青秀城地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王曉輝 李會(huì)增 陳紅軍

引 言

利用淺層地?zé)崮艿睦渑瘍捎每照{(diào)，地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是一種既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)暖通設(shè)計(jì)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的最友好、最有效的供冷、供熱系統(tǒng)。本文即以合肥青秀城售樓部地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，探析地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以求為其他的類似項(xiàng)目提供相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)及依據(jù)。

1 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)概述

1.1 地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)組成

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是由室外地下埋管系統(tǒng)、地源熱泵中央空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)與室內(nèi)空氣處理末端系統(tǒng)等三部分組成（圖1）。

可見，這里的地埋管水循環(huán)和室內(nèi)末端水循環(huán)系統(tǒng)是能量的主要傳遞者，整個(gè)系統(tǒng)就是一個(gè)不斷的熱量交換、能量轉(zhuǎn)換的過程。

1.2 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

地源熱泵中央空調(diào)具有以下優(yōu)勢(shì)：①它采納了可再生能源的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。冬天吸熱、夏天排熱，綠色環(huán)保；②是高效節(jié)能的空調(diào)。穩(wěn)定的土壤溫度環(huán)境提高了空調(diào)系統(tǒng)的工作效率，保障了空調(diào)的制冷及制熱效果的實(shí)現(xiàn)；③環(huán)境效益顯著。④兼顧供暖和制冷的雙重使用功能；⑤維護(hù)便捷，節(jié)約成本。⑥舒適親人。

2 合肥青秀城售樓部地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 項(xiàng)目概況

合肥青秀城售樓部地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目建筑面積約4000m2，建筑共四層。地下室為會(huì)議室、地上一層為展示區(qū)、地上二三層為辦公區(qū)域。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括空調(diào)末端設(shè)計(jì)、地板輻射采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、室外地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及地源熱泵機(jī)房系統(tǒng)設(shè)計(jì)四項(xiàng)內(nèi)容。

室外地埋系統(tǒng)：鉆孔84口?？讖?50mm?？咨?00m，工藝潛孔錘。

風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：夏季采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，冬季使用地板采暖輻射系統(tǒng)，新風(fēng)系統(tǒng)為大空間使用頂送風(fēng)（下送風(fēng)），單獨(dú)辦公室使用踢腳線送風(fēng)。

空調(diào)負(fù)荷：系統(tǒng)總冷負(fù)荷420kW，冬季熱負(fù)荷350kW。

2.2 室內(nèi)/室外計(jì)算參數(shù)

2.3 地源熱泵中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)該售樓部的分布格局特征，二層和三層的單獨(dú)的小辦公室采用踢腳線送風(fēng)。考慮到空調(diào)所具有的一般使用功能，這里設(shè)計(jì)保證每個(gè)小辦公室都隨時(shí)可以制熱、制冷、除濕和通風(fēng)。一般來說，這些區(qū)域的內(nèi)外區(qū)分隔是比較明顯的，詳細(xì)的空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)可參見圖2。

2.4 地源熱泵中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地源熱泵比之于傳統(tǒng)的空調(diào)控制系統(tǒng)所具備的的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)很大程度體現(xiàn)在其水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上。隨著末端空調(diào)的負(fù)荷變大變小，電動(dòng)的二通閥會(huì)相應(yīng)的發(fā)生調(diào)節(jié)來改變流經(jīng)末端換熱器的冷凍水量，隨后的電動(dòng)閥調(diào)節(jié)水流量或者是采取改變水泵頻率的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍水系統(tǒng)的水流量的控制以適應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)荷的變化。在本項(xiàng)目中，空調(diào)水系統(tǒng)采用雙管制一次泵變流量同程式系統(tǒng)。所有風(fēng)機(jī)盤管加設(shè)電動(dòng)二通閥。（見圖3）

2.5 地源熱泵中央空調(diào)地下埋管式熱換器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.5.1 豎井埋管管長(zhǎng)

作為U形埋管的內(nèi)徑di通常為20～40mm，其管內(nèi)設(shè)計(jì)流速一般為0.6～1m/s，本設(shè)計(jì)管內(nèi)流速取0.7m/s。管內(nèi)徑40mm

2.5.2 豎井?dāng)?shù)目確立及孔徑

2.6 地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)熱泵機(jī)房設(shè)計(jì)

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)熱泵機(jī)房設(shè)計(jì)要考慮到機(jī)房建筑設(shè)計(jì)與設(shè)備布置的要求。設(shè)備位置要求一方面靠近冷熱負(fù)荷比較集中的地方，一方面要求盡量離熱源比較近，在節(jié)省耗材的同時(shí)集中供暖制冷。考慮到機(jī)房有一定的溫度需求，選擇的機(jī)房房間應(yīng)該有良好的照明、朝向以及自然通風(fēng)狀況，或者機(jī)械通風(fēng)設(shè)施完善。為了避免設(shè)備檢修的時(shí)候放水閥排出大量的不適宜的水，機(jī)房?jī)?nèi)也應(yīng)該有較好的排水設(shè)施。

3 結(jié) 論

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用需要因地制宜，在分析當(dāng)?shù)氐牡責(zé)豳Y源優(yōu)勢(shì)、電力資料、氣象資料、地質(zhì)資料、水文資料等的基礎(chǔ)上，結(jié)合所需要選取的系統(tǒng)設(shè)備主要性能、技術(shù)參數(shù)、規(guī)格、尺寸、質(zhì)量與價(jià)格等來，以使用的需求為根本出發(fā)點(diǎn)，才能形成比較成功的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)所需的暖通設(shè)計(jì)中的節(jié)能目的，才能為建筑能耗的降低給予支持。

參考文獻(xiàn)

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