发布时间 : 星期四 文章地下水源热泵设计方案-天加更新完毕开始阅读6d3ecdff1ed9ad51f01df2a7
南京天加空调设备有限公 HTTP://WWW.TICACHINA.COM 2.冷、热负荷的计算
根据设计院设计，大专教学楼二区三层机房面积约1940平米，夏季空调总冷负荷不小于498.4KW；学生活动中心面积约为10190.6平米，夏季空调冷负荷不小于1291.3KW，冬季热负荷不小于1728.3KW；第二食堂面积约为12530平米，夏季空调冷负荷不小于1443.6KW，冬季热负荷不小于2181KW。 序号 1 2 3 总计 名称 大专教学楼二区三层机房 学生活动中心 第二食堂 面积M2 1940 10190.6 12530 冷负荷 498.4 KW 1291.3 KW 1443.6 KW 3233.3 KW 热负荷 1728.3 KW 2181 KW 3909.3 KW 2.3系统设计
根据GB50366－2005《地源热泵系统工程技术规范》的定义，地源热泵系统是指以土壤或地下水、地表水为低温热源，由水源热泵机组、地能采集系统、室内系统和控制系统组成的供热空调系统。根据地能采集系统形式不同，地源热泵系统分地埋管、地下水和地表水三种形式。众所周知，地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。在夏季，地下的温度要比地面空气温度低，而在冬季却比地面空气温度高。地源热泵正是利用大地的这个特点，通过热泵主机与土壤或地下水交换热量。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。所以，地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术，在冬天，热泵机组将地下水的热量抽出，然后通过系统导入建筑物内，同时蓄存冷量，以备夏用；在夏天，热量从建筑物内抽出，通过系统排入地下水，同时蓄存热量，以备冬用。地源热泵一年四季均能可靠的提供高品质的冷暖空气，为我们营造一个非常舒适的室内环境。
本地源热泵系统采用地下水系统作为热泵主机的冷热源，建立集中能源站，通过室外管网对每栋建筑物夏季提供7℃冷冻水（冬季60℃的热水），再通过室内管网，末端采用风机盘管或其它热交换装置对每个房间进行制冷及供暖。
南京天加空调设备有限公 HTTP://WWW.TICACHINA.COM 2.3.1、热泵机组的设计
（1）热泵机组的选型
热泵机组的选型一般原则有：满足系统的设计负荷；系统的初投资与运行费用小。本设计中选择使用天加满液式水源螺杆热泵机组为实现制冷、供暖，同时选用多台机组联机运行，其在满足系统的设计负荷的同时，彼此互为备用，提高机组利用率。
序号 1 2 3 总计 名称 大专教学楼二区三层机房 学生活动中心 第二食堂 面积M2 1940 10190.6 12530 冷负荷 498.4 KW 1291.3 KW 1443.6 KW 3233.3 KW 热负荷 － 1728.3 KW 2181 KW 3909.3 KW 机组型号 TWSF0150.1BW1×1台 TWSF0335.2BW1×1台 TWSF0195.2BW1×1台 TWSF0335.2BW1×2台 天加134a满液式水源螺杆热泵机组性能参数（空调工况） 设备型号 TWSF0150.1BW1 TWSF0195.2BW1 TWSF0335.2BW1 注： 制热工况：水源侧进水15℃，出水7℃，用户侧进水60℃，出水55℃； 制冷工况：水源侧进水29℃，出水18℃，用户侧进水12℃，出水7℃； 则：
大专教学楼二区三层机房选用天加满液式水源螺杆热泵机组一台，型号为TWSF0150.1BW1；总制冷量为525KW；设计要求制冷量为498.4KW，完全满足使用。 学生活动中心选用天加满液式水源螺杆热泵机组两台，型号分别为TWSF0335.2BW1×1台和TWSF0195.2BW1×1台；总制冷量为1872KW，总制热量为1755KW；设计要求制冷量为1291.3KW，总制热量为1728.3KW，完全满足使用。
第二食堂选用天加满液式水源螺杆热泵机组两台，型号为TWSF0335.2BW1；总制冷量为2366KW，总制热量为2230KW；设计要求制冷量为1443.6KW，总制热量为2181KW，完全满足使用。
冷负荷(KW) 耗电量（KW） 热负荷(KW) 耗电量（KW） 525 679 1183 87 112 195 640 1115 181 318
南京天加空调设备有限公 HTTP://WWW.TICACHINA.COM 2.3.2、室外地下水系统设计 2.3.2.1.地下水源热泵系统设计要求
对于以地下水最为冷热源的热泵机组来说，必须遵守以下基本原则： 1）.地下水出水量务必满足根据空调负荷相关公式推导得出的要求流量，且供水稳定持续。
2）.需要通过详尽的地质勘查，确定地下水的水质情况；必要时候，应使用板式热交换器进行水井水和建筑循环水热交换；
3）.在寒冷季节，井水侧和系统侧的循环水路管道应做好防冻保温； 4）.对于地下水系统的投资效益比，在较大建筑物上的应用比小的建筑物好，因为地下水供回井的投资并不随系统容量的增加而呈线性上升；
5）.水源热泵机组的进水温度取决于深井水的水温，深井水的水温随着区域的不同而存在着差异性。因此，对于以地下水做为冷热源的水源热泵机组来说，必须确认机组的标准运行工况；同时，根据实际的水温情况，进行变工况参数的修正后，重新校核机组的选型工作。
2.3.2.2地下水源热泵系统水质要求
1）、搜集设计资料和现场勘察
现场勘查资料是设计的基础与依据，正确可靠的资料是保证地下水系统设计质量的先决条件。现场勘查不仅是收集资料的补充手段,也是管井设计前期工作的重要步骤。其目的是了解和核对现有水文地质及其它现场资料，初步选择井位及酝酿系统布置方案,按设计任务提出进一步水文地质要求或其他现场工作要求.
2）、根据含水层的埋藏条件、厚度、岩性、水力状况及施工条件,初步确定管井的型式、构造及取水设备型式。同时根据地下水位、流向、补给条件和地形地物情况,考虑井群布置方案.
3）、按理论公式或经验公式确定管井的出水量和水位下降值,并在此基础上结合技术要求、设备和施工条件,确定取水设备。同时应考虑井群互阻影响,必要时应进行井群互阻计算,确定管井数目、井距、井群布置方案。此外,须设置一定数量的备用井。
4）、水源水的水质直接影响水源热泵机组的使用寿命和运行效率。对水源水水质的基本要求是：清澈、水质稳定、不腐蚀、不滋生微生物或生物、不结垢等。
南京天加空调设备有限公 HTTP://WWW.TICACHINA.COM 通过对水质的考察以确定水源水是否可以直接进入或进行何种处理方法后水源热泵机组，或者通过采用专用换热器进行中间换热。
主要水质指标考核依据如下： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 项目名称 含砂量 混浊度 pH值 Ca2+、Mg2+含量 Fe2+含量 Cl－含量 SO42－含量 H2S含量 硅酸含量 2+Mg和SiO32-含量乘积 游离氯含量 矿化度 油污含量 单位 — mg/L — mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 允许值 ＜1/200000 ＜10 6.5~8.5 ＜200 ＜0.5 ＜100 ＜200 ＜0.5 ＜175 ＜15000 0.5~1.0 ＜350 ＜5 2.3.2.3 地下水流量计算 根据供冷和供热工况下，系统的最大放热量和最大吸热量来计算井水流量。在冬季和夏季需要的地下水水量，实际上应与系统选择的水源热泵性能、地下水温度、建筑物内循环水温度、冷热水负荷，以及换热器的形式有关。在计算流量时，可以采用下面公式进行计算：
qv,c?式中：
3600Q1?cp(t2?t1)
qv,c
——供冷/热所需要地下水量（m3/h）；
Q1 ——设计工况下换热器换热量（kW），
? ——水的密度（kg/m3）
Cp ——水的比热，可取4.187kJ/kg.℃
t1 ——进入热泵主机的地下水温度（℃） t2 ——离开热泵主机的地下水温度（℃）
则：