别墅地源热泵供暖设计毕业论文.doc

别墅地源热泵供暖设计毕业论文目录1 地源热泵系统原理简述11.1 地源热泵的定义11.2 地源热泵的组成11.3 地源热泵的原理11.4 地源热泵的系统32 设计资料42.1 设计题目42.2 上海地区气象参数42.3 室内空气设计参数42.4 土建资料52.4.1 总建筑面积52.4.2 地理位置52.4.3 别墅的基本特点53 空调房间的冷湿负荷计算83.1 冷负荷计算方法冷负荷系数法83.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷83.1.2 外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷83.1.3 透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷83.1.4 照明散热引起的冷负荷93.1.5 人体散热引起的冷负荷93.1.6 设备引起的冷负荷103.1.7 内围护结构引起的冷负荷103.2 热负荷计算说明123.2.1 通过围护结构的基本耗热量计算123.2.2 附加耗热量计算公式123.2.3 通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量计算公式123.2.4 外门开启冲入冷风耗热量计算公式133.3 空调湿负荷144 空气处理过程计算及设备选型144.1 空气处理方案144.1.1 确定新风处理状态：154.1.2 送风量的计算164.1.3 选择风机盘管机组：164.1.4 风机盘管处理过程的校核计算：164.2 设备选型164.2.1 风机盘管选型164.2.2主机选型184.2.3 新风机选型185 空调水系统设计195.1 冷冻水系统采用闭式循环，采用异程供水形式195.1.1 空调水系统设计应坚持的设计原则是：195.1.2 采用异程系统205.2 风管的设计及计算205.2.1 风机盘管系统的水力计算205.2.2 管道的防腐与保温225.3 冷凝水排放系统设计225.3.1 冷凝水管布置225.3.2 冷凝水管管径的确定235.3.3 冷凝水管保温236 空调风系统的设计计算246.1 送风口和回风口的型式246.1.1 送风口246.1.2 回风口246.2 风管设计及计算246.2.1 风管设计规范246.2.2 风道管径的确定257 地埋管换热系统设计277.1 地埋管换热系统设计步骤277.2 地质材料分析277.3 地埋管计算步骤287.3.1 建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算287.3.2 垂直地埋管换热器的设计计算287.4 地埋管压力损失计算307.5 确定地下换热器的埋管形式317.6 确定管路连接方式317.7 选择管材327.8 确定竖井埋管管长327.9 确定竖井数目328 地板辐射设计338.1 低温热水地板辐射简介338.2 低温热水地板辐射采暖的特点348.3 低温热水地板辐射采暖管材及布置形式348.4 低温热水地板辐射设计358.4.1 供暖热负荷计算358.4.2 埋管面积计算358.5 低温地板辐射采暖的调试与运行369 辅助设备选型379.1水泵的选择379.3 膨胀水箱的选择3710 地源热泵技术性分析3810.1 地源热泵系统介绍及其优点3810.2 与风冷空调的比较3910.3 与变频空调的比4011经济性分析4211.1 分析依据4211.2 报价表4211.3 其他费用4411.3.1 劳务费4411.3.2 管理费4411.3.3 不可预见费44结 论45参考文献46致 谢4701 地源热泵系统原理简述1.1 地源热泵的定义地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的一门热泵技术。它是一种通输入少量的高位能（如电），实现从浅层地能（土壤热能、地下水中的低位热能或地表水中的低位热能）向高位热能转移的热泵空调系统；它是一个广义的术语，包括了使用土壤、地下水和地表水作为低位热源（或热汇）的热泵空调系统，即以土壤为热源和热汇的热泵系统称之为土壤耦合热泵系统，也称地下埋管换热器地源热泵系统；以地下水为热源和热汇的热泵系统称之为地下水热泵系统；以地表水为热源和热汇的热泵系统称之为地表水热泵系统。1.2 地源热泵的组成地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀（或毛细膨胀管）、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制等所组成。机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置，是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。1.3 地源热泵的原理 地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。渤海船舶职业学院（毕业论文）专用纸图1-1地源热泵空调系统原理图冬季，地源热泵系统通过地埋管从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。再由室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。尤如电冰箱那样，从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。图1-2热交换示意图1.4 地源热泵的系统系统是由下列部分所组成：模块式地源热泵机组、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。地源热泵机组采用标准构件,需要时各部件的修配和更换很方便。因为设计简单，并不需要高技术的操作工程人员的服务。唯一需要经常保养的是空气过滤网和凝结水盘的清洁。系统设计简单，灵活、安装快速。机组己在工厂组装好并自带温度控制装置，现场工作只是少量低压风管、电气连接装置和不需要保温的水管的连接。管道可采用钢管、铜管或塑料管。维修方便快捷，机组结构坚固，寿命长久。热泵机组的功率系数(COP)可达到5.0以上，即1千瓦电输入，有5千瓦多冷量输出的高效率2 设计资料2.1 设计题目 上海地区600m别墅地源热泵中央空调系统设计2.2 上海地区气象参数 东经 121.43 北纬 31.16夏季参数 夏季大气压 100530 pa 空调室外干球温度 34.00C 通风室外干球温度 32.00C 空调室外湿球温度 28.20 C 空调室外日平均温度 30.40 C 室外平均风速 3.20m/s冬季参数 冬季大气压 102510.00pa 冬季室外供暖计算干球温度 -2.00 C 冬季通风计算温度 3.00 C 冬季室外空调计算干球温度 -4.00 C 空调相对湿度 0.75 室外平均风速 3.10m/s 最多风向平均风速 3.80 m/s地表面温度 地表面平均温度 17.00 C 地表面最冷月平均温度 4.10 C 地表面最热月平均温度 30.40 C设计参数 夏季设计温度 25 C 相对湿度60%; 冬季设计温度（采暖热负荷）20 C 相对湿度60%2.3 室内空气设计参数 表2-1设计参数表 房间功能 夏季 冬季 新风量 噪声级 温度/0C 相对湿度/% 温度/0C 相对湿度/% /m3/ H /dBA客房242860701823401540餐厅242655651820401545健身房242850602021401248大厅25-28556018402050走道2629607020234010 45 2.4 土建资料2.4.1 总建筑面积该别墅总建筑面积约为600，空调面积为451。2.4.2 地理位置 北纬 31.16 东经 121.43别墅共3层，地下室层高-3.0m，一层层高3.3 m,二层层高3.0m。2.4.3 别墅的基本特点外墙结构及参数： 墙体序号2，型墙，壁厚240mm=1.69kcal/(mh)=1.97 W/(mk)图2-1 外墙结构示意图1水泥砂浆2砖墙3白灰粉刷屋面构造及参数： 中央空调设计与施工附表2(2)屋面序号3，加气混凝土/泡沫混凝土，型，壁厚35mm，保温层100mm=1.02kcal/(mh)=1.19W/(mk)图2-2 屋顶构造示意图 200水泥面砖(或钢筋混凝土板)30mm水泥砂浆20mm卷材防水层，上嵌粗沙一层水泥砂浆找平层20mm保温层隔气层找平层20MM现浇钢筋混凝土屋面板内粉刷门窗结构及参数内表面换热系数=7.5kcal/(mh) =8.7W/(mk)外表面换热系数=18kcal/(mh)=21.0W/(mk)由=21.0W/(mk)查中央空调设计与施工附表2（6）得外表面放热系数修正值ka=0.97此建筑所有窗均为单层5 mm厚吸热玻璃，采用金属窗框，其遮挡系数为=0.78,窗的有效面积系数=0.75，活动百叶内遮阳的遮阳系数=0.60该层大面积玻璃窗均采用5mm厚白色吸热玻璃幕墙；外窗：3mm普通玻璃，铝合金框单层窗，一般按外遮阳且配备浅色内窗帘考虑；单层塑钢玻璃窗，传热系数3.65 W/(mk)。3 空调房间的冷湿负荷计算3.1 冷负荷计算方法冷负荷系数法3.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的瞬时冷负荷CL（CL代表冷负荷，单位为W，角标代表计算的时刻），可用下列公式逐时计算： （21）式中外墙或屋面的计算面积，查土建资料计算 墙或屋面的传热系数，可根据土建资料给出的外墙或屋面的结构及厚度按传热学公式计算，或在“负荷专刊”上查取。 室内设计温度 外墙或屋面的冷负荷计算温度逐时值，可在“负荷专刊”的中查取，并对所设计的地点查修正值td加以修正。3.1.2 外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷 在室内外温差作用下，外窗玻璃瞬变传热引起的瞬时冷负荷，可按与式（2-1）形式相同的公式计算，但式中部分变量代表的含义有所不同。式中 窗口面积玻璃窗冷负荷计算温度逐时值窗玻璃的传热系数3.1.3 透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷透过无外遮阳玻璃窗的日射得热引起的房间瞬时冷负荷按下式计算： （22）式中 外窗窗口面积，窗的有效面积系数，W/m夏季1 m窗玻璃最大日射得热量 ，可按设计地所处纬度带和窗的朝向，在“负荷专刊”中查取。采用日射得热量的最大值计算，是考虑最不利情况窗玻璃的遮挡系数窗内遮阳设施的遮阳系数冷负荷系数，反映日射得热与形成的冷负荷的转化关系。按设计地位于北区还是南区（以北纬2730划线），有无内遮阳和窗的朝向，在“负荷专刊”中查取各钟点相应的冷负荷系数逐时值。3.1.4 照明散热引起的冷负荷室内照明设备的散热是稳定得热，他由辐射和对流两种成分组成。对流成分构成瞬时冷负荷，辐射成分形成滞后。在一般情况下，可近似认为照明设备的散热量与其形成的冷负荷相等，即CLW。不同灯具的照明散热量的计算式为 白炽灯 W=1000N 荧光灯 W=1000Nn1n2式中N照明灯具额定功率（kW）n1荧光灯镇流器的消耗功率系数。明装荧光灯的镇流器装设在空调房间内时取n1=1.2；暗装荧光灯的镇流器装设在顶棚内时取n1=1.0。本设计取 n1=1.0。n2灯罩的隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2=0.5-0.6；荧光灯罩无通风孔时，可视顶棚内通风情况取n2=0.6-0.8。本设计取n2=0.6。3.1.5 人体散热引起的冷负荷人体散热量中，一般情况下辐射成分占40%，对流成分占20%，其余40%为随汗液蒸发散出的潜热。人体散热量中的潜热成分及显热中的对流成分可构成瞬时冷负荷，而显热中的辐射成分则形成滞后负荷。因此，需分别计算人体显热散热引起的冷负荷和人体潜热散热引起的冷负荷，并且应引入冷负荷系数来计算人体显热散热引起的冷负荷。1. 人体显热散热引起的冷负荷。其计算公式如下： 式中一个成年男子的显热散热量（W） 房间额定人数 群集系数 人体显热散热冷负荷系数2人体潜热散热引起的冷负荷。其计算公式如下： 式中一个成年男子的潜热散热量（W） 房间的额定人数 群集系数3.1.6 设备引起的冷负荷设备及用具散热形成冷负荷式中：设备和用具的实际显热散热量，W；设备和用具显热散热冷负荷系数，分别可由8表4-5和8表4-6中查出有罩和无罩情况下的逐时值；如果空调供冷系统不连续运行，则=1.0。电热、电动设备散热量的计算公式:1） 热设备散热量2） 动机和工艺设备均在空调房间内的散热量3） 只有电动机在空调房间内的散热量 4） 只有工艺设备在空调房间内的散热量式中：设备的总安装功率，kW；电动机的功率；同时使用系数，一般可取0.51.0；利用系数，一般可取 0.70.9；小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般可取0.5 左右；通风保温系数；输入功率系数；3.1.7 内围护结构引起的冷负荷通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷式中：K传热系数，；F传热面积; ；邻室计算平均温度，,；夏季空气调节室外计算日平均温度,；邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值，宜按5表6.2.4采用，；夏季空气调节室内计算温度,。表31 冷负荷汇总楼层区域名称空调面积m2最大冷负荷w地下室家庭影院39.806025书房20.593496休息室15.222719桌球区/儿童娱乐室40.796710客房14.952304楼道264444洗衣房15.632175一层门厅26.785496客厅41.749075餐厅15.323434家庭室20.594481西厨24.854698书房12.642764卧室14.432819二层主卧室255465主卫/化妆25.564636男孩房13.72902女孩房15.63472走廊15.683396更衣室26.34774总计451.1785285注：详细冷负荷明细表见附表1（红叶软件所出的负荷计算书1）。3.2 热负荷计算说明3.2.1 通过围护结构的基本耗热量计算通过围护结构的基本耗热量计算公式式中：基本耗热量；K传热系数；F传热面积；室内空气计算温度；室外供暖计算温度；温差修正系数；3.2.2 附加耗热量计算公式 式中：考虑各项附加后，某围护的耗热量；某围护的基本耗热量；朝向修正；由5P19页中查取。风力修正；5中规定：在一般情况下，不必考虑风力附加，所以这里取=0。高度附加；5中规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4M时，每高出1M应附加2%，这里房间层高为3.2M，所以=0。3.2.3 通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量计算公式式中：通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量；空气的定压比容，=1kj/(kg. )室外温度下空气密度；式中：渗透空气体积流量； 房间某朝向上的门窗缝隙长度；L 每m门窗缝隙的基准缝隙长度进入室内空气量，根据冬季室外平均风速查7表1-7；门窗缝隙的渗透空气量的朝向修正系数；可从。3.2.4 外门开启冲入冷风耗热量计算公式式中： 通过外门冷风侵入耗热量；外门的基本耗热量；N考虑冷风侵入的外门附加。表32 热负荷汇总楼层区域名称空调面积m2热负荷w地下室家庭影院39.803723书房20.592380休息室15.221809桌球区/儿童娱乐室40.794001客房14.951275楼道262453洗衣房15.632396一层门厅26.782825客厅41.744196餐厅15.32663家庭室20.591783西厨24.854698书房12.642148卧室14.432237二层主卧室253707主卫/化妆25.562637男孩房13.73287女孩房15.62962走廊15.681586更衣室26.34167总计451.1754933注：详细热负荷明细表见附表2（红叶软件所出的负荷计算书2）。3.3 空调湿负荷对于保持正压得空调房间，只需计算室内湿源每小时散入室内的湿量。本大厦属普通舒适性空调，故只需考虑人体的散湿量。式中室内额定人数 群集系数 散湿量4 空气处理过程计算及设备选型4.1 空气处理方案此次设计采用工程中最常用的将新风处理至室内空气焓值，并直接供入房间的方案，其夏季供冷设计工况下的空气处理过程可简示为： 图4-1风机盘管加独立新风系统示意图及空调过程4.1.1 确定新风处理状态：在空气的图上，根据设计地室外的夏季空调计算干球温度和湿球温度，确定新风状态点W,查出新风的焓；根据室内空气的设计温度和相对湿度N，确定回风状态点N（即室内空气设计状态点），查出回风的焓。 风机盘管加新风空调系统的新风，通常采用新风机先预作处理。夏季新风机预冷新风时，如上图所示，一般做法是将新风处理到状态点L(W)，使处理后新风的焓等于室内空气设计状态的焓。然后经新风送风管送入空调房间。这样送入房间的新风就不负担室内的全热冷负荷。4.1.2 送风量的计算在图上确定室内空气设计状态点和送风状态点后，就可以查出这两点的焓值和含湿量。（）和（）是送风状态为的（）kg湿空气送入房间后变至状态时可吸收的余热和余湿。由于很小，工程上可忽略，于是，要吸收余热和余湿所需的送风量 (kg/h)为 或体积流量 (mh) 算出送风量后，校核空调房间的换气系数是否符合“设计规范”的规定。每小时空调房间的换气次数n,是房间送风量与房间体积的比值，即 房间设计状态N及余热Q，余湿W和线均已知，过N点做作线与90%湿度线相交，即可得风机盘管在最大送风温差下的送风状态O，于是房间总送风量G可由G=Q/（）这一关系求得。4.1.3 选择风机盘管机组：根据考虑一定安全裕量后的机组所需的风量，冷量值，结合建筑装修所能提供的安装条件，即可确定风机盘管的种类，台数，并初定其型号与规格。4.1.4 风机盘管处理过程的校核计算：所选设备在与设计状态相同的条件下所得的焓差应大于设计时的焓差，否则应重新选型。4.2 设备选型4.2.1 风机盘管选型根据房间所需冷量及风量选择清华同方的风机盘管（表4-1），各房间选择风机盘管如表4-2所示。表4-1风机盘管（换热器三排管）型号供冷量W供热量W水流量Kg/h风 量m/h电机功率W尺寸mm长*宽*高进出水管径mmFP-51WA2647440052356457860*493*230DN20FP-68WA3276531061975171930*493*230DN20FP-85WA41026551775801851060*493*230DN20FP-102WA498581089539621071150*493*230DN20FP-136WA673310728125812821541430*493*230DN20注：供冷工况参数，进口空气干球温度27C，湿球温度19.5C，进水温度7C，水温差5C。供热工况参数，进口空气干球温度21C，进水温度60C,热水流量同供冷工况。表4-2 房间风机盘管选型汇总表楼层区域名称空调面积m2最大冷负荷w空调型号空调冷负荷W数量台地下室家庭影院39.806025FP-136WA67331书房20.593496FP-68WA32761休息室15.222719FP-51WA26471桌球区/儿童娱乐室40.796710FP-136WA67331客房14.952304FP-51WA26471楼道264444FP-85WA41021洗衣房15.632175FP-51WA26471一层门厅26.785496FP-136WA67331客厅41.749075FP-102WA49852餐厅15.323434FP-68WA32761家庭室20.594481FP-102WA49851西厨24.854698FP-102WA49851书房12.642764FP-51WA26471卧室14.432819FP-68WA32761二层主卧室255465FP-136WA67331主卫/化妆25.564636FP-102WA49851男孩房13.72902FP-68WA32761女孩房15.63472FP-85WA41021走廊15.683396FP-68WA32761更衣室26.34774FP-102WA49851总计451.178528587029214.2.2主机选型本设计冷负荷为87029W,热负荷为54933W，冷负荷显然比热负荷大得多，所以根据房间总冷负荷选择清华同方的水源热泵机组。表4-3主机选型主机选型数量单台制冷量kW总制冷量kW单台制热量kW源水水流量m3/h负载水流量m3/hHSSWR-13(D)E111.511.510.32.62.0HSSWR-30(S)E228.757.426.46.5*24.9*2小计368.963.115.6 11.8注： 制冷时，水源侧进出水温度为25.030.0，用户侧进出水温度为12.07.0；制热时，水源侧进出水温度为0.0-3.0，用户侧进出水温度为40.045.0。4.2.3 新风机选型本设计采用风机盘管加独立全热交换新风机，根据各房间所需新风量，各楼层各选用一台吊顶式全热交换新风机，选型如表4-4所示。表44全热交换新风机（吊顶式）注：运转范围为-15 C型号风量m/h机外静压Pa尺寸高*宽*深mmVAM150GMVE15095278*551*810VAM250GMVE25050278*551*810VAM350GMVE350110306*800*879VAM500GMVE50070306*800*879VAM800GMVE800100387*832*111050。表45 全热交换新风机选型汇总表楼层区域名称空调面积/m2新风量/m/h各楼层总新风量/m/h新风机选型数量/台地下室家庭影院39.80120475VAM500GMVE1书房20.5930休息室15.2260桌球区/儿童娱乐室40.79120客房14.9545楼道2660洗衣房15.6340一层门厅26.7860450VAM500GMVE1客厅41.74120餐厅15.3275家庭室20.5960西厨24.8560书房12.6430卧室14.4345二层主卧室2575270VAM350GMVE1化妆室16.5645男孩房13.745女孩房15.645走廊15.6860总计442.17124035 空调水系统设计5.1 冷冻水系统采用闭式循环，采用异程供水形式5.1.1 空调水系统设计应坚持的设计原则是：1) 力求水力平衡；2) 防止大流量小温差；3) 水输送系数要符合规范要求；4) 变流量系统宜采用变频调节；5) 要处理好水系统的膨胀与排气；6) 要解决好水处理与水过滤；7) 要注意管网的保冷与保暖效果。 5.1.2 采用异程系统空调供冷、供暖水系统的设计，应符合各个环路之间的水力平衡要求。对压差相差悬殊的高阻力环路，应设置二次循环泵。各环路应设置平衡阀或分流三通等平衡装置。一般情况下如管道竖井面积允许时，应尽量采用管道竖向同程式，这样的设计易于保持环路的水力稳定性；但初投资会有所增加。这次设计中的管道系统比较简单，为了节约成本，采用了异程系统，设计中各层支路间的压力平衡可以用平衡阀来进行自动调节。5.2 风管的设计及计算5.2.1 风机盘管系统的水力计算首先根据冷负荷来确定管道的流量，G=kg/s，然后根据冷冻水流量,查表5-3(P86) 流量与管径关系根据流量来选择管径,选用管道，由v=4q/(d)求出流速。由样本可知，各支管配管管径为DN20。图5-1 冷水供回管线连接示意图表51 冷冻水供回水管路管径选择管段编号流量( kg/h)管径（mm)流速（m/s）管长（m）比摩阻（Pa/m）沿程阻力（Pa）C-5619250.355.583.75460.64C-41394320.4813.2108.80348.17C-32013400.4454.171.96295.03C-14224500.5983.392.35304.77C-2619250.356.883.75569.511-C4843630.4323.739.05144.49B-14523250.2966.762.11416.13B-13619250.351.783.75142.38B-121142320.3943.576.39267.35B-11953250.5394.2180.07756.3B-92095400.4633.577.24270.34B-10953250.5391.5180.07270.11B-43048500.4312.651.77134.6B-8953250.5392.8180.07504.2B-7953250.5392.4180.07432.17B-6619250.352.483.75201B-51906320.6583.6189.61682.6B-32525400.5581.2107.62129.14B-15573630.4933.049.52148.57B-21258250.7123.7294.691090.361-B6831630.6095.471.88388.17A-7523250.2962.362.11142.85A-61298320.4482.295.87210.91A-51821400.4035.860.24349.37A-43079500.4365.152.71268.8A-31142320.3941.076.3976.39A-14221630.3761.630.648.96A-21258250.7123.5294.691031.421-A5479630.4882.848.61136.15.2.2 管道的防腐与保温冷水系统所有供水管和回水管都应保温，且在敷保温层前，先刷红丹防锈漆两道。为隔辐射热，保温材料表面应用带网格线铝箔贴面。制冷机房或户外的冷水管道在保温后应外包保护层，即包裹油毡玻璃丝布或涂抹石棉水泥保护壳。注意，采用玻璃棉或矿渣棉制的管壳保温时，只宜使用油毡玻璃丝布作保护层。冷水管保温层厚度可参考表5-2选用。表5-2保温层厚度选用参考表冷水管公称直径DN（mm）32 4065 80150 200300 300保温层厚度（mm）聚苯乙烯4045 4550 5560 6065 70玻璃棉35 40 45 50 50发泡橡胶6 9 9 9 95.3 冷凝水排放系统设计5.3.1 冷凝水管布置当空调器邻近处有下水管或地沟时，可用冷凝水管将空调器接水盘所接的凝结水排放至邻近的下水管中或地沟中。若相邻的多台空调器距下水管或地沟较远，需用冷凝水管将各台空调器的冷凝水支管和下水管或地沟连接起来。5.3.2 冷凝水管管径的确定 直接和空调器接水盘连接的冷凝水支管的管径应与接水盘皆管管径一致。冷凝干管的管径可依据与该管段连接的空调器的总冷量按表4-4建议值选定。表5-4 冷凝水干管管径选择干管承担冷量KW干管公称直径DNmm干管承担冷量KW干管公称直径DNmm77.117.617.71001011762025324017759859910551056151250801005.3.3 冷凝水管保温所有冷凝水管（无论是水平还是立管）都应保温，以防冷凝水管温度低于局部空气露点温度时，其表面结露滴水。采用带有网格线铝箔贴面的玻璃棉保温时，保温层厚度可取25mm。6 空调风系统的设计计算6.1 送风口和回风口的型式6.1.1 送风口 在风机盘管加新风系统中，采用侧送风，用百叶型送风口。6.1.2 回风口 回风口附近气流速度衰减迅速，对室内气流的影响不大，因而回风口的构造比较简单，类型也不多，多采用固定百叶型，并要有调节风量的装置。回风口的吸风速度：回风口位于房间上部时，吸风速度取4.05.0m/s；回风口位于房间下部时，若不靠近人经常停留的地点，取3.04.0m/s，若靠近人经常停留的地点，取1.52.0m/s；若用于走廊回风，取1.01.5m/s。6.2 风管设计及计算6.2.1 风管设计规范表6-1 空调系统中的空气流速 风速部位推荐风速最大风速居住公共居住公共主风道3.54.556.5465.58水平支风道3.034.53.5446.5垂直支风道2.534.53.25446送风口121.53.52335根据给定风量和选定流速，计算管道断面尺寸ab(或管径D)，并使其符合通风管道的统一规格。再用规格化了的断面尺寸及风量，算出风道内实际流速。根据风量L或实际流速V和断面当量直径D，查图得到单位长度摩擦阻力Rm。3.计算各段的局部阻力。4.计算各段的总阻力5.检查并联管路的阻力平衡情况6.2.2 风道管径的确定图6-1地下室新风管道示意图表6-2管段参数管段长度m尺寸mmmm实际流速m/s摩擦阻力Pa局部阻力Paa11.35001002.640.5960.78a21.6200751.570.4090.65a30.585552.671.9130.96a44.985552.381.5577.63a52.93751002.740.6821.98a61.62751002.220.5160.83a75.6200752.781.1056.19a84.6150554.043.12513.44a94.385551.780.9454.06阻力校核：最不利环路总阻力=36.5270符合要求。图6-2一层新风管道示意图表6-3管段参数管段长度m尺寸mmmm实际流速m/s摩擦阻力Pa局部阻力Pab11.65001002.420.5100.82b21.0200751.390.3290.33b31.185552.671.9132.10b44.585551.780.9454.25b52.23751002.670.6501.43b61.1250753.561.5941.75b77.5200752.220.7475.6b83.185553.573.1669.81b91.885553.573.1665.7阻力校核：最不利环路总阻力=31.7970符合要求。图6-3二层新风管道示意图表6-4管段参数管段长度m尺寸mmmm实际流速m/s摩擦阻力Pa局部阻力Pac11.92751002.730.7411.41c23.185552.671.9135.93c30.685552.671.9131.15c42.6250752.670.9592.49c51.285553.573.1663.8c64.1200752.220.7473.06c71.185554.464.6885.16c82.885552.671.9135.36阻力校核：最不利环路总阻力=28.36110符合要求。7 地埋管换热系统设计土壤是热泵良好的热源，并有一定程度的蓄能作用，夏储冬用达到能量平衡。按照土壤多维不稳定传热特性，土壤的热物性参数随着地理位置、地质条件、季节变化而异，因此计算设计地埋管换热系统应因地制宜。7.1 地埋管换热系统设计步骤本工程采用竖直地埋管换热系统，按照国标GB50366-2005地源热泵系统工程技术规范要求及国际地源热泵协会惯例，其设计步骤如下：1. 收集项目地相关地质资料和建筑物资料；2. 根据建筑物负荷和地质状况确定室外换热系统换热方式；3. 根据建筑物负荷情况和设备选型情况计算全系统最大释热量和最大吸热量；4. 进行工程地质勘察，测定土壤热物性并根据测试结果进行地埋管长度计算；5. 通过模拟运行软件进行模拟运算，观察在全周期内岩土热量是否平衡，温度 是否有较大变化。如出入较大需重新计算地埋管长度；6. 根据循环液种类、水井深度和系统的管道布置及长度进行水力计算；7. 循环水泵及其它辅助设备的选型、设计；8. 根据系统形式进行自动控制系统设计。7.2 地质材料分析本工程位于上海长宁区，根据我公司以往案例经验及对周边建筑物的工程地质了解上海地区80米土壤垂直分布基本上可划分为4层：粘土层、淤泥层、粉质粘土层和粉沙层。该地区土层较软且厚度大，湿度以湿、饱和为主，含水层主要为第四系孔隙承压水层，如在粉砂、砾砂，中砂层，水质为淡水。本区域土壤传导率为1.5 W/m.k左右。1. 本工程空调冷负荷87.029KW，热负荷54.933KW；2. 本工程地下换热器设计夏季制冷进出水为30/35，冬季制热进出水为15/10；采用竖直地埋管形式。7.3 地埋管计算步骤7.3.1 建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同，可参考有关空调系统设计手册，在此不再赘述。 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。可以由下述公式计算： 式中Q1 夏季向土壤排放的热量，kW Q1夏季设计总冷负荷，kW 制冷取68.9KWQ2冬季从土壤吸收的热量，kW Q2冬季设计总热负荷，kW制热取63.1KWCOP1设计工况下水源热泵机组的制冷系数 COP2设计工况下水源热泵机组的供热系数一般地，水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量、制热量以及制冷系数、供热系数，计算时应从样本中选用设计工况下的 COP1、COP2 。根据空调负荷Q1=68.9KW，Q2=63.1KW，COP1=4.57，COP2=4.86，得出Q1=83.98， Q2=50.12KW。7.3.2 垂直地埋管换热器的设计计算垂直地埋管换热器的设计计算垂直地埋管换热器的设计计算宜按以下方法进行计算。垂直地埋管换热器计算的基础是单个钻孔的传热分析。在多个钻孔的情况下，可在单孔的基础上运用叠加原理加以扩展。1、流体至管道内壁的对流换热热阻2、U形埋管的管壁热阻3、钻孔封井材料的热阻4、地层热阻，即从孔壁到无穷远处的热阻由N个平行钻孔（U型管）组成集群的地热换热器的地层热阻短期连续脉冲负荷引起的附加热阻对于时间很长的情况，考虑深度方向的传热为稳定状态下的地层热阻可用于确定垂直地埋管换热器长度的工程设计计算公式为制冷工况供热工况运行份额是考虑热泵间歇