地源热泵系统初设方案

1、 明明月月山山国国际际度度假假中中心心地地源源热热泵泵系系统统 方方案案1目目 录录一、工程概述一、工程概述 .2二、设计要求二、设计要求 .2三、空调设计依据三、空调设计依据 .2四、空调负荷计算四、空调负荷计算 .2五、空调方案五、空调方案 .31、地源热泵空调主机的选择.42、空调末端设备的选择.53、循环水泵的选择.54、机房定压补水设备的选择设计.65、地源热泵中央空调地下埋管式换热系统的设计.6六、地源热泵空调系统设备表六、地源热泵空调系统设备表 .7七、空调系统配电负荷表七、空调系统配电负荷表 .7 明明月月山山国国际际度度假假中中心心地地源源热热泵泵系系统统 方方案案 第 2

2、页一一、工工程程概概述述本工程为北京当代万国农业生态体验观光园中央空调工程，工程地处北京市，空调使用面积111200m2。其中热带花木阳光棚24600m2，异国花木阳光棚24600 m2，特种营养蘑菇种植大棚46000m2，特种水产品养殖大棚9000 m2，娱乐楼3000 m2及餐饮楼3000 m2。二二、设设计计要要求求根据与甲方单位交流，本工程所有区域考虑中央空调系统，要求夏季制冷，冬季制热；整个空调系统设计以实用、高效节能、维护管理简单方便为原那么。1室外设计计算温度根据北京市气象统计资料，室外空调设计计算参数如下：夏季空调室外计算干球温度：33.2夏季空调室外计算湿球温度：26.4冬空

3、调室外计算干球温度：-122室内空调设计计算温度室 内 参 数 夏 季室 内 参 数冬季设计场所温度相对温度%温度相对温度%大棚25-30/8-15/娱乐楼24-28/15-20/餐饮楼24-28/15-20/三三、空空调调设设计计依依据据本方案以?采暖通风与空气调节设计标准?GB500192003、?制冷设备安装、施工及验收标准?GBJ64-87、?工业管道工程施工及验收标准?GB5023597、?通风及空调工程安装、施工及验收标准?GB502432002、?民用建筑设计通那么?JGJ37-87、?地源热泵系统工程技术标准? GB 50366 一 2005 及业主提供的建筑图纸和室内分布、使

4、用性质情况为设计依据，并结合了我公司多年从事暖通空调工程设计、施工的经验。方案中兼顾了技术和经济指标，实际工程应以与业主最终确定的方案或设计院设计为准实施。四四、空空调调负负荷荷计计算算根据确定的空调室内、室外设计计算温度及房间使用用途情况，结合我公司多年空 北北京京当当代代万万国国农农业业生生态态体体验验观观光光园园地地源源热热泵泵系系统统方方案案 第 3 页调安装工程经验及国内外同类空调工程实例总结的冷负荷指标经采用谐波法冷负荷计算方法校核建筑负荷，总冷量根本相符，计算建筑冷热负荷，建筑的冷热负荷汇总见下表：序号建筑物空调面积负荷指标 W/(夏季/冬季)总负荷KW1热带花木阳光棚24600

5、70/1501722/36902异国花木阳光棚2460090/1502214/36903特种营养蘑菇种植大棚46000135/1506210/69004特种水产养殖大棚900070/150630/13505娱乐楼3000180/130540/3906餐饮楼3000255/130776/3907合计104200/12092/16410根据以上计算数据，确定整个大棚的空调冷负荷为：12092KW，热负荷为：16410KW。 五五、空空调调方方案案结合我公司多年的中央空调设计经验，现决定对 4 个大棚及 2 个功能楼分别考虑中央空调系统；为了更好的响应国家节能环保政策，拟采用地源热泵空调系统。空调主

6、机夏季和冬季均采用地源热泵机组，夏季生产冷冻水、冬季生产空调用热水，空调末端采用风机盘管机组来消除室内的冷热负荷。 中央空调主机具有对载体水进行冷却或加热的功能，夏季制冷、冬季制热；系统运行时，是由循环水泵将载体送至空调主机冷却或加热后，并通过管路送至各风机盘管机组，以对室内的空气进行冷、热交换，通过载体的循环，不断地将冷量或热量送入室内以到达空气调节目的，并由空调开关控制室内的温度。由于大棚夏季室内温度保持在30左右，且该温室设有机械通风换气设备，对空调温度要求不高；而冬季主要靠地源热泵系统加温，无其它辅助设备，且室温须严格保持在815。因此，大棚设计以冬季供热负荷为选型依据，而娱乐楼及餐饮

7、楼为舒适性空调 北北京京当当代代万万国国农农业业生生态态体体验验观观光光园园地地源源热热泵泵系系统统方方案案 第 4 页夏季负荷大设计以夏季供冷负荷为选型依据。1 1、地源热泵空调主机的选择、地源热泵空调主机的选择根据以上冷负荷计算，在要求如此大小冷量的情况下，投资最少、管理简单、运行经济的空调主机是采用“盾安牌地源热泵中央空调机组；该机组该主机是利用地下土壤等资源，借助压缩机系统，通过消耗局部电能，冬季，把土壤中的低品位能量“取出来，供应室内采暖或空调；夏季，把室内的热量“取出来，释放到土壤中，到达空调的目的。它不受环境和气候的影响，运行稳定。制冷/制热采用蒸发器冷凝器手动切换的方式，即夏天

8、采用蒸发器提供冷水，冬天采用冷凝器提供热水；其中，制冷时，冷凝器出水温度 35，进水温度 30，蒸发器出水温度 7，进水温度 12，制热时，冷凝器出水温度 40，进水温度 35，蒸发器出水温度-5，进水温度 0， 地源热泵机组能为宾馆、医院、药厂、影剧院、体育馆、娱乐中心、商业大厦、写字楼、工矿企业、温室等场所的中央空调系统夏季提供冷水、冬季提供热水，一机多用，一套系统可以替换原有的锅炉加空调的两套系统。地源热泵机组选型如下：使用场所热带花木阳光棚异国花木阳光棚特种营养蘑菇种植大棚特种水产养殖大棚娱乐楼餐饮楼设备型号RSL1590MRSL1590MRSL2960MRSL1790MRSL570M

9、RSL770M数量台333111制冷量kW1569156929141760559559762762制热量kW12761276127612762356235614291429460612制冷额定功率kW2542544642849191122122制热额定功率kW327327327327599599367367117157最大运行电流A365+388365+3882*322+2*365398+398255365蒸发器制热水流量 m3/h313313581351111152冷凝器制热水流量 m3/h27027050130296131外形尺寸长*宽*高4250*1550* 19504250*1550*

10、19504250*3150*19504300*1650*20003550*1200*16003650*1300*1600 北北京京当当代代万万国国农农业业生生态态体体验验观观光光园园地地源源热热泵泵系系统统方方案案 第 5 页mm机组重量kg58005800112006100280033002 2、空调末端设备的选择、空调末端设备的选择通过冷热负荷计算并结合甲方提供的建筑图纸，初步设计末端设备为风机盘管机组，详细见空调平面图纸。A、末端风系统设计、末端风系统设计本工程内机为卧式暗装风机盘管，安装于顶棚内，送风形式为：上送上回。空调新风系统采用全新风系统。设计考虑新风量 15m3/h.故所选用新

11、风机的参数为 XF050 风量 5000 CMH 制冷量:76.7kw ,机外余压：175 Pa 噪声 65 dB.并带湿膜加湿 5kg/h.B、空调水系统设计、空调水系统设计 本工程冷热水系统采用闭式机械循环、同程两管制定流量系统。并在每个空调末端设备安装阀门、软接及过滤器。 3 3、循环水泵的选择、循环水泵的选择水泵在整个空调中是相对投资较少的局部，但是对系统的可靠运行具有十分重要的作用，为保证系统运行的可靠性，冷却水泵需选用质量较好的上海天泉水泵，每台水泵配套减震台座以减小震动。A、空调末端水系统循环泵、空调末端水系统循环泵使用场所热带花木阳光棚异国花木阳光棚特种营养蘑菇种植大棚特种水产

12、养殖大棚娱乐楼餐饮楼设备型号TQW200-315()TQW200-315()TQW300-400BTQW200-315()TQW125-160ATQW125-160数量台43 用 1备43 用 1备43 用 1 备 21 用 1 备21 用 1 备 21 用 1 备流量m3/h40040073040090160扬程M3232323231.532功率kW5555905518.522B、地埋管水系统循环泵、地埋管水系统循环泵 北北京京当当代代万万国国农农业业生生态态体体验验观观光光园园地地源源热热泵泵系系统统方方案案 第 6 页使用场所热带花木阳光棚异国花木阳光棚特种营养蘑菇种植大棚特种水产养殖大

13、棚娱乐楼餐饮楼设备型号TQW200-400()CTQW200-400()CTQW300-400CTQW200-400()CTQW125-160ATQW125-160数量台43 用 1备43 用 1备43 用 1 备 21 用 1 备21 用 1 备 21 用 1 备流量m3/h32032064132090160扬程M3232283231.532功率kW4545754518.5224 4、机房定压补水设备的选择设计、机房定压补水设备的选择设计系统定压补水装置选用质量较好的北京“四季青牌定压补水装置，具体选型如下。使用场所热带花木阳光棚异国花木阳光棚特种营养蘑菇种植大棚特种水产养殖大棚娱乐楼餐饮楼

14、设备型号NDB-4.0NDB-4.0NDB-6.5NDB-1.5NDB-0.5NDB-0.5数量台111111水量m3/h4.04.06.51.50.50.5系统压力0.5MPa0.5MPa0.5MPa0.35MPa0.3MPa0.3MPa重量kg1570157023008403703705 5、地源热泵中央空调地下埋管式换热系统的设计、地源热泵中央空调地下埋管式换热系统的设计地下埋管式换热器是地源热泵系统设计的重点。根据当地的土壤特性、气候条件、地质结构等特点并结合该工程的具体情况，采用竖埋管的方式比拟可行。具体设计步骤如下：A、土壤相关参数、土壤相关参数该地区恒温层在地面 1.5 米以下，

15、冬天在 12左右，夏天在 15左右；地区地下水丰富，地下径流频繁，夏天向土壤的散热及冬天向土壤的吸热会由地下水径流带走，因此，不需考虑地下土壤热平衡的问题；B、冬季制热地埋管换热量计算、冬季制热地埋管换热量计算按制热 Q=Qr-N；按制冷 Q=QL+N 北北京京当当代代万万国国农农业业生生态态体体验验观观光光园园地地源源热热泵泵系系统统方方案案 第 7 页使用场所热带花木阳光棚异国花木阳光棚特种营养蘑菇种植大棚特种水产养殖大棚娱乐楼餐饮楼设备型号RSL1590MRSL1590MRSL2960MRSL1790MRSL570MRSL770M数量333111制冷量kW1569156929141760

16、559559762762制热量kW12761276127612762356235614291429460612制冷额定功率kW2542544642849191122122制热额定功率kW327327327327599599367367367367最大换热最大换热量量kWkW28472847284728475271527110621062650650884884C、井深、井径、换热管材料等确实定、井深、井径、换热管材料等确实定a、井深确实定：根据经验值，北京地区打井深度一般为 100 米；b、换热管的类型及换热管的大小：换热管采用目前市场上通用的 PE80 型管，耐腐蚀及抗压能力强；为节省投资，

17、垂直地埋管管径采用 DN25，承压 1.0 MPa 的双 U 管；c、地埋井的数量：使用场所热带花木阳光棚异国花木阳光棚特种营养蘑菇种植大棚特种水产养殖大棚娱乐楼餐饮楼最大换热量kW2847284752711062650884双 U 管单位换热量W90W/M90W/M90W/M90W/M90W/M90W/M单口井深M100100100100100100所需地埋井数量所需地埋井数量口口3203203203206006001201207474100100 北北京京当当代代万万国国农农业业生生态态体体验验观观光光园园地地源源热热泵泵系系统统方方案案 第 8 页注：地埋井位置均考虑设置在各自随属的大棚

18、下面。d、井径确实定：考虑市场上打井机的类型及双 U 管的的大小,确定井口径大小为 130mm；D、地埋管井的布置及分区、地埋管井的布置及分区考虑到地埋管的埋置场地及换热效果，本工程地埋管排间距 5 米，列间距 5 米。E：地埋管内流速的校核：地埋管内流速的校核根据水在管内流动处于紊流区，换热效果较好的要求，本设计 DN25 的 PE 管，到达紊流的流速是 0.21 米/秒；按照以上的设计，每口井的水流速在管内处于紊流状态，因此，以上设计是可行的。F、管内水阻力的校核、管内水阻力的校核按此速度，水阻力为 200Pa/m，小于 400 Pa/m 的最大压阻，符合要求； 明明月月山山国国际际度度假假中中心心地地源源热热泵泵系系统统 方方案案 第 9 页六六、地地源源热热 泵泵空空调调 系系统统 设设备备表表序号材料名称材料型号数量单位备注1地源热泵空调主机 RSL570M1台浙江盾安2地源热泵空调主机 RSL770M1