1、 專 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）煙臺地區(qū)600別墅地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓 名 孫燕軍 學(xué) 院 食品工程學(xué)院 專 業(yè) 制冷與空調(diào)技術(shù)年 級 09級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 張淑榮 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名: 孫燕軍 二一二 年五 月十五 日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）使用授權(quán)聲明本人完全了解魯東大學(xué)關(guān)

2、于收集、保存、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文（設(shè)計(jì)）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布論文（設(shè)計(jì)）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）論文作者（簽名）： 孫燕軍 二一二年五月十五日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)書 院（系） 食品工程學(xué)院 專業(yè) 學(xué)號 姓名 現(xiàn)將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)書發(fā)給你。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)書內(nèi)容如下：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 煙臺某600別墅地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容系統(tǒng)流程的設(shè)計(jì)；系統(tǒng)的熱力計(jì)算，設(shè)備選型；

3、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。撰寫設(shè)計(jì)說明書，繪制相關(guān)的設(shè)計(jì)圖，查閱與課題相關(guān)的書籍和論文等。具體要求1、原始資料: 本建筑為一棟三層別墅，建筑面積600平方米。構(gòu)造為鋼筋混凝土；設(shè)有客廳、臥室、廚房、衛(wèi)生間等。氣象資料按國家現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范所給定的當(dāng)?shù)兀熍_市）標(biāo)準(zhǔn)氣象條件確定室內(nèi)、外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)。2、獨(dú)立撰寫不少于1.5萬字的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，具體內(nèi)容有：地源熱泵的發(fā)展及應(yīng)用，地源熱泵的工作原理及形式、設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)基本原則、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選型等。具體書寫格式參見魯東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)式。3、圖紙部分，要求圖面整潔,布局合理, 線條粗細(xì)均勻, 尺寸標(biāo)注規(guī)范。主要參考文獻(xiàn) 1.陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊M.北京：

4、中國建筑工業(yè)出版社,2004。 2 .薛殿華.空氣調(diào)節(jié)M.北京：清華大學(xué)出版社,2000。 3.吳繼紅.中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)與施工 M.北京：高等教育出版社。 4. 馬最良.地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007。 進(jìn)程安排階 段起 止 日 期主 要 內(nèi) 容選題2012.1. 25-2012.2.20查閱資料、構(gòu)思總體設(shè)計(jì)方案定題2012.2.21-2012.3.28設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)2012.3.29-2012.4.31設(shè)計(jì)繪圖、撰寫設(shè)計(jì)說明書結(jié)題2012.5.1-2012.5.30修改、定稿并裝訂整理六、本畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)書于2012年2月 日發(fā)出。畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)于2012年5月30日

5、前完成后交指導(dǎo)教師，由指導(dǎo)教師評閱后提交畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會。七、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)書一式兩份，一份給學(xué)生，一份留學(xué)院（系）存檔。 指導(dǎo)教師： 簽發(fā)于2012年 月 日 分管院長（主 任）： 簽發(fā)于2012年 月 日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績評定表學(xué)院：食品工程學(xué)院 學(xué)號：姓 名孫燕軍論文（設(shè)計(jì)）總成績：論文（設(shè)計(jì)）題目指導(dǎo)教師評語評定成績： 簽名： 年 月 日評閱人評語評定成績： 簽名： 年 月 日答辯小組評語答辯成績： 組長簽名： 年 月 日注：1、論文（設(shè)計(jì)）總成績=指導(dǎo)教師評定成績（50%）+評閱人評定成績（20%）+答辯成績（30%）2、將總成績由百分制轉(zhuǎn)換為五級制，填入本表相應(yīng)位置。魯東大學(xué)

6、?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)目錄摘 要Abstract1 地源熱泵系統(tǒng)原理簡述11.1 地源熱泵的定義11.2地源熱泵特點(diǎn)11.3地源熱泵的優(yōu)點(diǎn)分析21.4地源熱泵中央空調(diào)的應(yīng)用前景21.5地源熱泵技術(shù)在中國推廣過程中可能遇到的問題32 設(shè)計(jì)資料42.1工程概況及暖通空調(diào)設(shè)計(jì)條件42.2 煙臺地區(qū)氣象資料42.3地源熱泵系統(tǒng)簡介52.4初步設(shè)計(jì)52.4.1地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器型式確定52.4.2空氣處理方案與設(shè)備選擇52.4.3系統(tǒng)劃分與氣流組織62.4.4設(shè)備與管路布置62.4.5空調(diào)系統(tǒng)控制原理簡述63 負(fù)荷計(jì)算63.1冷負(fù)荷計(jì)算63.1.1冷負(fù)荷計(jì)算說明63.1.2煙臺夏季室外氣象參數(shù)103.1.3各

7、房間逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算103.1.4各房間冷負(fù)荷匯總113.2熱負(fù)荷計(jì)算113.2.1熱負(fù)荷計(jì)算說明123.2.2煙臺冬季室外氣象參數(shù)133.2.3熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果匯總134 空氣處理過程計(jì)算及設(shè)備選型144.1空氣處理過程計(jì)算原理144.2室內(nèi)空氣處理過程計(jì)算154.3風(fēng)機(jī)盤管選型及校核205氣流組織計(jì)算215. 1側(cè)送下回設(shè)計(jì)說明215. 2氣流組織計(jì)算226空調(diào)設(shè)備選擇及其空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)276.1末端設(shè)備選擇276.1.1風(fēng)機(jī)盤管及新風(fēng)機(jī)組的選擇276.1.2新風(fēng)機(jī)組選擇286.1.3設(shè)備制冷工況校核296.2空調(diào)系統(tǒng)概述306.2.1冷熱源設(shè)備306.2.2地下埋管306.2.3風(fēng)系統(tǒng)316.

8、2.4水系統(tǒng)316.2.5膨脹水箱316.2.6分水器和集水器的選擇327冷凍水管路的設(shè)計(jì)及水力計(jì)算327.1冷凍水管路的設(shè)計(jì)327.2空調(diào)冷凍水系統(tǒng)管徑的確定327.3冷凍水最不利環(huán)路水力計(jì)算347.4室內(nèi)冷凍水環(huán)路水泵選型367.5冷凍水系統(tǒng)的膨脹水箱選型368地下埋管設(shè)計(jì)與計(jì)算378.1確定地下?lián)Q熱器的埋管形式378.2確定管路連接方式378.3選擇地下?lián)Q熱器管材及豎埋管直徑378.4地下?lián)Q熱器尺寸的確定及布置378.4.1確定地下?lián)Q熱器型號378.4.2確定地下?lián)Q熱器換熱量388.4.3確定鉆孔總長度，孔深及孔數(shù)398.4.4地下?lián)Q熱器阻力計(jì)算398.4.5地下?lián)Q熱器環(huán)路水泵選型428

9、.4.6地下?lián)Q熱器水管承壓能力校核429地板輻射設(shè)計(jì)439.1低溫?zé)崴匕遢椛浜喗?39.2低溫?zé)崴匕遢椛洳膳奶攸c(diǎn)439.3低溫?zé)崴匕遢椛洳膳懿募安贾眯问?49.4低溫?zé)崴匕遢椛湓O(shè)計(jì)459.4.1供暖熱負(fù)荷計(jì)算459.4.2埋管面積計(jì)算459.5低溫地板輻射采暖的調(diào)試與運(yùn)行4610消聲與防振設(shè)計(jì)4710.1噪聲控制措施4710.2系統(tǒng)隔振措施4711空調(diào)自控及全年運(yùn)行要求4811.1空調(diào)自控4811.2風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的全年運(yùn)行調(diào)節(jié)4812主要設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析4812.1積極比較分析4812.1.1供暖熱負(fù)荷計(jì)算4812.1.2風(fēng)冷熱泵機(jī)組選型及造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用4912.1.3地源

10、熱泵機(jī)組造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用4912.1.4水泵造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用5012.1.5地下埋管造價(jià)5012.1.6適用本項(xiàng)目的幾類空調(diào)方案的比較5012.2方案設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析5112.2.1技術(shù)分析5112.2.2經(jīng)濟(jì)性分析52結(jié) 語53參考文獻(xiàn)54致 謝56摘 要該別墅系一棟集文化娛樂，辦公，客房等一體的多功能綜合別墅。該別墅選擇地源熱泵為空調(diào)冷熱源, 空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)部分采用風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，末端設(shè)備為風(fēng)機(jī)盤管, 新風(fēng)處理到室內(nèi)等焓線，過渡季節(jié)只供新風(fēng),部分房間采用地板輻射供暖。本論文從地源熱泵工作原理出發(fā)，詳細(xì)地進(jìn)行了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和特點(diǎn)分析,并與普通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上的比較。地

11、源熱泵地下?lián)Q熱器采用U 型豎埋管地下?lián)Q熱器;主臥式采用了低溫水地板輻射供暖系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：地源熱泵的發(fā)展及應(yīng)用；地源熱泵的工作原理及形式；豎直埋管; 地板輻射供暖Design on Ground-Source Heat Pump Air-Conditioning System of 600Villa in ShanghaiAbstract：The villa is a set of cultural entertainment, office, hotel and other one of themulti-function integrated villa. The villa ground-

12、source heat pump is selected as the cold and heat source, air conditioning system of the indoor part of fan coil plus fresh air system independent, terminal equipment for fan coil, fresh air to indoor isenthalpic, transition season only fresh air supply, partial room with radiant floor heating. This

13、 paper from the ground source heat pump working principle, detailed ground source heat pump air conditioning system design and characteristic analysis of conventional air conditioning systems, and the economic and technical comparison. Ground source heat pump heat exchanger using U type vertical tub

14、e ground heat exchanger; master type using low temperature water floor radiant heating system.抱歉，系統(tǒng)響應(yīng)超時(shí)，請稍后再試 支持中英、中日在線互譯 支持網(wǎng)頁翻譯，在輸入框輸入網(wǎng)頁地址即可 提供一鍵清空、復(fù)制功能、支持雙語對照查看，使您體驗(yàn)更加流暢Keywords：Development and application of ground source heat pump, Ground-source heat pump s principle of work and the form, vertic

15、al ground-coupled borehole; floor panel heating1地源熱泵系統(tǒng)原理簡述1.1地源熱泵的定義地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。其節(jié)能性能更優(yōu)于風(fēng)冷冷水熱泵。地源熱泵機(jī)組的運(yùn)行靠少量的電力來驅(qū)動，它的工作原理是通過向機(jī)房系統(tǒng)內(nèi)的熱泵機(jī)組輸入一定電能驅(qū)動壓縮機(jī)做功，使機(jī)組中的介質(zhì)反復(fù)發(fā)生蒸發(fā)吸熱和冷凝放熱的物理相變過程，從而將地源系統(tǒng)中的能量提取和傳導(dǎo)到用戶系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空間上的熱量交換和傳遞轉(zhuǎn)移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保

16、證地下溫度的均衡地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分： 1）、室外地能換熱系統(tǒng)（地源） 2）、水源熱泵機(jī)組（機(jī)房） 3）、室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)（用戶） 根據(jù)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的取熱(冷)源方式不同可以分土壤源熱泵和水源熱泵兩種形式：土壤源熱泵是以土壤、巖石等為熱(冷)源的空調(diào)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，地下?lián)Q熱器通常采用承壓力性能高、耐腐蝕的PE管，在工程安裝時(shí)人為的向管內(nèi)注入自來水，水在管內(nèi)循環(huán)，通過管壁把大地的熱量與房間熱量相互交換。這種形式的地源熱泵系統(tǒng)具有使用壽命長，不受水源限制的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)地源熱泵項(xiàng)目選用應(yīng)用形式時(shí)應(yīng)從水源、建筑占地面積、初投資、使用壽命、機(jī)組效率等幾方面仔細(xì)比較，選出最適合自身建筑

17、的空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)主要有以下七點(diǎn)：環(huán)保、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)費(fèi)用少、一機(jī)多用、操控安全、空氣品質(zhì)高。 1.2地源熱泵特點(diǎn)環(huán)保潔凈 1.沒有燃燒過程，避免了排放任何煙塵及有害物質(zhì)，社會效益顯著。 2.以地表土壤為源體，向其吸收或放出能量，介質(zhì)水在埋設(shè)于土壤中的密閉系統(tǒng)中循環(huán)，即不消耗地下水資源，也不會對其造成污染。 3.省去了鍋爐房供暖系統(tǒng)和夏季空調(diào)運(yùn)行的冷卻塔，節(jié)能經(jīng)濟(jì)。4能源利潤率為傳統(tǒng)方式的34倍，投入1KW的電能可得到45KW以上的制冷或供熱的能量。 5靈活安全 真正做到“一機(jī)兩用”。利用地下土壤熱能，熱泵冬季向建筑物供暖，夏季向建筑物供冷，提高了設(shè)備的利用率。 機(jī)組可

18、靈活地安置在任何地方，節(jié)約空間。系統(tǒng)末端亦可作多種選擇。 無儲煤、儲油罐等衛(wèi)生及安全隱患。 機(jī)組運(yùn)行自動化程度高，無需專業(yè)人員操控。 6運(yùn)行可靠 機(jī)組的運(yùn)行工況穩(wěn)定，幾乎不受環(huán)境溫度變化的影響（土壤恒溫）。即使在寒冷的冬季制熱量也不會衰減，更無結(jié)霜除霜之慮。1.3地源熱泵的優(yōu)點(diǎn)分析1高 效 供熱系數(shù)可高達(dá)4.3(正常為3.5-4.5)，即輸入1KW電能可產(chǎn)生4KW的熱量。2運(yùn)行費(fèi)用低 比燃煤采暖還便宜，因?yàn)槔玫叵峦寥?、巖層、地下水、江河湖海中的熱能占總熱量的70-75%。就是說，機(jī)組在制熱過程中，有70-75%的燃料是不用花錢的。每平方米建筑面積供暖運(yùn)行費(fèi)只有11.37元，若按22元/m2收

19、費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，1萬平方米的建筑，一個(gè)采暖期可節(jié)省采暖費(fèi)10萬元左右。3無任何污染 由于該機(jī)組在制熱過程中無任何燃燒。萬平方米的建筑物一個(gè)采暖期，即可節(jié)煤350噸，可減少煙氣排放量385萬立方米。4占地面積小 地源熱泵機(jī)組占地面積為鍋爐用地的1/10-1/15。以一個(gè)10萬平方米小區(qū)為例，機(jī)房面積僅100平方米就足夠用，而建鍋爐房則需占地至少1000平方米。對3.5萬平方米以上的小區(qū)，可省出一棟樓的位置，可建20005000平方米的住宅，其剩余價(jià)值足夠安裝使用地源熱泵供暖系統(tǒng)的費(fèi)用。1.4地源熱泵中央空調(diào)的應(yīng)用前景1.本項(xiàng)目是一種利用低位能源（空氣、土地、水、太陽能、工業(yè)廢熱等）代替高位能源（煤、

20、石油、電能等）以實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的的高新技術(shù)。由于其所具備的高熱能轉(zhuǎn)換效率（1：4），無污染，運(yùn)行成本低，便于物業(yè)管理，系統(tǒng)使用壽命長等特點(diǎn)，備受世界能源、環(huán)保組織和發(fā)達(dá)國家推崇，并被市場廣泛接受。自八十年代以來，年增長率一直保持在20%以上。如美國，85年只有14000臺水/地源熱泵，99年末統(tǒng)計(jì)，已安裝了臺。水/地源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的20%，其中新建筑中占30%。由此可降低溫室氣體1百萬噸，相當(dāng)于減少50萬輛汽車的污染物排放，年節(jié)約能源費(fèi)用達(dá)4.2億美元。美國的水/地源熱泵研究和應(yīng)用偏重于住宅和商業(yè)小型系統(tǒng)（60KW以下）。而中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國等國家則偏重于大型機(jī)組。據(jù)9

21、9年統(tǒng)計(jì)，水/地源熱泵在新建房屋中的利用率，瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為27%。2.在未來的幾年中，中國面臨著巨大的能源壓力。中國經(jīng)濟(jì)在保持較高速度增長的同時(shí),必須考慮環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問題。所以要求提高能源利用率，要求能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的方向就是從以煤為主轉(zhuǎn)為以燃?xì)?、電為主。國家建設(shè)部1999年提出在10年內(nèi)建筑節(jié)能效率要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高50%；北京市政府已明令在四環(huán)以內(nèi)，撤掉所有燃煤鍋爐，在三年內(nèi)改造1000萬平方米建筑取暖方式，使用清潔能源。我國目前集中供暖單位建筑面積平均能耗是氣候相近發(fā)達(dá)國家的2-3倍。 3.據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國住宅空調(diào)安裝率迅速增長。上海居民住宅空調(diào)擁有率

22、已超過60%，北京34%，城鎮(zhèn)居民擁有率20%，空調(diào)成為冰箱、彩電后普及的又一種主要家電。這樣，對于黃河、長江中下游地區(qū)的城市，住宅環(huán)境就不再僅僅是采暖問題，而是要滿足統(tǒng)一考慮采暖和空調(diào)需求的綜合性問題。為此，采用具有諸多優(yōu)勢的地源熱泵方式將成為這種需求最具競爭力的建筑供熱空調(diào)方式。1.5 地源熱泵技術(shù)在中國推廣過程中可能遇到的問題任何一項(xiàng)新事物的出現(xiàn)總是要受到人們的質(zhì)疑，對于地源熱泵這項(xiàng)新技術(shù)同樣可能會遇到一些阻力。首先，中國有關(guān)地源熱泵的現(xiàn)成技術(shù)資料不多，還缺少這方面的設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)技術(shù)人員，同時(shí)，由于在中國生產(chǎn)地源熱泵相關(guān)設(shè)備的廠家少，人們對它還比較陌生，大多抱著觀望的態(tài)度，這樣的情形

23、不利于這項(xiàng)技術(shù)在中國的推廣。其次，我國現(xiàn)在還沒有出臺促進(jìn)地源熱泵技術(shù)發(fā)展的相關(guān)優(yōu)惠政策，這使部分想采用地源熱泵系統(tǒng)的用戶由于看不到眼前利益而采用其它的空調(diào)系統(tǒng)。為了鼓勵用戶采用地源熱泵系統(tǒng)，我國可以提供鼓勵性補(bǔ)貼和資助給購買地源熱泵系統(tǒng)的用戶，或者采用調(diào)整能源價(jià)格的方法，使能源價(jià)格合理化，給予這些用戶一些實(shí)惠，鼓勵人們采用地源熱泵系統(tǒng)。還要說明的一點(diǎn)是，世界上熱泵技術(shù)比較發(fā)達(dá)的北美、北歐和中歐國家由于氣候條件基本上只用于供熱，對地源熱泵夏季制冷工況研究較少。而我國幅員遼闊，地處溫帶，冬季需供暖，夏季需供冷，而且南北地區(qū)氣象條件差異很大，同樣的建筑在不同的地區(qū)，其負(fù)荷情況可能迥然不同。因此，我們

24、不能照搬外國的技術(shù)成果，必須投入大量的科研經(jīng)費(fèi)和研究人員進(jìn)行研究，使其適合中國的氣候特點(diǎn)，這也在一定程度上延緩了這項(xiàng)技術(shù)在中國的推廣。但可以相信，地?zé)崮芫哂袕V泛的應(yīng)用前景，在不久的將來，地?zé)崮軐⒃谑澜缒茉蠢媒Y(jié)構(gòu)中占有更大的份額。隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)和對“綠色能源”的日益重視，地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)也將得到前所未有的發(fā)展。2. 設(shè)計(jì)資料2.1 工程概況及暖通空調(diào)設(shè)計(jì)條件本選題涉及的別墅系一棟位于煙臺市集文化娛樂，辦公，客房等一體的多功能綜合別墅。該建筑物主要平面呈矩形。它包括地下1層，地上3層，層高3.2米。各代表性層之建筑設(shè)計(jì)條件另附藍(lán)圖給出。該建筑物參與鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)作法：1

25、.外墻：地上各層墻體為240磚墻（專刊）。此外，該層大面積玻璃窗均采用5mm厚白色吸熱玻璃幕墻；2.外窗：3mm普通玻璃，鋁合金框單層窗，一般按外遮陽且配備淺色內(nèi)窗簾考慮；3.外門：參照玻璃幕墻作法；4.屋面：70厚鋼筋混凝土板，上置75mm厚加氣混凝土，K=1.465,IV型。 5.門窗面積尺寸由建筑圖自行確定2.2 氣象資料 煙臺氣象資料 表1夏季空調(diào)計(jì)算干球溫度30.7空調(diào)計(jì)算濕球溫度25.8空調(diào)計(jì)算日均溫度28.2通風(fēng)計(jì)算干球溫度 27平均風(fēng)速4.8m/s大氣壓力100.10kpa冬季空調(diào)計(jì)算干球溫度-9.0 空調(diào)計(jì)算相對濕度60%空調(diào)計(jì)算日均溫度-2.0 通風(fēng)計(jì)算干球溫度 -6.0

26、平均風(fēng)速4.2 m/s大氣壓力 102.10kpa 2.3 地源熱泵系統(tǒng)簡介熱泵，就像水泵能把低位水提升到高位一樣可以把熱從低溫端傳送到高溫端。它是一種可以實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器與冷凝器之間功能轉(zhuǎn)換的機(jī)械，實(shí)質(zhì)上是另一種形式的制冷機(jī)。地源熱泵（Ground-source heat pump）是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。地源熱泵系統(tǒng)就是把傳統(tǒng)空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器直接埋入地下，使其與大地進(jìn)行熱交換，或通過中間介質(zhì)作為熱載體，并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中通過大地循環(huán)流動，從而

27、實(shí)現(xiàn)與大地進(jìn)行熱交換的目的；地上部分的空調(diào)器傳熱過程與傳統(tǒng)的HVAC一樣。地源熱泵系統(tǒng)作為一種“綠色空調(diào)”，是以大地為熱源對建筑進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。冬天，通過熱泵將大地中的低位熱能提高品味對建筑供暖，同時(shí)存儲冷量，以備夏用；夏季，通過熱泵將建筑內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，對建筑進(jìn)行供冷，同時(shí)存儲熱量，以備冬用。這樣可保持地溫恒定，冷暖負(fù)荷平衡，從而達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的要求因此地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)可解決空氣源熱泵系統(tǒng)必需室外機(jī)及室外機(jī)對周圍環(huán)境產(chǎn)生熱污染等問題,并且冬季運(yùn)行不存在結(jié)霜問題,節(jié)省了空氣源熱泵系統(tǒng)除霜所耗的電能,空調(diào)效果不受室外氣溫的影響,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,是一種國家鼓勵使用的適用于夏熱冬冷地區(qū)居住建筑

28、的節(jié)能環(huán)保空調(diào)系統(tǒng)。2.4 初步設(shè)計(jì)2.4.1 地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器型式確定地源熱泵系統(tǒng)中，地下?lián)Q熱器根據(jù)埋管方式的不同，可分為水平、與豎直埋兩種形式，其循環(huán)介質(zhì)完全被密封在射閉的管路中，不受外界環(huán)境干擾：其中水平埋管型施工簡單，在整個(gè)地源熱泵應(yīng)用中所占的份額也不小，但是相對而言，受外界氣候的影響較大，適用于單季使用的情況，對冬夏冷暖聯(lián)供系統(tǒng)使用者很少，而且施工所占用的場地也比較大，適合場地比較充分的地方建造。立式布置占地面積小、受外界的影響極小，恒溫效果好；施工完畢后，需要的維護(hù)費(fèi)用極少,用電量也很低，運(yùn)行成本得到了大幅度降低，但其初期的鉆井費(fèi)用較高。它比較適合我國這樣人多地少的國家建造，

29、同時(shí)，它也是國際地?zé)峤M織(IGSHPA)的推薦形式, 所以這里準(zhǔn)備采用垂直埋管系統(tǒng)17。2.4.2 空氣處理方案與設(shè)備選擇此次設(shè)計(jì)室內(nèi)部分采用風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，末端設(shè)備為風(fēng)機(jī)盤管。采用水水地源熱泵機(jī)組，這種方案的顯著優(yōu)點(diǎn)是：主機(jī)安裝位置靈活，冷熱媒輸送管道小，節(jié)省建筑使用空間，末端空氣處理空氣設(shè)備有多種形式可供選擇20。全空氣系統(tǒng)由于管道可能占據(jù)太大的空間降低了房間的標(biāo)高及影響屋頂自然采光的要求，因此不予采用。設(shè)計(jì)過程中采用FP型風(fēng)機(jī)盤管，安裝方式采用吊頂安裝。2.4.3 系統(tǒng)劃分與氣流組織為了盡量減少風(fēng)管占用建筑空間，在各層單獨(dú)設(shè)置新風(fēng)機(jī)組?？紤]到房間裝修，氣流組織在頂層采用百葉風(fēng)口側(cè)

30、送風(fēng)，側(cè)送下回。而在下面的三層則可以采用百葉風(fēng)口上送風(fēng)，上送下回。2.4.4 設(shè)備與管路布置考慮到建筑的美觀、房屋的空間及管道布置問題，故將地源熱泵機(jī)組置于底樓中間的那個(gè)房間中。在地下的酒吧設(shè)置一臺新風(fēng)機(jī)組，吊裝該房間的中間。一樓設(shè)置一臺新風(fēng)機(jī)組，吊裝在一樓的中間，直接向室外引新風(fēng)。二樓的新風(fēng)機(jī)組設(shè)置在樓梯拐彎處，直接向室外引新風(fēng)。三樓的新風(fēng)機(jī)組設(shè)置在樓梯拐彎處，直接向室外引新風(fēng)。風(fēng)機(jī)盤管及新風(fēng)機(jī)冷熱供回水管道，凝結(jié)水管道不需保溫，保溫材料采用聚乙烯發(fā)泡，保溫厚度為：供回水管25mm，新風(fēng)管道需做保溫，保溫材料選擇用13mm厚PEF塑料板，所有縫隙均要求用專用膠水粘結(jié)嚴(yán)密，不得存在漏氣現(xiàn)象。2

31、.4.5 空調(diào)系統(tǒng)控制原理簡述地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)比常規(guī)的家用空調(diào)器復(fù)雜，但其使用的方便程度必須向家用空調(diào)器看齊，才能使之得以推廣。即用戶只需通過操作遙控板就能控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。對于整個(gè)系統(tǒng)，必須考慮以下幾點(diǎn)：一是主機(jī)必須能根據(jù)對應(yīng)的末端設(shè)備的工作狀態(tài)和室溫進(jìn)行能量調(diào)節(jié)，如間歇運(yùn)行或容量調(diào)節(jié)；二是主機(jī)，熱泵，室內(nèi)設(shè)備的風(fēng)機(jī)需在一定的控制邏輯下運(yùn)行。在啟動時(shí)，應(yīng)先啟動水泵，一定時(shí)間延遲后啟動主機(jī)和風(fēng)機(jī)，停機(jī)則相反。當(dāng)水泵與機(jī)組的對應(yīng)關(guān)系不是“一對一”時(shí)，其控制邏輯必須是，只要有一臺機(jī)組工作，水泵就必須運(yùn)行，所有的機(jī)組停運(yùn)后，水泵才能停機(jī)。3. 負(fù)荷計(jì)算3.1 冷負(fù)荷計(jì)算3.1.1 冷負(fù)荷計(jì)算說明

32、(1) 外墻式中：外墻的冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值，；室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，；考慮各種修正后的綜合計(jì)算公式: (2) 窗戶 窗戶傳熱冷負(fù)荷式中： F 窗戶面積，；K 窗的傳熱系數(shù),W/(m2) 對有內(nèi)遮陽設(shè)施的玻璃窗；（單層玻璃窗的K值應(yīng)減小25%,雙 層玻璃窗的K值應(yīng)減小15%）玻璃窗的冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值，；. 玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷式中：玻璃窗的凈面積，；玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)；為玻璃窗的遮擋系數(shù)；為窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)；. 有外遮陽玻璃窗的日射負(fù)荷為：玻璃日射有外遮陽時(shí)可減少得熱量近80%。由于外遮陽的作用，形成窗外遮陽陰影面積和照光面積，陰影部分的日射冷負(fù)荷為: 式中：玻璃窗陰影面積；照光

33、部分的日射冷負(fù)荷為：式中：玻璃窗照光面積；(3) 屋頂式中：屋頂冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值,；室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度,；考慮修正后的綜合計(jì)算公式:(4) 人體人體顯熱散熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷:式中：來自室內(nèi)全部人體的顯熱得熱，W；可由8表4-3查出數(shù)值后乘以人數(shù)而得；群集系數(shù)；如8表4-4所示；人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，如8表4-2所示；人體散濕形成的潛熱冷負(fù)荷一名成年男子小時(shí)潛熱散熱量，W；可由8表4-3查得；(5) 設(shè)備設(shè)備及用具散熱形成冷負(fù)荷式中：設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量，W；設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，分別可由8表4-5和8表4-6中查出有罩和無罩情況下的逐時(shí)值；如果空調(diào)供冷系統(tǒng)不連續(xù)運(yùn)行，則=1

34、.0。電熱、電動設(shè)備散熱量的計(jì)算公式:熱設(shè)備散熱量動機(jī)和工藝設(shè)備均在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量只有電動機(jī)在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量 只有工藝設(shè)備在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量式中：設(shè)備的總安裝功率，kW；電動機(jī)的功率；同時(shí)使用系數(shù)，一般可取0.51.0；利用系數(shù)，一般可取 0.70.9；小時(shí)平均實(shí)耗功率與設(shè)計(jì)最大功率之比，一般可取0.5 左右；通風(fēng)保溫系數(shù)；輸入功率系數(shù)；(6) 照明1）熒光燈白熾燈式中： 照明設(shè)備的安裝功率，kW； 鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設(shè)在空調(diào)房間內(nèi)時(shí)取=1.2；當(dāng)暗裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí)取=1.0；燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部穿有小孔（下部為玻璃板），利用自然通風(fēng)散熱

35、于頂棚內(nèi)時(shí)，取0.50.6,熒光燈罩無通風(fēng)孔時(shí)，視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況取為0.60.8；照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，可由8表4-1取用；(7) 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)通過空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負(fù)荷K傳熱系數(shù)，F(xiàn)傳熱面積; 鄰室計(jì)算平均溫度，,夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度,；鄰室計(jì)算平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度的差值，宜按5表6.2.4采用，;夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算溫度,；3.1.2 煙臺夏季室外氣象參數(shù)表31 室外氣象參數(shù) 表3夏季空調(diào)計(jì)算干球溫度30.7空調(diào)計(jì)算濕球溫度25.8空調(diào)計(jì)算日均溫度28.2通風(fēng)計(jì)算干球溫度 27平均風(fēng)速4.8m/s大氣壓力100.10kpa3.1.

36、3 各房間逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷過程中主要參照了中介紹的計(jì)算方法。其計(jì)算結(jié)果如下各房間逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算 表4各房間逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)間 冷負(fù)荷酒吧客廳餐廳臥室一臥室二臥室三未命名房間1280032501100225021002350220021800160010502200200021002250316001500100021001950205021004150014009501850190018001850514001300900215021001750215061300120085017501850170018007155013501500160017501650160081600145039

37、001650160016801650916503600400017001750170018001015003650185018501900195018501113503700155025001550145025001213002750115027502700265027501313502800135028002850290028501413602850145031003150320029501514003000325027502700280027001614503450250023002350240024001714603600245019001950200019001815203800330

38、021002150210019501915503850250022002200225020002022503750220022502300235021502125003100210023002350240022002226003150205023502400245022502326503200180024002350235023002427003160150024502450250023503.1.4 各房間冷負(fù)荷匯總表32 冷負(fù)荷匯總 表5房間號設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度/最大負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)刻/h最大冷負(fù)荷/W酒吧2602879客廳26173866餐廳26194012臥一26163042臥二2672144臥三

39、26164181未命名262217753.2熱負(fù)荷計(jì)算3.2.1 熱負(fù)荷計(jì)算說明(1) 通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計(jì)算公式式中：基本耗熱量；K傳熱系數(shù)；F傳熱面積；室內(nèi)空氣計(jì)算溫度；室外供暖計(jì)算溫度；溫差修正系數(shù)；(2) 附加耗熱量計(jì)算公式式中：考慮各項(xiàng)附加后，某圍護(hù)的耗熱量；某圍護(hù)的基本耗熱量；朝向修正；由5P19頁中查取。風(fēng)力修正；5中規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加，所以這里取=0。高度附加；5中規(guī)定：民用建筑和工業(yè)輔助建筑物（樓梯間除外）的高度附加率，當(dāng)房間高度大于4M時(shí)，每高出1M應(yīng)附加2%，這里房間層高為3.2M，所以=0。通過門窗隙縫的冷風(fēng)滲透耗熱量計(jì)算公式式中：通過門窗隙縫的

40、冷風(fēng)滲透耗熱量；空氣的定壓比容，=1kj/(kg. )室外溫度下空氣密度；式中：滲透空氣體積流量； 房間某朝向上的門窗縫隙長度；L 每m門窗縫隙的基準(zhǔn)縫隙長度進(jìn)入室內(nèi)空氣量，根據(jù)冬季室外平均風(fēng)速查7表1-7；門窗縫隙的滲透空氣量的朝向修正系數(shù)；可從5p172頁查得。 (4) 外門開啟沖入冷風(fēng)耗熱量計(jì)算公式 通過外門冷風(fēng)侵入耗熱量；外門的基本耗熱量；N考慮冷風(fēng)侵入的外門附加率，按7中表1-10采用。3.2.2 煙臺冬季室外氣象參數(shù)表33 冬季室外氣象參數(shù) 表6冬季空調(diào)計(jì)算干球溫度 -9.0 空調(diào)計(jì)算相對濕度60%空調(diào)計(jì)算日均溫度-2.0 通風(fēng)計(jì)算干球溫度 -6.0 平均風(fēng)速4.2 m/s大氣壓力

41、 102.10kpa說明：煙臺地區(qū)冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度=-5,其外墻傳熱系數(shù)在前面已經(jīng)查得為K=1.94w/.,煙臺地區(qū)的冬季室外風(fēng)速為2.7m/s。由P172頁查得煙臺地區(qū)門窗縫隙的滲透空氣量的朝向修正系數(shù)。3.2.3 熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果匯總熱負(fù)荷匯總 表7房間號設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度/房間總耗熱量/W酒吧204423客廳204772餐廳203759臥一204774臥二203422臥三206149未命名2030974. 空氣處理過程計(jì)算及設(shè)備選型4.1 空氣處理過程計(jì)算原理此次設(shè)計(jì)采用工程中最常用的將新風(fēng)處理至室內(nèi)空氣焓值，并直接供入房間的方案6，其夏季供冷設(shè)計(jì)工況下的空氣處理過程可簡示為：圖1 風(fēng)機(jī)盤管

42、獨(dú)立新風(fēng)空氣處理過程關(guān)于夏季供冷設(shè)計(jì)工況的確定與設(shè)備選擇按以下步驟進(jìn)行。確定新風(fēng)處理狀態(tài)：新風(fēng)機(jī)組處理空氣的機(jī)器露點(diǎn)L達(dá)90%濕度線，結(jié)合一定的風(fēng)機(jī)，風(fēng)道溫升和的處理要求，即可確定W狀態(tài)的新風(fēng)集中處理后的終狀態(tài)L和考慮溫升后的K點(diǎn)。新風(fēng)機(jī)組處理的風(fēng)量即空調(diào)房間設(shè)計(jì)新風(fēng)量的總和，故由WL過程得到新風(fēng)機(jī)組設(shè)計(jì)冷量為：選擇新風(fēng)機(jī)組：根據(jù)考慮一定安全裕量后，機(jī)組所需風(fēng)量，冷量及機(jī)外余壓，由產(chǎn)品資料初選新風(fēng)機(jī)組類型與規(guī)格。而后，根據(jù)新風(fēng)初狀態(tài)和冷水初溫進(jìn)行表冷器的校核計(jì)算，并通過調(diào)節(jié)水量使新風(fēng)處理滿足的要求。確定房間總送風(fēng)量：房間設(shè)計(jì)狀態(tài)N及余熱Q，余濕W和線均已知，過N點(diǎn)做作線與90%濕度線相交，即可

43、得風(fēng)機(jī)盤管在最大送風(fēng)溫差下的送風(fēng)狀態(tài)O，于是房間總送風(fēng)量G可由G=Q/（）這一關(guān)系求得。確定風(fēng)機(jī)盤管處理風(fēng)量及終狀態(tài)：由于從中可求得風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)量。風(fēng)機(jī)盤管處理狀態(tài)M點(diǎn)理應(yīng)處于KO線的延長線上，由新回風(fēng)混合關(guān)系即可確定M點(diǎn)。風(fēng)機(jī)盤管處理空氣的NM過程所需的設(shè)計(jì)冷量可隨之確定：選擇風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組：根據(jù)考慮一定安全裕量后的機(jī)組所需的風(fēng)量，冷量值，結(jié)合建筑裝修所能提供的安裝條件，即可確定風(fēng)機(jī)盤管的種類，臺數(shù)，并初定其型號與規(guī)格。 風(fēng)機(jī)盤管處理過程的校核計(jì)算：所選設(shè)備在與設(shè)計(jì)狀態(tài)相同的條件下所得的焓差應(yīng)大于設(shè)計(jì)時(shí)的焓差，否則應(yīng)重新選型。室外設(shè)計(jì)參數(shù)：=35.2 ， =89.9kJ/kg；室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)：=

44、26 ， =53kJ/kg4.2 室內(nèi)空氣處理過程計(jì)算最小新風(fēng)量是根據(jù)6P115頁中的說明取的。酒吧（8人，最小新風(fēng)量30/人.h）=2879W=2.879KW=0.544kg/h=3081.2=288kg/h=Q/W=3.6*2879/0.544=19052=38 kJ/kg =90% =14.5 =691.0 kg/h新風(fēng)比=288/691.0=41.7%=53 kJ/kg , =20.4 , =85%=(G -)/=27.28 kJ/kg,=10.5,=403kg/h=325/h考慮安全裕量5%，得=325*1.05=341/h設(shè)備選型：查1表11.6-41選擇FP-5，一臺，水壓降24

45、KPa 客廳（8人，最小新風(fēng)量30/人.h）=3866W=0.544kg/h=3081.2=288kg/h=Q/W=3.6*3866/0.544=25584=39kJ/kg =90% =15 =994 kg/h新風(fēng)比=29.0%=53 kJ/kg , =20.4 , =85%=(G -)/=33.29 kJ/kg,=13,=574/h考慮安全裕量5%，得=574*1.05=603/h設(shè)備選型：查1表11.6-41選擇FP-6.3，一臺，水壓降30KPa 餐廳（8人，最小新風(fēng)量40/人.h）=4012W=0.872kg/h=4081.2=384kg/h=Q/W=16563=37.8 kJ/kg

46、=90% =14.3 =950 kg/h新風(fēng)比=40.4%=53 kJ/kg , =20.4 , =85%=(G -)/=27.49 kJ/kg,=11,=457/h考慮安全裕量5%，得=457*1.05=479/h設(shè)備選型：查1表11.6-41選擇FP-5，一臺，水壓降24Kpa臥一（3人，最小新風(fēng)量30/人.h）=3042W=0.204kg/h=3031.2=108kg/h=Q/W=53682=40 kJ/kg =90% =15.4 =842 kg/h新風(fēng)比=12.8%=53 kJ/kg , =20.4 , =85%=(G -)/=38.09 kJ/kg,=14.5,=602/h考慮安全裕

47、量5%，得=602*1.05=632/h設(shè)備選型：查1表11.6-41選擇FP-6.3，一臺，水壓降30Kpa臥二（2人，最小新風(fēng)量30/人.h）=2144W=0.136kg/h=3021.2=72kg/h=Q/W=56753=40 kJ/kg =90% =15.4 =594 kg/h新風(fēng)比=12.1%=53 kJ/kg , =20.4 , =85%=(G -)/=38.21 kJ/kg,=14.6,=428/h考慮安全裕量5%，得=428*1.05=449/h設(shè)備選型：查1表11.6-41選擇FP-5，一臺，水壓降24Kpa臥三（2人，最小新風(fēng)量30/人.h）=4181W=0.136kg/h

48、=3021.2=72kg/h=Q/W=42 kJ/kg =90% =16 =1368 kg/h新風(fēng)比=5.3%=53 kJ/kg , =20.4 , =85%=(G -)/=41.39 kJ/kg,=15.5,=1063/h考慮安全裕量5%，得=1063*1.05=1116/h設(shè)備選型：查1表11.6-41選擇FP-12.5，一臺，水壓降34Kpa未命名房間（2人，最小新風(fēng)量30/人.h）=1775W=0.136kg/h=3021.2=72kg/h=Q/W=46985=39.8 kJ/kg =90% =15.3=484 kg/h新風(fēng)比=14.9%=53 kJ/kg , =20.4 , =85%=(G -)/=37.49 kJ/kg,=14.3,=338/h考慮安全裕量5%，得=338*1.05=355/