武漢香榭里花園水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、武漢香榭里花園水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)         05-11-21 16:27:00     作者：陳焰華 祁傳斌    編輯：凌月仙仙摘要： 詳細(xì)介紹了武漢香榭里花園水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并指出了抽水、回灌井設(shè)計(jì)，水源熱泵機(jī)組選用的技術(shù)要點(diǎn)，并結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況分析了其節(jié)能和環(huán)保效益。 關(guān)鍵詞： 地下水 水源熱泵 節(jié)能武漢香榭里花園位于武漢市漢口香港路中段，是武漢市地稅局開(kāi)發(fā)建設(shè)的職工自用住宅小區(qū)，整個(gè)小區(qū)占地17畝，東西方向長(zhǎng)

2、約140m，南北方向長(zhǎng)約100m，臨街有幢70年代興建的8層住宅樓，長(zhǎng)度約60m。小區(qū)由三幢13層的小高層住宅圍合而成，總建筑面積為40856m2, 其中1號(hào)樓1單元17層為辦公用房，辦公用房建筑面積2856 m2。小區(qū)建筑高度40M，共有住戶188戶。本工程98年開(kāi)始設(shè)計(jì)，2000年開(kāi)始動(dòng)工興建，2002年11月竣工投入使用，現(xiàn)已使用一個(gè)完整的空調(diào)制冷供暖季，使用效果良好，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。1設(shè)計(jì)參數(shù)空調(diào)室外設(shè)計(jì)參數(shù)按采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ19-87，2001版）武漢地區(qū)氣象參數(shù)選取，室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)按表1選取。根據(jù)室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算出的室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷如下：1號(hào)樓（綜合樓）

3、空調(diào)冷負(fù)荷1164.6Kw，熱負(fù)荷931.7Kw；2號(hào)住宅樓空調(diào)冷負(fù)荷1058.4Kw，熱負(fù)荷846.8Kw；3號(hào)住宅樓空調(diào)冷負(fù)荷1464Kw，熱負(fù)荷1171.2Kw。空調(diào)總冷負(fù)荷3687Kw，熱負(fù)荷2950Kw。表1 空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù) 序號(hào)名 稱夏 季冬 季溫度（）相對(duì)濕度（%）溫度（）相對(duì)濕度（%）1辦公2660%2040%2客廳2765%2040%3餐廳2765%2040%4臥室2665%2040%2空調(diào)冷熱源該場(chǎng)地位于長(zhǎng)江一級(jí)堆積階地中部，地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高20.5m，根據(jù)場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告和武漢地質(zhì)工程勘察院2001年4月編制的“試驗(yàn)井水文地質(zhì)報(bào)告”可知，場(chǎng)地內(nèi)賦存豐富的地下承

4、壓水，開(kāi)發(fā)利用條件極好，具備使用水源熱泵的條件。2.1 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件和主要含水層水文地質(zhì)參數(shù)場(chǎng)地地層為第四系全新系統(tǒng)沖積層，為一元結(jié)構(gòu)，自上而下分布為：雜填土，深度01. 6m；淤泥質(zhì)粘土，深度1.614.0m；淤泥質(zhì)粉砂，深度14.017.0m；粉細(xì)砂，深度17.035.0m；屬弱透水層，厚度18m；細(xì)砂，深度35.040.0m, 主要含水層，層厚5m；含礫中粗砂，深度40.043.0m，礫徑一般為0.51.0cm，主要含水層，層厚3m；砂礫石，深度43.046.0m，以礫石為主，礫徑一般為1.05.0cm，最大達(dá)12cm，磨園度好，主要含水層，層厚3m；含礫粘土巖，深度46.047.0

5、m，礫石大小混雜，以石英巖、石英砂巖為主，次為火遂石、硅質(zhì)巖，為隔水層。因此，場(chǎng)地含水層總厚度為29m，其中主要含水層厚度為11m，分布在中下部。2001年4月測(cè)得地下靜止水位標(biāo)高為17.8m（從井口標(biāo)高21.0m算起埋深3.2m），含水層頂板標(biāo)高3.5m，因此，地下水的類型為承壓水，承壓水頭高度為14.3m。抽水試驗(yàn)系單井抽水試驗(yàn)，當(dāng)用QJ-5/24型深井潛水泵抽出水量1200m3/d時(shí)，5分鐘后地下水位基本穩(wěn)定于標(biāo)高14.7m處，水位下降值3.1m，水位穩(wěn)定時(shí)間24小時(shí)。經(jīng)過(guò)計(jì)算，水文地質(zhì)參數(shù)為：滲透系數(shù)K值為14.55m/d，影響半徑尺值為118.33m。地下水為無(wú)色、無(wú)味、無(wú)肉眼可見(jiàn)物

6、，實(shí)測(cè)水溫為18.5，經(jīng)水質(zhì)分析，地下水水化學(xué)類型屬重碳酸鈣型水，PH值為7.2，總礦化度980.75mg/l，總硬度535.12mg/l，屬中等礦化極硬水?？傝F（Fe）含量為16mg/l，其中Fe2+含量為15.8mg/l，Mn含量為0.44mg./l，CL-含量為84.72mg/l。不經(jīng)過(guò)專門(mén)處理，不適宜飲用和生活洗滌用。2.2 抽水井和回灌井設(shè)計(jì)抽水井、回灌井的布置及設(shè)計(jì)必須根據(jù)場(chǎng)地環(huán)境條件進(jìn)行，在保證水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下水長(zhǎng)期穩(wěn)定使用的前提下，又不致造成地下水利用期間地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)和水源冷熱水空調(diào)機(jī)組的選型，地下水開(kāi)采量必須達(dá)到滿足高峰空調(diào)負(fù)荷的3000m3/d。根據(jù)此用水

7、量和試驗(yàn)井抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)，抽水井設(shè)計(jì)為三口，每口井水量1000m3/d, 三口井三角形布設(shè)，間距80120m，回灌井五口，每口井回灌水量600 m3/d，總回灌水量3000 m3/d，五口井呈梅花形布置，井間距最小大于40m。當(dāng)三口抽水井與五口回灌井同時(shí)工作時(shí)，即抽取的地下水經(jīng)水源熱泵機(jī)組利用后全部回灌入五口回灌井時(shí)，經(jīng)電子計(jì)算機(jī)專用程序計(jì)算后，并繪制出抽水井和回灌井同時(shí)工作狀態(tài)下水位等值線圖顯示，場(chǎng)地東側(cè)基本沒(méi)有變化（變化小于0.5m），場(chǎng)地南側(cè)地下水水位有不到1.0m的沉降，大部分場(chǎng)地的地面沉降均小于0.5cm，只有場(chǎng)地南側(cè)地面沉降有1.0cm。大部分場(chǎng)地（包括原有8層住宅樓）不均勻沉降小于

8、0.2，不會(huì)產(chǎn)生不良地質(zhì)現(xiàn)象或影響建筑物的正常使用。地下水的開(kāi)采與回灌設(shè)計(jì)由武漢地質(zhì)工程勘察院進(jìn)行，并由湖北省深基坑工程咨詢審查專家委員會(huì)進(jìn)行了咨詢審查，設(shè)計(jì)方案得到了確認(rèn)和通過(guò)。抽水井的井結(jié)構(gòu)為：井孔深度47.0m，孔徑500mm，井管直徑273mm，井管為壁厚8.0mm的無(wú)縫鋼管，管與管采用對(duì)口焊接，井管下置深度47.0m，自上而下023.0m為實(shí)管，23.046.0m為過(guò)濾管，46.047.0m為沉淀管。井管與井孔均必須圓直，井管下入井孔時(shí)，井管必須有找中器，管底必須用鋼板焊死，井孔與井管間從下而上回填標(biāo)準(zhǔn)礫砂（粒徑23mm）至深度18.0m處，再用干粘土球填至地面。采用包網(wǎng)填礫過(guò)濾器，

9、過(guò)濾管在深度23.0m處與實(shí)管連接，過(guò)濾管表面由梅花形孔眼排列而成，過(guò)濾管表面必須均勻地焊縱向墊筋17根，墊筋外面用3層60目尼龍網(wǎng)扎牢（取水時(shí)要求地下水含砂量小于二十萬(wàn)分之一）抽水井施工完畢后必須洗井直至水清砂凈，方可用水泵進(jìn)行抽水，每口井均必須經(jīng)過(guò)抽水試驗(yàn)和試運(yùn)行，方可正式投入使用?；毓嗑木Y(jié)構(gòu)為：井孔深度47.0m，孔徑500mm，井管直徑273mm，井管為壁厚8.0mm的無(wú)縫鋼管，管與管間采用對(duì)口焊接，井管下置深度47.0m。井管從孔口算起034.0m為實(shí)管，34.06.0m為回灌過(guò)濾管，46.047.0為沉淀管，沉淀管底部用鋼板焊死。井管與井孔間從下而上，回填標(biāo)準(zhǔn)礫砂（粒徑25mm）到深度21.0m處，兩用干粘土球填至深度10.0m處，最后用水下澆注法將水灰比為0.45的純水泥漿澆注至孔口。采用纏絲包網(wǎng)填礫過(guò)濾管，過(guò)濾管在深度34.0m處與實(shí)管連接。過(guò)濾管的孔眼排列，孔徑數(shù)量和孔隙率與抽水井的過(guò)濾管相同。過(guò)濾管表面焊接縱向墊筋的直徑、材料、數(shù)量也與抽水井的過(guò)濾管相同，回灌井施工完畢后必須立即洗井，直至水清砂凈，接著進(jìn)行回灌水試驗(yàn)和試運(yùn)行，并提出相應(yīng)資料，方可投入使用。