文档介绍：武汉南瑞阳逻基地地源热泵空调系统设计
摘要:本文介绍了大型工业生产基地配套建筑的地源热泵空调设计特点,包括主机设备选型,末端系统设计,埋管设计,经济性比较等,为类似工程提高设计参考。
关键词:地源热泵热回收埋管换热器经济比较
1. 工程概况
本项目位于武汉市新洲阳逻经济开发区,总用地面积358亩,净用地面积206500?O,折合310亩。建筑工程主要分为三部分:⑴生产厂房6栋,总建筑面积18500?O;⑵生产辅助用房1栋,建筑面积340?O;⑶办公、生活设施4栋:综合办公大楼1栋,建筑面积3000?O,职工食堂1栋,建筑面积600?O,职工宿舍2栋,建筑面积1400?O。
2. 设计参数及冷热负荷
本项目空调系统设计范围为:职工宿舍,职工食堂,综合办公大楼。同时空调系统采用热回收供应生活用热水热源。
3. 空调系统设计
空调冷热源
本项目空调系统采用地源热泵空调系统,地源热泵是目前正在推广的节能环保空调系统形式,响应国家节能环保政策。
选用2台地源热泵机组,其中一台为标准型,制冷量为475KW,另外一台为全热回收型,制冷量为150KW。夏季优先使用全热回收型主机制备宿舍生活用水,冬季由全热回收型主机制备生活用水。
土壤换热器计算
本系统埋管式土壤源热泵系统,也称土壤耦合式热泵系统。该系统是以水作为冷热量载体,水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机组间循环流动,实现机组与大地土壤之间的热量交换。冬季循环水通过埋在土壤中的高密度聚乙烯管环路,从土壤中吸收热量,使循环水温度升高,供给地源热泵机组。夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中,使循环水温度降低供给地源热泵机组。通过地源热泵机组给室内供冷、供热。
(1)冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。系统夏季的排热量和冬季的吸热量如下:
(2)确定竖井总长度
根据地源热泵岩土热物性测试技术报告,,,计算冬、夏季地埋管系统竖井总长度为:
(3)确定竖井数目及间距
根据上述计算可知,夏季制冷竖井长度要大于冬季供暖的竖井总长,按夏季制冷竖井长度来确定打孔数目。
按照常规地质情况考虑,设计为单U孔,单孔有效深度设计为65m,,孔径110-130mm,孔间距控制在4m左右,则该项目埋管孔数及占地面积如下:
(4)埋管选型
为保证地下埋管的安全应用和使用寿命,埋管管材选用型号PE100、管径DN32、壁厚3mm、。埋地U型管U型弯头采用电融焊接,确保管道接头的连接强度和焊接质量。
埋管回填材料影响埋管耦合换热器的换热效率和使用寿命。本系统设计采用一部分沙石回填和一部分混凝土等混合配比材料回填,采用混合配比材料不仅增大埋管换热系数而且还能起到保护地下埋管管道的作用。
空调末端系统
本工程所有室内末端采用风机盘管+空气处理机组+新风空气处理机组。
生活热水采用主机热回收制备,在主机与卫生热水箱之间设置热水循环泵,当热水温度低于设定温度时,主机和水泵启动,循环加热卫生热水,当热水温度到达设定温度时,主机停止加热,热水泵停止运行。
室内末端采用风机盘管+空气处理机组+新风空气处理机组,通过方形散