地源热泵空调系统培训教程.ppt

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1、同方人工环境有限公司目录目录 一、地缘系统简介一、地缘系统简介 二、空调负荷计算二、空调负荷计算 三、中央空调风系统三、中央空调风系统 四、地埋管基础知识四、地埋管基础知识 五、地源热泵保养规程五、地源热泵保养规程一、地缘系统简介地源热泵概念地源热泵技术：是利用地球表面浅层水源（地下水、河流和湖泊）中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵技术，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。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。地源热泵地下埋管形式地源热泵地下埋管形式水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单

2、沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式1，由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场，换热效率好于单层，而且占地面积较少，因此应用多层管的较多。近年来国外又新开发了两种水平埋管形式，一种是扁平曲线状管，另一种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短，而可埋设的管子长度增加。管路的埋设视岩土情况，可采取挖沟或大面积开挖方法。按文献1介绍，单层管最佳深度0.81.0m，双层管1.21.9m，但无论任何情况均应埋在当地冰冻线以下。由于水平管埋深较浅，其埋管换热器性能不如垂直埋管，而且施工时，占用场地大，在实际使用中，往往是单层与多层互相搭配；螺旋管优于直管，但不易施工。由于浅埋水平管受地面温度影

3、响大，地下岩土冬夏热平衡好，因此适用于单季使用的情况（如欧洲只用于冬季供暖和生活热水供应），对冬夏冷暖联供系统使用者很少。水平埋管水平埋管地源热泵地下埋管形式根据埋管形式的不同，一般有单U形管，双U形管，小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管，立式柱状管、蜘蛛状管、套管式管等形式；按埋设深度不同分为浅埋（30m）、中埋（3180m）和深埋（80m）。国内目前主要采用的地埋形式为单U形管，双U形管。垂直埋管垂直埋管地源热泵系统形式水平埋管系统地源热泵系统形式竖直埋管系统地源热泵系统形式地源热泵特点1、属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的

4、供暖空调系统。2、属经济有效的节能技术地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户3040的供热制冷空调的运行费用。3、环境效益显著地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40以上，与电供暖相比，相当于减少70以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制

5、冷剂，但比常规空调装置减少25的充灌量；属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。4、一机多用，应用范围广地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。此外，机组使用寿命长，均在15年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。地埋管热泵系统节节能能最最显显著著的的地地源源热热泵泵系

6、系统统在夏天，把热量排到土壤中在夏天，把热量排到土壤中在冬天，从土壤中吸取热量在冬天，从土壤中吸取热量土壤中埋有土壤中埋有HDPE管管夏天通过夏天通过HDPE 管将室管将室内的热量传给土壤，地内的热量传给土壤，地源热泵机组提供冷水给源热泵机组提供冷水给室内供冷室内供冷冬天通过冬天通过HDPE 管将土管将土壤的热量传给室内，地壤的热量传给室内，地源热泵机组提供热水给源热泵机组提供热水给室内供热室内供热空调运行的近乎零的污空调运行的近乎零的污染、零的排放染、零的排放土壤中埋有土壤中埋有HDPE管管夏天通过夏天通过HDPE 管将室管将室内的热量传给土壤，地内的热量传给土壤，地源热泵机组提供冷水给源热

7、泵机组提供冷水给室内供冷室内供冷冬天通过冬天通过HDPE 管将土管将土壤的热量传给室内，地壤的热量传给室内，地源热泵机组提供热水给源热泵机组提供热水给室内供热室内供热空调运行近乎零的污染、空调运行近乎零的污染、零的排放零的排放One PairTwo PairSeries/Parallel One PairAvg DepthAvg DepthAvg DepthWhen Loops areshallower than one ton per loop二、负荷计算及设备选型空调负荷估算指标空调负荷估算指标摘自摘自暖通空调暖通空调.动力动力 在没有掌握具体空调房间的面积、性质、使用对象等情况下，仅知在

8、没有掌握具体空调房间的面积、性质、使用对象等情况下，仅知道整个建筑的面积，可通过建筑面积来估算确定空调负荷。道整个建筑的面积，可通过建筑面积来估算确定空调负荷。按建筑面积估算按建筑面积估算注：注：1.1.上述指标为总建筑面积的冷负荷指标上述指标为总建筑面积的冷负荷指标,建筑物总面积小于建筑物总面积小于5000m5000m2 2时时,取上限取上限值值.大于大于10000m10000m2 2时时,取下限值取下限值.2.2.按照上述指标确定的冷负荷按照上述指标确定的冷负荷,即是制即是制冷机容量冷机容量,不必再加系数不必再加系数.3.3.博物馆可参考图书馆博物馆可参考图书馆,展览馆可参考展览馆可参考商

9、店商店.其他建筑物可参考类似的建筑其他建筑物可参考类似的建筑.4.4.由于地区差异较大由于地区差异较大,上述指标以北京上述指标以北京地区为准地区为准.南方地区可按上限采取南方地区可按上限采取.5.5.全年用空气调节系统冬季负荷可按下全年用空气调节系统冬季负荷可按下述方法估算述方法估算:北京地区为夏季冷负荷北京地区为夏季冷负荷的的1.11.11.21.2倍倍,广州地区为夏季冷负广州地区为夏季冷负荷的荷的1/31/31/4.1/4.空调负荷估算指标空调负荷估算指标在需要进行工程方案的初步设计及报价时在需要进行工程方案的初步设计及报价时,可通过下表对空调负荷进行估算，可通过下表对空调负荷进行估算，以

10、下常用单位面积空调负荷估算指标。以下常用单位面积空调负荷估算指标。顺序建筑类型及房间名称冷负荷指标（w/m2）1旅游旅馆客房（标准层）1201602西餐厅、咖啡厅2002503酒吧2503004中餐厅、宴会厅会议室大350以上5中3003506小2002507中厅、接待室、商店、小卖部2008理发、美容1802009健身房、保龄球10020010弹子房、棋牌室18011室内游泳池20032012办公室一般12018013领导20014舞厅、夜总会25040015商场、百货大楼首层35016二层30017三层及以上250顺序建筑类型及房间名称冷负荷指标（w/m2）1旅游旅馆客房（标准层）1201

11、602西餐厅、咖啡厅2002503酒吧2503004中餐厅、宴会厅会议室大350以上5中3003506小2002507中厅、接待室、商店、小卖部2008理发、美容1802009健身房、保龄球10020010弹子房、棋牌室18011室内游泳池20032012办公室一般12018013领导20014舞厅、夜总会25040015商场、百货大楼首层35016二层30017三层及以上250空调负荷估算指标空调负荷估算指标顺序建筑类型及房间名称冷负荷指标（w/m2）18医院病房11016019一般手术室18025020洁净手术室30050021X光、CT、B超诊断15020022影剧院观众席2004002

12、3休息厅18025024化妆室16020025体育馆比赛馆20035026休息厅18025027贵宾室20028展览厅、陈列室13020029图书阅览12016030科研、办公16020031公寓、住宅120200空调负荷详细计算空调负荷详细计算 在做施工设计时，必须进行详细的负荷计算，且详细的负荷计算有利于准确确定空调的初投资和保证良好的运行效果。所以详细的负荷计算在设计时是非常有必要的。空调负荷详细计算通常由以下几部分组成：通过围护结构传入的热量透过外窗进入的太阳辐射热量人体散热量照明散热量设备等其他内部热源的散热量食品或物料的散热量渗透空气带入的热量伴随各种散湿过程产生的潜热量空调负荷空

13、调负荷详细计算空调负荷详细计算 首先我们对由于围护结构传热产生的冷负荷进行计算，建筑的围护结构一般分为内围护和外围护结构，与室外空气接触的围护结构被称为外围护结构，顾名思义，内围护结构就是与建筑内其他相邻房间的间隔结构。这两项在负荷计算中要分别进行计算！1.1.外墙冷负荷外墙冷负荷 要计算通过外墙的传热负荷通常要知道外墙的结构类型、外表面颜色、传热系数以及其朝向。具体可按当地的节能标准取数。2.2.外窗冷负荷外窗冷负荷 外窗冷负荷与外墙冷负荷不同，它包含两部分，由于温差传热形成的负荷与由于太阳辐射所形成的负荷。1)温差传热负荷计算公式：Qc=KFt K窗的传热系数 W/m F窗的面积 mt-计

14、算时刻的负荷温差 计算时需确定的原始参数为：窗的面积，窗的传热系数。2)太阳辐射负荷Q=FXgXdJwtXg-窗户的构造修正系数Jwt计算时刻下，透过无遮阳设施外窗的太阳总辐射强度 W/m地点修正系数 计算时需确定的原始参数为：窗的种类，窗玻璃遮挡系数，窗玻璃内遮阳系数，窗的阴影面积。空调负荷详细计算空调负荷详细计算空调负荷详细计算空调负荷详细计算3.3.人体冷负荷人体冷负荷 人体散热形成的冷负荷和散湿量按下式计算：1）人体散热冷负荷 CLr=n(q1Cq2)Cr CLr人体散热形成的冷负荷 n空气调节房间内的人数（人）q1-每个人散发的显热量（W）q2-每个人散发的潜热量（W）C人体显热散热

15、冷负荷系数 该系数取决于人员在室内的停留时间及由进入室内时算起至计算时刻的时间。对于人员密集的场所，如电影院，剧场，会堂，体育馆等，可取1；24h内室温不能保持恒定（夜间停止使用），取1。Cr群集系数2)Wr=nWCrn空气调节房间内的（人）W每个人的散湿量 g/hCr群集系数 空调负荷详细计算空调负荷详细计算4.4.照明冷负荷照明冷负荷 照明散热形成的冷负荷可根据照明器材的类型及安装方式的不同，按下式计算：1）.白炽灯 CL1NN1Ccl1 2）.明装荧光灯（镇流器安装在空调房间内）CL1(N1N2)n1Ccl1 3）.暗装荧光灯（灯管安装在顶棚的玻璃罩内）CL1N1n1n2Ccl1 式中

16、CL1照明散热形成的冷负荷（W）N白炽灯的功率（W）N1荧光灯的功率（W）N2镇流器的功率（W），一般取荧光灯功率的20；n1-灯具的同时使用系数 n2-考虑灯罩玻璃反射，顶棚内通风等情况，当荧光灯 上部有小孔时，取 n2=0.5-0.6,灯罩上无孔时，视顶棚通风情况取0.6-0.8。Ccl1-照明散热形成的冷负荷系数 空调负荷详细计算空调负荷详细计算室内照明及人员密度估算指标房间名称室内人数（人/m2）照明负荷（W/m2）旅馆客房0.10.151620商店营业厅（首层）1.01.23545商店营业厅（其他层）0.50.83545精品商场0.33445餐厅、宴会厅0.51.01220一般办公室

17、0.10.231823会议室0.40.51823 注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调暖通空调.动力动力空调负荷详细计算空调负荷详细计算5.5.渗透空气冷负荷渗透空气冷负荷 通过外门开启及围护结构缝隙渗入室内的空气量按可按下述方法计算：(1)、由于外门开启而渗入的空气量G1按下式计算：G1=n*Vm*w式中G1由于外门开启而渗入的空气量(kg/h)；n每小时的人流量(人次/h)；Vm外门开启一次(包括出入各一次)的空气渗入量m3/(人次.h)，按下表选用；w室外空气密度（kg/m3）。（2）、通过围护结构、门、窗渗入室内的空气量G2可按换气次数估算：

18、G2=V*w式中G2围护结构、门、窗缝隙渗入室内的空气量(kg/h)；每小时的换气次数，与房间容积和门、窗的多少有关，一般可按下表 估算；w室外空气密度(kg/m3)。Vm值m3/(人次.h)每小时通过的人数普通门带门斗的门转门单扇一扇以上单扇一扇以上单扇一扇以上1003.0 4.752.50 3.50 0.80 1.00 100-7003.0 4.752.50 3.50 0.70 0.90 700-14003.0 4.752.25 3.50 0.50 0.60 1400-21002.754.00 2.25 3.25 0.30 0.30 注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力换气次

19、数值容积V500以下500-10001000-15001500-20002000-25002500-30003000以上0.70 0.60 0.55 0.50 0.42 0.40 0.35 注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力 1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算。根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算。2.统计建筑空调总冷负荷统计建筑空调总冷负荷Q。3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为 8590%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定

20、。4.制冷机组冷负荷制冷机组冷负荷=建筑空调总冷负荷建筑空调总冷负荷*同时使用率。根据计算的制冷机同时使用率。根据计算的制冷机冷负荷即可选择制冷主机。制冷主机用在政府会堂等重要建筑时，应冷负荷即可选择制冷主机。制冷主机用在政府会堂等重要建筑时，应考虑备用。考虑备用。5.当实际工况与水源热泵机组额定工况不同时，应进行修正后再做校核。当实际工况与水源热泵机组额定工况不同时，应进行修正后再做校核。热泵机组选择热泵机组选择末端设备选择末端设备选择风机盘管有两个主要参数：风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量制冷（热）量和和送风量送风量，故选择风机盘管有如下，故选择风机盘管有如下两种方法：两种方法：（1）

21、房间循环风量）房间循环风量=房间面积房间面积*层高（吊顶后）层高（吊顶后）*房间换气次数。房间换气次数。利用循环风量对应风机盘管中速风量，即可确定风机盘管型号。利用循环风量对应风机盘管中速风量，即可确定风机盘管型号。若产品未提供不同风速下的额定值数据时，可参考下表进行换算若产品未提供不同风速下的额定值数据时，可参考下表进行换算风机盘管的选择风机盘管的选择额定值类别高档风速中档风速低档风速风量1.00 0.85 0.70 供冷量、供热量1.00 0.90 0.80（2）房间所需冷负荷）房间所需冷负荷=房间的计算瞬时最大冷负荷房间的计算瞬时最大冷负荷(估算时估算时 房间单位负房间单位负荷荷*房间面

22、积房间面积)利用房间冷负荷对应风机盘管中速风量时的制冷量即可确定风机盘利用房间冷负荷对应风机盘管中速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号。确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或暗管型号。确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或暗装）装）,送回风方式以及水管连接位置（左或右）等条件。送回风方式以及水管连接位置（左或右）等条件。当出风管较长时当出风管较长时,选型时要注意校核机外余压是否能满足工程实际需要选型时要注意校核机外余压是否能满足工程实际需要。注注:风机盘管冷量测定工况风机盘管冷量测定工况:干球温度干球温度27C,27C,湿球温度湿球温度19.5C,19.5C,进出水温差进出

23、水温差5C5C 热量测定工况热量测定工况:干球温度干球温度21C,21C,进水温度进水温度60C60C对于一般的住宅和办公建筑，房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管；房间单位面积负荷对于一般的住宅和办公建筑，房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管；房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。三、中央空调风系统中央空调风系统中央空调风系统风口形式及其选择风口形式及其选择送回风形式的确定送回风形式的确定风管尺寸的计算风管尺寸的计算送风量的确定送风量的确定风管的形式及特点风管的形式及特点新风系统的设计新风系统的

24、设计 房间的送风量可以根据房间的冷负荷房间的送风量可以根据房间的冷负荷和空气处理前后的焓差值计算得出和空气处理前后的焓差值计算得出Gw=Qw/(iq-ih)式中式中：G Gw w：房间所需风量，房间所需风量，kg/skg/si iq q：空气处理前焓值，空气处理前焓值，kJ/kgkJ/kgi ih h：空气处理后焓值，空气处理后焓值，kJ/kgkJ/kg通常在设计过程中，根据房间送风量来选择适当风通常在设计过程中，根据房间送风量来选择适当风量的末端装置。量的末端装置。（一）（一）送风量的确定送风量的确定Q Qw w：房间冷负荷，房间冷负荷，kwkw（二）（二）送回风形式的确定送回风形式的确定

25、与一些精度要求较高的工业建筑相比，高层民用建筑与一些精度要求较高的工业建筑相比，高层民用建筑属于舒适性空调要求，其气流组织设计时一般不强调精度属于舒适性空调要求，其气流组织设计时一般不强调精度要求。要求。但应注意以下三点：但应注意以下三点：1.尽可能保证室内参数的均匀性（特别是温度）尽可能保证室内参数的均匀性（特别是温度）2.防止送、回风空气短流导致空调效果不良。防止送、回风空气短流导致空调效果不良。3.防止夏季时直接对人体吹冷风。防止夏季时直接对人体吹冷风。下面介绍几种典型的气流组织下面介绍几种典型的气流组织几种典型的气流组织形式几种典型的气流组织形式 此方式为高层民用此方式为高层民用建筑常

26、用的一种空调气建筑常用的一种空调气流组织方式，适合于全流组织方式，适合于全吊顶的房间。通常送风吊顶的房间。通常送风口采用散流器或条形风口采用散流器或条形风口，回风口采用百叶式口，回风口采用百叶式风口或条形风口。风口或条形风口。几种典型的气流组织形式几种典型的气流组织形式 上送下回方式在气流组织上比上送上送下回方式在气流组织上比上送上回方式更为合理，室内空气参数均上回方式更为合理，室内空气参数均匀，不存在送、回风短流问题，也适匀，不存在送、回风短流问题，也适用于净高较高的场所。但将占用一定用于净高较高的场所。但将占用一定的建筑面积，有时较困难。的建筑面积，有时较困难。特点特点 以冬季送热风为主的

27、以冬季送热风为主的空气调节系统，当空气空气调节系统，当空气调节房间层高较高时，调节房间层高较高时，宜采用此方式。宜采用此方式。几种典型的气流组织形式几种典型的气流组织形式 侧送是另一种较多侧送是另一种较多用于高层民用建筑的送用于高层民用建筑的送风方式，通常都属于贴风方式，通常都属于贴附射流，送风口采用条附射流，送风口采用条形或百叶式风口。形或百叶式风口。特点特点 侧送风气流组织较好，人员基本侧送风气流组织较好，人员基本处于回流区，因此舒适感好，但要处于回流区，因此舒适感好，但要求一个房间内有两个不同高度的吊求一个房间内有两个不同高度的吊顶（或通过走道与房间隔墙上的风顶（或通过走道与房间隔墙上的

28、风口送入）。口送入）。（三）（三）风口形式及选择风口形式及选择.风口选型受到很多因素的制约：风口选型受到很多因素的制约：(1)室内装修。室内装修。(2)空调房间的气流组织。空调房间的气流组织。(3)风口的安装和连接形式。风口的安装和连接形式。（2）单层百叶式风口）单层百叶式风口（1）固定式百叶风口）固定式百叶风口：风口叶片固定为某一个角度，此角度大于：风口叶片固定为某一个角度，此角度大于 45度，用于空调回风口。度，用于空调回风口。.风口的类型和适用场所（主要介绍三种风口）风口的类型和适用场所（主要介绍三种风口）1.百叶式风口百叶式风口确定了送风量和气流组织，下一步则需设计风口尺寸、个数确定了

29、送风量和气流组织，下一步则需设计风口尺寸、个数及位置。及位置。叶片可调的风口，既可作回风口，也可作送风口，用作送风叶片可调的风口，既可作回风口，也可作送风口，用作送风口时，根据房间气流组织的要求可进行两个方向上的出风角度调口时，根据房间气流组织的要求可进行两个方向上的出风角度调整，可垂直或吊顶安装。整，可垂直或吊顶安装。（3）双层百叶风口双层百叶风口 当作为送风口时，可进行四个方向上调整出风气流的角度，当作为送风口时，可进行四个方向上调整出风气流的角度，其风量的调整范围也远远大于单层百叶风口。其风量的调整范围也远远大于单层百叶风口。（4）自垂式百叶风口自垂式百叶风口 靠风口两端的空气压差打开或

30、关闭，只能用于垂直安装。靠风口两端的空气压差打开或关闭，只能用于垂直安装。要求必须保持一定的风速，如风速过小则打开角度太小，要求必须保持一定的风速，如风速过小则打开角度太小，阻力系数过大，一般用在楼梯间正压送风。阻力系数过大，一般用在楼梯间正压送风。（三）（三）风口形式及选择风口形式及选择 2.散流器散流器 （1）圆盘散流器）圆盘散流器 风阻系数较大，射程流程略小，气流组织属于风阻系数较大，射程流程略小，气流组织属于 平送贴附流型，比较适合于一些要求较高的房平送贴附流型，比较适合于一些要求较高的房 间的空调送风。间的空调送风。（2）斜片散流器）斜片散流器 属于平送流型，贴附射流，其射流轴心速度

31、衰属于平送流型，贴附射流，其射流轴心速度衰 减较慢，流程较长，可控制的范围较大减较慢，流程较长，可控制的范围较大。3.喷口喷口高大空间的空气调节场所，如会堂、体育场、高大空间的空气调节场所，如会堂、体育场、影剧院等，可采用侧送或顶送。有球型喷口、鼓型喷影剧院等，可采用侧送或顶送。有球型喷口、鼓型喷口、固定式喷口等。口、固定式喷口等。（三）（三）风口形式及选择风口形式及选择（四）（四）风管的形式及特点风管的形式及特点 钢板制风道钢板制风道 可分为镀锌钢板与普通钢板可分为镀锌钢板与普通钢板.通常镀锌钢板的通常镀锌钢板的厚度不能太厚厚度不能太厚,一般不超过一般不超过1.2mm.可在现场进可在现场进行

32、加工也可定制行加工也可定制,施工方便施工方便.无机玻璃钢风道无机玻璃钢风道 耐腐蚀耐腐蚀,使用寿命长使用寿命长,强度较高的优点强度较高的优点.其综合造其综合造价与钢板制风道基本相同，但使用时很难保证价与钢板制风道基本相同，但使用时很难保证风道要求，选择时要慎重。风道要求，选择时要慎重。硅酸盐板风道硅酸盐板风道 防火性能好防火性能好,但综合造价较高但综合造价较高,大范围的使用受大范围的使用受 到一定限制到一定限制.（四）风管的形式及特点 复合玻璃纤维风道复合玻璃纤维风道 风道与保温材料合二为一风道与保温材料合二为一,重量较轻重量较轻,使用寿命长使用寿命长,消声性能好消声性能好.但当尺寸较大时但当

33、尺寸较大时,强度不够强度不够,风道阻力风道阻力也很大也很大.另外如施工不好另外如施工不好,漏风量较大漏风量较大.软风道软风道 施工简单施工简单,灵活方便灵活方便,但其风阻力较大但其风阻力较大,容易损坏，容易损坏，对施工管理要求较高对施工管理要求较高.四、地埋管基础知识地埋管基础知识地埋管基础知识一、地埋管形式选择一、地埋管形式选择 地热换热器的埋管方式主要有两种形式地热换热器的埋管方式主要有两种形式,竖直埋管和水平埋管竖直埋管和水平埋管.选选择哪种方式主要取决于场地大小、当地岩土类型及挖掘成本择哪种方式主要取决于场地大小、当地岩土类型及挖掘成本.如果如果场地足够大且无坚硬岩石场地足够大且无坚硬

34、岩石,则水平式较经济则水平式较经济.当场地面积有限时当场地面积有限时,适适合采用竖直埋管方式合采用竖直埋管方式,很多情况下这是惟一选择很多情况下这是惟一选择.水平埋管就是将塑料管水平敷设在离地面水平埋管就是将塑料管水平敷设在离地面1 2m 的地沟内的地沟内.水平埋水平埋管的地热换热器受地表气候变化的影响管的地热换热器受地表气候变化的影响,效率较低效率较低,而且占地的面积而且占地的面积比较大比较大,在国内建筑物比较密集的情况下在国内建筑物比较密集的情况下,它的使用受到一定的限制它的使用受到一定的限制.竖直埋管就是在地层中垂直钻孔竖直埋管就是在地层中垂直钻孔,孔的深度一般在孔的深度一般在30 15

35、0 米米.在竖直埋管方式中在竖直埋管方式中,由于地下深层土壤温度比较恒定由于地下深层土壤温度比较恒定,占地面积小占地面积小,因此在地源热泵工程中得到了广泛的应用因此在地源热泵工程中得到了广泛的应用.地埋管基础知识地埋管基础知识地埋管基础知识地埋管基础知识地埋管基础知识地埋管基础知识二、地埋管管材与传热介质二、地埋管管材与传热介质1.地埋管管材地源热泵系统地埋管管材应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（PE80或PE100）或聚丁烯管（PB），不宜采用聚氯乙烯（PVC）管。管材与管件应为相同材料。由于处理热膨胀和土壤移位的压力能力弱，所以不推荐在地埋

36、管换热器使用PVC管。型型PE管件成品管件成品 地埋管基础知识地埋管基础知识二、连接方式二、连接方式地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种，串联系统管径较大，管道费用较高，并且长度压降特性限制了系统能力。并联系统管径较小，管道费用较低，且常常布置成同程式，当每个并联环路之间流量平衡时，其换热量相同，其压降特性有利于提高系统能力。因此，实际工程一般都采用并联同程式。地埋管基础知识地埋管基础知识三、水平连接集管三、水平连接集管分、集水器是传热介质（水或防冻液）从热泵到地热换热器各并联环路之间循环流动的调节控制装置，设计时应注意各并联环路间的水力平衡及有利于系统排除空所。与分、集水器相连接

37、的各并联环路的多少，取决于竖直U形埋管与水平连接管路的连接方法、连接管件和系统的大小。计算方法：1、首先计算室内负荷Q总；2、根据室内负荷和同时使用系数选择主机。主机制冷量Q=Q总同时使用系数3、根据主机制冷量计算地埋管长度（事先了解地质情况）,L=Q(单位管长换热量)4、根据可钻孔面积确定钻孔深度5、双U管一般按单U管的1.25倍换热量计。地埋管基础知识地埋管基础知识地源热泵使用和施工注意事项1、孔间距应4M；2、估算按粘土层30W/米管长；岩石层按50W/米管长计算换热管长度；3、设计前应明确地质性质，对造价有极大影响4、地埋管水流速应设计在0.8米/秒以上;5、地埋管应设计成同程管6、横

38、埋管应在1.5米以下7、下管前、下管后、回填前均需打压。地埋管基础知识地埋管基础知识地埋管基础知识地理管基础知识地理管基础知识地理管基础知识地理管基础知识地理管基础知识地理管基础知识地源侧水系统1、系统形式1）地缘侧水直接进入地源热泵机组，称为开式直接利用系统，应用形式见“地源侧开式系统原理图”由于不设置换热器和定压装置，减少了设备，机房管道也比较简单，该方式只适用于水温合适，水量充足和水质经处理后满足热泵机组要求的地下水和地表水。2）地缘侧水通过中间换热器换热后返回，由换热介质进入地缘热泵机组，称为间接利用系统，应用形式见“地缘侧间接利用热泵机组系统原理图”热泵机组蒸发/冷凝器侧水系统是一个

39、独立的循环系统，需要设置水泵并单独定压。该方式地缘侧与冷热源机房系统隔开，可调节进入热泵机组的水温和水量。适用于不满足进入热泵机组要求的地下水和地表水，如有较强腐蚀性的海水、污水，不允许进行化学处理且必须回灌的地下水等。需要注意水温变化对热泵机组性能的影响。3）地缘侧没有水的强制循环，将封闭换热器浸入地缘中，由、换热地质进入地源热泵机组，称为闭式系统，应用形式见 “地缘侧闭式热泵机组系统原理图”。该方式管路设置比 较简单，封闭换热器大多采用高密度聚乙烯，有较强的抗 腐蚀性，适用于岩土体（即地埋管换热系统）和水质不满 足进入热泵机组要求的地表水，如有较强腐蚀性的海水和 污水。地缘侧水系统由换热器

40、隔开分为两个环路，进入热泵机组的水路为闭式，而地缘水环路仍为开式。对于腐蚀性水源，应对地缘水环路的管道及部件采取防腐措施。本系统形式因为应用封闭换热器可不受现场水资源的影 响，其中：地埋管换热器在不同地质条件下的取热量差别很大，宜根据现场试验法取得岩土层的热物性参数；浸入地表水中的换热器特性应通过计算或试验确定，形状规格等参数也需要根据现场条件确定。2、水质：当水源的水质不能满足要求时，应采取有效的过滤、沉淀、灭藻、除垢、和防腐措施。经过水处理后仍达 不到规定时，应在地缘水和机组之间假设加设中间换 热器，若水愿不允许间接或直接利用，可考虑设置闭 式封闭换热器。3、水温机组型式机组型式地下水式机

41、组地下水式机组地下环路式机组地下环路式机组制冷工况进入冷凝器的水温制冷工况进入冷凝器的水温18251040制热工况进入蒸发器的水温制热工况进入蒸发器的水温-5251025 如水温不能满足热泵机组使用要求时，可设置中间换热器或采如水温不能满足热泵机组使用要求时，可设置中间换热器或采用三通阀、混水器和混水池等方式进行调节，以满足机组要求。用三通阀、混水器和混水池等方式进行调节，以满足机组要求。4、水量1）夏季地缘侧水量的确定：Gs=0.86(QL+NL)/ts 式中：式中：Gs-夏季地缘侧需水量，m/h;QL-系统最大需冷量，KW;NL-热泵机组制冷工况电功率，KW0.86-单位换算系数；ts-地

42、缘侧水进出热泵机组的温差；一般为511。2）冬季地缘侧需水量的确定：GW=0.86(Qr-Nr)/ts 式中：式中：GW-冬季地缘侧需水量，m/h;Qr-系统最大换热量，KW；Nr-热泵机组制热工况电功率，KW;0.86-单位换算系数；ts-地缘侧水进出热泵机组的温差；一般为511。3)地缘侧水系统宜采用变流量设计。地热换热器的长度直接影响到热泵机组的性能和系统的初投资地热换热器的长度直接影响到热泵机组的性能和系统的初投资,因因此合理确定地热换热器的长度是地源热泵系统经济运行的关键此合理确定地热换热器的长度是地源热泵系统经济运行的关键.地热地热换热器的设计主要包括以下内容换热器的设计主要包括以

43、下内容:地热换热器的长度的确定地热换热器的长度的确定;地热换热地热换热器结构的设计以及管路的连接方式器结构的设计以及管路的连接方式.目前目前,确定地热换热器的长度通常确定地热换热器的长度通常都采用估算法。都采用估算法。估算法估算法所谓估算法就是首先根据建筑物的峰值冷负荷或热负荷确定出地热换热所谓估算法就是首先根据建筑物的峰值冷负荷或热负荷确定出地热换热器的放热量或吸热量器的放热量或吸热量,然后确定地热换热器的布置方式然后确定地热换热器的布置方式,再根据手册中给定的再根据手册中给定的单位管长或单位埋管深度的放热量即可求出所需地热换热器的长度单位管长或单位埋管深度的放热量即可求出所需地热换热器的长

44、度.地下换热器长计算地下换热器长计算估算法估算法主要步骤主要步骤(一一)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，可参考本PPT第二部分计算。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1、2计算：kW (1)kW (2)夏季换热量夏季换热量冬季换热量冬季换热量式中 Q1 夏季向土壤排放的热量，kW;Q1夏季设计总冷负荷，kW Q2 冬季从土壤吸收的热量,kW;Q2冬季设计总热负荷，kW COP1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

45、般地，地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.若样本中无所需的设计工况，可以采用插值法计算。(二二)确定竖井埋管管长确定竖井埋管管长 地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外,还需要有当地的土壤技术资料,如地下温度、传热系数等.在实际工程中,可以利用管材“换热能力”来计算管长.换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量,此值一般需通过“土壤热物性测试”得出，一般为3080W/m(井深(注：此数值由于经验限制,不同的文献或厂家可能存在不同).若为双U，则换热能力增加约10-20%。具体

46、计算公式如下:其中 L 钻孔总长，m Q 地埋管热负荷，kW q 单位钻孔深度的换热量，W/mL=Q1000q(三三)确定竖井数目及间距确定竖井数目及间距 在国外，竖井深度多数采用50150m，设计者可以在此范围内选择一个竖井深度H，代入下式计算竖井数目:其中N竖井总数，个L竖井总长，mH竖井深度，m然后对计算结果进行取整，若计算结果偏大，可以增加竖井深度，但不能太深，否则钻孔和安装成本大大增加。关于竖井间距,有资料指出：U型管竖井的水平间距宜为3-6米，一般为4-4.5m。N=L/H五、机组保养规程 1.保养 工作内容 1）检查机组运行情况，查阅运行记录及机组报警内容 a.检查机组运行记录,

47、分析最后报警内容 b.检查报警可能的发生点 c.记录机组当前存在问题 2)检查机组外部情况 a.检查机组外观腐蚀和污染情况 b.检查机组外部各接口、焊点的泄漏状况;c.检查压缩机、电机等部件底座固定情况;d.检查并紧固机组各运动部件、系统管路部件的固定状况,包括底脚螺栓及对紧螺丝等;机组保养规程机组保养规程 e.检查机组上压力软管接头连接可靠，检查压缩机底座固定情况;f.膨胀阀固定可靠和感温包、平衡管固定可靠 g.检查蒸发器、冷凝器连接固定可靠.3）检查机组冷凝器及蒸发器的污染情况检查机组冷凝器及蒸发器的污染情况 a.检查冷冻水水质，蒸发器结垢情况b.检测水侧与冷媒间温差c.根据蒸发器水系统污

48、染情况进行蒸发器排污或 建议用户化学清洗.机组保养规程机组保养规程4)4)检查系统与润滑系统情况检查系统与润滑系统情况a.检查压缩机润滑油油质，必要时更换润滑油 b.清洗或更换润滑油过滤器 c.清洁压缩机油底壳 d.检查和清洁压缩机吸气滤网 e.检查系统干燥情况，更换干燥过滤芯 5)检侧压缩机、电动机的绝缘电阻值及运行电流值检侧压缩机、电动机的绝缘电阻值及运行电流值 a.测量压缩机电机绝缘值 b.测量水泵电机绝缘值 c.运行后检查压缩机、水泵运行电压、三相运行电流值机组保养规程机组保养规程6)检查电气线路各个接触器、电磁阀等电器组件的情况检查电气线路各个接触器、电磁阀等电器组件的情况 a.a.

49、检查和清洁压缩机接触器，水泵接触器接点可靠性，无明显灼伤.b.检查机组各电磁阀线圈状况良好，动作正确，必要时作保养和更换.7)检查机组校准各传感器和仪表、压力开关的整定值检查机组校准各传感器和仪表、压力开关的整定值 a.校验冷冻水、冷却水，进出水温度传感器，室外温度传感器，流量开关.b.校验高、低压传感器，水源温度传感器值 c.校验高压表、低压表 d.校验螺杆压缩机喷液温度传感器 e.检查高低压开关可靠性机组保养规程机组保养规程8)阀门转换系统的检查阀门转换系统的检查a.检查转换阀门性能b.校验转换阀门动作正确性9)检查水源侧集分水器泄露情况检查水源侧集分水器泄露情况a.详细检查地源侧盘管换热

50、器分支管道泄露状况，各窗井阀门开启情况。b.校验地源侧平衡阀开启状况10)校验空调侧压差旁通阀动作状况校验空调侧压差旁通阀动作状况机组保养规程机组保养规程2、主要部件保养主要部件保养 1）压缩机的保养压缩机的保养 a.压缩机的外观检查检查方法：目测检查标准：检查压缩机进出口阀门的连接可靠性，是否有泄露情况；试验时应该注意压缩机运行的声音来判断是否有异常。b.电压及电流测量测量工具:钳形电流表用钳形电流表工作电压，运行电流。测量运行电流时电缆应该位于测量环路的中心。测量标准：运行电压范围为380V(10%)，运行电流不应该大于电机铭牌的额定输入电流。c.油品的测定方法：可从机组内提取少许冷冻油装