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1、 . . 复地朗香别墅项目地源热泵空调、地板采暖、新风系统、吸尘系统与生活热水系统方案说明沃特奇勒暖通工程 / 前言一、项目概况此别墅项目是一幢豪华别墅，空调使用面积150平方米，共2层。通过对别墅平面图进行仔细地研究，统计出该别墅空调与采暖工作有效区域可以分为10个房间或区域。我们希望通过对该别墅的设计，能够为用户提供舒适、便捷的居住环境。二、方案的先进性别墅项目选用地源热泵空调形式，虽然初投资比VRV系统稍高，但运行费用大幅降低，节能效果显著。地源热泵空调系统提高了别墅的档次，更重要的是利于国家、利于用户。在本方案中，我们针对该住宅别墅系统建设将包括以下容：一、地源热泵中央空调系统二、地板
2、辐射采暖系统三、新风系统四、吸尘系统五、生活热水系统本项目中央空调系统的设计总体规划思路是：z在满足使用效果的前提下，并考虑减少初投资，避免设计浪费；z空调系统采用地源热泵形式，其优点在于使用土壤源取放热量（本方案中采用），效果稳定；运行成本低，相对于其它传统空调形式可在短期收回初投资；室外无外机，不与大气环境发生交换，无污染；机组运行噪音小，安静；机组使用寿命长，与建筑同寿命；z系统设计考虑到了新风的应用；新风系统采用全热回收机组，在保证新风量充足的情况下，回收新风引入过程中排风带走的冷热量，达到节能舒适的效果；z室机采用风机盘管的形式，这是一种技术成熟、稳定的系统形式；z在冬季，系统供暖采
3、用地板辐射采暖的形式，其优点在于使用辐射形式采暖比采用对流形式给人的舒适感更好；地板采暖的供暖温度比空调形式低2，节能效果明显。地暖热源与空调系统共用主机，在不同季节使用不同的系统；z采用生活热水系统，使用方便快捷；z空调系统、地板采暖系统、生活热水系统共用主机，避免了地暖系统与生活热水系统另外增设其它设备，如锅炉，减少的系统投资，节约成本，同时节能效果明显；z系统采用大型液晶温控面板，集中控制和分区控制相结合，控制方式简单易操作。在实现以上前提下，中央空调系统的配置与设计应达到性能与价格的优化目标，确保本工程成为技术先进、可靠实用、经济合理、具有国领先水平的项目。.第一章地源热泵中央空调系统
4、1、设计总体要求整个别墅项目的中央空调系统项目建设的目的是为了满足高档业主在其间生活、工作、享受的环境需求。在这样的一个高级的生活条件下，其部的中央空调系统也应具备相应档次的特点，在以上前提下，中央空调系统的配置与设计应达到性能与价格的优化目标，确保本工程成为技术成熟、可靠实用、节能省电、具有国际国领先水平中央空调项目。2、设计依据z采暖通风与空气调节设计规GB50091-2003z地源热泵系统工程技术规GB50366-2005z通风与空调工程施工与验收规GB50243-2002z通风空调工程质量检验评定标准（GBJ304-88）z地面辐射供暖技术规（JGJ142-2004）z地源热泵工程技术
5、指南z甲方提供的建筑平面图3、室外气象设计参数1 工程建设地点：，北纬3200，东经11848，海拔8.9米，年平均温度15.4。2 室外空气计算参数：干球温度湿球温度夏季空调：35.2夏季空调：28.3夏季通风：32夏季通风：25冬季空调：6室外平均风速：夏季 2.3m冬季2.5m最冷月平均室外计算相对湿度71最热月14时平均室外计算相对湿度81.夏季通风室外计算相对湿度624、设计思路鉴于该别墅的高档性与在节能方面的要求，我们认为节能环保的地源热泵空调系统是该别墅空调系统的最正确选择。主要设备包括地源热泵空调主机、室外地埋管换热器、室末端风机盘管设备。考虑到用户舒适、便捷的使用要求，加入地
6、板辐射采暖系统、全热回收新风系统、生活热水系统。5、地源热泵中央空调系统相关知识.地源热泵（ground-sourceheatpump,GSHP）是一个广义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的热泵系统，即地下耦合热泵系统（ground-coupledheat pimp system）,地源热泵系统由于采用的是可再生的热地能，因此被称之为一项以节能和环保为特征的21世纪的技术。这项起源于1912 年的技术，最近10年的欧美工业发达国家取得了迅速的发展，已成为一项成熟的应用技术。地源热泵系统是利用地球表面土壤和浅层水源如江、河、湖、海与地下水吸收的太阳能和地热能而形成的低位热能
7、，通过少量的高位电能输入，经过逆向热力循环，将其提升为高品位热能的一种热力系统。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器而且是一个巨大的动态热能平衡系统，地表土壤和水体自然地保持能量的接收和发散的相对均衡，地源热泵系统的工作原理就是在夏季将建筑物的热量转移到土壤或水源中，而冬季通过逆向热力循环，从土壤或水源中提取热量。土壤或水源的温度一年四季相对稳定，其波动的围远远小于空气温度，特别是地表下一定深度土壤和地下水温度能保持常年稳定，是很好的空调冷源和热泵热源。地源热泵中央空调是一种将热量排入地表层或从地表层吸收热量的中央空调，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统。它的原理是在高
8、位能的拖动下，将热量从低位热源流向高位热源.的技术。它可以把不能直接利用的低品位热能(如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等)转化为可利用的高位能，从而达到节约部分高位能(煤、石油、天然气、电能等)的目的。地源热泵中央空调系统通过吸收（包括土壤、井水、湖泊等）的冷热量，冬季从吸收热量，夏季从吸收冷量，再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能。该系统和常规的空调系统相比大约节能50%，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统，可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。地源热泵的概念最早出现在1912年瑞士的一份专利文献中。开放式地下水热泵系统在20
9、世纪30年代被成功应用。20世纪50年代欧洲和美国掀起了研究地源热泵（GSHP）的第一次高潮，美国爱迪生电子学院最早研究闭式环路热泵系统，印地安纳洲的印地安纳波利斯是最早安装闭式环路地源热泵系统的。直到20世纪70年代，世界石油危机使得人们关注节能、高效用能，地源热泵的研究进入了又一次高潮，这时瑞典的研究人员开始将塑料管应用在闭式环路地源热泵系统上，地源热泵的推广应用迅速展开。经过近50年的发展地源热泵技术在北美和欧洲已非常成熟，是一种被广泛采用的热泵空调系统。针对地源热泵机组、地热换热器，系统设计和安装有一整套标准、规、计算方法和施工工艺。在美国地源热泵系统占整个空调系统的20%，是美国政府
10、极力推广的节能环保技术。到1997年底，美国有超过3万台GSHP系统在家庭、学校和商业建筑中应用，每年约提供8000 11 000GWh的终端能量，另据地源热泵协会统计，美国有600多所学校安装有GSHP。目前美国地源热泵的销售数量以每年20%的速度递增，2000年全美销售数量达40万台。在实际工程应用中，北美对地源热泵应用偏重于全年冷热联供，采用闭式水环热泵系统（WLHP）；欧洲国家偏重于冬季供暖，往往采用热泵站方式集中供热供冷。我国气候条件与美国比较相似，所以北美的方式对我国更具借鉴意义。在我国，地源热泵的研究起始于20世纪80年代，最近5年该项技术成了国建筑节能与暖通界热门的研究课题，也
11、开始应用于工程实践，与此相关的热泵产品应运而生，掀起了一股 地热空调的热潮。在研究领域，过去几年里国许多大学先后建立了地源热泵实验台，进行了地下埋管换热器与地面热泵设备联合运行的实验。实验研究的重点均放在土壤热泵的地下埋管换热器上，主要研究：单位管长的放热量和吸热量确定；系统的COP和EER确定；换热器合理管间距的确定；土壤热物性参数的确定等。理论研究主要集中在埋地换热器的传热模型与管间距和初始温度的研究。在工程应用方面，1996年至2000年间在、等地建成了地源热泵工程，发展速度很快，地源热泵技术正被越来越多的人们所了解。能源与环保是人类生存和发展的两大主题，是全球关注的问题。节约能源、保护
12、环境是基本国策，是实现可持续发展战略的重要组成部分，建设节约型社会已经是全社会的共识。随着经济的飞速发展，空调已经成为人类获取舒适健康空间的重要选择，同时，空调系统的普与所带来的能耗总是也日益突出，传统的空调供热、制冷方式因产生大量环境污染和能源的浪费正面临着严峻的挑战。生态环境的恶化、资源的衰竭，迫使人家去寻找一种绿色能源的空调供热、制冷方式。随着我国建筑行业的持续发展，减少建筑物采暖造成的大气污染，降低空调系统的能耗，大力推广使用包括可再生能源的清洁能源，是21世纪我们追求的目标。众所周知：空调系统的热泵效率与建筑物室和室外环境的温差有关，温差越小，热泵的效率越高。有研究表明，从热泵机组冬
13、季运行中除霜的角度来看，空气源热泵的使用不但与室外温度有关，而且与室外大气的相对湿度有密切关系，这大大限制了它的使用围。采用地源热泵系统，由于土壤的温度比室外空气温度更接近室的温度，因此地源热泵空调系统可以比空气源热泵空调系统具有更高的效率和更好的可靠性。此外，因为相同体积流量水的热容是空气的3500倍，水与制冷剂的换热效果远好于空气与制冷剂的对流换热，因此地源热泵的换热盘管要比空气源热泵小得多且地源热泵系统的构件较少使其运行费用可以降低。总的来说，地源热泵中央空调比传统中央空调相比较有以下几点优势：高效节能，运行费用低。与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或7090
14、%的燃料.能转化为热量供用户使用，而地源热泵提供给用户的热量中，70%的能量来源于土壤，30%的能量来自电能，因此，它要比电锅炉加热节省二分之一以上的电能，比燃料锅炉节省三分之二以上的能量；由于地源热泵的热（冷）源温度较为稳定，一般为1025（如地区约为15、地区约为18），故无论是制热还是制冷，与传统风冷空调（家用分体式和中央式）相比，其能源效率要高出40-50%左右，而且，系统自动化程度高，可进行远程监控，使能源利用和室环境舒适度的协调达到最优，从而在以人为本的前提下更有效地节省能源。利用可再生能源，环保效益好。地源热泵空调系统所利用的地热资源是地表浅层中蕴藏的低温位热能，地表浅层通常小于400米深，随着季节的变化而收集了47%的太阳能，这种地能超过人类日常利用能量的500倍，是一种不受地域限制的取之不尽的可再生能源。地源热泵系统在供暖和制冷时，无燃烧、无排烟、无废弃物，不用远距离输送热量，也无任何气体排放到大气中，环境
