B型别墅地源热泵方案

提供城市新动力恒茂天鹅堡别墅 V-B 地能热泵系统设计方案天津大学热能系热能研究所北京新地普乐环境科技有限公司二零零七年十月 工程编号：CPF2006-038B工程项目：江西南昌天鹅堡别墅V-B工程建筑规模：1136.2设计范围：冬季供暖、夏季制冷、泳池加热和日常提供生活热水 设 计：校 对：审 核：批 准：北京新地普乐环境科技有限公司天津大学热能系热能研究所二零零七年一月一、工程概况本工程为江西南昌市恒茂天鹅堡别墅 V-B工程，建设地点为江西省南昌市城东四路，工程总建筑面积为1136.2m2，共四层，其中地上三层，建筑面积为705.3m2，地下一层，建筑面积为430.9m2，建筑高度13.13m。本方案设计采用地能热泵系统，满足建筑物的冬季供暖、夏季制冷、泳池加热和提供日常生活热水的需求。二、设计依据1、甲方提供的设计要求；2、地能热泵系统技术参数及相关配置；3、采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003；4、设计参数：（1）室外设计计算参数： 序号项 目参数1地 名南昌2台站位置北纬2836东经11555海拔（m）46.73大气压力（kPa）冬季101.88夏季99.914年平均温度（）17.55室外计算（干球）温度（）冬季采暖0空调-3通风5夏季通风33空调35.6空调日平均32.1计算日较差6.76夏季空调室外计算湿球温度（）27.97最热月平均温度（）29.68室外计算相对湿度（%）最冷月月平均74最热月月平均759室外风速（m/s）冬季平均3.8夏季平均2.710最多风向及其频率（%）冬季风向N频率（%）29夏季风向C SW频率（%）19 1211最大冻土深度（cm）12设计计算用采暖期天数（天）35（12.302.2）13设计计算用采暖期平均温度（）5.014统计年份19511980（2）室内设计计算参数 序号房间名称夏 季冬 季温度（）相对湿度（%）温度（）相对湿度（%）1卧室和起居室2628646518202门厅、走廊163住宅厨房15注：室内计算参数取自全国民用建筑工程设计技术措施（暖通空调动力）。三、冷、热负荷计算1、采暖热负荷：Qr= Fqr/1000 式中：F供暖面积（m2） qr供暖热指标（W/m2）2、生活热水热负荷：Qr= NC（tr-t1）/3600式中： N生活热水用量（m3/h） 水的密度，按=1000kg/m3计算 C水的热容量，C=4.1868kJ/kg tr生活热水温度，取50 t1冷水计算温度，取153、池水加热负荷：取补水加热时间t=3h； 水面蒸发及水池传导所损失的热量：10.67kW补充水加热所需的热量：12.09kW水池加热所需热量：Q= 10.67+12.09=22.76 kW4、供冷冷负荷：QL= FqL/1000 式中：F供冷面积（m2） qL冷指标（W/m2）冷热负荷计算表序号建筑性质建筑面积（m2）采暖热负荷生活热水负荷泳池加热负荷冷负荷热指标（W/m2）热负荷（kW）热水量（m3/h）热负荷（kW）热负荷（kW）冷指标（W/m2）冷负荷（kW）1别墅1136.26068.20.624.422.89076.7注：本方案按面积冷、热指标进行负荷计算。冷、热指标取自全国民用建筑工程设计技术措施（暖通空调动力）。 本别墅按同时使用3个淋浴喷头计算，热水量取200 L/个小时（50）。 冷负荷同时使用系数取0.75。四、地能热泵系统机房方案1、地能热泵系统依据上述冷热负荷及地能热泵系统技术参数，选用1台GWHP-150-R地能热泵机组。单台GWHP-150-R标准工况时的制冷量为127.4kW，输入功率为28.2kW；制热量为142kW，输入功率为37.3kW。2、能量采集地下埋管系统能量采集系统是地能热泵系统的重要组成部分，它是地能热泵系统能否安全、稳定、可靠、经济运行的根本保证。根据本工程情况，采用竖孔埋管能量采集系统，共打58个孔, 孔的数量根据当地地质情况校核。竖孔设在建筑物附近绿化用地内，采用暗孔方式，成孔后不影响整个建筑物的总体布局，不影响环境美化。五、大温差空气处理机： 大温差空气处理机是指空气处理机的送风温差由常规的10提高至1420，提高送回风温差的方法主要有：降低冷水温度、增加表冷器排数及减小送风量；在本设计中，冷水的进水温度为7，空气处理机的表冷器排数为8排，采用GKD03的外壳及表冷器，但风量减小为3000m3/h。 采用定露点法确定室内的相对温度：设计室内夏季平均干球温度达到23，空气处理机的机器露点为9，风机及风道的温升取1，根据送风状态点及室内设计的干球温度线确定室内状态点。室内温度23，相对湿度60，露点温度为7.8。 实验证明，室内相对湿度60时冷却顶板不会结露，保证室内相对湿度小于60及冷却顶板进水温度不低于17是防止冷却顶板结露的关键。在夏季室外相对湿度高于90时，为防止空气处理机不能将新风的相对湿度降至60以下而引起室内冷却顶板结露 ，应适当关闭新风阀门，减少新风量。 设置大温差空气处理机的目的： 降低空气处理机的机器露点。通过降低机器露点，达到进一步降低室内相对湿度的目的，从而解决冷却顶板结露的问题，并且使人体感觉更加舒适。 降低送风风机功率。通过减少风量的输送，达到风机功率的下降，从而实现降低运行费用的目的。 为室内输送室外新风，提高室内空气品质。 3、送风系统 送风风道及回风风道（一次回风）在每个房间均开有风口，其中每个送风风口均设可调节阀门，用以调节平衡；在回风风道设置新风阀，用以调节室内相对湿度及新风量，风道的设计能够满足3000m3/h的流量要求。六、别墅机房设备清单：序号设备名称设备型号数量功率单台（kW）设备参数（单台）备注1地能热泵GWHP-150-R1制冷28.2制热37.3制冷量127.4kW制热量142kW2地下换热循环泵SFG65-16015.5流量25m3/h扬程32m3末端循环泵SFG65-12513流量25m3/h扬程20m4定压罐=630mmH=1135mm1容积300L5补水泵PWN-240E10.24流量0.9m3/h扬程18m6补水箱9009009001容积0.61 m37热水储水罐DN6001容积0.8 m38高温热水加热泵PH-251E10.25流量3m3/h扬程7.2m9热水循环泵RS15-610.02最大流量3m3/h全扬程6m10地下换热器5811地下打孔584、机房位置及土建等要求位置：根据本工程特点，机房可设置于地下一层。土建：机房面积要求约20 m2，机房净高2.5m左右。供暖：机房无需供暖设施。通风：机房每小时换气次数为6次。给水：机房需流量为1m3/h、资用压头为0.2MPa的自来水。排水：机房设置排水地漏，需DN100排水管。5、机房电气 地能热泵运行时总用电功率：37.3+5.5+3+0.24+0.25+0.02=47kW自控系统与配置安装配电柜。配电柜用于对整个系统提供动力用电和运行控制。五、末端系统方案根据建筑物特点，别墅的冷热源末端设计为夏季毛细管辐射制冷新风系统冬季地板采暖形式。六、地能热泵系统报价表序号名称规格型号单位数量单价（元）金额（元）主机1地能热泵机组GWHP-150-R台12小计机房工程1末端循环泵台1360036002能量采集循环泵台1420042003全自动软水器台1649464944定压罐个1450045005末端补水泵台19509506补水箱个1210021007分水器个13003008集水器个130030010热水循环泵水储水罐个16100610014小计31994地下换热器工程1地下换热器套581200696002地下打孔口581500870003水平连管项1520052004填