某大型住宅小區(qū)地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)若干問(wèn)題分析

某大型住宅小區(qū)地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)若干問(wèn)題分析摘要：根據(jù)工程地埋管換熱測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試及地質(zhì)勘察結(jié)果，對(duì)豎直U型地埋管換熱器設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞：測(cè)試系統(tǒng)地質(zhì)勘察垂直鉆孔垂直下管水壓試驗(yàn)由于地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)比較具有其顯著的環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)家對(duì)應(yīng)用地源熱泵空調(diào)工程采取政策上的補(bǔ)貼措施，因此近幾年我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)在大型住宅小區(qū)采用熱回收型地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，夏季制冷、冬季供暖、全年提供衛(wèi)生熱水的工程逐漸增多；但由于大型住宅小區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性及特殊性，同時(shí)地埋管地源熱泵空調(diào)在其應(yīng)用時(shí)間較短，投入使用的工程案例不多，因此如何科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)，降低成本，最大限度地發(fā)揮其節(jié)能性是今后工程應(yīng)用中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。近幾年來(lái)，筆者設(shè)計(jì)了多項(xiàng)類似工程。本文通過(guò)某項(xiàng)工程實(shí)例，對(duì)大型住宅小區(qū)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的若干問(wèn)題進(jìn)行分析探討。0、工程概況：南車車輛有限公司長(zhǎng)江錦苑小區(qū)，位于武漢市江夏區(qū)湯遜湖畔。其中44棟花園洋房建筑面積78927m2,1棟專家公寓及室內(nèi)一恒溫游泳池(50*25*1.5)，建筑面積為13795m2,3棟18層住宅，建筑面積28380m2,總建筑面積120700m2。所有住宅為職工住宅，一次性入住。根據(jù)業(yè)主要求，44棟花園洋房、1棟專家公寓及室內(nèi)一恒溫游泳池采用地埋管地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，夏季制冷、冬季供暖，并同時(shí)提供其一年四季的生活用水及保持游泳池24小時(shí)恒溫要求；3棟18層住宅僅提供24小時(shí)衛(wèi)生熱水，不考慮空調(diào)。整個(gè)工程設(shè)置一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，制冷機(jī)房及熱交換站設(shè)置于專家公寓地下室設(shè)備用房?jī)?nèi)。1、空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)、計(jì)算及分析:1.1空調(diào)冷熱負(fù)荷計(jì)算1.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)：A:室外計(jì)算參數(shù)：(參見中國(guó)建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集中的武漢市地區(qū)氣象參數(shù))夏季空調(diào)干球計(jì)算溫度：35.3°C夏季空調(diào)濕球計(jì)算溫度：28.4C冬季空調(diào)干球計(jì)算溫度：-2.4C冬季室外計(jì)算相對(duì)濕度：72%B:室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù):名稱溫度C相對(duì)濕度％新風(fēng)量M3/A*h噪聲NC夏季冬季夏季別墅2618<6550會(huì)所2520<652550幼兒園2620<653050注：根據(jù)業(yè)主要求別墅不設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)。1.1.2空調(diào)冷熱負(fù)荷計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)：A:建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)：（建筑節(jié)能計(jì)算報(bào)告）（1） 外窗：2.9W/m2*K（2） 外墻：1.23W/m2*K（3） 屋面：0.83W/m2*K（4） 分戶墻及樓板：2.93W/m2*KB:別墅夏季及冬季空調(diào)運(yùn)行時(shí)間：夏季：6月1號(hào)?9月15號(hào),冬季：12月1號(hào)?3月1號(hào)（冬季采暖期12月24號(hào)?2月10號(hào)），C:別墅每天空調(diào)運(yùn)行時(shí)間：早晨：6：00?8：00,中午：11：00?14：00晚上：18：00?23：00?6：00,節(jié)假日：7：00?第二天6：00（24小時(shí)），其中：考慮武漢市氣溫的實(shí)際情況，6月1號(hào)?9月15號(hào)夜間炎熱，需全開空調(diào)，增加晚上23：00?第二天早晨6：00時(shí)段的運(yùn)行時(shí)間。D:住宅建筑空調(diào)負(fù)荷的特點(diǎn)：（1） 住宅空調(diào)與公共建筑空調(diào)負(fù)荷計(jì)算差別很大。相對(duì)公共建筑而言，住宅空調(diào)內(nèi)部發(fā)熱量少，人員密度和照明度低，換氣量小，空調(diào)負(fù)荷受氣候條件及圍護(hù)結(jié)構(gòu)影響大。（2） 住宅空調(diào)負(fù)荷波動(dòng)性大。（3） 住宅空調(diào)的同時(shí)使用系數(shù)較低。（4） 單獨(dú)一棟或數(shù)棟設(shè)置集中空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，在計(jì)算主機(jī)容量時(shí)，既要考慮戶內(nèi)可房間的同時(shí)使用又要考慮戶間的同時(shí)使用問(wèn)題。1.1.3別墅每天空調(diào)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)室內(nèi)實(shí)際人數(shù)的調(diào)查數(shù)據(jù)：別墅每天空調(diào)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)室內(nèi)實(shí)際人數(shù)對(duì)住宅建筑空調(diào)負(fù)荷計(jì)算及主機(jī)選擇的影響較大，如果人數(shù)選擇過(guò)大，則設(shè)備容量及投資大，反之空調(diào)效果不佳。從經(jīng)濟(jì)及實(shí)際運(yùn)行效果等方面考慮，使類似工程設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)，我們特對(duì)某大型小區(qū)發(fā)放了1萬(wàn)份的“住宅空調(diào)及衛(wèi)生熱水使用情況調(diào)查表”，最后總共回收5000余份，再經(jīng)過(guò)仔細(xì)核查下，有效調(diào)查表為900份。其中一室一廳有90戶，一人的為34戶，二人的為41戶，三人的為15戶，平均1.8人/戶。二室一廳有360戶，一人的為6戶，二人的為101戶，三人的為187戶，四人的為46戶，五人的為20戶，平均2.9人/戶。三室一廳有378戶，二人的為31戶，三人的為153戶，四人的為120戶，五人的為74戶，平均3.6人/戶。四室一廳有72戶，三人的為25戶，四人的為16戶，五人的為31戶，平均4.1人/戶。周一?周五住宅空調(diào)運(yùn)行情況表一室一廳二室一廳三室一廳四室一廳人數(shù)使用地點(diǎn)人數(shù)使用地點(diǎn)人數(shù)使用地點(diǎn)人數(shù)使用地點(diǎn)18:00-23:001.81廳2.91廳+1室3.61廳+1室4.11廳+2室23:00-8:001.81室2.92室3.62室4.13室8:00-

11:3011:30-14:30————11廳21廳14:30-18:30————11廳21廳周末及節(jié)假日住宅空調(diào)運(yùn)行情況表一室一廳二室一廳三室一廳四室一廳人數(shù)使用地點(diǎn)人數(shù)使用地點(diǎn)人數(shù)使用地點(diǎn)人數(shù)使用地點(diǎn)18:00-23:001.81廳2.91廳+1室3.61廳+1室4.11廳+2室23:00-8:001.81室2.92室3.62室4.13室8:00-11:3011:30-14:30————21廳4.11廳14:30-18:301.81廳11廳21廳4.11廳1.1.4、 空調(diào)間歇負(fù)荷系數(shù)：花園洋房(住宅)空調(diào)使用為間歇運(yùn)行，實(shí)行分戶熱計(jì)量，間歇負(fù)荷系數(shù)取值1.2，專家公寓為連速運(yùn)行，取值1.0。1.1.5、 建筑冷熱負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)：花園洋房(住宅)共有44棟，為南車長(zhǎng)江車輛有限公司職工住宅，一般小區(qū)建筑冷熱負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)為：0.4?0.7，參閱相關(guān)文獻(xiàn)及資料，本工程取值0.6。1.1.5空調(diào)冷熱負(fù)荷計(jì)算軟件：1、 采用浩辰負(fù)荷新版計(jì)算軟件，2、 采用DEST計(jì)算軟件，根據(jù)以上計(jì)算條件，采用浩辰負(fù)荷新版計(jì)算軟件及DEST計(jì)算軟件對(duì)空調(diào)冷熱峰值負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算及對(duì)比分析，同時(shí)采用DEST計(jì)算軟件對(duì)本工程全年動(dòng)態(tài)逐時(shí)負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算，并統(tǒng)計(jì)了全年夏季空調(diào)總冷負(fù)荷及冬季供暖總熱負(fù)荷等數(shù)據(jù)，其計(jì)算結(jié)果如下：建筑名稱建筑冷負(fù)荷(Kw)建筑熱負(fù)荷(Kw)建筑冷負(fù)荷指標(biāo)(w/m2)建筑熱負(fù)荷指標(biāo)(w/m2)全年累計(jì)冷負(fù)荷(Kwh)全年累計(jì)熱負(fù)荷(Kwh)建筑面積(m2)專家公寓800600624683130645565713795花園洋房4000205351263393005109525578927合計(jì)4800265342243111550912927221.2、建筑逐時(shí)逐項(xiàng)冷負(fù)荷最大值：考慮因室外管網(wǎng)損耗3%,游泳池及廚房預(yù)留300Kw，其值為:Q=4800*1.03+300=5250Kw1.3、建筑熱負(fù)荷最大值：考慮因室外管網(wǎng)損耗3%，游泳池預(yù)留500Kw，其值為：Q=2653*1.03+500=3253Kw2、衛(wèi)生熱水負(fù)荷特點(diǎn)、計(jì)算及分析根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-2003）及小區(qū)集中生活熱水供應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)程（CECS222：2007）計(jì)算衛(wèi)生熱水負(fù)荷時(shí)，自來(lái)水溫度取值一般按5°C計(jì)算。但由于一年四季自來(lái)水溫度是隨著室外氣溫變化而改變的，顯然在夏季及過(guò)渡季節(jié)計(jì)算衛(wèi)生熱水負(fù)荷時(shí)，自來(lái)水溫度取值按5°C是不合理且不經(jīng)濟(jì)的，尤其在帶熱回收的地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中，勢(shì)必造成地源熱泵主機(jī)及地埋管數(shù)量過(guò)大，從而使一次投資大，實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用增加。對(duì)于計(jì)算衛(wèi)生熱水負(fù)荷時(shí)，自來(lái)水溫度如何取值，我院從事地源熱泵設(shè)計(jì)師進(jìn)行了多方面的研究，在中國(guó)南車及百步亭等大型小區(qū)帶熱回收（提供衛(wèi)生熱水）的地源熱泵空調(diào)工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行了大膽的探索，對(duì)于相關(guān)規(guī)范提出了修改意見，取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。自來(lái)水實(shí)際溫度與當(dāng)?shù)匾荒晁募臼彝鈿鉁厝暝缕骄鶞囟燃笆彝庾詠?lái)水管敷設(shè)埋深有關(guān)。2.1武漢武漢市室外氣溫全年月平均溫度見下表：武漢市室外氣溫全年月平均溫度C月份123456789101112月平均溫度4.65.411.017.32226.229.728.624.318.412.26.7一般城市室外自來(lái)水管敷設(shè)埋深在2m左右，考慮一定安全系數(shù)后，自來(lái)水實(shí)際溫度取值如下:2.2、 武漢市全年自來(lái)水溫度取值C（1） 夏季（6、7、8、9月）：20C（2） 冬季（12、1、2月）：5C（3） 過(guò)渡季（3、4、5、10、11月）：10C2.3、 熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量及設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量計(jì)算2.3.1、設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算公式計(jì)算依據(jù)公式:按照人數(shù)或床位數(shù)mXqrXCX（tr-tl）XprQh=KhX 86400m：用水計(jì)算單位數(shù)（人數(shù)或床位數(shù)）qr：熱水用水定額（L/人.D或L/床.D）Kh：小時(shí)變化系數(shù)tr:熱水水溫（°C）tl:冷水水溫（°C）pr：熱水密度（kg/L）—0.9832C：水的比熱，C=4187（J/kg.°C）Qh：設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量(W)2.3.2、設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量計(jì)算公式Qhqrh= 1.163X(tr-tl)Xprqrh:設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量(L/h)Qh：設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量(W)tl:冷水水溫(°C)tr:熱水水溫(°C)pr：熱水密度(kg/L)—0.9832已知條件：熱水計(jì)算溫度(°C)：60冷水計(jì)算溫度(°C)：20建筑名稱人數(shù)或床位數(shù)用水定額(L/人.D或L/床.D)小時(shí)變化系數(shù)計(jì)算耗熱量(KW)計(jì)算熱水量(m3/h)專家公寓1101402.6076.11.65三棟次高層住宅714803.75406.98.90花園洋房1792803.751021.022.30合計(jì)1504.032.85計(jì)算結(jié)果：設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量(KW)：1504*1.15=1730設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量(m3/h):32.85(60°C)50°C小時(shí)熱水量(m3/h):44.02.3.4、過(guò)渡季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量及設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量計(jì)算已知條件：熱水計(jì)算溫度(°C)：60冷水計(jì)算溫度(°C)：10建筑名稱人數(shù)或床位數(shù)用水定額(L/人.D或L/床.D)小時(shí)變化系數(shù)計(jì)算耗熱量(KW)計(jì)算熱水量(m3/h)專家公寓1101402.921071.9三棟次高層住宅714803.98541.69.47花園洋房1792803.981359.323.8合計(jì)2007.935.17計(jì)算結(jié)果:設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量(KW):2007.9*1.15=2309設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量(m3/h)：35.1750°C小時(shí)熱水量(m3/h):442.3.5、冬季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量及設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量計(jì)算已知條件：熱水計(jì)算溫度(°C)：60冷水計(jì)算溫度(°C)：5建筑名稱人數(shù)或床位數(shù)用水定額(L/人.D或L/床.D)小時(shí)變化系數(shù)計(jì)算耗熱量(KW)計(jì)算熱水量(m3/h)專家公寓1101403.121262.0三棟次高層住宅714804.26636.910.1花園洋房1792804.261598.525.4合計(jì)2361.437.5計(jì)算結(jié)果：設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量(KW)：2361.4*1.15=2716設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量(m3/h)：37.550°C小時(shí)熱水量(m3/h):462.3.6、游泳池耗熱量計(jì)算游泳池耗熱量包括a、池水表面蒸發(fā)熱損失；b、池壁和池底傳導(dǎo)熱損失；c、管道和凈化水設(shè)備熱損失三項(xiàng)。另外還要加上補(bǔ)充水加熱耗熱量。游泳池池水設(shè)計(jì)溫度取27°C，環(huán)境溫度29°C。A、 水面蒸發(fā)損失的熱量Qz=4.187v(0.0174vf+0.0229)(Pb-Pq)F(760/B)=4.187X581.9X(0.0174X0.4+0.0229)X(26.7-13.3)X1250X(760/760)=974.9X1250=1218625KJ/hB、 游泳池的水表面、池底、池壁、管道及設(shè)備等傳導(dǎo)所損失的熱量Qc=20%XQz=20%X1218625=243725KJ/hC、 游泳池補(bǔ)充水加熱所需的熱量aXVfXp(Td-Tf)Qf= Tha-熱量換算系數(shù)4.187Vf-泳池每日補(bǔ)充水量(L/d)1875*0.05=93.75*1000(L/d)p-水的密度(kg/L)1Td-泳池設(shè)計(jì)水溫27°CTf-泳池補(bǔ)充水水溫5°CTh-加熱時(shí)間24hzhuiK）ngrcorn建筑黃珂下慎就在茫走回aXVfXp（Td-Tf）Qf= th4.187X93.75*1000X1（27-5）= =359820（KJ/h）24故總耗熱量=1218625+243725+359820=KJ/h=1822170X0.278=506563W=507KW2.3.7、冬季一天所需熱水耗熱量及熱水量A:三棟次高層住宅耗熱量m：用水計(jì)算單位數(shù)（人數(shù)或床位數(shù)）68X3X3.5=204（人）qr：熱水用水定額（L/人.D或L/床.D）80（L/人.d）mXqrXCX（tr-tl）XprQ= 3600204X80X4187X（60-5）X0.9832= =1026420W=1026KWh3600熱水量:204X80=16320（L/D）=16.3（M3/d）B:花園洋房耗熱量m：用水計(jì)算單位數(shù)（人數(shù)或床位數(shù)）512X3.5=1792（人）qr：熱水用水定額（L/人.D或L/床.D）80（L/人.d）mXqrXCX（tr-tl）XprQ= 36001792X80X4187X（60-5）X0.9832= =9016396W=9016KWh3600熱水量:1792X80=143360（L/D）=143.4（M3/d）C:專家公寓1.耗熱量m：用水計(jì)算單位數(shù)（人數(shù)或床位數(shù)）110（床）qr：熱水用水定額（L/人.D或L/床.D）140（L/床.d）mXqrXCX（tr-tl）XprQ=3600zhuiK)ngrcorn建筑黃珂下慎就在茫走回110X140X4187X(60-5)X0.9832= =968558W=969KWh3600熱水量:110X140=15400(L/D)=15.4(M3/d)則冬季一天所需的熱水耗熱量及熱水量為：耗熱量：1026+9016+969=11011KWX1.15=12663KW熱水量：16.3+143.4+15.4=175.1(M3/d)D:夏季一天所需熱水耗熱量12663X0.727=9206KWh(即冬季的70%左右)E:、過(guò)渡季一天所需熱水耗熱量12663X0.9=11396KWh(即冬季的90%左右)F:、冬季游泳池一天所需熱水耗熱量507X24=12168KWh3、 地埋管換熱器換熱負(fù)荷及全年衛(wèi)生熱水負(fù)荷計(jì)算與分析3.1空調(diào)全年總冷凝負(fù)荷計(jì)算地源熱泵主機(jī)夏季COP取值5,Q冷凝=4224311*1?2=5069173Kwh3.2夏季空調(diào)小時(shí)峰值冷凝負(fù)荷計(jì)算冷地源熱泵主機(jī)夏季COP取值5,Q冷凝=5250*1.2=6300Kw3.3冬季空調(diào)需從土壤總?cè)崃坑?jì)算地源熱泵主機(jī)冬季COP取值4.5,Q取熱=1550912*(1-1/4.5)=1209711Kwh3.4冬季供暖小時(shí)峰值供熱負(fù)荷計(jì)算 取熟地源熱泵主機(jī)冬季COP取值4.5,Q取熱=3250*(1-1/4.5)=2535Kw3.5滿足冬季空調(diào)需求后的夏季空調(diào)總冷凝余熱量Q=5069173-1209711=3859462KwhQ冷凝/Q取熱=4.19，多余的夏季空調(diào)總冷凝余熱量全部用于衛(wèi)生熱水(過(guò)渡季節(jié)、冬季)。最終的比值為1,實(shí)現(xiàn)土壤全年熱平衡。3.6全年衛(wèi)生熱水負(fù)荷統(tǒng)計(jì)3.6.1、 冬季衛(wèi)生熱水負(fù)荷(12、1、2月)：1139670Kwh3.6.2、 夏季衛(wèi)生熱水負(fù)荷(6、7、8、9月)：1104720Kwh3.6.3、 過(guò)渡季衛(wèi)生熱水負(fù)荷(3、4、5、10、11月)：1766380Kwh全年總衛(wèi)生熱水負(fù)荷=4010770Kwh3.7冬季游泳池三個(gè)月所需熱水耗熱量12168KWh*90=1095120Kwh3.8分析全年總衛(wèi)生熱水負(fù)荷：4010770Kwh,而滿足冬季空調(diào)需求后的夏季空調(diào)總冷凝余熱量：3859462Kwh,用于全年總衛(wèi)生熱水其差值為151308Kwh,再加上冬季游泳池三個(gè)月所需熱水耗熱量12168KWh*90=1095120Kwh,共1246428Kwh,顯然，夏季空調(diào)總冷凝余熱全部用于衛(wèi)生熱水及冬季游泳池加熱依然不能滿足要求，需要采用輔助熱源---熱水鍋爐才能滿足衛(wèi)生熱水負(fù)荷的要求。本工程夏季空調(diào)可不采用冷卻塔輔助冷卻，按夏季空調(diào)冷凝負(fù)荷進(jìn)行埋管散熱。4、 地源熱泵機(jī)組配置與選型、衛(wèi)生熱水輔助熱源設(shè)計(jì)根據(jù)建筑物總冷負(fù)荷，總熱負(fù)荷，滿足夏季、冬季及過(guò)渡季節(jié)衛(wèi)生熱水負(fù)荷要求進(jìn)行地源熱泵機(jī)組、鍋爐選型及配置。?疽Y篥您蜘，zhuiK）ngrcorn建筑黃珂下慎就在茫走回4.1地源熱泵機(jī)組配置與選型選擇3臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)型地源熱泵機(jī)組，制冷量1100Kw,制熱量1200Kw,制冷N=186Kw（COP=6）,制熱N=240Kw（COP=5）,制冷工況：7/12^,30/35^，制熱工況:45/50°C,5/10°C；選擇2臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組，制冷量1100Kw熱回收1200Kw，制冷N=186Kw（COP=6），制冷工況：7/12C，熱水55C,2臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組參入夏季制冷，其機(jī)組應(yīng)配置冷凝器、全熱回收器。3臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)型地源熱泵機(jī)組可以滿足冬季供暖要求，3臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)型地源熱泵機(jī)組+2臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組可以滿足夏季制冷要求。4.2輔助熱源---熱水鍋爐配置與選型4.2.1、 衛(wèi)生熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量夏季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量1730Kw，過(guò)渡季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量2309Kw，冬季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量2715Kw，冬季游泳池耗熱量507KW。4.2.2、 夏季衛(wèi)生熱水的使用及地源熱泵機(jī)組運(yùn)行模式夏季衛(wèi)生熱水負(fù)荷（6、7、8、9月）：1104720Kwh，平均每天需求9166Kwh，而夏季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量1730Kw，從節(jié)能的角度分析，首先應(yīng)充分利用夏季空調(diào)總冷凝余熱滿足夏季衛(wèi)生熱水需求，其衛(wèi)生熱水是免費(fèi)提供的，多余的夏季空調(diào)總冷凝余熱滿足冬季及過(guò)渡季節(jié)的需求。選擇2臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組，制冷量1100Kw熱回收1200Kw，可以滿足夏季夏季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量1730Kw的要求，每天提供9166Kwh，可以滿足衛(wèi)生熱水每天使用6小時(shí)，因夏季空調(diào)運(yùn)行時(shí)間為10小時(shí)，2臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組每天使用6小時(shí)滿足衛(wèi)生熱水要求后（因空調(diào)為間歇運(yùn)行，部分衛(wèi)生熱水負(fù)荷通過(guò)熱水箱調(diào)節(jié)）轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)型地源熱泵機(jī)組工況運(yùn)行（蒸發(fā)器、冷凝器），滿足空調(diào)制冷要求。4.2.3、 冬季衛(wèi)生熱水的使用及鍋爐選型配置從過(guò)渡季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量2309Kw，冬季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量2716Kw，冬季游泳池耗熱量507KW數(shù)據(jù)分析，滿足夏季衛(wèi)生熱水負(fù)荷要求后多余的夏季空調(diào)總冷凝余熱（3859462-1104720=2754742Kwh）基本可以滿足冬季衛(wèi)生熱水負(fù)荷（12、1、2月）：1139670Kwh及過(guò)渡季衛(wèi)生熱水負(fù)荷（3、4、5、10、11月）：1766380Kwh（冬季及過(guò)渡季節(jié)共2906050Kwh，差值為151308Kwh）的需求。選擇2臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組，制冷量1100Kw,熱回收1200Kw，冬季可提供2400Kw衛(wèi)生熱水，而滿足冬季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量2715Kw、冬季游泳池耗熱量507KW需配置822KW熱水鍋爐，因此采用全熱回收型地源熱泵機(jī)組與鍋爐聯(lián)合提供衛(wèi)生熱水，只需要配置1.2T熱水鍋爐即可滿足要求。全熱回收型地源熱泵機(jī)組采用的制冷劑為R22,熱水溫度通常在50?55C之間。從冬季衛(wèi)生熱水要求角度分析，衛(wèi)生熱水一次水溫度為60C，且本工程室外熱水管網(wǎng)較長(zhǎng)，熱水在輸送過(guò)程中有一定的溫降，因此，從安全可靠的角度分析，考慮一定安全系數(shù)，本工程配置一臺(tái)2T（1400KW）燃?xì)鉄崴仩t。全熱回收型地源熱泵機(jī)組冬季提供衛(wèi)生熱水的運(yùn)行模式為：冷凝器、熱回收器工作。本工程若采用高溫型2臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組，可提供60C衛(wèi)生熱水，但是其制冷劑應(yīng)選擇R134a，由于使用R134a的全熱回收型地源熱泵機(jī)組較使用R22的全熱回收型地源熱泵機(jī)組，其制冷量、制熱量下降20%，如果不采用熱水鍋爐，考慮冬季游泳池耗熱量507KW，則要求增加一臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組（制冷量1100Kw,熱回收1200Kw），增加一臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組，其造價(jià)增加80萬(wàn)RMB，一臺(tái)2T（1400KW）燃?xì)鉄崴仩t造價(jià)為20萬(wàn)RMB，顯然，采用R22的全熱回收型地源熱泵機(jī)組+鍋爐聯(lián)合提供衛(wèi)生熱水比R134a全熱回收型地源熱泵機(jī)組提供衛(wèi)生熱水經(jīng)濟(jì)，且冬季衛(wèi)生熱水效果好，舒適。4.4、 全熱回收型地源熱泵機(jī)組用于過(guò)渡季季衛(wèi)生熱水使用設(shè)計(jì)復(fù)核過(guò)渡季熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量2309Kw，本工程配置2臺(tái)全熱回收型地源熱泵機(jī)組，制冷量1100Kw熱回收1200Kw，可以滿足要求。4.5、 設(shè)備用房位置的設(shè)置冷凍機(jī)房設(shè)置于專家公寓地下室，燃?xì)鉄崴仩t設(shè)置于屋面鍋爐房?jī)?nèi)。5、衛(wèi)生熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱源及加熱方式熱水系統(tǒng)夏季采用地埋管熱泵熱回收組合熱水系統(tǒng)開式循環(huán)（直接換熱），過(guò)渡季采用燃?xì)忮仩t間接換熱，冬季采用地埋管熱泵熱回收組合熱水系統(tǒng)和燃?xì)忮仩t組合加熱。熱水系統(tǒng)形式在地下室熱交換間內(nèi)設(shè)60m3熱水箱2個(gè)，貯存全日供應(yīng)熱水時(shí)二小時(shí)的熱水量，供應(yīng)次高層住宅、花園洋房和專家公寓高峰用熱水。設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為2716KW，設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量為50m3/h。熱水箱冷水補(bǔ)水由室外供水管接來(lái)。熱水供水系統(tǒng)采用兩個(gè)系統(tǒng)：專家公寓、花園洋房和次高層低層部分為一個(gè)系統(tǒng)，次高層的高層部分為一個(gè)系統(tǒng)，分別采用兩套變頻供水設(shè)備供應(yīng)熱水。熱水供、回水管同程設(shè)置。熱水干管和管井內(nèi)熱水立管設(shè)循環(huán)管，熱水循環(huán)采用機(jī)械循環(huán)方式。每個(gè)系統(tǒng)在地下室設(shè)置二臺(tái)熱水循環(huán)泵（一用一備），由設(shè)在泵前回水管上的溫度控制器控制熱水循環(huán)泵的啟停。進(jìn)戶熱水支管不設(shè)循環(huán)管，建議采用電伴熱系統(tǒng)，以保證熱水出水溫度達(dá)到使用要求。（電伴熱系統(tǒng)預(yù)算價(jià)格為180元/m）次高層住宅和花園洋房熱水采用分戶計(jì)量，在管井內(nèi)設(shè)分戶熱水表。6、 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1.1、 因本工程單體建筑多，制冷機(jī)房位于專家公寓地下室內(nèi)，冷熱源位置在總平面左側(cè)，且室外管線較長(zhǎng)，每棟單體建筑距制冷機(jī)房距離差別大，經(jīng)綜合考慮，將44棟花園洋房空調(diào)水系統(tǒng)分為三個(gè)分區(qū)，專家公寓為一個(gè)分區(qū)，共四個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)水系統(tǒng)為一個(gè)環(huán)路，同程敷設(shè)。每棟建筑花園洋房單體空調(diào)供回水立管設(shè)置于水管井內(nèi)，立管敷設(shè)采用異程系統(tǒng)，戶內(nèi)采用獨(dú)立的水平異程環(huán)路。室外空調(diào)供回水干管采用直埋敷設(shè)的方式，管材采用成品泡沫夾克直埋保溫管。水管埋深距室外地面1.5m左右。6.1.2、 空調(diào)水系統(tǒng)采用二次泵變流量系統(tǒng)，一次泵采用定頻水泵，二次泵采用變頻水泵。6.2空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、花園洋房采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，根據(jù)業(yè)主要求，花園洋房不設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)；專家公寓采用“風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)”。6.3空調(diào)分戶熱計(jì)量在花園洋房每戶進(jìn)出空調(diào)水管上設(shè)置帶遠(yuǎn)程信號(hào)熱量表進(jìn)行分戶熱計(jì)量表（熱計(jì)量表設(shè)置在每層管道井內(nèi)），其信號(hào)傳輸至屋業(yè)管理中心進(jìn)行統(tǒng)一收費(fèi)管理。為達(dá)到收費(fèi)的合理性，在專家公寓及花園洋房空調(diào)水管上設(shè)置熱計(jì)量表單獨(dú)計(jì)量收費(fèi)，同時(shí)冷凍機(jī)房及鍋爐房空調(diào)供暖設(shè)備單獨(dú)設(shè)置電表與其它非空調(diào)用電分開，花園洋房每戶戶內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管用電直接接入戶內(nèi)照明用電，由每戶電表直接付費(fèi)。專家公寓空調(diào)末端用電接至專家公寓電表。7、 工程初投資分析（單位：萬(wàn)元）類型投資地源熱泵機(jī)組310水泵及附屬設(shè)備90機(jī)房安裝110鍋爐及安裝35

室外地埋管系統(tǒng)1350空調(diào)室外管網(wǎng)260室內(nèi)系統(tǒng)1000熱水系統(tǒng)450熱計(jì)量系統(tǒng)及數(shù)據(jù)米集系統(tǒng)350總計(jì)3955折合約460元/M28、全年空調(diào)、衛(wèi)生熱水運(yùn)行費(fèi)用分析每年夏季120天、冬季90天，過(guò)渡季節(jié)150天，每天運(yùn)行24小時(shí)，住宅同時(shí)使用系數(shù)為0.6，電價(jià)根據(jù)業(yè)主情況具體確定，暫按0.65元/kwh統(tǒng)計(jì)；夏季、冬季水泵總功率400KW，過(guò)渡季節(jié)水泵總功率150KW。' _冷熱源方式項(xiàng)目地源熱泵+鍋爐季節(jié)夏季過(guò)渡季節(jié)冬季能源形式電電電單位Kw.hKw.hKw.h價(jià)格（元）0.650.650.65用量2115000kw.h661000kw.h1120000kw.h電費(fèi)（萬(wàn)元/年）13843123鍋爐運(yùn)行費(fèi)用（萬(wàn)元/年）19年維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)（萬(wàn)元）5全年運(yùn)行費(fèi)合計(jì)（萬(wàn)元/年）328折合每年運(yùn)行費(fèi)（元/年.m2）38其中：夏季空調(diào)為15元/年,m2（空調(diào)建筑面積78627+13400=93027m2），衛(wèi)生熱水免費(fèi)提供；過(guò)渡季節(jié)衛(wèi)生熱水3.6元/年.m2（建筑面積120000m2）；冬季空調(diào)+衛(wèi)生熱水19.4元/年.m2（建筑面積120000m2）。9、室外地埋管換熱器設(shè)計(jì)與施工根據(jù)建設(shè)方及代建方提供的《南車集團(tuán)長(zhǎng)江錦苑小區(qū)地埋管換熱測(cè)試報(bào)告（湖北風(fēng)神公司》及《天道置業(yè)長(zhǎng)江錦苑小區(qū)地源熱泵地質(zhì)勘探分析（湖北風(fēng)神公司）》得知:9.1地埋管換熱測(cè)測(cè)試結(jié)果

9.1.2夏季地埋管放熱量在地埋管進(jìn)口溫度37.5°C，出口溫度35.5°C，鉆孔深度40M時(shí)，井深放熱量為：61.2W/m,9.1.3冬季地埋管取熱量在地埋管進(jìn)口溫度7.0C，出口溫度8.2C，鉆孔深度40M時(shí)，井深取熱量為：36.9W/m,9.3地質(zhì)勘察結(jié)果3號(hào)井地質(zhì)情況（成孔時(shí)間85小時(shí)）深度（M）巖土層結(jié)構(gòu)巖土體熱物性鉆孔難度密度Kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)w/（m.k）擴(kuò)散率10~6m2/s0?15M粘土19251.60.52容易15?16.8M粗砂、碎石25702.10.94鉆進(jìn)較慢16.8~17.6M粘土19251.60.52容易17.6~18.2M砂礫巖26802.81.23硬度6級(jí)，鉆進(jìn)較慢18.2~19.8M溶洞充填粘土12851.00.54溶洞尺寸較小，基本不影響鉆進(jìn)速度19.8~28.3M砂礫巖26802.81.23硬度6級(jí)，鉆進(jìn)較慢28.3~30.6M溶洞充填粘土12851.00.54需加套管，鉆進(jìn)較慢30.6~39.4M砂礫巖26802.81.23硬度6級(jí)，鉆進(jìn)較慢39.4~41.3M溶洞充填粘土12851.00.54需加套管，鉆進(jìn)較慢41.3~45.6M砂礫巖26802.81.23硬度6級(jí)，鉆進(jìn)較慢45.6~47.4M空溶洞12040.02615.06有塌孔現(xiàn)象，需加套管,鉆進(jìn)較慢47.4~50.3M溶洞充填粘土12851.00.54需加套管，鉆進(jìn)較慢50.3~66.2M砂礫巖26802.81.23硬度6級(jí)，鉆進(jìn)較慢表2、土壤和回填材料特性土壤性質(zhì)Ksw/m.k土壤擴(kuò)散系數(shù)M2/h土壤比熱Kj/kg.C回填材料導(dǎo)熱系數(shù)w/m.k輕飽和土壤0.860.00191.05膨潤(rùn)土混合黃2.4砂巖石2.20.0052321.75膨潤(rùn)土混合水泥砂漿2.91說(shuō)明1、 本工程所在地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，變化較大，鉆孔難度主要在于下部的較多溶洞存在，及巖層節(jié)點(diǎn)裂隙發(fā)育成功，鉆進(jìn)存在漏水現(xiàn)象，部分溶洞較大，需下套管跟進(jìn)，該部分鉆進(jìn)速度較慢，建議適當(dāng)調(diào)整埋管深度，