1、名目摘要1地然熱泵介紹11.1熱源31.2組成部分3 1. 3主要特點31. 4形式41.5可再生性51.6高效節能51.7優點71.8工作原理8熱泵原理9熱泵分類91.9系統類型101.10應用方式111.11制冷原理121.12制熱原理121.13存在問題122土壤源熱泵系統設計的主要步驟 13 2.1建筑物冷熱負荷及冬夏季地下換熱量計算 14 2.2地下管道設計14 2.21 選擇管材15 2.22確定管徑16 2.23 確定豎井管 16 2.24 確定豎井數目及間距 17 2.25 計算管道壓力損失 17 2.26 水泵選型 17 2.

2、27校核管材承壓力 18 3 其它 18 4 設計舉例19 4.1 設計參數 20 4.1.1 室外設計參數21 4.1.2 室內設計參數21 4.2 計算空調負荷及選擇主要設備 21 4.3 計算地下負荷 22 4.4 確定管材及埋管管徑 22 4.5 確定豎井埋管管長 22 4.6 確定豎井數目及間距22 4.7 計算地埋管壓力損失 22 4.8 校核管材承壓力量225參考文獻 23 歡迎下載摘要 隨著我國建筑業持續進展，對建筑節能的要求越來越高，而供熱系統和空調系統是建

3、筑能耗的主要組成部分，因此，設法減小這兩部分能耗意義格外顯著。地源熱泵供熱空調系統是一種使用可再生能源的高效節能、環保型的系統1。冬季通過吸取大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等自然能源，向建筑物供熱；夏季向大地釋放熱量，給建筑物供冷。相應地，地源熱泵系統分土壤源熱泵系統、地下水熱泵系統和地表水熱泵系統3種形式。 土壤源熱泵系統的核心是土壤耦合地熱交換器。 地下水熱泵系統分為開式、閉式兩種：開式是將地下水直接供到熱泵機組，再將井水回灌到地下；閉式是將地下水連接到板式換熱器，需要二次換熱。 地表水熱泵系統與土壤源熱泵系統相像，用潛在水下并聯的塑料管組成的地下水熱交換器替代土壤熱交換器。雖然接受地下

4、水、地表水的熱泵系統的換熱性能好，能耗低，性能系數高于土壤源熱泵，但由于地下水、地表水并非處處可得，且水質也不肯定能滿足要求，所以其使用范圍受到肯定限制。國外（如美國、歐洲）主要爭辯和應用的地源熱泵系統以及我國理論爭辯和試驗爭辯的重點均是土壤源熱泵系統。目前缺乏系統設計數據以及較具體的設計指導，本文進行了初步探討，以供參考。地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源（如電能）實現由低品位熱能向高品位熱能轉移。通常地源熱泵消耗1kWh的能量，用戶可以得到4.4kWh以上的熱量或冷量。1地然熱泵的介紹"地源熱泵"的概念，最早在1912 年由瑞士的專家提出，而這項技術的提出始

5、于英、美兩國。北歐國家主要偏重于冬季采暖，而美國則留意冬夏聯供。由于美國的氣候條件與中國很相像，因此爭辯美國的地源熱泵應用狀況，對我國地源熱泵的進展有著借鑒意義 1.1熱源地源熱泵已成功利用地下水、江河湖水、水庫水、海水、城市中水、工業尾水、坑道水等各類水資源以及土壤源作為地源熱泵的冷、熱源。 1.2組成部分地源熱泵供暖空調系統主要分三部分：室外地能換熱系統、地源熱泵機組和室內采暖空調末端系統。 其中地源熱泵機主要有兩種形式：水水式或水空氣式。三個系統之間靠水或空氣換熱介質進行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質為水，與建筑物采暖空調末端換熱介質可以是水或空氣。 3主要特點（1）地源熱泵技術

6、屬可再生能源利用技術。由于地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸取太陽能、地熱能而隱藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。（2）地源熱泵屬經濟有效的節能技術。其地源熱泵的COP值達到了4以上，也就是說消耗1KWh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。1 （

7、3）地源熱泵環境效益顯著。其裝置的運行沒有任何污染，可以建筑在居民區內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。（4）地源熱泵一機多用，應用范圍廣。地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、水力平衡安排器（5）地源熱泵空調系統維護費用低。地源熱泵的機械運動部件格外少，全部的部件不是埋在地下便是安裝在室內，從而避開了室外的惡劣氣候，機組緊湊、節省空間；自動把握程度高，可無人值守。由以上的特點可以看出，地源熱泵的技術以后可得到廣泛的應

8、用。然而，地源熱泵要實現制冷制熱，則需要給它供應動力來輸送制冷制熱管道中的循環水，傳統機房可供應動力，但施工起來比較簡單，難度高，周期長，選購的材料種類多，需庫存，漏水隱患大等等問題，針對此，市場上開發了一款新型的動力輸配系統設備-節能空調機房。此機房系統是將傳統機房中的全部部件進行集成模塊化，實行一體化安裝的模式。不僅在施工難度上大大降低了，而且無需庫存，漏水隱患大大降低了，還能與主機進行無限聯動等等，由此可以看出，節能空調機房實為一款為暖通行業供應一整套的解決方案.總而言之，節能空調機房、水力平衡安排器、多功能水箱與地源熱泵的結合為整個暖通系統增加亮點，同時在安裝上便捷了很多，施工時間、選

9、購周期都大大縮短了，人工成本也將低了等等。由此可見節能空調機房與地源熱泵的協作是將來暖通行業必定的進展趨勢。 4形式地源熱泵水源/地源熱泵有開式和閉式兩種。開式系統：是直接利用水源進行熱量傳遞的熱泵系統。該系統需配備防砂堵，防結垢、水質凈化等裝置。閉式系統：是在深埋于地下的封閉塑料管內，注入防凍液，通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統。閉式系統不受地下水位、水質等因素影響。1、垂直埋管-深層土壤垂直埋管可獵取地下深層土壤的熱量。垂直埋管通常安裝在地下50-150米深處，一組或多組管與熱泵機組相連，封閉的塑料管內的防凍液將熱能傳送給熱泵，然后由熱泵轉化為建筑物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱

10、泵系統的主要方式，得到各個國家的政府部門大力支持。2、水平埋管-大地表層在地下2米深處水平放置塑料管，塑料管內注滿防凍的液體，并與熱泵相連。水平埋管占地面積大，土方開挖量大，而且地下換熱器受地表氣候變化的影響。3、地表水江、河、湖、海的水以及深井水統稱地表水。地源熱泵可以從地表水中提取熱量或冷量，達到制熱或制冷的目的。利用地表水的熱泵系統造價低，運行效率高，但受地理位置（如江河湖海）和國家政策（如取深井水）的限制。 1.5可再生性地源熱泵是一種利用土壤所貯存的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖制冷空調系統，地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器

11、，收集了47%的太陽輻射能量，比人類每年利用的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）；它又是一個巨大的動態能量平衡系統，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散相對的平衡，地源熱泵技術的成功使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現實。 1.6高效節能地源熱泵機組利用土壤或水體溫度冬季為12-22，溫度比環境空氣溫度表一高，熱泵循環的蒸發溫度提高，能效比也提高；土壤或水體溫度夏季為18-32，溫度比環境空氣溫度低，制冷系統冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率大大提高，可以節省30-40%的供熱制冷空調的運行費用，1KW的電能可以得到4KW以上的熱量

12、或5KW以上冷量。與鍋爐（電、燃料）供熱系統相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或7090%的燃料內能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省約二分之一的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，一般為1025，其制冷、制熱系數可達3.54.4，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普表二通中心空調的5060%。因此，近十幾年來，地源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的進展，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以估計，該項技術將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調技術。表一：地源熱泵與其它加熱方式相比的

13、能源消耗狀況比較：比較后可得出地源熱泵是全部加熱方式中最節省能源的。表三表二：地源熱泵空調系統與傳統的中心空調系統各方面的特點相比：地源熱泵空調系統在各方面都比傳統空調系統表現優秀。表三：300平米別墅，供暖季供溫存生活熱水運行費用與其它供暖方式相比：注：表三爭辯對象為北京的一套高檔別墅，面積為300平米。各種價格參數取自市政府相關部門發布的2004年度北京能源利用報告，以及2006年度北京能源利用報告，2個年度的能源價格變動較大。本表按用戶每天運行15小時，一個采暖季計算。 1.7優點環境和經濟效益顯著地源熱泵機組運行時，不消耗水也不污染水，不需要鍋爐，不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場

14、地，環保效益顯著。地源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比也可以削減40%以上；與電供暖相比可以削減70%以上，它的制熱系統比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%，比燃氣鍋爐的效率高出了75%。一機多用，應用廣泛地源熱泵系統可供暖、空調制冷，還可供應生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統，特殊是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物。地源熱泵有著明顯的優點。不僅節省了大量的能量，而且用一套設備可以同時滿足供熱、供冷、供生活用水的要求，削減了設備的初投資，地源熱泵可應用于賓館、居住小區、公寓、廠房、商場、辦公樓、學校等建筑，小型的地源熱泵更適合于別墅住宅的采暖、空調。維護費用低

15、并可無人值守地源熱泵系統運動部件要比常規系統少，因而削減維護，其系統不是埋在地下就是安裝在室內，不暴露在風雨中，機組緊湊、節省空間，也可免遭損壞，更加牢靠，延長壽命。自動把握程度高，可無人值守、遠程管理，無需雇傭人員看管。地源熱泵遠程監控系統污染小地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于削減38%以上，與電供暖相比，相當于削減70%以上，真正的實現了節能減排節能減排是削減能源鋪張和降低廢氣排放更多。維護簡潔地源熱泵系統運動部件要比常規系統少，因而削減維護，系統安裝在室內，不暴露在風雨中，也可免遭損壞，更加牢靠，延長壽命。壽命長地源熱泵的地下埋管選用聚乙烯和聚丙烯塑料管，壽命可達50年,要

16、比一般空調高35年使用壽命。維持生態環境平衡地源熱泵夏天把室內的熱量排到地下，冬天把地下的熱量取出來供室內使用，相對來說，向環境排放更少的能量，維持生態環境的平衡。節省空間沒有冷卻塔、鍋爐房和其它設備，省去了鍋爐房，冷卻塔占用的貴重面積，產生附加經濟效益，并改善了環境外部形象。地源熱泵系統的能量來源于自然能源。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一種抱負的“綠色空調”。被認為是目前可使用的對環境最友好和最有效的供熱、供冷系統。該系統無論寒冷地區或熱帶地區均可應用。可寬敞應用在辦公樓、賓館、學校、宿舍、醫院、飯店、商場、別墅、住宅等領域。 1.8工作原理在自然界中，水總是地源熱泵系統原理由高處

17、流向低處，熱量也總是從高溫傳向低溫。人們可以用水泵把水從低處抽到高處，實現水由低處向高處流淌，熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置，工作時它本身消耗很少一部分電能，卻能從環境介質（水、空氣、土壤等）中提取4-7倍于電能的裝置，提升溫度進行利用，這也是熱泵節能的緣由。地源熱泵是熱泵的一種，是以大地或水為冷熱源對建筑物進行冬暖夏涼的空調技術，地源熱泵只是在大地和室內之間“轉移”能量。利用微小的電力來維持室內所需要的溫度。在冬天，1千瓦的電力，將土壤或水源中4-5千瓦的熱量送入室內。在夏天，過程相反，室內的熱量被熱泵轉移到土壤或水中，使室內得到涼快的空氣。而地下獲得的

18、能量將在冬季得到利用。如此周而復始，將建筑空間和大自然聯成一體。以最小的低價獵取了最舒適的生活環境。熱泵原理熱泵機組裝置主要有：壓縮機、冷凝器、蒸發器和膨脹閥四部分組成，通過讓液態工質(制冷劑或冷媒)不斷完成：蒸發（吸取環境中的熱量） 壓縮冷凝（放出熱量）節流再蒸發的熱力循環過程，從而將環境里的熱量轉移到水中。 壓縮機(Compressor)：起著壓縮和輸送循環工質從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵（制冷）系統的心臟； 蒸發器(Evaporator)：是輸出冷量的設備，它的作用是使經節流閥流入的制冷劑液體蒸發，以吸取被冷卻物體的熱量，達到制冷的目的； 冷凝器(Condenser)：是輸出熱

19、量的設備，從蒸發器中吸取的熱量連同壓縮機消耗功所轉化的熱量在冷凝器中被冷卻介質帶走，達到制熱的目的； 膨脹閥(Expansion Valve)或節流閥(Throttle)：對循環工質起到節流降壓作用，并調整進入蒸發器的循環工質流量。 依據熱力學其次定律，壓縮機所消耗的功（電能）起到補償作用，使循環工質不斷地從低溫環境中吸熱，并向高溫環境放熱，周而往復地進行循環。熱泵分類熱泵是需要冷凝器的熱量，蒸發器則從環境中吸熱，此時從環境取熱的對象稱為熱源；相反制冷是需要蒸發器的冷量，冷凝器則向環境排熱，此時向環境排熱的對象稱為冷源。蒸發器冷凝器依據循環工質與環境換熱介質的不同，主要分為空氣換熱和水換熱兩種

20、形式。 熱泵依據與環境換熱介質的不同，可分為：水水式，水空氣式，空氣水式，和空氣空氣式共四類。 利用空氣作冷熱源的熱泵，稱之為空氣源熱泵。空氣源熱泵有著悠久的歷史，而且其安裝和使用都很便利，應用較廣泛。但由于地區空氣溫度的差別，在我國典型應用范圍是長江以南地區。在華北地區，冬季平均氣溫低于零攝氏度，一般空氣源熱泵不僅運行條件惡劣，穩定性差，而且由于存在結霜問題，效率低下、新出了一地源熱泵供暖原理圖款超低溫空氣源熱泵特地針對華北地區的，超低溫空氣源熱泵穩定性好，效率高，具有高效除霜功能。 利用水或地熱作冷熱源的熱泵，稱之為地源熱泵。水和地熱是一種優良的熱源，其熱容量大，傳熱性能好，一般地源熱泵的

21、制冷供熱效率或力量高于空氣源熱泵，但地源熱泵的應用常受到水源或地熱的限制。地源熱泵系統按其循環形式可分為：閉式循環系統、開式循環系統和混合循環系統。對于閉式循環系統，大部分地下換熱器是封閉循環，所用管道為高密度聚乙烯管。管道可以通過垂直井埋入地下150200英尺深，或水平埋入地下46英尺處，也可以置池塘的底部。在冬天，管中的流體從地下抽取熱量，帶入建筑物中，而在夏天則是將建筑物內的熱能通過管道送入地下儲存；¨對于開式循環系統，其管道中的水來自湖泊、河流或者豎井之中的水源，在以與閉式循環相同的方式與建筑物交換熱量之后，水流回到原來的地方或者排放到其它的合適地點；對于混合循環系統,地下換

22、熱器一般按熱負荷來計算，夏天所需的額外的冷負荷由常規的冷卻塔來供應。工作原理地源熱泵則是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進行冷熱交換來作為地源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供應室內采暖，此時地能為“熱源”；夏季把室內熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地能為“冷源”。左圖為開式地源熱泵系統。右圖為冬季地源熱泵供暖原理圖。空氣源 水源 土壤源1.9系統類型1.水平式地源熱泵水平式地源熱泵通過水平埋置于地表面24M以下的閉合換熱系統，它與土壤進行冷熱交換。此種系統適合于制冷供暖面積較小的建筑物，如別墅和小型單體樓。該系統初投資和施工難度相對較小，但占地面積較大。2.垂直

23、式地源熱泵通過垂直鉆孔將閉合換熱系統埋置在50M400M深的巖土體與土壤進行冷熱交換。此種系統適合于制冷供暖面積較大的建筑物，四周有肯定的空地，如別墅和寫字樓等。該系統初投資較高，施工難度相對較大，但占地面積較小。3.地表水式地源熱泵地源熱泵機組通過布置在水底的閉合換熱系統與江河、湖泊、海水等進行冷熱交換。此種系統適合于中小制冷供暖面積，接近水邊的建筑物。它利用池水或湖水下穩定的溫度和顯著的散熱性，不需鉆井挖溝，初投資最小。但需要建筑物四周有較深、較大的河流或水域。4.地下水式地源熱泵地源熱泵機組通過機組內閉式循環系統經過換熱器與由水泵抽取的深層地下水進行冷熱交換。地下水排回或通過加壓式泵注入

24、地下水層中。此系統適合建筑面積大，四周空地面積有限的大型單體建筑和小型建筑群落。1.10應用方式地源熱泵的應用方式從應用的建筑物對象可分為家用和商用兩大類，從輸送冷熱量方式可分為集中系統、分散系統和混合系統。家用系統用戶使用自己的熱泵、地源和水路或風管輸送系統進行冷熱供應，多用于小型住宅，別墅等戶式空調。集中系統熱泵布置在機房內，冷熱量集中通過風道或水路安排系統送到各房間。分散系統用中心水泵，接受水環路方式將水送到各用戶作為冷熱源，用戶單獨使用自己的熱泵機組調整空氣。一般用于辦公樓、學校、商用建筑等，此系統可將用戶使用的冷熱量完全反應在用電上，便于計量，適用于獨立熱計量要求。混合系統將地源和冷

25、卻塔或加熱鍋爐聯合使用作為冷熱源的系統，混合系統與分散系統格外類似，只是冷熱源系統增加了冷卻塔或鍋爐。1.11制冷原理在制冷狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽-液轉化的循環。通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所攜帶的熱量吸取至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝，由水路循環將冷媒所攜帶的熱量吸取，最終由水路循環轉移至地下水或土壤里。在室內熱量不斷轉移至地下的過程中，通過冷媒-空氣熱交換器，以13以下的冷風的形式為房供冷。1.12制熱原理在制熱狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流淌方向換向。由地下的水路循環吸取地下水

26、或土壤里的熱量，通過冷媒/水熱交換器內冷媒的蒸發，將水路循環中的熱量吸取至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的冷凝，由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸取。地源熱泵將地下的熱量不斷轉移至室內的過程中，以35以上熱風的形式向室內供暖。1.13存在問題目前地源熱泵的技術存在的最大不足是“土壤熱不平衡”的問題。南方地區以供冷為主，常年向地下注入熱量；而北方地區冬季供暖需求大，從土壤中大量吸熱，長年運行后將導致土壤溫度失衡，影響四周生態。夏熱冬冷地區的夏季供冷量往往大于冬季供熱量，多出的熱量可通過冷卻塔散去，也可通過余熱回收系統，用于供應生活熱水，從肯定程度上緩解土壤熱不平衡的問題。其次

27、，地源熱泵應用會受到不同地區、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同；接受地下水的利用方式，會受到當地地下水資源的制約；打井埋管受場地限制比較大，必需有足夠的面積用于打井和埋管；設計及運行中對全年冷熱平衡有較大要求，要做到夏季往地下排放的熱量與冬季從地下取用的熱量大體平衡。2土壤源熱泵系統設計的主要步驟2.1建筑物冷熱負荷及冬夏季地下換熱量計算 建筑物冷熱負荷計算與常規空調系統冷熱負荷計算方法相同，可參考有關空調系統設計手冊，在此不再贅述。 冬夏季地下換熱量分別是指夏季向土壤排放的熱量和冬季從土壤吸取的熱量?？梢杂上率龉?計算： 一般地，水源熱

28、泵機組的產品樣本中都給出不同進出水溫度下的制冷量、制熱量以及制冷系數、供熱系數，計算時應從樣本中選用設計工況下的 COP1、COP2 。若樣本中無所需的設計工況，可以接受插值法計算。 2.2地下管道設計 這部分是土壤源熱泵系統設計的核心內容，主要包括地下熱交換器形式及管材選擇，管徑、管長及豎井數目、間距確定，管道阻力計算及水泵選型等。（在下文將具體敘述）2.21 選擇管材 一般來講，一旦將換熱器埋入地下后，基本不行能進行修理或更換，這就要求保證埋入地下管材的化學性質穩定并且耐腐蝕。常規空調系統中使用的金屬管材在這方面存在嚴峻不足，且需要埋入地下的管道的數量較多，應

29、當優先考慮使用價格較低的管材。所以，土壤源熱泵系統中一般接受塑料管材。目前最常用的是聚乙烯（PE）和聚丁烯（PB）管材，它們可以彎曲或熱熔形成更堅固的外形，可以保證使用50年以上；而PVC管材由于不易彎曲，接頭處耐壓力量差，簡潔導致泄漏，因此，不推舉用于地下埋管系統。2.22確定管徑 在實際工程中確定管徑必需滿足兩個要求2：（1）管道要大到足夠保持最小輸送功率；（2）管道要小到足夠使管道內保持紊流以保證流體與管道內壁之間的傳熱。明顯，上述兩個要求相互沖突，需要綜合考慮。一般并聯環路用小管徑，集管用大管徑，地下熱交換器埋管常用管徑有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm，管內流速把握在

30、1.22m/s以下，對更大管徑的管道，管內流速把握在2.44m/s以下或一般把各管段壓力損失把握在4mHO/100m當量長度以下1。2.23 確定豎井埋管管長 地下熱交換器長度的確定除了已確定的系統布置和管材外，還需要有當地的土壤技術資料，如地下溫度、傳熱系數等。文獻2介紹了一種計算方法共分9個步驟， 很繁瑣，并且部分數據不易獲得。在實際工程中，可以利用管材“換熱力量”來計算管長。換熱力量即單位垂直埋管深度或單位管長的換熱量，一般垂直埋管為70110W/m(井深)，或3555W/m(管長)，水平埋管為2040W/m（管長）左右3。 設計時可取換熱力量的下限值，即3

31、5W/m（管長），具體計算公式如下：2.24 確定豎井數目及間距 國外，豎井深度多數接受50100m2，設計者可以在此范圍內選擇一個豎井深度H，代入下式計算豎井數目: 然后對計算結果進行圓整，若計算結果偏大，可以增加豎井深度，但不能太深，否則鉆孔和安裝成本大大增加。 關于豎井間距有資料指出：U型管豎井的水平間距一般為4.5m3，也有實例中提到DN25的U型管，其豎井水平間距為6m，而DN20的U型管，其豎井水平間距為3m4。若接受串聯連接方式，可接受三角形布置（詳見2）來節省占地面積。2.25 計算管道壓力損失 在同程系統中，選擇壓力損失最大的熱泵機組所在環路作為最不利環路

32、進行阻力計算?？山邮墚斄块L度法，將局部阻力件轉換成當量長度，和管道實際長度相加得到各不同管徑管段的總當量長度，再乘以不同流量、不同管徑管段每100m管道的壓降，將全部管段壓降相加，得出總阻力。2.26 水泵選型 依據上述計算最不利環路所得的管道壓力損失，再加上熱泵機組、平衡閥和其他設備元件的壓力損失，確定水泵的揚程，需考慮肯定的平安裕量。依據系統總流量和水泵揚程，選擇滿足要求的水泵型號及臺數。2.27校核管材承壓力量 管路最大壓力應小于管材的承壓力量。若不計豎井灌漿引起的靜壓抵消，管路所需承受的最大壓力等于大氣壓力、重力作用靜壓和水泵揚程一半的總和1，即：3 其它3.1&#

33、160;與常規空調系統類似，需在高于閉式循環系統最高點處（一般為1m）設計膨脹水箱或膨脹罐，放氣閥等附件。 3.2 在某些商用或公用建筑物的地源熱泵系統中，系統的供冷量遠大于供熱量，導致地下熱交換器格外浩大，價格昂貴，為節省投資或受可用地面積限制，地下埋管可以依據設計供熱工況下最大吸熱量來設計，同時增加幫助換熱裝置（如冷卻塔板式換熱器，板式換熱器主要是使建筑物內環路可以獨立于冷卻塔運行）擔當供冷工況下超過地下埋管換熱力量的那部分散熱量。該方法可以降低安裝費用，保證地源熱泵系統具有更大的市場前景，尤其適用于改造工程1。4 設計舉例4.1 設計參數 上海電機學院臨港校

34、區圖書館（空調面積23700平方米）4.1.1 室外設計參數夏季室外干球溫度tw34， 濕球溫度ts28.2冬季室外干球溫度tw-4， 相對濕度754.1.2 室內設計參數夏季室內溫度tn27， 相對濕度n55冬季室內溫度tn20， 相對濕度n454.2 計算空調負荷及選擇主要設備臨港校區參數 上海電機學院臨港校區規劃容納10000名同學，依據"一次規劃、分期建設"的原則進行實施?？傆玫孛娣e616075平方米，一期工程用地331330平方米;規劃總建筑面積260000平方米，一期工程150000平方米。一

35、期工程建筑單體包括:圖書館23700平方米，公共教學樓17000平方米，文理大樓5000平方米，同學事務中心5500平方米，工業中心14500平方米，語言教學中心3000平方米，物理試驗教學中心3000平方米，同學公寓65000平方米，爭辯生公寓5000平方米，第一食堂5000平方米，第三食堂3000平方米。 以圖書館為例：空調安裝面積=23700平方米 參考常規空調建筑物冷熱負荷的計算方法，計算得到各房間冷熱負荷并選擇風機盤管型號；考慮房間共用系數（取0.8），得到建筑物夏季設計總冷負荷為2400.54kW，冬季設計總熱符負荷為1600.38kW，選擇WPWD072型水源熱泵機組200臺，本設計舉例工況下的 COP13.3，COP2 3.7。4.3 計算地下負荷 依據公式（1）、（2）計算得所以Q1=3198KW Q2=1195KW取夏季向土壤排放的熱量Q1 進行設計計算。 4.4 確定管材及埋管管徑選用聚乙烯管材PE63（SDR11