變?yōu)闉榈蜏氐蛪簤旱囊后w進(jìn)進(jìn)入蒸發(fā)器器，從地下下循環(huán)液中中吸取低溫溫?zé)岷笙嘧冏優(yōu)榈蜏氐偷蛪旱娘柡秃驼羝筮M(jìn)進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)吸氣端，，由壓縮機(jī)機(jī)壓縮排出出高溫高壓壓氣體完成成一個(gè)循環(huán)環(huán)。如此循循環(huán)往復(fù)將將地下低溫溫?zé)崮堋鞍岚徇\(yùn)”到集集水器，從從而不斷的的向用戶提提供45℃℃-50℃℃的熱水。。如圖3所所示。夏天熱泵中中制冷劑逆逆向流動(dòng)，，與用戶換換熱的冷凝凝器變?yōu)檎粽舭l(fā)器從集集水器中的的低溫水（（7-12℃）提取取熱能，與與地下循環(huán)環(huán)液換熱的的蒸發(fā)器變變?yōu)槔淠髌飨虻叵卵h(huán)液排放放熱量，循循環(huán)液中熱熱量再向地地下低溫區(qū)區(qū)排放，如如此循環(huán)往往復(fù)連續(xù)地地向用戶提提供7-12℃的冷冷水。3/15/2023142.2.5土壤熱交交換器埋管管形式地下埋管換換熱器主要要有兩種形形式，即水水平埋管和和垂直埋管管。選擇哪哪種形式取取決于現(xiàn)場場可用地表表面積、當(dāng)當(dāng)?shù)貛r土類類型以及鉆鉆孔費(fèi)用。。盡管水平平埋管通常常是淺層埋埋管，可采采用人工開開挖，初投投資比垂直直埋管小些些，但它的的換熱性能能比豎埋管管小很多，，并且往往往受可利用用土地面積積的限制，，所以在實(shí)實(shí)際工程應(yīng)應(yīng)用中，一一般都采用用垂直埋管管。（見圖圖4）3/15/202315可再生能能源：利用淺層層地?zé)崮苣茏鳛槔淅錈嵩?，，?shí)現(xiàn)冷冷熱聯(lián)供供節(jié)能：（高溫溫/嚴(yán)寒季節(jié)節(jié)）性能能系數(shù)高高，節(jié)省省運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用30～50％；環(huán)保：取消鍋鍋爐，減減少熱污污染；一機(jī)多用用：一套系系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)三種用用途，制制冷,供熱及衛(wèi)衛(wèi)生熱水水.節(jié)省建筑筑空間性能穩(wěn)定定：溫度波波動(dòng)小，，不受環(huán)環(huán)境影響響美觀：無室外外機(jī)，不不影響建建筑外觀觀2.3地源熱泵泵系統(tǒng)優(yōu)優(yōu)勢3/15/2023162.4地源熱熱泵系統(tǒng)限制制因素初投資較高（（打井、鉆孔孔、埋管等））需要有一定的的空間埋設(shè)埋埋管系統(tǒng)施工要求較高高，需要專業(yè)業(yè)施工隊(duì)伍和和設(shè)備注意冷熱負(fù)荷荷平衡的問題題3/15/202317三、上海地區(qū)別墅墅建筑采用地地源熱泵系統(tǒng)統(tǒng)的可行性分分析上海地區(qū)屬于于夏熱冬冷地地區(qū),近幾年年最熱月平均均氣溫已達(dá)30.2℃℃、最冷月月平均氣溫為為4.2℃℃,最冷月月與最熱月平平均相對濕度度分別為75%,83%,高于35℃℃的酷熱天天氣長達(dá)半個(gè)個(gè)月至一個(gè)月月,日平均溫溫度低于5℃℃的天數(shù)長長達(dá)兩個(gè)月以以上,因此每每年傳給土壤壤的冷熱量基基本相同,其其氣候條件適適合推廣地源源熱泵。地源熱泵地下下埋管換熱器器處于地殼的的淺層地表土土壤中,土壤壤的類型、熱熱特性、熱傳傳導(dǎo)性、密度度、濕度等對對地源熱泵系系統(tǒng)的性能影影響較大。據(jù)據(jù)地質(zhì)鉆探知知上海地區(qū)的的淺層土是以以黏土、亞黏黏土及粉砂為為主的軟土,屬于第四紀(jì)紀(jì)沉積層,且且土壤潮濕,地下水位高高,是埋管系系統(tǒng)較合適的的土壤類型。。別墅建筑一般般都帶有花園園,具備供地地源熱泵系統(tǒng)統(tǒng)布管的土壤壤面積,因此此在上海地區(qū)區(qū)別墅建筑中中采用地源熱熱泵空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)是完全可行行的。3/15/202318四、上海地區(qū)別墅墅建筑地源熱熱泵系統(tǒng)實(shí)例例以上海大華西西郊別墅三層層（2/-1）別墅住宅宅為例進(jìn)行介介紹。該別墅墅建筑面積為為550m2,總空調(diào)面面積為530m2。別墅周圍僅僅有一面積約約為120m2的L型空地可可供地源熱泵泵系統(tǒng)布管。。地源熱泵系統(tǒng):帶熱回收,制制冷,制熱,衛(wèi)衛(wèi)生熱水三位一一體.冬季采用用地板輻射采暖暖.別墅建筑地源熱熱泵中央空調(diào)系系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)計(jì)主要分四個(gè)方方面，即負(fù)荷計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型型、土壤換熱熱器系統(tǒng)方案、、末端設(shè)備、自自動(dòng)化控制。3/15/2023194.1負(fù)荷計(jì)算算及設(shè)備選型4.1.1設(shè)計(jì)計(jì)參考資料4.1.2空調(diào)調(diào)冷熱負(fù)荷及主主機(jī)選型4.1.2.1空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)計(jì)算4.1.2.2主機(jī)選型4.1.3生活活熱水熱負(fù)荷計(jì)計(jì)算4.1.4冬季季最大熱負(fù)荷及及校核4.1.5系統(tǒng)統(tǒng)工作原理3/15/2023204.1.1設(shè)計(jì)計(jì)參考資料1）節(jié)能、舒適適原則2）建筑、裝修修圖紙及對空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的要求3）《空氣調(diào)節(jié)節(jié)設(shè)計(jì)手冊》（（第二版）4）《采暖通風(fēng)風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)設(shè)計(jì)手冊》5）《地源熱泵泵系統(tǒng)工程技術(shù)術(shù)規(guī)范》(GB50366-2005)6）《建筑設(shè)計(jì)計(jì)防火規(guī)范》（（GBJ16-2001）7）室外空氣計(jì)計(jì)算參數(shù)夏季室外干求溫溫度tw=34.00C濕濕球溫度ts=28.20C冬季室外干求溫溫度tw=-40C相相對濕度φφ≤75%8）室內(nèi)空氣設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)（見表表）9）地源熱泵GLD計(jì)算軟件件10）土壤換熱熱物性參數(shù)（由由于本工程地址址條件明確，本本次土壤熱泵空空調(diào)方案是在地地下土壤為巖、、土的基礎(chǔ)上設(shè)設(shè)計(jì)）房間名稱溫度0C相對濕度%噪音dB(A)夏季冬季夏季冬季臥室2520≤65≤35%≤45家庭室2520≤65≤35%≤45客廳2520≤65≤35%≤45樓梯廳2618≤65≤35%≤453/15/2023214.1.2空調(diào)冷冷熱負(fù)荷及及主機(jī)選型型4.1.2.1空空調(diào)冷負(fù)荷荷計(jì)算因?yàn)樯虾５氐貐^(qū)冷負(fù)荷荷大于熱負(fù)負(fù)荷，機(jī)組組選型以冷冷指標(biāo)計(jì)算算。根據(jù)裝裝修戶型圖圖，P型別別墅空調(diào)面面積為550M2。因?yàn)閯e墅墅對空調(diào)使使用的特殊殊性，滿負(fù)負(fù)荷運(yùn)行的的時(shí)間比較較短，根據(jù)據(jù)別墅圖紙紙及各房間間的使用性性質(zhì)，別別墅總制冷冷量74KW，同同時(shí)使用率率80%。。別墅部分房間冷負(fù)荷計(jì)算及匯總表序號層數(shù)用途空調(diào)面積(m2)冷指標(biāo)(W/m2)合計(jì)冷負(fù)荷(W/m2)1地下室保姆房922820522

工作室372248288………………

合計(jì)230

740003/15/2023224.1.2空調(diào)冷冷熱負(fù)荷及及主機(jī)選型型4.1.2.2主機(jī)選選型結(jié)合克萊萊蒙特的的機(jī)組進(jìn)進(jìn)行各戶戶型的機(jī)機(jī)組選型型如下：：戶型機(jī)組型號機(jī)組型號輸出冷量/輸入功率KW輸出熱量/輸入功率KW熱最大回收量KW最大輸入功率KW數(shù)量HRHNDHW-009128/6.728.4/8.329.410.71HRHNDHW-007124.4/8.324.4/6.724.59.713/15/2023234.1.2空空調(diào)冷熱熱負(fù)荷及及主機(jī)選選型4.1.2.2設(shè)備布置置及風(fēng)管管設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法法與風(fēng)冷冷系統(tǒng)相相同,主主要內(nèi)容容是合理理設(shè)計(jì)室室內(nèi)機(jī)組組位置,使水管管接入方方便,還還要保證證氣流送送/回風(fēng)風(fēng)合理,減少室室內(nèi)各處處溫差.確定送回回風(fēng)管路路的走向向,確定定截面形形狀、尺尺寸及材材料,確確定送回回風(fēng)口形形式、位位置、個(gè)個(gè)數(shù)、尺尺寸,進(jìn)進(jìn)行風(fēng)管管的阻力力計(jì)算,校核機(jī)機(jī)組所需需的機(jī)外外余壓。。3/15/2023244.1.3生生活熱水熱負(fù)負(fù)荷計(jì)算根據(jù)裝修提供供的圖紙，根根據(jù)《全國民用建筑筑工程設(shè)計(jì)技技術(shù)措施給水水排水2003年》，查衛(wèi)生器的的小時(shí)熱水用用水定額及水水溫，得盥洗洗槽水嘴30L/h，水溫30℃；淋浴器150L/h，水溫40℃。熱水設(shè)計(jì)小時(shí)時(shí)耗熱量計(jì)算算公式Qh=∑qh（t2-t1）np.b.c.p/3600式中：Qh——設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱熱量（W）；b——衛(wèi)生器具同時(shí)時(shí)使用率。np——衛(wèi)生器具數(shù)量量qh——衛(wèi)生器熱水用用水定額L/hC——水的比熱，C=4187（J/kg.℃℃）;t2——熱水溫度（℃℃），按衛(wèi)生生器的小時(shí)熱熱水水溫；tl——冷水溫度（℃℃），上海地地區(qū)可選為5℃；ρ——熱水密度（kg/L）。按照盥洗槽水水嘴同時(shí)使用用率為30%；淋浴器每戶戶按同時(shí)使用用3只，計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)小時(shí)耗熱量量21KW。容積式小時(shí)耗耗熱量設(shè)計(jì)（（蓄水罐）考慮到別墅間間隙性熱水供供應(yīng)特點(diǎn)以及及最經(jīng)濟(jì)熱水水加熱設(shè)備投投資，本方按按設(shè)計(jì)一個(gè)500L的儲(chǔ)熱水罐來來減小設(shè)計(jì)小小時(shí)耗熱量，，即當(dāng)采用儲(chǔ)儲(chǔ)熱容積與其其相當(dāng)?shù)臒崴畽C(jī)組提供熱熱水，其小時(shí)時(shí)耗熱量應(yīng)按按下式計(jì)算：：式中：Qg——儲(chǔ)熱水罐的設(shè)設(shè)計(jì)小時(shí)供熱熱量（W）Qh——設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱熱量（W）η——有效貯熱容積積系數(shù)；容積積式水加熱器器η=0.75,導(dǎo)流型容積式式水加熱器η=0.85；（這里取0.75）Vr——總貯熱容積（（L），現(xiàn)熱水罐罐T——設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱熱量持續(xù)時(shí)間間（h）,T=2～4h;現(xiàn)取3Tr——熱水溫度（℃℃），按設(shè)計(jì)計(jì)水加熱器出出水溫度50℃計(jì)算；Tl——冷水溫度（℃℃），上?？煽蛇x為5℃；ρ——熱水密度（kg/L）。3/15/2023254.1.4冬季季最大熱熱負(fù)荷及及校核空調(diào)熱負(fù)負(fù)荷與生生活熱水水熱負(fù)荷荷之和；；不考慮空空調(diào)的同同時(shí)使用用系數(shù)戶型地暖熱負(fù)荷KW生活熱水耗熱量KW總熱負(fù)荷KW機(jī)組額定制熱量KW

P28(估算)

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53.9

3/15/2023264.1.5系統(tǒng)工工作原理制冷時(shí)，當(dāng)空調(diào)冷冷負(fù)荷小于機(jī)組的的單臺(tái)制冷量時(shí)，，只需要啟動(dòng)一臺(tái)臺(tái)機(jī)組，達(dá)到使用用中最合理最節(jié)能能（節(jié)能主要體現(xiàn)現(xiàn)在建筑本身節(jié)能能、空調(diào)機(jī)組節(jié)能能以及使用節(jié)能））。根據(jù)負(fù)荷大小小逐時(shí)啟動(dòng)二臺(tái)機(jī)機(jī)組。制熱時(shí)，而且同時(shí)時(shí)還制取生活熱水水，當(dāng)熱負(fù)荷小于于單臺(tái)制熱量時(shí)，，只需要啟動(dòng)一臺(tái)臺(tái)機(jī)組，根據(jù)負(fù)荷荷大小逐時(shí)啟動(dòng)二二臺(tái)機(jī)組。生活熱水提取，機(jī)機(jī)組采用熱回收機(jī)機(jī)組，即制冷制熱熱及生活熱水一體體化。制冷季，免免費(fèi)提供生活熱水水；過度季節(jié)，用用機(jī)組制熱提供生生活熱水，機(jī)組的的能效比為5.27，而電加熱熱熱水器的能效比小小于1，相對來說說用機(jī)組制熱比電電加熱更加節(jié)能；；制熱季，利用熱熱負(fù)荷比冷負(fù)荷小小，而機(jī)組選配時(shí)時(shí)參照冷負(fù)荷，用用多余機(jī)組來制生生活熱水。3/15/2023274.2室外換熱系系統(tǒng)方案4.2.1土壤溫溫度的狀況分析及及變化規(guī)律4.2.2土壤源源垂直埋管地源熱熱泵介紹4.2.3垂直埋埋管系統(tǒng)鉆孔布置置位置4.2.4換熱器計(jì)算軟件4.2.5地耦換換熱器計(jì)算3/15/2023284.2室外外換熱系統(tǒng)統(tǒng)方案4.2.1土壤溫度度的狀況分分析及變化化規(guī)律原始土壤的的溫度狀況況分析。土土壤環(huán)境溫溫度狀況是是指土體溫溫度隨時(shí)間間與空間的的變化，它它是土壤熱熱量平衡和和土壤熱狀狀況的反映映。原狀土土的溫度可可由計(jì)算得得到也可以以測出。地地下約5m以下土壤壤溫度基本本不受地面面溫度波動(dòng)動(dòng)的影響，，而保持一一個(gè)定值。。已有的研研究表明，，地下約10m深度度的土壤溫溫度比之全全年的平均均溫度在多多數(shù)情況下下要高出1~2℃，，并且無季季節(jié)性波動(dòng)動(dòng)。其偏離離平均溫度度的值在地地下0.3m處僅1.5℃。。土壤溫度的的變化規(guī)律律。受地面面溫度波動(dòng)動(dòng)的影響，，土壤溫度度有兩種周周期變化：：（1）土土壤溫度的的變化；（（2）土溫溫的年變化化。土溫的的年變化是是指一年中中各個(gè)月份份中溫度的的變化。在在達(dá)到相當(dāng)當(dāng)深度后，，土溫便終終年不變。。這種溫度度終年不變變的土層，，在高緯度度地區(qū)出現(xiàn)現(xiàn)在20m，中緯度度地區(qū)在15~20m。]3/15/2023294.2室外換熱熱系統(tǒng)方案4.2.2土壤壤源垂直埋管地地源熱泵介紹土壤源垂直埋管管地下?lián)Q熱器采采用兩管制垂直直埋管式換熱系系統(tǒng)，即在地下下室下面、周邊邊綠化地帶、道道路等可利用場場所打地耦管孔孔，每個(gè)孔內(nèi)埋埋設(shè)一對U型地地耦管，所有的的地耦管通過集集水器匯集，匯匯集的冷/熱水水由循環(huán)泵送到到室內(nèi)的地源熱熱泵機(jī)組，經(jīng)能能量交換后，回回到地源側(cè)分水水器分流回地下下管路；冬季從從地下土壤取熱熱實(shí)現(xiàn)室內(nèi)供暖暖，如此反復(fù)循循環(huán)，利用的是是天然可再生能能源，系統(tǒng)穩(wěn)定定，不消耗地下下水，不會(huì)對地地下水產(chǎn)生污染染3/15/2023304.2室外換換熱系統(tǒng)方案案4.2.3垂垂直埋管系統(tǒng)統(tǒng)鉆孔布置位位置單獨(dú)一套地埋埋管系統(tǒng)，孔孔深50-80米，孔間間距3000mm*3000mm，，匯集管穿地地下室側(cè)墻進(jìn)進(jìn)入機(jī)房。3/15/2023314.2室外換熱系系統(tǒng)方案4.2.4換熱器計(jì)算軟件結(jié)合地源熱泵設(shè)計(jì)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)土壤換換熱器形式設(shè)定如如下：土壤耦合器采用單單井單U形埋管，鉆孔直徑徑為￠110；考慮井之間相互熱熱干擾，埋管間距距為3m*3m；水平管連接方式為為同程連接；鉆孔深度，結(jié)合工工程地質(zhì)情況初定定50-80m，可根據(jù)實(shí)際鉆孔孔情況調(diào)整；3/15/2023324.2.5地耦耦換熱器計(jì)算4.2.5.1換熱量的計(jì)計(jì)算冬夏季地下?lián)Q熱熱量分別是指夏夏季向土壤排放放的熱量和冬季季從土壤吸收的的熱量?？梢愿鶕?jù)以下公式計(jì)計(jì)算（制冷時(shí)的的COP=4.0，制熱時(shí)COP=5.0）：Q1’、=Q1x（1+1/COP1）Q2’、=Q2x（1-1/COP2）其中：Q1’：：夏季向土壤排排放的熱量，KWQ1’：夏季季設(shè)計(jì)總冷負(fù)荷荷，KWQ2’：冬季向向土壤吸取的熱熱量，KWQ2：冬季設(shè)設(shè)計(jì)總冷負(fù)荷，，KWCOP1：設(shè)設(shè)計(jì)工況下水源源熱泵機(jī)組的制制冷系數(shù)COP2：設(shè)設(shè)計(jì)工況下水源源熱泵機(jī)組的供供熱系數(shù)3/15/2023334.2.5地耦耦換熱器器計(jì)算4.2.5.2計(jì)算算埋管管管長根據(jù)我們們已掌握握的實(shí)際際工程中中經(jīng)驗(yàn)，，可以利利用管材材“換熱熱能力””來校核核管長。。換熱能能力即單單位垂直直埋管深深度或單單位管長長的換熱熱量，一一般垂直直埋管換換熱為30～45W/m(井井深)，，本項(xiàng)目設(shè)設(shè)計(jì)取換換熱能力力的下限限值，即即32W/m（（井深）），具體體計(jì)算公公式如下下：L=Q1’××1000÷÷32其中———豎井總總深度，，m——夏季季向土壤壤排放的的熱量，，kW分母“32”是是夏季每每m井深深散熱量量，W/m確定豎井井?dāng)?shù)目及及間距根據(jù)甲方方提供的的地質(zhì)資資料，選選擇該地地區(qū)豎井井打80米較為為合理。。根據(jù)下下式計(jì)算算豎井?dāng)?shù)數(shù)目:N=L/（2*H）其中N———豎井井總數(shù)，，個(gè)L——豎豎井總深深度，mH——豎豎井深度度，m3/15/2023344.2.5地耦換熱熱器計(jì)算4.2.5.3土土壤耦合器器材料選擇擇考慮到土壤壤換熱器是是地源熱泵泵系統(tǒng)深埋埋于地下的的關(guān)鍵換熱熱設(shè)備,其其性能對系系統(tǒng)性能和和壽命影響響明顯，本本方案設(shè)計(jì)計(jì)采用化學(xué)學(xué)穩(wěn)定性好好、耐腐蝕蝕、導(dǎo)熱系系數(shù)大、流流動(dòng)阻力小小、熱膨脹脹性好的高高密度聚乙乙烯（HDPE100）管作作為埋管材材料。在實(shí)際工程程中確定管管徑應(yīng)兼顧顧兩方面：：（1）管管道流速要要小:以便便減小管道道阻力,使使循環(huán)水泵泵耗功率最最??；（（2）管管道內(nèi)水流流速要大:使管道內(nèi)內(nèi)水保持紊紊流（流體體的雷諾數(shù)數(shù)Re達(dá)到到3，000以上））以保證流流體與管道道內(nèi)壁之間間的傳熱。。顯然，上上述兩個(gè)要要求相互矛矛盾，需要要綜合考慮慮。垂直U型管常用用管徑有De25mm、De32mm、De40mm，本工程程垂直埋管管選用管De32x2.9mm。管管內(nèi)流速：：單U控制制在0.6-1.0m/s；；3/15/2023354.2.5地地耦換熱器計(jì)計(jì)算

4.2.5.4地地下?lián)Q熱器環(huán)環(huán)路水泵選型型水泵選型所依依據(jù)的流量W和揚(yáng)程Rh確定如下下:W=k1WmaxPh=k2(hf+hd+hm)式中Wmax為設(shè)設(shè)計(jì)最大流量量;k1,k2為附加因因數(shù),當(dāng)水泵單臺(tái)工工作時(shí)取1.1;hf,hd為水系統(tǒng)統(tǒng)總的沿程阻阻力、總的局局部阻力,hm為設(shè)備壓壓力損失。本設(shè)計(jì)中的水水環(huán)路是由地地下?lián)Q熱器與與室內(nèi)水源熱熱泵水系統(tǒng)組組成的,經(jīng)計(jì)計(jì)算,室內(nèi)側(cè)側(cè)最不利環(huán)路路的沿程阻力力、局部阻力力分別為7526.9Pa,4488.0Pa,設(shè)備壓力損損失為40.7kPa。所以水水泵所需流量量W為4.87m3/h,水泵泵所需揚(yáng)程Ph為12.09m。。根據(jù)計(jì)算結(jié)結(jié)果,選用了了1臺(tái)型號號為KQL40/1000.55/2的的單級立式式離心泵,流流量為6.3m3/h,揚(yáng)揚(yáng)程為12.5m,轉(zhuǎn)速為2960r/min,電機(jī)機(jī)功率為0.55kW。3/15/2023364.3末端設(shè)備采用低噪聲風(fēng)機(jī)盤盤管立式安裝（地下室室）臥室安裝（1，2層）全熱回收新風(fēng)機(jī)3/15/2023374.3末端設(shè)備備制熱時(shí)可以采用用舒適型的地板板輻射，地源熱熱泵系統(tǒng)可以與與地板輻射采暖暖結(jié)合，冬季采采暖更舒適，地地板采暖提供腳腳暖頭涼的最佳佳感覺；并且比比采用傳統(tǒng)熱水水鍋爐為熱源的的地板輻射采暖暖節(jié)能70%。。水泵采用格蘭富富水泵，無論是是技術(shù)方面，還還是運(yùn)行功率方方面都優(yōu)于同類類型號水泵。3/15/2023384.4空調(diào)控控制系統(tǒng)介紹4.4.1地溫溫中央空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)組成4.4.2控制制的含義和分類類4.4.3空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的控制對對象，內(nèi)容，形形式，原理4.4.4空調(diào)調(diào)控制系統(tǒng)的常常用設(shè)計(jì)方案組組成3/15/2023394.4.1地溫溫中央空空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)組成+空調(diào)機(jī)機(jī)組系統(tǒng)統(tǒng)+末端風(fēng)風(fēng)盤新風(fēng)風(fēng)機(jī)組系系統(tǒng)+內(nèi)外管管網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)+輔助系系統(tǒng)3/15/2023404.4.2控制制的含義義和分類類1.控制含義義：為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)一定的的目標(biāo)，，按特性性,功能能而對某某對象使使以調(diào)節(jié)節(jié)作用；；2.分類：機(jī)械部件件控制，，電氣部部件控制制，基本功能能控制+附加功功能控制制+系統(tǒng)統(tǒng)功能控控制3/15/2023414.4.3空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的的控制對對象，內(nèi)內(nèi)容，形形式，原原理A.控制制對象：：風(fēng)機(jī)，水水泵，機(jī)機(jī)組，電電動(dòng)閥門門，電磁磁閥等。。3/15/202342B.目標(biāo)控制內(nèi)容容：1.啟停控制：正常啟停，故障啟啟停，手動(dòng)操作，，自動(dòng)運(yùn)行，時(shí)序序定時(shí)控制，紅外外遙控，兩地控制制，異地遠(yuǎn)程控制制，集中監(jiān)控，2.溫度控制：室溫控制，系統(tǒng)水水溫控制，空調(diào)主主機(jī)蒸發(fā)溫度等控控制，生活熱水溫溫度控制，板換溫溫度控制；溫差控控制，3.濕度控制：4.風(fēng)速風(fēng)量控制制：5.流量控制：系系統(tǒng)水流量控制，，主機(jī)流量控制，，定流量變流量控控制，6.冷熱負(fù)荷控制：7.壓力控制：系統(tǒng)定壓力控制，，井水定壓力控制制；差壓控制，8.水位控制：水箱水位，，排污池水位，9.水路控制：通斷，切換。3/15/202343C.特性控控制內(nèi)容：：連鎖控制，，順序控制制，保護(hù)控控制，均衡衡控制，間間歇控制，，時(shí)序控制制，異地控控制，3/15/202344D.控制方方式：繼電器邏輯輯控制，儀表控制，，單片機(jī)控制制，PLC（可可編程邏輯輯控制器））控制，DDC（直直接數(shù)字控控制器）控控制，分散控制，，機(jī)械控制，，3/15/2023454.4.4地溫溫中央空調(diào)控制制系統(tǒng)的常用設(shè)設(shè)計(jì)方案組成1.風(fēng)盤控制：調(diào)速開關(guān)，溫控控開關(guān)，帶閥門門控制的溫控開開關(guān)，風(fēng)盤智能能操作器，分散散控制,2.系統(tǒng)定壓控控制：屋頂膨脹水箱定定壓，地面膨脹脹水罐定壓，3.系統(tǒng)均壓水水力平衡控制：：閥門手動(dòng)控制，，數(shù)字平衡閥控控制，自調(diào)節(jié)平平衡閥控制5.循環(huán)泵控制制：降壓啟動(dòng)控制，，循環(huán)交替控制制，變流量自動(dòng)動(dòng)切換控制，6.自動(dòng)熱水控控制：空調(diào)季節(jié)部分熱熱回收，非空調(diào)調(diào)季節(jié)全熱回收收單制熱水7.熱水供水泵泵控制：間歇控制,變頻頻定壓控制,3/15/202346五、地源熱泵的的施工5.1熱交換器器的安裝5.2室內(nèi)空空調(diào)系統(tǒng)的安安裝5.3主機(jī)的的安裝5.4控制系系統(tǒng)的安裝5.5調(diào)試3/15/2023475.1熱交換換器的安裝3/15/202348選好鉆孔設(shè)備，做做好鉆空前的準(zhǔn)備備工作，豆石屑的的堆放，水、電的的到位。泥漿的排排放、儲(chǔ)存、運(yùn)輸輸?shù)?。按給定的設(shè)計(jì)圖測測量確定各井孔位位置。鉆孔深度要要大于換熱器設(shè)計(jì)計(jì)安裝尺寸的5～10%。預(yù)先制作U型地耦管換熱器，，換熱器下端安裝裝沉積環(huán)路管。并并固定在按圖制作作的導(dǎo)向架內(nèi)。U型管兩端用絞板攻攻絲旋入金屬管帽帽，防止異物進(jìn)入入井內(nèi)。對U型地耦管換熱器做做耐壓測試，壓力力為管道設(shè)計(jì)正常常運(yùn)行壓力的三倍倍，保壓30分鐘，然后釋放到到正常運(yùn)行壓力，，旋進(jìn)金屬管帽，，以待下井安裝。。井眼鉆制完成后，，用專用設(shè)備將帶帶壓的U型管換熱器安裝入入孔，并保證U型管入孔設(shè)計(jì)深度度?；靥畈糠质希婪乐筓型管上浮和防止孔孔的塌陷，其余部部分采用自然沉積積回填法將孔填滿滿并使結(jié)構(gòu)緊密。。待井孔填滿后，對對U型地耦管充水觀察察流水是否通常，，然后加壓檢驗(yàn)，，壓力為正常運(yùn)行行壓力二倍，保壓壓30分鐘，對所有U型管逐個(gè)檢驗(yàn)，均均可與集路環(huán)路連連接。按照PE焊接工藝，將各U型地耦管匯集在循循環(huán)集管上。豎直換熱器系統(tǒng)充充水做耐壓檢驗(yàn)，，壓力為正常運(yùn)行行壓力的兩倍，保保持30分鐘。聯(lián)接循環(huán)泵，系統(tǒng)統(tǒng)充足水，開啟循循環(huán)泵全系統(tǒng)閉路路循環(huán)。觀察流量量，運(yùn)行壓力。集路管管溝與水平平管溝要求一樣，，根據(jù)地表面功能能確立溝的深度，，但集路管埋管最最淺深度要保證在在當(dāng)?shù)貎鐾翆右韵孪?.5～1m，從末端到始端的的坡度為0.3～0.5%。在管溝回填前，，應(yīng)將集路管和地地耦管引出管固定定放置端正，排列列均勻，不準(zhǔn)有折折曲或拱起現(xiàn)象以以防氣堵。清除尖尖利的巖石和碎雜雜石，認(rèn)真用砂子子回填管道上方5cm的第一回填層。其其余部分均為人工工分層壓實(shí)，根據(jù)據(jù)地表面的用途采采用不同回填用料料，嚴(yán)禁使用機(jī)機(jī)械回填，以防損損壞集路管道。3/15/2023495.2室內(nèi)空調(diào)系系統(tǒng)的安裝3/15/202350室內(nèi)機(jī)安安裝1）要點(diǎn)：保保證室內(nèi)內(nèi)機(jī)周圍圍有足夠夠的安裝裝和維修修空間。（詳見見技術(shù)資資料）2）安裝裝要符合合室內(nèi)機(jī)機(jī)包裝盒盒內(nèi)所附附安裝說說明書的的要求。。3）水平平安裝：：保證水水平度在在±1°°以內(nèi)，，以防止止排水盤盤傾斜使使冷凝水水流出；；4）吊裝裝室內(nèi)機(jī)機(jī)必須使使用帶螺螺紋的吊吊桿，以以便調(diào)整整室內(nèi)機(jī)機(jī)位置；；5）吊裝裝室內(nèi)機(jī)機(jī)要使用用隨機(jī)附附帶的安安裝紙板板來定位位吊裝孔孔，保證證吊桿豎豎直，以以使設(shè)備備平穩(wěn)；；6）室內(nèi)內(nèi)機(jī)吊裝裝后要注注意防塵塵、防雜雜物，可可以用隨隨機(jī)的包包裝塑料料袋進(jìn)行行保護(hù)。。3/15/202351變流量控制：：采用電動(dòng)二二通閥實(shí)行水水路控制定流量控制：：不控制水路路，只控制風(fēng)風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)風(fēng)機(jī)起/停.(冷量虛耗大））風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)盤管電動(dòng)二通閥電動(dòng)二通閥風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)盤管變流量系統(tǒng)定流量系統(tǒng)電動(dòng)二通閥3/15/202352安裝裝飾板板要點(diǎn)：裝飾飾板與天花花板之間不不能有空隙隙3/15/202353進(jìn)、出水管安裝裝1異程系統(tǒng)，，又稱為直接回回水配管法，系系統(tǒng)由兩根水管管組成，一進(jìn)一一出，空調(diào)水流流經(jīng)每一個(gè)末端端所走的路程是是不同的；2同程系統(tǒng)，又稱稱為逆回水配管管法，系統(tǒng)由三三根水管組成，，一進(jìn)兩出，空調(diào)水流經(jīng)每一一個(gè)末端所走的的路程是相同的的（最先進(jìn)水，最后后回水）同程系統(tǒng)可以保保證流經(jīng)每一個(gè)個(gè)末端的空調(diào)水水流量均勻，防防止遠(yuǎn)端水流量量不足而影響制制冷制熱效果。。3/15/2023543/15/202355補(bǔ)水有兩種方式水泵氣壓罐壓力控制水泵進(jìn)水水泵高位膨脹水箱1、液位信號3/15/202356對于外露的接頭要要進(jìn)行保護(hù)3/15/202357從外部可以大致看看出接頭熔合是否否均勻。PPR管3/15/2023581、熱熔溫度度過高，時(shí)間間過