地源热泵空调工程设计讲义3教学文稿.ppt

南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD第八章 热泵系统张建忠南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD热泵系统类型 空气源热泵系统 地下水地源热泵系统 地表水地源热泵系统 地埋管地源热泵系统 污水源热泵系统 海水源热泵系统 南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD一、空气源热泵系统 一般规定 1. 空气源热泵机组的选择应根据不同气候区，按下列原则确定： 1) 适用于夏热冬冷地区的中、小型公共建筑； 2) 夏热冬暖地区采用时，应根据热负荷选型，不足冷量可由性能系数（COP）较高的水冷却冷水机组提供； 3) 在寒冷地区，当冬季运行性能系数低于1.8或具有集中热源、气源时不宜采用注：冬季运行性能系数指冬季室外空气调节计算温度时的机组供热量（W）与机组输入功率（W）之比南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD一、空气源热泵系统 设计原则及要点 1. 空气源热泵机组，应优先选用性能系数（COP）高的机组。

在额定制冷工况和规定条件下，性能系数（COP）不应低于表1的规定 2. 热泵机组的单台容量及台数的选择，应能适应空气调节负荷全年变化规律，满足季节及部分负荷要求当空气调节负荷大于528 kW时不宜少于2台 表1 冷水（热泵）机组制冷性能系数 类 型额定制冷量性能系数（kW）（W/ W）活塞式/涡旋式502.4502.6螺杆式502.6502.8南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD一、空气源热泵系统设计原则及要点3. 空气源热泵机组的选型，应符合下列要求：1) 机组名义工况制冷、制热性能系数应高于国家现行标准；2) 具有先进可靠的融霜控制，融霜所需时间总和不应超过运行周期时间的20；3) 在冬季寒冷、潮湿的地区，需连续运行或对室内温度稳定性有要求的空气调节系统，应按当地平衡点温度确定辅助加热装置的容量；4) 对于夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区，可采用复合式冷却的热泵机组；5) 对于有同时供冷、供热要求场合，可选用热回收式热泵机组注：复合式冷却热泵机组设有风冷冷凝器和水冷却冷凝器，夏季一般使用水冷却冷凝器，冬季时则切换至风冷冷凝器。

南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD一、空气源热泵系统 设计原则及要点4. 空气源热泵机组冬季的制热量，应根据室外空气调节计算温度修正系数和融霜修正系数，按下式进行修正：Q=qK1K2 式中 Q机组制热量（kW）； q产品样本中的瞬时制热量（标准工况：室外空气干球 温度7、湿 球温度6）（kW）； K1使用地区室外空气调节计算干球温度的修正系数， 按产品样本选取； K2机组融霜修正系数，每小时融霜一次取0.9，两次取 0.8注：每小时融霜次数可按所选机组融霜控制方式、冬季室外计算温度、湿度选取，或向生产厂家咨询南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD一、空气源热泵系统 设计原则及要点5. 采用热回收式热泵机组时应注意以下事项：1) 热回收器热水供水温度一般为4560；2) 当热水使用与热回收非同时运行，或热回收能力小于小时最大耗热水量时，应设置热水储水箱；3) 当热回收直接提供生活热水时，热回收器的所有连接水管应采用不锈钢管或铜管。

6. 寒冷地区采用空气源热泵机组应注意以下事项：1) 室外计算温度低于10的地区，应采用低温空气源热泵机组；2) 室外温度低于空气源热泵平衡点温度（即空气源热泵供热量等于建筑耗热量时的室外计算温度）时，应设置辅助热源使用辅助热源后，应注意防止冷凝温度和蒸发温度超出机组的使用范围；3) 在有集中供热的地区，不宜采用；4) 在有集中供热的地区，过渡季节需要供热时可采用；5) 非连续运行时，空调水系统应考虑防冻措施 南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD一、空气源热泵系统设计原则及要点7. 空气源热泵的最低室外温度使用范围分别为7、10、15，适用不同地区的要求8. 空气源热泵机组应设有融霜自动控制，宜采用模糊控制除霜方法9. 空调水泵台数应按热泵机组台数一对一设置，台数三台以上时可不设备用泵10. 热泵机组设置位置应通风良好，避免气流短路及建筑物高温高湿排气南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD一、空气源热泵系统 设计原则及要点11. 热泵机组布置应注意以下事项：1) 为防止空气回流及机组运行不佳，热泵机组各个侧面与墙面的净距如下：机组进风面距墙大于1.5m，机组控制柜面距墙大于1.2m，机组顶部净空大于15m；2) 两台机组进风面间距一般不小于3.0m；3) 机组周围墙面只允许一面墙面高度高于机组高度；4) 热泵机组基础高度一般应大于300mm，布置在可能有积雪的地方时，基础高度需加高。

南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统-定义地源热泵空调系统地源热泵空调系统 以岩土体、 地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组 、地热能交换系统、 建筑物内系统组成的供热空调系统.它包括了使用土壤源、地下水和地表水作为冷热源它包括了使用土壤源、地下水和地表水作为冷热源的系统的系统南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统-定义地下耦合热泵系统地下耦合热泵系统（ground-coupled heat pump systems,GCHPsground-coupled heat pump systems,GCHPs）地下热交换器地源热泵地下热交换器地源热泵（ground heat exchangerground heat exchanger）地下水源热泵系统地下水源热泵系统（ground water heat pumps, GWHPsground water heat pumps, GWHPs）地表水热泵系统地表水热泵系统（surface-water heat pumps, GHPssurface-water heat pumps, GHPs）地源热泵还被称为地源热泵还被称为：地热热泵地热热泵(geothermal heat pumps,GHPs)(geothermal heat pumps,GHPs)地能系统地能系统(earth energy systems)(earth energy systems)地源系统地源系统(ground-source systems, GS)(ground-source systems, GS)19971997ASHRAEASHRAE地源热泵地源热泵(GSHP)(GSHP)南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统-分类地源热泵空调系统分类地源热泵空调系统分类: :土壤热交换器地源热泵土壤热交换器地源热泵地下水地源热泵系统地下水地源热泵系统地表水地源热泵系统地表水地源热泵系统南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统-分类土壤热交换器地源热泵南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统-分类地下水源热泵南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统-分类地表水源热泵南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统-分类地下水源热泵南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统-组成热泵机组室外地能换热系统空调末端室外地能换热系统水循环热泵机组水或空气循环空调末端南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD二、地源热泵空调系统原理南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD三、地下水地源热泵系统一般规定1. 在进行地下水地源热泵系统方案设计前，应咨询、了解当地政策法规是否允许开采地下水。

采用地下水地源热泵系统时应保证不破坏、不污染地下水资源2. 在政策许可的条件下应进行工程场地状况调查，在确定有可利用的地下水资源时，应对工程场地进行水文地质勘察和水文地质试验3. 应根据地下水换热系统的设计方案进行地下水地源热泵系统可行性及技术经济比较，确定是否采用地下水地源热泵系统采用地下水地源热泵系统时，应向当地水资源行政管理部门提出申请，取得取水许可4. 地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设计地下水被利用后，应采取可靠的回灌措施，将利用后的地下水全部回灌到同一含水层，并不得对地下水资源造成浪费及污染5. 地下水供水管和回灌管均不得与市政管网相连 南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD三、地下水地源热泵系统 设计原则 1. 在水温适宜、水量充足稳定、水质较好、开采方便且不会造成地质灾害及当地政策法规允许的条件下，空调系统的冷热源可优先选用地下水地源热泵系统2. 热源井的设计单位应具有水文地质勘察资质，热源井的设计应符合现行国家标准供水管井技术规范（GB50296-99）的规定。

3. 当地下水换热系统的勘察结果符合地下水地源热泵系统要求时，应将勘探孔完善成热源井4. 为确保地下水地源热泵系统长期稳定运行，地下水的持续出水量应满足地下水地源热泵系统最大放热量或吸热量的要求抽水管和回灌管上应设置计量装置，并且对地下水的抽水量、回灌量及其水质应定期进行检测5. 地下水地源热泵机组的选择应根据建筑物使用要求、装机容量、运行工况、负荷变化规律及部分负荷运行的调节要求等因素综合确定6. 地下水地源热泵机组性能应符合现行国家标准水源热泵机组（GB/T19409-2003）的相关规定，且应满足地下水地源热泵系统运行参数的要求南京市建筑设计研究院有限责任公司NANJING ARCH。