地热开发理论与技术课程设计教学指导书

《地热开发理论与技术》课程设计指导书课程中文名称：地热开发理论与技术课程设计课程英文名称：CurriculumDesignoftheoryandTechnologyofGeothermal课程编号：020060281适用专业：新能源科学与工程设计周数：2学分数：2课程类别：必修应开课学期：第六学期一、课程设计目的与任务（一）课程设计的目的（1）使学生能够正确认识地热行业发展现状和趋势，了解地源热泵与传统的空调相比具有更加节能、运行费用更低、运行工况更加稳定的优点。（2）使学生熟悉《地源热泵系统工程技术规范》、《地源热泵工程技术指南》、《水源及地源热泵空调系统工程设计与应用手册》等国家相关设计规范、标准和指南。（3）培养学生善于利用文献资料及团队技能开展初步科学研究与技术攻关，会对地埋管换热系统开展相关设计。（二）课程设计的任务以面向工程对象为基本原则，开展地埋管热泵系统设计。该课程设计主要包括：设计的基础资料的查阅分析、地埋管换热器的管材及传热介质、地埋管换热器的形式与连接、地埋管换热器长度的设计、地埋管换热系统水力计算、经济性分析等内容。二、课程设计要求（一）基本要求（1）在教师的指导下，按照课程色剂任务书的规定，独立、认真、有计划的完成课程设计任务；（2）在课程设计中，能综合应用所学的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题；（3）学会依据设计任务进行资料、整理和加工，掌握地埋管换热系统设计的流程、方法和标准，提高设计、理论分析、技术文件编写、图纸绘制等方面的能力；（4）培养严肃认真的态度和严谨的工作作风，遵守纪律以及一丝不苟的敬业精神；（5）根据建筑图纸、当地气候条件的等，设计地埋管热泵系统，完成课程设计。课程设计语言简练、图表规范、数据详实，课程设计应按统一要求格式撰写及装订。（6）最终提交：课程设计说明书、相关图纸。（二）具体设计项目内容及要求本设计在给出地埋管换热系统设计基础资料的基础上，要求学生能够开展地埋管换热系统设计的相关内容，主要包括：地埋管换热器的管材及传热介质、地埋管换热器的形式与连接、地埋管换热器长度的设计、地埋管换热系统水力计算、经济性分析等内容。（1）设计的基础资料的查阅分析了解设计对象的基本情况，主要包括：项目的地理位置、建筑物的高度、建筑物的建筑面积和空调面积、围护结构类型、建筑中房间的使用功能以及当地的气候条件、土壤源热泵设备技术参数与生产销售情况、能源价格、用户发展规划等。（2）地埋管换热器的管材及传热介质会使用《给用水聚乙烯（PE）管材》（GB/T13663-2000）、《冷热水用聚丁烯（PB）管道系统》（GB/T19473.2-2004）选择地埋管核实的管材规格和压力级别；掌握各种传热介质的特点，结合地埋管环境影响因素进行选择。（3）地埋管换热器的形式与连接掌握水平埋管和垂直埋管两种方式的优缺点及适用条件；掌握地埋管换热器各钻孔之间的串联连接方式和并联连接方式就各自的优缺点及适用条件；会结合具体条件选择适应的埋管方式和连接方式。（4）地埋管换热器长度的设计根据选选择的地埋管换热器的类型及布置形式，会采用工程该算法、半经验公式法、计算机动态模拟法等设计计算地埋管换热器的管长。（5）地埋管换热系统水力计算会进行地埋管换热系统流量的确定和地埋管换热系统的阻力计算（压力损失计算、循环泵的选择、管材承压能力的校验）。（6）经济性分析等内容能与相同效果下的传统能源进行简单的经济型对比分析。（三）设计要求（1）会查阅并使用与地埋管换热系统设计相关的规范、规定和标准。（2）掌握地埋管换热系统的设计步骤，会进行相关计算。（3）能绘制地埋钻孔布置平面图和埋管剖面图。三、设计数据及资料设计数据及资料主要包括：设计项目的地理位置、建筑物的高度、建筑物的建筑面积和空调面积、围护结构类型、建筑中房间的使用功能以及当地的气候条件、土壤源热泵设备技术参数与生产销售情况、能源价格、用户发展规划等。以上设计数据及资料由指导教师结合具体设计条件给定。四、课程设计说明书编写提纲（一）封面、目录（二）设计概况（工程概况、设计内容、设计依据）（三）设计的基础资料（1）空调负荷计算（2）现场资料条件勘探（四）地埋管换热器的管材及传热介质（1）地埋管换热器的管材（2）管材规格与压力级别（3）传热介质（五）地埋管换热器的形式与连接（1）地埋管换热器的形式（2）地埋管换热器的连接方式（六）地埋管换热器长度的设计（1）工程该算法（2）半经验公式法（3）计算机动态模拟法（七）地埋管换热系统水力计算（1）地埋管换热系统流量的确定（2）地埋管换热系统的阻力计算（八）经济性分析等内容能与相同效果下的传统能源进行简单的经济型对比分析。（九）建议五、注意事项（1）当新的规范、规定和标准颁布实施后，本说明书中有关标准相应地作废，按新的标准执行。（2）本说明书中涉及到的规范、规定和标准中的强制性条文，在设计中必须执行。（3）设计中要贯彻宣传国家颁布的节约能源的政策等。（4）设计报告文字潦草、有错别字、图表不规范等，不得给“优”、“良”成绩。（5）集体安排的设计讨论无故缺勤一次，不得给“优”、“良”成绩（6）照抄他人资料而没有消化，平时对课程设计一无所知者，应给“不及格”成绩。（7）课程设计不认真，无组织无纪律者，应给“不及格”成绩。六、设计依据和参考资料（含教学参考书或在线资源）（一）设计依据[1]《采暧通风及空气调节设计规范》（GB50019-2003（2003年版））[2]《采暖通风及至气调节制图标准》（GBJ114-88）[3]《建筑设计防火规范》（GBJ116-87）[4]《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ0045-95）[5]《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）[6]《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87）[7]《住宅设计规范》（GB50096-99）[8]《办公建筑设计规范》（JG67-89）[9]〈旅馆建筑设计规范〉（JGJ67-89）[10]《暖通空调制图标准》（GB/T50114-2010）[11]《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）[12]《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2010）[13]《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005）2009版[14]《严寒与寒冷地区建筑节能设计标准》（JGJ26-2010）[15]《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》（GB50189-1993）[16]《民用建筑热工设计规范》（GB50176-1993）[17]《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-1995）（2001年修订版）[18]《建筑设计防火规范》（GB50016-2012）[19]《中小学校建筑设计规范》（GB50099-2011）[20]《档案馆建筑设计规范》（JGJ25-2000）[21]《博物馆建筑设计规范》（JGJ66-1991）[22]《剧场建筑设计规范》（JGJ57-2000）[23]《电影院建筑设计规范》（JGJ58-2008）[24]《办公建筑设计规范》（JGJ67-2006）[25]《综合医院建筑设计规范》（JGJ49-2008）[26]《旅馆建筑设计规范》（JGJ62-1990）[27]《汽车客运站建筑设计规范》（JGJ60-1999）[28]《铁路旅客车站建筑设计规范》（GB50226-2007）[29]《地面辐射供暖技术规范》（GB50366－2005）[30]《暖通空调设计选用手册》（上、下册）[31]《给用水聚乙烯（PE）管材》（GB/T13663-2000）[32]《冷热水用聚丁烯（PB）管道系统》（GB/T19473.2-2004）[33]其它专用设计规范、有关标准等（二）参考资料[1]窦斌，地热工程学[M].中国地质大学出版社，2020，教育部高等学校地质类专业教学指导委员会推荐教材；中央高校教育教学改革基金（本科教学工程）资助[2]唐志伟.地热能利用技术[M].化学工业出版社，2018.[3]郑克棪.地热利用技术[M].中国电力出版社，2018.[4]多吉.中国地热资源开发利用战略研究[M].科学出版社，2018.[5]RonaldDipippo.地热发电厂：原理、应用、案例研究和环境影响(第三版)[M].中国石化出版社，2016.[6]张育平.中深层地热钻井换热供暖关键技术[M].科学出版社，2021.[7]廖志杰.中国读本-中国的火山、温泉和地热能[M].中国国际广播出版社，2012.[8]赵丰年.地热能技术标准体系研究与应用[M].中国石化出版社有限公司，2021.[9]郑克棪.地热：来自地下的热能[M].中国石化出版社有限公司，2019.[10]徐世光.地热学基础[M].科学出版社，2010.[11]智慧树：地热工程学/courseHome/1000001797[12]中国大学MOOC:储能原理与技术/course/FJNU-1206412806七、参与课程设计人员的