地源热泵中央空调工程设计方案

地源热泵中央空调工程

设计方案

第一章地源热泵系统简介

一、地源热泵的发展

1.地源热泵中央空调起源于瑞士1912 年的一个专利，而真正意义上的商业使用可以追溯到1938年，近70 年的日臻完善使其节能、高效、环保的优势彰显无疑。

2.地源热泵中央空调系统将低位能量转换为高位能量。以地能为主要能源，以电能为辅助能源，开发、利用地下取之不竭但不易利用的低位能量，通过地源热泵空调系统变为可利用的高位能量。

3.地源热泵中央空调系统不仅满足冬季供暖的需求，又实现了夏季供冷的需求，并巧妙地将部分热量加以回收利用，提供生活热水，使地源热泵机组的COP直（能效比）得到30%-50%勺提高。

4.在欧美、日等发达国家，地源热泵中央空调系统已得到了广泛的应用，其士几乎占到了96%，美国30%，奥地利38%，丹麦27%。

二、国家对可再生能源的支持政策

“可再生能源建筑应用”是指利用太阳能、浅层地能、污水余热、风能、生物质能等对建筑进行采暖、制冷、热水供应、供电照明和炊事用能等。

为促进可再生能源在建筑领域中的应用，提高建筑能效，保护生态环境，节约化石类能源消耗，国家对可再生能源建筑进行了专项资金补助。

可再生能源专项资金支持的重点领域：

（一）与建筑一体化的太阳能供应生活热水、供热制冷、光电转换、照明；

（二）利用土壤源热泵和浅层地下地源热泵技术供热制冷；

（三）地表水丰富地区利用淡地源热泵技术供热制冷；

（四）沿海地区利用海地源热泵技术供热制冷；

（五）利用污地源热泵技术供热制冷；

（六）其他经批准的支持领域。

三、地源热泵系统原理图

地球是一个巨大的恒温体，蕴藏了无穷无尽的能量，无论冬夏季节30m以下的地下水温相对恒定。地源热泵机组在电能的驱动下，从地下水中源源不断地提取免费的能量，其能效比夏季可高达1 : 5以上，远大于其它类型空调主机。这便是地温冷暖技术的魅力——空前的节能。

四、地源热泵技术简介该系统以地能为主要能源，以电能为辅助能源，开发利用地下取之不竭但不易利用的低位能量，通过先进的地源热泵机组转变为可利用的高位能量。采用这一设施既可实现冬季供暖，又可实现夏季供冷，并巧妙地将部分热量加以利用形成生活热水。地源热泵整机由微电脑控制，无需专人值守，自动平衡能量需求, 使机组始终

处于最佳的经济运行状态，因此系统具有很高的能效比（1 : 4.2--1 : 6.0 ）第二章地源热泵系统与其他空调形式对比的优势

地源热泵系统与其他空调形式比较的优势：

（1）高效节能：地源热泵系统与地下能量相交换。地下土壤的温度一年

四季基本恒定在17 C左右，略高于该地区平均温度1到2度，这使得地源热泵系统无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。

（2）节能省费用：地源热泵系统冬季运行时，COP勺为4.7，即投入

1KW电能，可得到4.7KW的热能；夏季运行时，COP可达6.4，即投入1KW电能，可得到6.4KW的冷量，能源利用效率为电采暖方式的3-4倍。而且地源热泵系统热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的用电能耗。比常规空气源热泵节能50%左右。

（3）环保：供冷暖时，所吸取和排放的热源都是地表浅层土壤、地下水或地表水，属于清洁可再生能源，不向大气排放废气或废热，没有任何的污染；供热时没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省了冷却塔，避免了噪音及霉菌污染并节省了室外空间。

（4）舒适：供冷暖时，通过冷热水经风机盘管（或地板管、墙埋管）交换冷热量，所产生的冷气和暖气（或辐射热）比常规空调的要更柔和，不易感冒，室空气不干燥。

（5）节省占地面积：不需设大型独立机房，节省建筑面积，设备可分期投资；省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场，节省了土地资源，产生附加经济效益，并改善了建筑物的外部形象。

（6）机组寿命长：热泵机组长期在良好的地下土壤（温度恒定）工况下进行热交换工作，可大大延长机组寿命，热泵机组正常使用寿命可达30 年。

（7）一机多用：地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机三用。一套系统可以替代锅炉+空调的两套装置或系统。

（8）可分区控制：每个房间可以单独控制，对于不用空调的房间，可以随

时关闭，地源热泵机组会根据室末端的使用情况，及时调整机组的开启程度。既可以实现中央空调系统的整体享受，又可达到单体空调局部控制的效果，不存在“大马拉小车”的现象。

地源热泵中央空调系统目前在我国发展较快、使用非常普遍，为建设部重点推荐的空调方式。其广泛应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑以及别墅、住宅的制冷与供热。热泵机组自带热回收功能，加装热水罐后即可利用空调余热制取生活热水。即使在空调不用的季节，也可开启热泵机组制取您所需的大量高质量的生活热水。制热水效率比家用热水器高数倍，且能耗少。

第三章设计说明

我们作为专业的中央空调设计、销售、施工单位，对中央空调产品

状况感触最深。人们认识事物的过程往往是需经过实践一理论一再实践—再总结的多次反复的过程。这些年来我们在空调的设计、施工方面同样经历了上述往复过程，因而使我们在中央空调领域取得了成熟、稳定的发展。

、工程概况

该项目为省恒祥百悦城地源热泵中央空调工程，位于市红专路与经七

路交叉口东南角。总建筑面积约为79万川，包含商业、住宅、办公楼等,

其面积分布为：

1、地下车库四层约26万川，

、1 4层商业约13万川，

2

3、住宅面积约32万川，

4、办公2#楼面积约8万川.

其中，2#办公楼8万平方，1-4层商业11万平方，地下负一层3万平方，合计22万平方米的建筑要现夏季供冷、冬季采暖。

根据本项目建筑的总规划图，及各栋建筑的使用功能，建议室末端采用卧式暗装风机盘管，冷热源采用地源热泵系统为本项目供冷、供暖。

二、设计依据本工程空调设计所采用的相关国家标准和规如下:

《采暖通风与空气调节设计规》(GB50019-2003

《通风与空调工程施工质量验收规》(GB5024? 2002)

《室空调舒适温度》GB570 J 83

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规》(GB50736-2012

《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调动力》(2009 版)

《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规》 ( GB50242-2002)

《设备及管道保温效果的测试与评价》 ( GBJ174-87) 国家及地方有关现行使用的建筑安装工程的设计、施工及验收规

三、方案设计

1、负荷计算

本设计方案中，根据工程的大概情况，结合本工程的使用性质、以往类似工程实例，并考虑到本项目面积较大，空调冷热负荷存在互补的情况及同时使用系

数，暂定本项目需求的负荷为：商业：

夏季冷负荷：11万川X 78W加=8580KW

冬季热负荷：11万川X 55W M =6050KW

负一层及2#办公楼：

夏季冷负荷：11万川X 51W M =5610KW

冬季热负荷：11万川X 45W M =4950KW

合计，总冷负荷为14190KW总热负荷为11000KW

2、主机房设备选型

2.1 空调主机设备选型

空调主机是整个系统的核心部件，它的选型直接关系到整个系统能否正常工作、工作效果、运行是否稳定以及长期运行经济性等关键问题。因此，根据机组特点，结合本工程实际情况(夏季冷负荷与冬季热负荷

相差较大），拟采用冷、热型的地源热泵机组（制冷量2388KW制热量2420KW六台，共同满足本项目夏季供冷、冬季采暖的需求

夏季制冷时，六台空调机组全部开启。全部采用地埋管井孔进行换热,共同满足本项目夏季供冷的需求；

冬季采暖时，只用开启五台地源热泵机组，能源侧采用地埋管井孔进行换热，即可满足室热负荷的需求。

2.2空调机房主要设备选型

空调主机房主要设备

建议空调机房设在地下室，地埋管敷设在室外建筑红线与地下室外围线及建筑的桩间。