地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘 要該別墅系一棟集文化娛樂(lè)，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(pán)管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，末端設(shè)備為風(fēng)機(jī)盤(pán)管, 新風(fēng)處理到室內(nèi)等焓線，過(guò)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：別墅；地源熱泵；豎直埋管；地板輻射供暖 1.1 課題背景地?zé)崾且环N可再生的自然能源。盡管目前它的應(yīng)用還不能像傳統(tǒng)能源(煤、石油、天然氣、水力能和核能)那樣廣泛，

2、但由于地殼里蘊(yùn)藏著豐富的地?zé)崮埽貏e是在傳統(tǒng)能源越來(lái)越缺乏的今天，地?zé)崮芾迷谠S多國(guó)家已得到了相當(dāng)?shù)闹匾?。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)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)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地源，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽(yáng)能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47的太陽(yáng)能，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無(wú)處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，使得地源也成為清潔的可再生能源一種形式。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是利用水與地源(地下水、土壤或地表水)進(jìn)行

3、冷熱交換來(lái)作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地源中的熱量“取”出來(lái)，供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地源為“熱泵”；夏季把室內(nèi)熱量“取”出來(lái)，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地源為“冷源”。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)輸入少量的高品位能源(如電能)，實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。與鍋爐(電、燃料)供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將90以上的電能或7090的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量供用戶使用，因此地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量；由于地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為916，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.56.3，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40左右，其運(yùn)行費(fèi)用

4、為普通中央空調(diào)的5060。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少40以上，與常規(guī)電供暖相比，相當(dāng)于減少70以上，如果結(jié)合其他節(jié)能措施減排會(huì)更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25的充灌量。該裝置的運(yùn)行沒(méi)有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙，也沒(méi)有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。1.2 國(guó)內(nèi)地源熱泵發(fā)展簡(jiǎn)史地源熱泵并不是一種新的空調(diào)系統(tǒng)，早在20世紀(jì)30年代，歐洲就已經(jīng)出現(xiàn)了工程的應(yīng)用，當(dāng)時(shí)主要用于冬季的供暖。20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)能源危機(jī)，地源熱泵系統(tǒng)的工程應(yīng)用形成高潮，技術(shù)日趨成熟。由于中國(guó)空調(diào)技術(shù)應(yīng)用較晚，地源熱泵作為

5、傳統(tǒng)空調(diào)的一個(gè)分枝，對(duì)大多數(shù)人說(shuō)，確實(shí)較為陌生。我國(guó)在地源熱泵領(lǐng)域的研究始于20世紀(jì)80年代初的天津大學(xué)和天津商學(xué)院。自此，其他少數(shù)單位也先后在地?zé)峁┡矫孢M(jìn)行了一系列的理論和試驗(yàn)研究，但是，由于我國(guó)能源價(jià)格的特殊性，以及其他一些因素的影響，地源熱泵的應(yīng)用推廣非常緩慢。20世紀(jì)90年代以后，由于受國(guó)際大環(huán)境的影響以及地源熱泵自身所具備的節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，這項(xiàng)技術(shù)日益受到人們的重視，越來(lái)越多的技術(shù)人員開(kāi)始投身于此項(xiàng)研究。1995年，中國(guó)國(guó)家科技部與美國(guó)能源部共同簽署了中華人民共和國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和美利堅(jiān)合眾國(guó)能源部效率和可再生能源技術(shù)的發(fā)展與利用領(lǐng)域合作協(xié)議書(shū)，并于1997年又簽署了該合作協(xié)議

6、書(shū)的附件六-中華人民共和國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)與美利堅(jiān)合眾國(guó)能源部地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用的合作協(xié)議書(shū)。其中，兩國(guó)政府將地源熱泵空調(diào)技術(shù)納人了兩國(guó)能源效率和可再生能源的合作項(xiàng)目，這一舉措極大地促進(jìn)了該技術(shù)的國(guó)際合作和推廣應(yīng)用。1998年是我國(guó)在該領(lǐng)域的一個(gè)里程碑，從這一年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)數(shù)家大學(xué)紛紛建立了地源熱泵的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。其中，1998年重慶建工學(xué)院建設(shè)了包括淺埋豎管換熱器和水平埋管換熱器在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置；1998年青島建工學(xué)院建設(shè)了聚乙烯垂直地源熱泵裝置；1998年湖南大學(xué)建設(shè)了水平埋管地源熱泵實(shí)驗(yàn)裝置；1999年同濟(jì)大學(xué)建設(shè)了垂直地源熱泵裝置等。同時(shí)，我國(guó)也成立了一些專門(mén)的生產(chǎn)廠家，開(kāi)始批量生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品。這些科

7、研單位和企業(yè)互相合作，在開(kāi)發(fā)利用地源熱泵技術(shù)方面取得了很大的進(jìn)展，做了許多實(shí)驗(yàn)研究和工程示范，產(chǎn)生了很多有效數(shù)據(jù)，這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)勢(shì)必將大大加快我國(guó)發(fā)展地源熱泵的步伐。1.3 地源熱泵發(fā)展趨勢(shì)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(shì)。綜合利用低品位熱能、高效率利用熱能、簡(jiǎn)單化和一體化的地源熱泵系統(tǒng)等都是目前地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)的前沿課題。根據(jù)地源熱泵20年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，其系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展大致有如下三個(gè)方向：(1) 綜合利用熱能的趨勢(shì)。將來(lái)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)和制冷的廢棄能量(熱能)綜合利用，比如用供熱的廢棄冷能運(yùn)轉(zhuǎn)冷藏

8、庫(kù)、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。(2) 一體化趨勢(shì)。隨著新材料和新工藝的開(kāi)發(fā)，將來(lái)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。 (3) 實(shí)地建造的趨勢(shì)。隨著人們對(duì)居住和生活環(huán)境要求的不斷提高，越來(lái)越多的建筑物需要常年供暖、制冷、熱水和冷藏的功能。因此，充分利用建筑物的空間和周邊的自然環(huán)境和自然能源，因地制宜地設(shè)計(jì)、制造和配套安裝相應(yīng)的地源熱泵系統(tǒng)也將是一個(gè)發(fā)展方向。1.4 國(guó)外地源熱泵的發(fā)展地能熱泵系統(tǒng)在北美和歐洲都應(yīng)用的比較普及，根據(jù)國(guó)際地?zé)崧?lián)合會(huì)（ The geothermal heat pump consortium

9、）的統(tǒng)計(jì)，到 2003 年底，采用地能熱泵技術(shù)制冷供熱的建筑面積美國(guó)為 3720萬(wàn)平方米，瑞典為 2000萬(wàn)平米，德國(guó)為 560萬(wàn)平米，加拿大為 435萬(wàn)平米。但北美的應(yīng)用與歐洲的應(yīng)用存在明顯的差異。北美的應(yīng)用，地能熱泵更多地偏重于解決建筑的空調(diào)制冷問(wèn)題。在美國(guó)，政府投入很多的力量來(lái)支持地能熱泵系統(tǒng)的推廣，政府和學(xué)校經(jīng)過(guò)多年的努力，建立了全國(guó)各地地質(zhì)參數(shù)資料庫(kù)，并在各州確立了經(jīng)過(guò)認(rèn)可的地能熱泵推薦的工程商， ASHERE 也針對(duì)系統(tǒng)特殊要求在機(jī)組設(shè)計(jì)上建立了標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)政府支持在大地?fù)Q熱器設(shè)計(jì)以及工程施工方面的研究，而在不同的州，又有各自的政策來(lái)鼓勵(lì)地能熱泵系統(tǒng)的推廣，如專門(mén)的補(bǔ)貼、政府推廣網(wǎng)站

10、等。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度看，雖然北美也有小型的水水熱泵機(jī)組，但北美地能熱泵系統(tǒng)更多地采用的是水環(huán)熱泵系統(tǒng)，尤其對(duì)于一些大型的工商建筑，采用水環(huán)熱泵正成為設(shè)計(jì)的主流趨勢(shì)。美國(guó)著名的地能熱泵制造商有 CLIAMTMASTER 、 WATER FURNACE 等 ，他們提供符合 ARI 的專門(mén)用于地能系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品。而對(duì)于大地?fù)Q熱器，北美采用的多是單 U 型的垂直埋管方式和水平埋管的方式,鉆孔深度為 50 -160 米 。 在歐洲，由于環(huán)保和節(jié)能的要求，目前，在歐洲，地能熱泵系統(tǒng)在供熱方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度看，歐洲多采用水系統(tǒng)，歐洲的水水熱泵機(jī)組更多偏重于制熱，但沒(méi)有專門(mén)的地能熱泵機(jī)

11、組標(biāo)準(zhǔn)和專門(mén)的地能熱泵設(shè)備制造商。而對(duì)于大地?fù)Q熱器，歐洲采用的多是雙U 型的垂直埋管方式。1.5 地源熱泵技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)1) 初期投資費(fèi)用少。隨著改革開(kāi)放的不斷深入，人們生活水癥的不斷提高，持續(xù)的高速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)導(dǎo)致人們對(duì)舒適生活的追求，從而使地源熱泵這項(xiàng)嶄新的技術(shù)在中國(guó)具有巨大的市場(chǎng)潛力。同時(shí)我們也要注意到，我國(guó)城市的建設(shè)步伐正在加快，每年城鎮(zhèn)新建住宅2.4億平方米。而在建設(shè)新建筑之前并入集中地源熱泵系統(tǒng)，其成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于舊建筑的改造(甚至可以低于一般空調(diào)系統(tǒng)!)，這對(duì)我們這個(gè)“嚴(yán)寒”與“寒冷”采暖區(qū)幾乎占了國(guó)土面積的70和全國(guó)總建筑面積的50的國(guó)家而言，節(jié)省的費(fèi)用的巨大的。在美國(guó)，由于能

12、源相對(duì)的便宜(與中國(guó)相近)，而人工費(fèi)用很高，一般一個(gè)家庭的安裝費(fèi)用在3000美元左右，地源熱泵仍然具很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而我國(guó)由于人工費(fèi)用比較低，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的基建費(fèi)用低?；ㄙM(fèi)用是地源熱泵最主要的成本增加部分。由此可見(jiàn)，我國(guó)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，初期投資相對(duì)要少一些。2) 能夠提高城市環(huán)境質(zhì)量。隨著人們生活水平的提高，對(duì)生活質(zhì)的要求越來(lái)越高，環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到高品質(zhì)的空氣是人類健康的保障。目前居民對(duì)空氣污染的關(guān)注程度越來(lái)越高，城市(包括室內(nèi))對(duì)人們生活以及身體的影響日益受到重視，在碰到身體不適的時(shí)候，很多居民開(kāi)始考慮空氣因素的影響。根據(jù)1997年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)，我國(guó)城市空

13、氣質(zhì)量仍處于較重的污染水平。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界大氣污染最嚴(yán)重的10座城市中，中國(guó)就占了7席，這也從一個(gè)側(cè)面反映出我國(guó)城市空氣質(zhì)量不容樂(lè)觀，加強(qiáng)空氣治理，已經(jīng)到了刻不容緩的時(shí)候。目前我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中有一個(gè)最為不利的因素，即長(zhǎng)期以來(lái)在能源的生產(chǎn)和消費(fèi)中煤炭的比例占70左右。為了徹底整治環(huán)境，減少溫室氣體排放，我國(guó)政府正在規(guī)劃改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。北京等城市正在考慮以電代煤的方法來(lái)解決城市污染的問(wèn)題。每千瓦電能帶來(lái)3至4千瓦熱量的地源熱泵將是極具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。由于電力是地源熱泵的唯一動(dòng)力，因此沒(méi)有燃料分散燃燒所造成的大氣污染。與此同時(shí)由于廠家密封制劑。使用過(guò)程中不泄露，不補(bǔ)充，減少

14、了對(duì)臭氧層的破壞。分析和調(diào)查表明，地源熱泵的應(yīng)用對(duì)降低溫室效應(yīng)起了積極作用。可見(jiàn)，這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于中國(guó)將緩解城市空氣污染問(wèn)題。3) 能夠緩解能源緊張問(wèn)題。進(jìn)入新世紀(jì)，在生產(chǎn)力高速發(fā)展的條件下，人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到地球上的資源和能源日益匣乏。我國(guó)能源短缺是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，與此同時(shí)，我國(guó)又存在能源利用率低的矛盾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)總的能源利用率約為30，這僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家90年代的水平。我國(guó)建筑耗能約占總耗能的25，其中供熱采暖能耗約占一半。能源短缺導(dǎo)致中國(guó)的能源價(jià)格越來(lái)越接近發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。我國(guó)要在能源每年增長(zhǎng)率僅為35的條件下滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)每年增長(zhǎng)89，就必須重視節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用，這決定了我

15、國(guó)必須在空調(diào)和取暖這一耗能大項(xiàng)上有所改進(jìn)。就地源熱泵技術(shù)而言，由于熱泵僅僅用來(lái)傳輸熱量，而不是產(chǎn)生熱量，所需要的熱量有70來(lái)自于地下，夏天制冷時(shí)，用來(lái)將建筑物中的熱量傳人地下所消耗的電力也非常少，因此地源熱泵這項(xiàng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)可以在一定程度上緩解我國(guó)的能源壓力。4) 受到國(guó)家相關(guān)政策的支持。為了減少我國(guó)由于冬季采暖所造成的大氣污染，減低國(guó)內(nèi)現(xiàn)有制冷空調(diào)的能源消耗，尋求新的低能耗、無(wú)污染的供暖制冷空調(diào)技術(shù)，國(guó)家科技部與美國(guó)能源部分別代表兩國(guó)政府簽署了中美兩國(guó)政府地源熱泵合作協(xié)議，引進(jìn)和推廣美國(guó)先進(jìn)的地源熱泵技術(shù)。這對(duì)地源熱泵技術(shù)在中國(guó)的推廣起到巨大的推動(dòng)作用。八屆人大常委會(huì)第二十八次會(huì)議審議

16、并通過(guò)了中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法，其中第三十九條將熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)列入國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的通用技術(shù)，這也將促進(jìn)地源熱泵事業(yè)的發(fā)展。自從我國(guó)實(shí)施民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，提高了建筑隔熱保溫性能，降低了建筑采暖能耗，結(jié)果是大幅度降低了地源熱泵采暖方式的年運(yùn)行費(fèi)用，增加了地源熱泵與集中供熱采暖方式的競(jìng)爭(zhēng)能力。1.6 地源熱泵技術(shù)在中國(guó)推廣過(guò)程中可能遇到的問(wèn)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(duì)于地源熱泵這項(xiàng)新技術(shù)同樣可能會(huì)遇到一些阻力。首先，中國(guó)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(guó)生產(chǎn)地源熱泵相關(guān)設(shè)備的廠家少，人們對(duì)它還比較陌生，大多抱著觀望的態(tài)度，

17、這樣的情形不利于這項(xiàng)技術(shù)在中國(guó)的推廣。其次，我國(guó)現(xiàn)在還沒(méi)有出臺(tái)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(lì)用戶采用地源熱泵系統(tǒng)，我國(guó)可以提供鼓勵(lì)性補(bǔ)貼和資助給購(gòu)買(mǎi)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(lì)人們采用地源熱泵系統(tǒng)。還要說(shuō)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(guó)家由于氣候條件基本上只用于供熱，對(duì)地源熱泵夏季制冷工況研究較少。而我國(guó)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。

18、因此，我們不能照搬外國(guó)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(guó)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(guó)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(lái)，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(shí)的加強(qiáng)和對(duì)“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. 初步設(shè)計(jì)方案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集文化娛樂(lè)，辦公，客房等一體的多功能綜合別墅。它位于武漢市某郊區(qū)別墅小區(qū)內(nèi)，水、電、燃?xì)夤?yīng)等市政設(shè)施完備。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

19、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：外墻：地上各層墻體為240磚墻（?？?。此外，該層大面積玻璃窗均采用5mm厚白色吸熱玻璃幕墻；外窗：3mm普通玻璃，鋁合金框單層窗，一般按外遮陽(yáng)且配備淺色內(nèi)窗簾考慮；外門(mén)：參照玻璃幕墻作法；屋面：70厚鋼筋混凝土板，上置75mm厚加氣混凝土，K=1.465,IV型。 門(mén)窗面積尺寸由建筑圖自行確定2.2 氣象和地質(zhì)資料 從2附錄一查得武漢市室外氣象參數(shù)夏季室外計(jì)算干球溫度35.2夏季室外計(jì)算濕球溫度28.2冬季室外計(jì)算干球溫度-5年平均溫度 16.3夏季大氣壓力100.17kPa冬季大氣壓力102.33kPa最熱月室外計(jì)算平均濕度7

20、9夏季室外平均風(fēng)速2.6m/s2.3 地源熱泵系統(tǒng)簡(jiǎn)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(guò)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(guò)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(guò)大地循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)與大地進(jìn)行熱交換的

21、目的；地上部分的空調(diào)器傳熱過(guò)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(duì)建筑進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。冬天，通過(guò)熱泵將大地中的低位熱能提高品味對(duì)建筑供暖，同時(shí)存儲(chǔ)冷量，以備夏用；夏季，通過(guò)熱泵將建筑內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，對(duì)建筑進(jìn)行供冷，同時(shí)存儲(chǔ)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(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生熱污染等問(wèn)題,并且冬季運(yùn)行不存在結(jié)霜問(wèn)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(guó)家鼓勵(lì)使用的適用于夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的節(jié)能環(huán)?？照{(diào)系統(tǒng)1

22、42.4 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(jiǎn)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(duì)而言，受外界氣候的影響較大，適用于單季使用的情況，對(duì)冬夏冷暖聯(lián)供系統(tǒng)使用者很少，而且施工所占用的場(chǎng)地也比較大，適合場(chǎng)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(guó)這樣人多地少的國(guó)家建造，同時(shí)，它也是國(guó)際地

23、熱組織(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(pán)管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，末端設(shè)備為風(fēng)機(jī)盤(pán)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(guò)程中采用FP型風(fēng)機(jī)盤(pán)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)送風(fēng)，側(cè)送下回。而

24、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(wèn)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(tái)新風(fēng)機(jī)組，吊裝該房間的中間。一樓設(shè)置一臺(tái)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(pán)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。2.4.5 空調(diào)系統(tǒng)

25、控制原理簡(jiǎn)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(guò)操作遙控板就能控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。對(duì)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(duì)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(dòng)時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)水泵，一定時(shí)間延遲后啟動(dòng)主機(jī)和風(fēng)機(jī)，停機(jī)則相反。當(dāng)水泵與機(jī)組的對(duì)應(yīng)關(guān)系不是“一對(duì)一”時(shí)，其控制邏輯必須是，只要有一臺(tái)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(shuō)明(1) 外墻式中：

26、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(duì)有內(nèi)遮陽(yáng)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(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù)；. 有外遮陽(yáng)玻璃窗的日射負(fù)荷為：玻璃日射有外遮陽(yáng)時(shí)可減少得熱量近80%。由于外遮陽(yáng)的作用，形成窗外遮陽(yáng)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；照光部分的日射冷負(fù)荷為

27、：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(lái)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(wú)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=1.0。電熱、電動(dòng)設(shè)

28、備散熱量的計(jì)算公式:1） 熱設(shè)備散熱量2） 動(dòng)機(jī)和工藝設(shè)備均在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量3） 只有電動(dòng)機(jī)在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量 4） 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(dòng)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2） 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

29、自然通風(fēng)散熱于頂棚內(nèi)時(shí)，取0.50.6,熒光燈罩無(wú)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(guò)空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門(mén)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 武漢夏季室外氣象參數(shù)表31 室外氣象參數(shù)夏季室外計(jì)算干球溫度 35.2夏季室外計(jì)算濕球溫度 28.2夏季大氣壓力 100.17kPa最熱月室外計(jì)算平均濕度 79.00夏季室外平均風(fēng)速 2

30、.65m/s3.1.3 各房間逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷過(guò)程中主要參照了8中介紹的計(jì)算方法。其計(jì)算結(jié)果如下圖31 酒吧房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖圖32客廳房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖圖33 餐廳房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖圖34 臥室一房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖圖35 臥室二房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖圖36 臥室三房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖圖37未命名房間逐時(shí)負(fù)荷曲線圖3.1.4 各房間冷負(fù)荷匯總表32 冷負(fù)荷匯總房間號(hào)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臥三26164181未命名262217753.2 熱負(fù)荷計(jì)算3.2.1 熱負(fù)荷計(jì)算說(shuō)明(

31、1) 通過(guò)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(yè)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。(3) 通過(guò)門(mén)窗隙縫的冷風(fēng)滲透耗熱量計(jì)算公式式中：通過(guò)門(mén)窗隙縫的冷風(fēng)滲透耗熱量；空氣的定壓比容，=1kj/(kg. )室外溫度下空氣密度；

32、式中：滲透空氣體積流量； 房間某朝向上的門(mén)窗縫隙長(zhǎng)度；L 每m門(mén)窗縫隙的基準(zhǔn)縫隙長(zhǎng)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(mén)窗縫隙的滲透空氣量的朝向修正系數(shù)；可從5p172頁(yè)查得。 (4) 外門(mén)開(kāi)啟沖入冷風(fēng)耗熱量計(jì)算公式 通過(guò)外門(mén)冷風(fēng)侵入耗熱量；外門(mén)的基本耗熱量；N考慮冷風(fēng)侵入的外門(mén)附加率，按7中表1-10采用。3.2.2 武漢冬季室外氣象參數(shù)表33 冬季室外氣象參數(shù)空調(diào)室外計(jì)算溫度-5空調(diào)室內(nèi)計(jì)算溫度20室外平均風(fēng)速m/s2.7風(fēng)力附加系數(shù)0續(xù)表東/西朝向修正-0.05北/東北/西北朝向修正0南朝向修正-0.15東南/西南朝向修正-0.10說(shuō)明：由2附錄1查得武漢地區(qū)冬季空調(diào)室外

33、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/.,查2附錄1查得武漢地區(qū)的冬季室外風(fēng)速為2.7m/s。由5P172頁(yè)查得武漢地區(qū)門(mén)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)果匯總表34 熱負(fù)荷匯總房間號(hào)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203097說(shuō)明：詳細(xì)熱負(fù)荷計(jì)算見(jiàn)附表A4. 空氣處理過(guò)程計(jì)算及設(shè)備選型4.1 空氣處理過(guò)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(guò)程可簡(jiǎn)示為：圖41 風(fēng)機(jī)盤(pán)

34、管獨(dú)立新風(fēng)空氣處理過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)N點(diǎn)做作線與90%濕度線相

35、交，即可得風(fēng)機(jī)盤(pán)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(pán)管處理風(fēng)量及終狀態(tài)：由于從中可求得風(fēng)機(jī)盤(pán)管的風(fēng)量。風(fēng)機(jī)盤(pán)管處理狀態(tài)M點(diǎn)理應(yīng)處于KO線的延長(zhǎng)線上，由新回風(fēng)混合關(guān)系即可確定M點(diǎn)。風(fēng)機(jī)盤(pán)管處理空氣的NM過(guò)程所需的設(shè)計(jì)冷量可隨之確定： 選擇風(fēng)機(jī)盤(pán)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(pán)管的種類，臺(tái)數(shù)，并初定其型號(hào)與規(guī)格。 風(fēng)機(jī)盤(pán)管處理過(guò)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)

36、設(shè)計(jì)參數(shù)：=26 ， =53kJ/kg3.2 室內(nèi)空氣處理過(guò)程計(jì)算最小新風(fēng)量是根據(jù)6P115頁(yè)中的說(shuō)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(tái)

37、，水壓降24KPa 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(tái)，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

38、kJ/kg =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(tái)，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/

39、h考慮安全裕量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(tái)，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(tái)，水壓降24Kpa臥三（2人，最小新風(fēng)量30/人.h）=4181W=0.1

40、36kg/h=3021.2=72kg/h=Q/W=110674=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(tái)，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 ,

41、 =20.4 , =85%=(G -)/=37.49 kJ/kg,=14.3,=338/h考慮安全裕量5%，得=338*1.05=355/h設(shè)備選型：查1表11.6-41選擇FP-3.5，一臺(tái)，水壓降20Kpa4.3 風(fēng)機(jī)盤(pán)管選型及校核設(shè)備校核：設(shè)備校核采用焓差法，即樣本標(biāo)準(zhǔn)工況下機(jī)組處理焓差要大于設(shè)計(jì)工況下所需處理空氣焓差。 即 風(fēng)機(jī)盤(pán)管：式中 空氣處理設(shè)備的制冷量，W；空氣處理設(shè)備的風(fēng)量，m3/h； 室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)的焓值，；風(fēng)機(jī)盤(pán)管處理空氣終狀態(tài)點(diǎn)的焓值，；如上算法得設(shè)備校核情況如下表：表41 設(shè)備校核情況匯總項(xiàng) 目房間風(fēng)機(jī)盤(pán)管狀態(tài)點(diǎn)比較備注型號(hào)制冷量KW 風(fēng)量焓差 kJ/kg kJ/kg

42、 kJ/kg酒 吧FP-52.880.1915.01533814.9715.0114.97滿足客 廳 FP-6.33.870.2814.01533913.9714.01 13.97滿足餐 廳FP-54.010.2615.195337.815.1715.19 15.17滿足臥 一FP-6.33.040.2312.99534012.9712.99 12.97滿足臥 二FP-52.140.1612.98534012.9712.98 12.97滿足臥 三FP-12.54.180.3811.00534210.9711.00 10.97滿足未命名FP-3.51.780.1313.245339.813.17

43、13.24 13.17滿足所有風(fēng)機(jī)盤(pán)管的設(shè)計(jì)工況均為：夏季制冷冷水進(jìn)水溫度為7，進(jìn)出口溫差5，空氣DB=26；冬季供熱時(shí)熱水進(jìn)水溫度45，空氣DB=20； FP系列風(fēng)機(jī)盤(pán)管，樣本的設(shè)計(jì)工況均為：制冷量是冷水進(jìn)水溫度為7，進(jìn)出口溫差5，空氣DB=27，WB=19.5；熱制量是熱水進(jìn)水溫度60，空氣DB=21，WB=18.7與制冷同樣的水量時(shí)所測(cè)得值。5 . 氣流組織計(jì)算5.1 側(cè)送下回設(shè)計(jì)說(shuō)明通常來(lái)說(shuō)，側(cè)送方式的氣流流型，宜設(shè)計(jì)為貼附射流，在整個(gè)房間截面內(nèi)形成一個(gè)大的回旋氣流，使整個(gè)工作區(qū)處于回流區(qū)。圖5-1 風(fēng)機(jī)盤(pán)管側(cè)送下回送風(fēng)方式示意圖這樣設(shè)計(jì)的流型，可以使射流有足夠的射程，在進(jìn)入工作區(qū)前風(fēng)

44、速和溫度可以充分衰減，工作區(qū)達(dá)到較均勻的溫度和速度，整個(gè)工作區(qū)處于回流區(qū)可以減少小區(qū)域的溫差。由2P629頁(yè)可知住宅側(cè)面百葉送風(fēng)口的最大送風(fēng)速度為2.5 m/s -3.75m/s。所以先取出送風(fēng)速度，再查1P834-842頁(yè)確定風(fēng)口尺寸，然后進(jìn)行校核。滿足則選用，不滿足則重新選取。貼附射流的貼附長(zhǎng)度主要取決于阿基米德數(shù)：式中：送風(fēng)溫差，；送風(fēng)口當(dāng)量直徑，m；送風(fēng)速度，m/s；工作區(qū)的絕對(duì)溫度，K；5.2 氣流組織計(jì)算5.2.1 酒吧風(fēng)量，風(fēng)口尺寸：250250校核貼附射流長(zhǎng)度： 0.0067查1圖11.9-2得：，故，酒吧要求的貼附長(zhǎng)度為4.7m，實(shí)際可到達(dá)6.75m，滿足要求校核射流高度：

45、20.30.0760.3 3.02m式中：工作區(qū)高度，取2m；送風(fēng)口距離頂棚的高度，取0.3m；房間的實(shí)際高度為3.2m，能夠滿足要求。5.2.2 客廳風(fēng)量，風(fēng)口尺寸：320250校核貼附射流長(zhǎng)度： 0.0072查1圖11.9-2得：，故，客廳要求的貼附長(zhǎng)度為6m，實(shí)際可到達(dá)7m，滿足要求 20.30.0760.3 3.02m式中：工作區(qū)高度，取2m；送風(fēng)口距離頂棚的高度，取0.3m；房間的實(shí)際高度為3.2m，能夠滿足要求。5.2.3 餐廳風(fēng)量，風(fēng)口尺寸：320200校核貼附射流長(zhǎng)度： 0.0077查1圖11.9-2得：，故，家庭廳要求的貼附長(zhǎng)度為5.6m，實(shí)際可到達(dá)6m，滿足要求校核射流高度

46、： 20.30.0760.3 3.02m式中：工作區(qū)高度，取2m；送風(fēng)口距離頂棚的高度，取0.3m；房間的實(shí)際高度為3.2m，能夠滿足要求。5.2.4 臥一風(fēng)量，風(fēng)口尺寸：320250 校核貼附射流長(zhǎng)度： 0.01查1圖11.9-2得得：，故，臥一要求的貼附長(zhǎng)度為4.7m，實(shí)際可到達(dá)6.44m，滿足要求校核射流高度： 20.30.0760.3 3.02m式中：工作區(qū)高度，取2m；送風(fēng)口距離頂棚的高度，取0.3m；房間的實(shí)際高度為3.2m，能夠滿足要求。5.2.5 臥二風(fēng)量，風(fēng)口尺寸：320250 校核貼附射流長(zhǎng)度： 0.011查1圖11.9-2得得：，故，臥二要求的貼附長(zhǎng)度為4.9m，實(shí)際可到

47、達(dá)6.02m，滿足要求校核射流高度： 20.30.0760.3 3.02m式中：工作區(qū)高度，取2m；送風(fēng)口距離頂棚的高度，取0.3m；房間的實(shí)際高度為3.2m，能夠滿足要求。5.2.6 臥三風(fēng)量，風(fēng)口尺寸：320250 校核貼附射流長(zhǎng)度： 0.01查1圖11.9-2得得：，故，臥三要求的貼附長(zhǎng)度為4.7m，實(shí)際可到達(dá)6.16m，滿足要求校核射流高度： 20.30.0760.3 3.02m式中：工作區(qū)高度，取2m；送風(fēng)口距離頂棚的高度，取0.3m；房間的實(shí)際高度為3.2m，能夠滿足要求。5.2.7 未命名房間風(fēng)量，風(fēng)口尺寸：320250 校核貼附射流長(zhǎng)度： 0.009查1圖11.9-2得得：，故

48、，未命名房間要求的貼附長(zhǎng)度為3.9m，實(shí)際可到達(dá)4.5m，滿足要求校核射流高度： 20.30.073.60.3 2.852m式中：工作區(qū)高度，取2m；送風(fēng)口距離頂棚的高度，取0.3m；房間的實(shí)際高度為3.2m，能夠滿足要求。6. 空調(diào)設(shè)備選擇及其空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1 末端設(shè)備選擇6.1.1 風(fēng)機(jī)盤(pán)管及新風(fēng)機(jī)組的選擇：由空調(diào)過(guò)程計(jì)算得風(fēng)機(jī)盤(pán)管風(fēng)量由下式得風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷量：選擇風(fēng)機(jī)盤(pán)管時(shí)風(fēng)量考慮5%的安全系數(shù)。由空調(diào)過(guò)程計(jì)算得各房間設(shè)備冷熱負(fù)荷即新風(fēng)量情況如下表：表61 各房間設(shè)備選型匯總房間冷量（kw）風(fēng)量(m/h)新風(fēng)量(m/h)設(shè)備型號(hào)臺(tái)數(shù)水量(Kg/h)酒 吧2.88341240FP-51500

49、客 廳3.87603240FP-6.31700餐 廳4.01479320FP-51500臥 一3.0463290FP-6.31700臥 二2.1444960FP-51500臥 三4.18111660FP-12.511250未命名1.7835560FP-3.51350 型號(hào)項(xiàng)目FP-3.5FP-5FP-6.3FP-7.1FP-8.0FP-10FP-12.5額定風(fēng)量（m3/h）高速35050063071080010001250中速3004205406006808501050低速240360450500560720900冷量W風(fēng)量為高檔時(shí)2000280035004000450053006600熱量W30042002506000675079509900輸入功率W30334050658096噪聲值dB(A)35353737373941水量kg/h35050070070080010001250水壓降kPa15181919212330接管進(jìn)回水 3/4”(內(nèi)螺紋)凝結(jié)水20塑料軟管表62 風(fēng)機(jī)盤(pán)管技術(shù)性能注：采用山東貝萊特空調(diào)有限公司的風(fēng)機(jī)盤(pán)管。6.1.2 新風(fēng)機(jī)組選擇因?yàn)橐话愕男嘛L(fēng)機(jī)組風(fēng)量都在1500以上，對(duì)于本建筑來(lái)說(shuō)送風(fēng)量實(shí)在是太大，會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，所以這里用單獨(dú)的吊頂式風(fēng)機(jī)盤(pán)管來(lái)專門(mén)負(fù)責(zé)送新風(fēng)（采用北京華盛三友制冷設(shè)備有限責(zé)任公司的超薄吊頂式風(fēng)機(jī)盤(pán)管）。表63各層