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同方人工环境有限公司目录一、地缘系统简介二、空调负荷计算三、中央空调风系统四、地埋管基础知识五、地源热泵保养规程一、地缘系统简介地源热泵概念•地源热泵技术：是利用地球表面浅层水源（地下水、河流和湖泊）中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵技术，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。•地源热泵系统：是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。地源热泵地下埋管形式•水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式[1]，由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场，换热效率好于单层，而且占地面积较少，因此应用多层管的较多。近年来国外又新开发了两种水平埋管形式，一种是扁平曲线状管，另一种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短，而可埋设的管子长度增加。管路的埋设视岩土情况，可采取挖沟或大面积开挖方法。按文献[1]介绍，单层管最佳深度0.8～1.0m，双层管1.2～1.9m，但无论任何情况均应埋在当地冰冻线以下。由于水平管埋深较浅，其埋管换热器性能不如垂直埋管，而且施工时，占用场地大，在实际使用中，往往是单层与多层互相搭配；螺旋管优于直管，但不易施工。由于浅埋水平管受地面温度影响大，地下岩土冬夏热平衡好，因此适用于单季使用的情况（如欧洲只用于冬季供暖和生活热水供应），对冬夏冷暖联供系统使用者很少。水平埋管地源热泵地下埋管形式•根据埋管形式的不同，一般有单U形管，双U形管，小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管，立式柱状管、蜘蛛状管、套管式管等形式；按埋设深度不同分为浅埋（≤30m）、中埋（31～80m）和深埋（80m）。•国内目前主要采用的地埋形式为单U形管，双U形管。垂直埋管地源热泵系统形式水平埋管系统地源热泵系统形式竖直埋管系统地源热泵系统形式地源热泵特点•1、属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。•2、属经济有效的节能技术地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。•3、环境效益显著地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25％的充灌量；属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。•4、一机多用，应用范围广地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。此外，机组使用寿命长，均在15年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。地埋管热泵系统•节能最显著的地源热泵系统在夏天，把热量排到土壤中在冬天，从土壤中吸取热量土壤中埋有HDPE管夏天通过HDPE管将室内的热量传给土壤，地源热泵机组提供冷水给室内供冷冬天通过HDPE管将土壤的热量传给室内，地源热泵机组提供热水给室内供热空调运行的近乎零的污染、零的排放土壤中埋有HDPE管夏天通过HDPE管将室内的热量传给土壤，地源热泵机组提供冷水给室内供冷冬天通过HDPE管将土壤的热量传给室内，地源热泵机组提供热水给室内供热空调运行近乎零的污染、零的排放OnePairTwoPairSeries/ParallelOnePairAvgDepthAvgDepthAvgDepthWhenLoopsareshallowerthanonetonperloop二、负荷计算及设备选型序号房间名称冷负荷指标(W/m2)1旅馆80～902办公室85～1003图书馆35～404医院80～905商店105～1256体育馆200～3507计算机房190～3808数据处理320～4009剧院120～160空调负荷估算指标摘自《暖通空调.动力》在没有掌握具体空调房间的面积、性质、使用对象等情况下，仅知道整个建筑的面积，可通过建筑面积来估算确定空调负荷。按建筑面积估算注：1.上述指标为总建筑面积的冷负荷指标,建筑物总面积小于5000m2时,取上限值.大于10000m2时,取下限值.2.按照上述指标确定的冷负荷,即是制冷机容量,不必再加系数.3.博物馆可参考图书馆,展览馆可参考商店.其他建筑物可参考类似的建筑.4.由于地区差异较大,上述指标以北京地区为准.南方地区可按上限采取.5.全年用空气调节系统冬季负荷可按下述方法估算:北京地区为夏季冷负荷的1.1～1.2倍,广州地区为夏季冷负荷的1/3～1/4.空调负荷估算指标在需要进行工程方案的初步设计及报价时,可通过下表对空调负荷进行估算，以下常用单位面积空调负荷估算指标。顺序建筑类型及房间名称冷负荷指标（w/m2）1旅游旅馆客房（标准层）120~1602西餐厅、咖啡厅200~2503酒吧250~3004中餐厅、宴会厅会议室大350以上5中300~3506小200~2507中厅、接待室、商店、小卖部2008理发、美容180~2009健身房、保龄球100~20010弹子房、棋牌室18011室内游泳池200~32012办公室一般120~18013领导20014舞厅、夜总会250~40015商场、百货大楼首层35016二层30017三层及以上250顺序建筑类型及房间名称冷负荷指标（w/m2）1旅游旅馆客房（标准层）120~1602西餐厅、咖啡厅200~2503酒吧250~3004中餐厅、宴会厅会议室大350以上5中300~3506小200~2507中厅、接待室、商店、小卖部2008理发、美容180~2009健身房、保龄球100~20010弹子房、棋牌室18011室内游泳池200~32012办公室一般120~18013领导20014舞厅、夜总会250~40015商场、百货大楼首层35016二层30017三层及以上250空调负荷估算指标顺序建筑类型及房间名称冷负荷指标（w/m2）18医院病房110~16019一般手术室180~25020洁净手术室300~50021X光、CT、B超诊断150~20022影剧院观众席200~40023休息厅180~25024化妆室160~20025体育馆比赛馆200~35026休息厅180~25027贵宾室20028展览厅、陈列室130~20029图书阅览120~16030科研、办公160~20031公寓、住宅120~200空调负荷详细计算在做施工设计时，必须进行详细的负荷计算，且详细的负荷计算有利于准确确定空调的初投资和保证良好的运行效果。所以详细的负荷计算在设计时是非常有必要的。空调负荷详细计算通常由以下几部分组成：通过围护结构传入的热量透过外窗进入的太阳辐射热量人体散热量照明散热量设备等其他内部热源的散热量食品或物料的散热量渗透空气带入的热量伴随各种散湿过程产生的潜热量空调负荷空调负荷详细计算首先我们对由于围护结构传热产生的冷负荷进行计算，建筑的围护结构一般分为内围护和外围护结构，与室外空气接触的围护结构被称为外围护结构，顾名思义，内围护结构就是与建筑内其他相邻房间的间隔结构。这两项在负荷计算中要分别进行计算！1.外墙冷负荷要计算通过外墙的传热负荷通常要知道外墙的结构类型、外表面颜色、传热系数以及其朝向。具体可按当地的节能标准取数。2.外窗冷负荷外窗冷负荷与外墙冷负荷不同，它包含两部分，由于温差传热形成的负荷与由于太阳辐射所形成的负荷。•1)温差传热负荷•计算公式：Qc=K×F×Δt•K－窗的传热系数W/m²˚с•F－窗的面积m²•Δt-计算时刻的负荷温差˚с•计算时需确定的原始参数为：窗的面积，窗的传热系数。•2)太阳辐射负荷•Q=F×Xg×Xd×Jwt•Xg-窗户的构造修正系数•Jwt－计算时刻下，透过无遮阳设施外窗的太阳总辐射强度W/m²•地点修正系数计算时需确定的原始参数为：窗的种类，窗玻璃遮挡系数，窗玻璃内遮阳系数，窗的阴影面积。空调负荷详细计算空调负荷详细计算3.人体冷负荷人体散热形成的冷负荷和散湿量按下式计算：•1）人体散热冷负荷•CLr=n×(q1×C＋q2)×Cr•CLr－人体散热形成的冷负荷•n－空气调节房间内的人数（人）•q1-每个人散发的显热量（W）•q2-每个人散发的潜热量（W）•C－人体显热散热冷负荷系数该系数取决于人员在室内的停留时间及由进入室内时算起至计算时刻的时间。对于人员密集的场所，如电影院，剧场，会堂，体育馆等，可取1；24h内室温不能保持恒定（夜间停止使用），取1。•Cr－群集系数•2)Wr=n×W×Cr•n－空气调节房间内的（人）•W－每个人的散湿量g/h•Cr－群集系数空调负荷详细计算4.照明冷负荷照明散热形成的冷负荷可根据照明器材的类型及安装方式的不同，按下式计算：•1）.白炽灯•CL1＝N×N1×Ccl1•2）.明装荧光灯（镇流器安装在空调房间内）•CL1＝(N1＋N2)×n1×Ccl1•3）.暗装荧光灯（灯管安装在顶棚的玻璃罩内）•CL1＝N1×n1×n2×Ccl1•式中CL1－照明散热形成的冷负荷（W）•N－白炽灯的功率（W）•N1－荧光灯的功率（W）•N2－镇流器的功率（W），一般取荧光灯功率的20％；•n1-灯具的同时使用系数•n2-考虑灯罩玻璃反射，顶棚内通风等情况，当荧光灯上部有小孔时，取n2=0.5-0.6,灯罩上无孔时，视顶棚通风情况取0.6-0.8。•Ccl1-照明散热形成的冷负荷系数空调负荷详细计算室内照明及人员密度估算指标房间名称室内人数（人/m2）照明负荷（W/m2）旅馆客房0.1~0.1516~20商店营业厅（首层）1.0~1.235~45商店营业厅（其他层）0.5~0.835~45精品商场0.334~45餐厅、宴会厅0.5~1.012~20一般办公室0.1~0.2318~23会议室0.4~0.518~23注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调.动力》空调负荷详细计算5.渗透空气冷负荷通过外门开启及围护结构缝隙渗入室内的空气量按可按下述方法计算：•(1)、由于外门开启而渗入的空气量G1按下式计算：•G1=n*Vm*γw•式中G1——由于外门开启而渗入的空气量(kg/h)；•n——每小时的人流量(人次/h)；•Vm——外门开启一次(包括出入各一次)的空气渗入量[m3/(人次.h)]，按下表选用；•γw——室外空气密度（kg/m3）。•（2）、通过围护结构、门、窗渗入室内的空气量G2可按换气次数估算：G2=V*Φ*γw式中G2——围护结构、门、窗缝隙渗入室内的空气量(kg/h)；Φ——每小时的换气次数，与房间容积和门、窗的多少有关，一般可按下表估算；γw——室外空气密度(kg/m3)。Vm值[m3/(人次.h)]每小时通过的人数普通门带门斗的门转门单扇一扇以上单扇一扇以上单扇一扇以上1003.04.752.503.500.801.00100-7003.04.752.503.500.700.90700-14003.04.752.253.500.500.601400-21002.754.002.253.250.300.30注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调.动力》换气次数Φ值容积V500以下500-10001000-15001500-20002000-25002500-30003000以上Φ0.700.600.550.500.420.400.35注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施