書-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN河 《熱泵技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書0與動(dòng)力工程課程名稱空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師周前源與建筑環(huán)境工程院2013年11月要、下水、表水等天然作為冬季夏季冷然后再由機(jī)組向建筑物供冷供系統(tǒng)可再生既可供暖又可制冷新型中央空調(diào)系統(tǒng)。通過輸入少高品位（如電）實(shí)現(xiàn)由低溫位向高溫位熱轉(zhuǎn)移。通常消耗1kw 戶可以得到4kw 以上或冷。本課題主研究空調(diào)系統(tǒng)對(duì)合肥某別墅夏季制冷冬季供設(shè)計(jì)方案。本方案下?lián)Q器埋管方式采U型埋管解決了傳統(tǒng)空調(diào)運(yùn)行效率低、耗電、運(yùn)行費(fèi)高、噪音、維護(hù)費(fèi)高及會(huì)產(chǎn)生霉菌污染、使壽命短等缺點(diǎn)。真正做到了高效、節(jié)、環(huán)保、舒適求。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：；空調(diào)系統(tǒng)；垂直埋管錄2一章緒論 4地源熱泵的發(fā)展趨勢 4地源熱泵的優(yōu)點(diǎn) 4二章空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù) 6室外氣象參數(shù) 6室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)確定 6設(shè)計(jì)范圍 6設(shè)計(jì)原則 6三章負(fù)荷計(jì)算 7冷負(fù)荷計(jì)算 7熱負(fù)荷計(jì)算 7工程負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 7四章末端設(shè)備選型 8風(fēng)機(jī)盤管的選型 8五章空調(diào)水系統(tǒng)水力計(jì)算 9空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 9空調(diào)供回水管的水力計(jì)算 9空調(diào)水系統(tǒng)的水力計(jì)算 9冷凝水管道設(shè)計(jì) 10設(shè)計(jì)原則 10管徑確定 10水系統(tǒng)安裝要求 10六章空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則 12新風(fēng)系統(tǒng) 12風(fēng)口 12七章地源熱泵機(jī)組選擇計(jì)算 13地源熱泵機(jī)組選型計(jì)算 13空調(diào)循環(huán)水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 13水泵流量的確定 13水泵揚(yáng)程的確定 13機(jī)房系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14八章地下埋管的設(shè)計(jì)與計(jì)算 15冬夏季地下?lián)Q熱量的確定 15確定地下?lián)Q熱器的埋管形式 15地下?lián)Q熱器埋管管材及管徑的確定 15埋管管材的確定 15確定管徑 15豎井埋管管長的確定 16豎井?dāng)?shù)及間距的確定 161616下?lián)Q器循環(huán)水泵選型 17循環(huán)水泵17水泵配管布置 18閥門安裝 18結(jié)語 19致謝 20參考文獻(xiàn) 21第第一章 緒論 地源熱泵的發(fā)展趨勢地源熱泵與中央空調(diào)相連接的供熱／制冷系統(tǒng)是目前的發(fā)展趨勢。綜合利用低品位熱能、高效率利用熱能、簡單化和一體化的地源熱泵系統(tǒng)等都是目前20年來的發(fā)展趨勢，其系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展大致有如下三個(gè)方向：綜合利用熱能的趨勢。將來的地源熱泵系統(tǒng)不僅用于一般住宅、辦公用戶的供熱和制冷，更趨向于將供熱的廢棄能量(冷能)()綜合利用，比如用供熱的廢棄冷能運(yùn)轉(zhuǎn)冷藏庫、自動(dòng)售貨機(jī)等，用制冷的廢棄熱能供應(yīng)溫室養(yǎng)殖、種植和生活熱水等。一體化趨勢。隨著新材料和新工藝的開發(fā)，將來的地源熱泵系統(tǒng)可能將熱泵的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與地上散熱系統(tǒng)一體化，使采熱和傳熱的效率更高。來筑和的自和自能源，地制地、制造和相應(yīng)的地源熱泵系統(tǒng)將是一個(gè)發(fā)展方向。地源熱泵的16℃左右略該區(qū)平均溫12得無或況均處。節(jié)省費(fèi)冬行時(shí)COP約為1kw電4kw的熱能，夏行時(shí)COP達(dá)1kw電5kw為電式的3-4倍；并且交器除霜減少了結(jié)霜除霜電耗節(jié)特決了它行費(fèi)同節(jié)能50%-75%以讓您永無漲價(jià)危隱憂。零維護(hù)費(fèi)埋管部旦行任何維修費(fèi)投入。既減少了人力資源，又節(jié)約了大量的資金。綠色保：地?zé)豳Y源垂手可得，地源熱泵系統(tǒng)通過密閉水循與進(jìn)行交破壞層結(jié)構(gòu)資噪音又排放氣氣成污染具備零污染良好保質(zhì)（時(shí)沒燃燒過程，避免了排煙污染，供冷時(shí)省了冷卻塔，避免了噪音及霉菌污染。）性靠主及匹科學(xué)理并選世界名牌產(chǎn)強(qiáng)、密聚氯乙烯管均為進(jìn)口原產(chǎn)耦型PE管全無毒，無腐蝕柔韌性好裂伸長熔電熔密封性好泄漏，供了全運(yùn)行的可靠性。壽命長埋管北歐原加及備很，50-70年，主20-25年，屬于一次性投資終身受益型項(xiàng)目。還一系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩置或系統(tǒng)。、便于運(yùn)管理自動(dòng)化程度無需專業(yè)人員值守、操根據(jù)需要開關(guān)由己自知實(shí)現(xiàn)機(jī)組獨(dú)立計(jì)費(fèi)分戶分房間方便業(yè)主整個(gè)系統(tǒng)管理。。球溫

球℃ 日℃ m/s)

透明等級(jí) 5 100090℃-3℃m/s%75%(Pa)-71022302-1熱負(fù)荷類型為熱負(fù)荷。2-1熱負(fù)荷類型為熱負(fù)荷?！妫?4602060范圍本范圍本為某別墅源熱泵建筑面積約6272面積約300m2建筑高米各層房間有臥、廚房及衛(wèi)生間、陽臺(tái)、休閑區(qū)等每層層高為米門高米窗高米。原則由屬熱冷區(qū)熱泵應(yīng)以降為主兼顧供而一般下管群的傳熱量因此能滿足要求一般能要求本要求滿足及有關(guān)范、的要求的建的及。冷負(fù)荷計(jì)算冷負(fù)荷計(jì)算見附表：合肥某別墅熱負(fù)荷計(jì)算書熱負(fù)荷計(jì)算熱負(fù)荷計(jì)算見附表：合肥某別墅熱負(fù)荷計(jì)算書工程負(fù)荷統(tǒng)計(jì)季節(jié)季節(jié)總負(fù)荷（/全熱）(W)415373700844數(shù)量量制量（W）（W）、量、水壓降等擇號(hào)，各取號(hào)及數(shù)量列于下表：編號(hào)號(hào)（臺(tái)）1001[工人1]RCI 40FSNQ11002[工人2]RCI 40FSNQ11003[多功能廳]RCI 40FSNQ11004[健身]RCI 40FSNQ12001[書]RCI 40FSNQ12002[中式廚]RCI 40FSNQ12003[西式廚]RCI 40FSNQ12004[家庭室]RCI 40FSNQ12005[餐廳]RCI 40FSNQ12006[客廳]RCI 40FSNQ13001[臥室1]RCI 40FSNQ13002[更衣1]RPK 28FSNQ13003[臥室2]RCI 40FSNQ13004[主臥室]RCI 40FSNQ13005[休息區(qū)]RCI 40FSNQ13006[更衣2]RPK 28FSNQ1、數(shù)雙制、三制四制；、干垂直、在內(nèi)動(dòng)關(guān)同程異程開閉方定熱源、熱地源熱泵機(jī)組給房間不需同時(shí)、供熱該中不接觸在,中閉雙、熱同干垂直異程泵、泵制制對(duì)段編號(hào)標(biāo)長負(fù)荷；確定合；根據(jù)各段負(fù)荷、及局部數(shù)確定段直徑擦局部并聯(lián)總見附表表、整體式空調(diào)器、合式空調(diào)的運(yùn)行過程中都會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的，必須及時(shí)予以排走，以保證系統(tǒng)安全有效的運(yùn)行。排放的，一般采用開式、非滿流自流系統(tǒng)。應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1)沿流方向，平部位；當(dāng)位于內(nèi)的負(fù)壓區(qū)段時(shí)，的出口處必須置水封，封的高度應(yīng)比處的負(fù)壓（相當(dāng)于柱高度）50%左右。封的出口，應(yīng)與大氣相通；宜用聚氯乙烯塑料，不必進(jìn)行防結(jié)露的保溫和隔氣處；的部，應(yīng)通向大氣的氣；和置時(shí)，必須定的，應(yīng)設(shè)安排必的；的DN(mm)，應(yīng)通過的流量定。定一般下，的：段擔(dān)負(fù)荷小于等于7kw時(shí)，為DN20，段擔(dān)負(fù)荷大于7kw 小于等于17kw 時(shí)，為DN25，段擔(dān)負(fù)荷大于17kw 小于等于100kw 時(shí)，為DN32。系統(tǒng)安求式系統(tǒng)和有的坡度，當(dāng)一時(shí)，路坡向相，以采用用。和坡度敷，但內(nèi)流不小于s，應(yīng)量調(diào)時(shí)，不應(yīng)小于；式系統(tǒng)和的高（當(dāng)坡度時(shí)，平流的）排氣置（氣自排氣）。于自排氣應(yīng)時(shí)于的，與處一。氣的排氣應(yīng)，排氣的應(yīng)于；自排氣閥的排氣，以防時(shí)，流內(nèi)棚上；與及大與小時(shí)，應(yīng)防氣產(chǎn)生。大小氣時(shí)，大與小的連接應(yīng)為平，以防大中產(chǎn)生氣囊；系統(tǒng)的放的（器、器）的下部應(yīng)有的放，。系統(tǒng)開運(yùn)行時(shí)和管檢修時(shí)放之用；空調(diào)器、等的表器（）當(dāng)處于負(fù)壓段時(shí)，其的排有封，且排應(yīng)有不小于的坡度。結(jié)大時(shí)，圓封筒；6、閥門可能和表冷器凝結(jié)。面坡度坡向面作防處理?；蛘邔⒖赡苡蟹街車鷩邍呙嬉?。、節(jié)能、運(yùn)行方便、節(jié)省材料等按照建筑物不同使用功能、不同使用時(shí)間、不同負(fù)荷特點(diǎn)、不同平面布置等正地另外，還和水路相結(jié)在中，同時(shí)考慮水才能獲得經(jīng)濟(jì)方案。布置總體布置造價(jià)、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)行效果影響很大因此，在中，總體布置方案是個(gè)在初投資、運(yùn)行費(fèi)用和運(yùn)行效果之間綜考慮折中方案。斷面形式建筑結(jié)構(gòu)結(jié)，并力爭做到建筑物間完美大量斷面尺寸過大時(shí)，會(huì)降低建筑使用，時(shí)用多路并布置方式，降低面。在中，力是考慮重總力是力和力，減力量用面材料在允許量降低及時(shí)做，面力盡量或避免轉(zhuǎn)彎和風(fēng)斷面形大形、外用外用時(shí)，用，大500mm時(shí)，還時(shí)，90等中，用術(shù)，使建筑物內(nèi)達(dá)到允許噪聲值。新新，相，用，結(jié)本，負(fù)荷，過和機(jī)外到到到室內(nèi)形式及尺寸量及相?？谟绊懀?，分，同時(shí)和，大能量負(fù)面效，才能產(chǎn)生良好氣織效果。本口選取是海信日立-商用變頻 SET-FREEFSN列，壁掛式RPK-28FSN和四面出嵌入式RCI-40FSN，安裝為，口效面積數(shù)取，頸速控制在3～。第第七章 地源熱泵機(jī)組選擇計(jì)算 地地源熱泵機(jī)組選型計(jì)算 該別墅的最大冷負(fù)荷w，考慮風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、水管、冷水管及水箱溫升引起的附加冷負(fù)荷，修正后：Q修正=*Q=47kw，該辦公樓的總設(shè)計(jì)負(fù)荷為47kw。1-SET-FREEFSN系列水—水機(jī)組，型號(hào)為Q，機(jī)組重量460Kg。制冷工況：冷凍水進(jìn)/出溫度：12℃/7℃；冷卻水進(jìn)出溫度30℃5℃。產(chǎn)品名稱：海信日立空調(diào)-商用變頻 SET-FREEFSN系列水—水機(jī)組熱泵機(jī)組特點(diǎn)：（1）一機(jī)多用，可以實(shí)現(xiàn)夏季制冷和冬季制熱，還可提供 45℃的生活熱水（2）采用溫度相對(duì)穩(wěn)定的地下熱源，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，高效節(jié)能（3）先進(jìn)載荷平衡原理，主軸承設(shè)計(jì)壽命高達(dá) 10萬小時(shí)（4）采用平衡設(shè)計(jì)，運(yùn)行和，機(jī)組的用活（5）多機(jī)設(shè)計(jì)，小，的用能和的負(fù)荷能（6）調(diào)節(jié)，負(fù)荷，對(duì)機(jī)進(jìn)行機(jī)及載（7）可用多能源：地下水、及熱水（8）制，，加，可通（BAS）（9）機(jī)組工運(yùn)行運(yùn)行可，平臺(tái)ARI（10）機(jī)組生產(chǎn)1L=Q/t×—冷凍水水L=Q/t×—冷凍水水量，m3/h；—總冷負(fù)荷，w；t—冷凍水進(jìn)出水溫，℃，一～5。上計(jì)算的 L=m3/h。揚(yáng)定(1) 制冷機(jī)組蒸發(fā)水阻力：一般為5～7m2；末端（氣處盤等）表或蒸發(fā)阻力般為4～6mHO濾阻力般為3～5m2；(4) 水、集水水阻力：一般一個(gè)為3m2；(5) 路沿阻力局阻力損失沿阻力般(100～300Pa/m)每乘道長.局阻力沿阻力的綜上所述揚(yáng)上述阻力之因此水泵的揚(yáng)HmH2O。50%。根據(jù)計(jì)算結(jié)果水泵的揚(yáng)程與流量留一點(diǎn)余量，查《中央空調(diào)設(shè)備選型手根據(jù)計(jì)算結(jié)果水泵的揚(yáng)程與流量留一點(diǎn)余量，查《中央空調(diào)設(shè)備選型手冊(cè)》可以選擇IS立式離心水泵，選用兩臺(tái)，一用一備。性能參數(shù)如下：型號(hào)：ISG40-125 轉(zhuǎn)速：流量：～h 揚(yáng)程：～電機(jī)功率： 電機(jī)型號(hào)：JG1-1空調(diào)機(jī)房設(shè)計(jì) 熱泵機(jī)組 為了提高熱泵機(jī)組在供熱工況下的能效比,要求盡量提高機(jī)組蒸發(fā)溫度。系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的高低是用戶首先關(guān)心的問題。供熱工況地埋管換熱器進(jìn)出水溫度已經(jīng)確定,即機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)出水溫度已經(jīng)確定,提高蒸發(fā)溫度的唯一辦法是減小蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)器出水溫度的溫度差?！恫膳L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》第條指出,臥式殼管式蒸發(fā)器,蒸發(fā)溫度宜比冷水出口溫度低2～4度。一般冷水機(jī)組生產(chǎn)設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度比蒸發(fā)器出水溫度低 4～5度。設(shè)計(jì)熱工況機(jī)組蒸發(fā)器出水溫度為 3度,(地埋管換熱器供暖工況進(jìn)水溫度為 3度)。機(jī)組蒸發(fā)溫度要在 0度以下,要求地埋管系統(tǒng)水中要,提高了工程費(fèi)用,機(jī)房管、水器要的。要求熱泵機(jī)組蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)器出水溫度差<2度,此蒸發(fā)溫度在0度以上,避免蒸發(fā)器發(fā)生結(jié)現(xiàn)象。機(jī)房系統(tǒng)設(shè)計(jì) ,,、,、水,,,、8,;供,水泵。Q1=Q1×(1+1/COP1)Q2=Q2×12中1—W；1—總冷負(fù)荷，W；2—，W；2—負(fù)荷，W；P1—P2—。COP在小機(jī)組制冷時(shí)取～，制時(shí)取～；取～，制時(shí)取～。1=，2=。1=器形式源泵技術(shù)關(guān)鍵器,器整個(gè)重點(diǎn)，也本系統(tǒng)有于其他系統(tǒng)之所在器源泵系統(tǒng)關(guān)鍵組成部，其選擇形否合理，否正，將關(guān)系到整個(gè)源熱泵系統(tǒng)能否滿足要求正常使用及系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。最終器形采用垂直U型器器材及徑材一般來講，一旦將器，本能進(jìn)行，要求材性常系統(tǒng)中使用金材在在重足，要數(shù)，使用材所，源泵統(tǒng)中一般采用塑料材目前最常用（PE）（PB）材，形成形狀，50年上；而PVC材于易彎曲，接頭處壓能力差，容易導(dǎo)致泄漏，因此，推薦用于系統(tǒng)。里選取聚乙烯（PE100）。徑在實(shí)際工程中徑必須滿足兩個(gè)要求：（1）要大到足夠持最小輸送功率；（2）要小到足使持紊流流體內(nèi)壁之傳20mm、25mm32mm、40mm、50mms,s或把各4mHO/100m當(dāng)量長度以本設(shè)計(jì)選取De32。豎井豎井長的確定長度的確定除了已確定的系統(tǒng)布置和材外還當(dāng)?shù)氐耐寥兰夹g(shù)資料如溫度、傳系數(shù)等在實(shí)際工程中可以利材1/0.035“”來計(jì)算長能力即單位垂直深度或單位長的量，垂直70～110W/m3555W/m(水平20～40W/m（長）左右設(shè)計(jì)時(shí)可取能力的限值1/0.035具體計(jì)算公式如： L=中— m；1— W；“”m長量KW/m。式計(jì)算L=1557m。外豎井深度數(shù)50外豎井深度數(shù)50100:N=L/2H中N— 豎井總數(shù)；— 豎井總長m— 豎井深度m；“2”豎井內(nèi)的長等2倍。N后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行圓整若計(jì)算可以豎井深度能深和本增加確定豎井?dāng)?shù)8。平衡的計(jì)算豎井的確定（1）土壤平衡問題的由來土壤源熱泵依靠土壤換熱器（dtr）從地下土壤中提取溫差能，雖然熱泵機(jī)組的熱源和熱匯都是擴(kuò)散半徑范圍內(nèi)的土壤溫差，但土壤換熱器夏季累計(jì)向土壤的放熱與冬季從土壤的取熱量一般并不一致，這樣長期取放熱量不平衡的堆積會(huì)超過土壤自身對(duì)熱量的擴(kuò)散能力，造成其溫度不斷偏離其初始溫度，并導(dǎo)致冷卻水溫度隨之變化和系統(tǒng)運(yùn)行效率逐年下降，這即通常稱謂的土壤源熱泵熱平衡問題。土壤源熱泵周期運(yùn)行后土壤溫度出現(xiàn)上升和下降是土壤熱量收支失衡的兩種后果，都對(duì)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行不利。如果土壤源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)全部空調(diào)負(fù)荷，大下其全年從土壤的取放熱量是不平衡的，的能現(xiàn)散熱量取熱量。這是冷季季持續(xù)和負(fù)荷夏季土壤承擔(dān)冷機(jī)組和水泵散熱造成的。（2）的定出U的水平一般，中提到DN25的 U，其水平6m，DN20的U，其水平3m。，地積。上計(jì)Q1，Q2，冬夏季與土壤換熱量不平衡，計(jì)中的大取5m。水泵的定水泵是中空調(diào)的之一。水泵的運(yùn)行的量和，并使水泵的效率范圍泵的量和1020的量；量大，并運(yùn)行，并不超過 3，并能選水泵和空調(diào)系統(tǒng)中的水泵，一水泵泵時(shí)系統(tǒng)對(duì)泵的，水泵和的承能力向推力對(duì)和的，水泵承的，造。水泵的的與水系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)和。水泵依的量L和P如下定：水泵Px，中 Hma—網(wǎng)不利路總阻力計(jì)，KPa；放大系。水泵量 L=Lma，m3/h中 Lmax—計(jì)大量放大系，水泵單取，