地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算

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1、第三章地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算一說到設(shè)計(jì)，人們往往想到的是工程技術(shù)人員的計(jì)算和繪圖，當(dāng)然這些都屬于設(shè)計(jì)領(lǐng)域里的工作，而尋找解決問題的途徑，也是設(shè)計(jì)任務(wù)之一。設(shè)計(jì)本身包括尋找解決問題的途徑，所以它不限于事先構(gòu)思，更不排斥實(shí)踐，而應(yīng)是思維活動(dòng)與實(shí)踐活動(dòng)的統(tǒng)一?？照{(diào)設(shè)計(jì)的任務(wù)及目的，就是把現(xiàn)有能效高的設(shè)備組織好、使用好、充分發(fā)揮它們的作用?，F(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)的不斷發(fā)展使建筑物內(nèi)的設(shè)施日益增多和復(fù)雜，這對(duì)改善人們的生活和工作環(huán)境有著積極作用，但同時(shí)也帶來了由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程施工和運(yùn)行管理不當(dāng)而造成對(duì)自然環(huán)境和人體健康有害的因素。所以反過來

2、力求解決這些問題就成為一種主要的推動(dòng)力，促使空調(diào)技術(shù)更進(jìn)一步向前發(fā)展。目前，建筑節(jié)能的重要性越來越引起人們的關(guān)注。從建筑設(shè)計(jì)方面來看，提高隔熱保溫性能，采用合理的朝向，增設(shè)必要的遮陽等可以減少空調(diào)負(fù)荷，降低能耗。對(duì)于確定的空調(diào)負(fù)荷，提高設(shè)備的效率和優(yōu)化運(yùn)行過程提供相應(yīng)的硬件軟件，都成為降低能耗的關(guān)健?？照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般采用工況設(shè)計(jì)法，是以夏季和冬季室外空氣設(shè)計(jì)參數(shù)為依據(jù)的典型工況進(jìn)行計(jì)算，并且是按最不利情況考慮，按照設(shè)備的額定工況選擇指標(biāo)。所以，設(shè)備選型較大?？照{(diào)設(shè)備經(jīng)常處于部分負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，必須要求設(shè)備在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也

3、能高效率運(yùn)行。避免負(fù)荷變化了，而設(shè)備不能作相應(yīng)調(diào)節(jié)，出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象；或設(shè)備也能調(diào)節(jié)負(fù)荷，但調(diào)節(jié)性能差，耗能指標(biāo)落后。因此，設(shè)計(jì)的任務(wù)就是要用先進(jìn)的自控技術(shù)將空調(diào)全工況下的性能調(diào)整到最佳程度，這就是所謂的過程設(shè)計(jì)方法。一、中央空調(diào)設(shè)計(jì)主要參考以下的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)1、通用設(shè)計(jì)規(guī)范1)．《采曖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003（2003年版））；2)．《采暖通風(fēng)及至氣調(diào)節(jié)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ114－88）3)．《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ116－87）4)．《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ0045－95）5)．

4、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）2．專用設(shè)計(jì)規(guī)范：1)．《宿舍建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ36-87）2)．《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096-99）3)．《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JG67－89）4)．〈旅館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范〉（JGJ67-89）5)．《旅游旅館建筑熱土與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-93）6)．《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ142－2004）7)．《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)范》（GB50366－2005）8)．其它專用設(shè)計(jì)規(guī)范3．專用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集：1)．《暖通空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)圖集》2)．

5、《暖通空調(diào)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》（上、下冊(cè)）3)、其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)二、空調(diào)冷、熱負(fù)荷計(jì)算空調(diào)負(fù)荷是指為保持室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)條件，單位時(shí)間內(nèi)室內(nèi)空氣輸入或排出的熱量，前者稱為熱負(fù)荷，后者稱為冷負(fù)荷。熱負(fù)荷、冷負(fù)荷與濕負(fù)荷的計(jì)算以室外氣象參數(shù)和室內(nèi)要求保持的空氣參數(shù)為依據(jù)。冷熱負(fù)荷的計(jì)算是空調(diào)工程設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的計(jì)算工作，負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確性直接影響到建筑的能耗，工程的投資費(fèi)用和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用及使用效果。在設(shè)計(jì)時(shí)，一定堅(jiān)持對(duì)建筑物作負(fù)荷分析計(jì)算，只有認(rèn)真的負(fù)荷分析計(jì)算，才有熱泵機(jī)組合理的選型和正確土壤換器的設(shè)計(jì)。建筑冷熱負(fù)荷的分析計(jì)算依據(jù)：建筑物

6、類型、地理位置、環(huán)境條件、外圍結(jié)構(gòu)、建筑物功能、人員狀況、新風(fēng)量等。可采用能耗分析軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)貎?yōu)化分析，減少不必要的負(fù)荷浪費(fèi)。設(shè)計(jì)院通常采用負(fù)荷逐時(shí)計(jì)算法，專業(yè)公司通常采用經(jīng)驗(yàn)估算。1、室外空氣參數(shù)的確定：室外的計(jì)算參數(shù)取值的大小，將會(huì)直接影響室內(nèi)空氣狀態(tài)和空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用。除有特殊要外，一律按規(guī)范中的規(guī)定。2、室內(nèi)空氣參數(shù)的確定室內(nèi)計(jì)算參數(shù)的確定，除了考慮所提出的一定必要外，空調(diào)房間的負(fù)荷要考慮下列因素：照明和設(shè)備散熱量、人體散熱量和散濕量、新風(fēng)的熱量和濕量。還應(yīng)根據(jù)室外氣溫、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能要求進(jìn)行綜合考慮各種建筑物室內(nèi)空氣

7、計(jì)算參數(shù)按國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）的具體規(guī)定。3、冷、熱負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、外窗太陽輻射、人體散熱、照明散熱、室內(nèi)物品的散熱、空氣的滲入帶來的熱量等形成的冷負(fù)荷。冷負(fù)荷的計(jì)算1）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱引起的冷負(fù)荷：其中：F——外墻、屋頂?shù)挠?jì)算面積m2，K——外墻、屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)W/m2.k，查表——外墻、屋頂?shù)睦湄?fù)荷溫度的逐時(shí)值℃，查表。2）、玻璃窗的冷負(fù)荷，ａ.傳熱引起的冷負(fù)荷：其中：Ｆ——窗口面積m2，Ｋ——玻璃窗的傳熱系數(shù)W/m2.k，查表tn——室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度℃，tt——

8、玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時(shí)值℃，查表。ｂ.玻璃窗日射引起的冷負(fù)荷其中：——玻璃窗對(duì)太陽輻射直射的吸收率，——玻璃窗對(duì)太陽輻射散射的吸收率，——直射太陽輻射強(qiáng)度W/m2，——散射太陽輻射強(qiáng)度W/m2，——玻璃吸收太陽輻射熱傳向室內(nèi)的比率，一般取0.3193）電熱設(shè)備發(fā)熱引起的冷負(fù)荷4）室內(nèi)濕源