地源热泵工程设计和设备选型参考资料

浅谈地源热泵的方案选择摘要：介绍了地源热泵的应用。

通过工程实例绿谷天鹅湖项目的方案选择介绍，介绍了北方地区地源热泵的适用范围、方案选择以及注意事项，为后续工程的应用提供参考。

重点讲述地表水源热泵和土壤源热泵。

关键词：地源热泵方案中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2012)O9-0134-01 随着经济的发展以及人们对节能、环保意识的提高，具有高效、节能、环保等优点的地源热泵冷暖空调系统愈来愈受到人们的重视。

目前普遍应用的地源热泵能量来源主要为水源和土壤源。

水源热泵种类开发较多，有地下水源、地表水源、海水源、污水源等，目前都有成功应用；土壤源热泵的应用也越来越普遍。

水源热泵的适应性。

具备一定条件的水体可以作为可再生的能源，近几年其技术得到了迅猛的发展。

因其适应性各有特色，发展前景也各不相同。

目前开发成功的水源热泵主要有以下几种：地下水源热泵。

地下水具有水温稳定、换热快的优点，2000年以后在中国得到迅猛发展。

但有的地区存在不顾实际一哄而上的局面。

尤其在中国大部分城区并没有足够的地下水回补空间，回补不及时极易引发地质灾害，因此地下水源热泵的应用有一定的区域局限。

海水源热泵。

海水具有量大、水温稳定的优点，但即便是在沿海城市，也只有在极少数区域能够方便地引取海水，且海水对设备的腐蚀作用，使海水源热泵不能够大面积推广。

地表水源热泵。

由于采用地表水源，不需要打井，可以节省大量的投资。

尤其在广大内陆地区，可因地制宜地利用江河、湖泊、塘坝甚至城市景观水系，开发水体中蕴藏的能量。

由于各地区缺乏完备的水系或水体水温、水质等基础数据，导致近年来地表水水源热泵技术的应用出现盲目性。

按照我国的地理区域分布，夏热冬冷地区(主要为长江、淮河流域)最适合、最有条件采用地表水源热泵系统。

近年来，土壤源热泵技术近年来发展很快，目前已比较成熟，尤其是在京津、山东等地已经成为主流热泵技术，得到广泛应用。

土壤源热泵具有运行稳定可靠，对环境影响小等优点，但地下工程造价较高（需要大量的深井作为地下换热器）。

地源热泵设计方案1. 简介地源热泵系统是一种利用地下热能进行暖通空调的系统设备。

利用地下能源进行换热，实现冷热源的集中供应与分布传输，以提供建筑内的低温供暖、高温供热和空调制冷等功能。

本文将详细介绍地源热泵系统的设计方案，包括系统原理、设备选型、管道布局和系统优势等。

2. 系统原理地源热泵系统利用地下稳定的地温作为能源来源，通过地热换热器取得地热，再通过热泵机组对地热进行加工，实现室内供热与制冷。

其工作原理可分为以下几个步骤：•地热获取：通过埋设在地下的地热换热器，以管道的形式将地热传递到热泵机组。

•热泵循环：通过热泵机组，将地热转化为室内供热或制冷的热能。

•室内传递：将加工后的热能通过系统中的水循环泵，送至室内的暖通设备（暖气片、空调机组等）。

•室内回水：将传递过热能的水回收，再次循环利用。

3. 设备选型在地源热泵系统的设计中，设备的选型是至关重要的。

以下是几个需要考虑的方面：•地热换热器：需要选择性能稳定、散热效果好的地热换热器，如垂直地埋管、水井式地热换热器等。

•热泵机组：选取合适的热泵机组，应考虑制冷、供热量、制冷剂和能效比等因素，以满足实际使用需求。

•暖通设备：根据不同需求，选择合适的暖通设备，如暖气片、空调机组等。

4. 管道布局在地源热泵系统的设计中，管道布局对系统的运行效果有着重要的影响。

以下是几个需要注意的方面：•地热换热器的埋设深度：应考虑地下温度变化规律，合理选择地热换热器的埋设深度，一般在1.5-3米之间。

•管道尺寸和布局：根据热量传递的需要，选择合适尺寸的管道，并合理布局管道，避免过长的管道造成的热能损失。

•水循环泵的设置：根据实际需求，配置适当容量的水循环泵，确保热能的高效传递。

5. 系统优势地源热泵系统相比传统的供暖方式有着许多优势。

以下是几个主要的优点：•环境友好：地源热泵系统利用可再生的地下热能作为能源，并且与室内无直接排放物质，对环境无污染。

•节能高效：地源热泵系统利用地下稳定的地温进行供热与制冷，能效比较高，比传统的供暖方式节能约30%。

离心地源热泵机组选型手册一、引言离心地源热泵机组是一种高效能的供热和供冷装置，可以同时满足建筑物的空调和热水需求。

本手册旨在提供离心地源热泵机组选型的相关指导，以帮助用户选择适合其需求的设备。

二、离心地源热泵机组工作原理离心地源热泵机组利用地下热能进行热泵循环，实现室内空调和热水供应。

其工作原理为：通过地下水源或地下回水井取得水，经过过滤和泵送后进入地源热交换器；地源热交换器通过与地下介质接触，吸收地热能，并传递给制冷剂，制冷剂吸收热能并被蒸发；制冷剂气体通入压缩机，被压缩并加热；热量释放到室内空气或热水供应系统，制冷剂液体再次进入地源热交换器，循环往复。

三、离心地源热泵机组选型关键因素选择适合的离心地源热泵机组需要考虑以下因素：1. 建筑物需求•建筑物的整体面积和体量•不同房间的使用需求，如办公区、会议室、餐厅等的温度要求•建筑物的朝向和隔热性能2. 地下条件•地下水资源的可利用性和水质状况•地下介质的热导率和热容量•地下水和地下介质的温度分布情况3. 设备性能•冷却和供暖能力，包括制冷量和供暖量•能效比和能源利用率，影响设备的能耗情况•噪音水平和振动情况，对于室内舒适度的影响4. 维护和运营•设备的可靠性和寿命•维护保养的成本和工作量•运营管理的自动化程度和便捷性四、离心地源热泵机组选型步骤根据以上关键因素，以下是选择离心地源热泵机组的步骤：1. 收集建筑物数据收集建筑物的面积、体积和房间用途等数据，了解建筑物的热负荷需求，为后续选型做准备。

2. 调研地下条件通过地质勘探和地下水分析，了解地下水资源、地下介质温度和热传导性能等地下条件信息，并作为选型的参考。

3. 确定热负荷需求结合建筑物数据和使用要求，计算出建筑物的冷负荷和热负荷，包括制冷量和供暖量。

4. 选择合适的机组类型根据热负荷需求和设备性能指标，选择合适的离心地源热泵机组类型，如单机组、多机组等。

5. 进行选型计算根据选定的机组类型和热负荷需求，进行选型计算，确定合适的机组规格和数量。

地源热泵中央空调方案XXX环境有限公司2009年08月28日目录一、空调系统方案推荐（一）工程概况（二）可用于本项目的空调方案（三）适用本项目的几类空调方案的比较（四）选用建议二、地源热泵推广及选型设计（一）地源热泵空调系统简介（二）同方地源热泵机组组特点（三）空调设备选型设计（四）地埋管换热系统设计选型（五）土壤换热平衡的分析（六）主要设备表、运行费用分析及工程预算三、地源热泵系统设计与安装（一）地源热泵系统设计与安装关键（二）室外地埋管换热系统的主要施工工序及注意问题（三）室外垂直埋管系统的施工工艺附件一：技术支持单位概况附件二：相关设计图纸一、空调系统方案推荐<一>工程概况城市：XXXX项目名称：XXX国际精品城1#楼中央空调工程项目简介：该建筑集商铺、办公、餐厅、会议为一体多功能国际精品城，建筑面积约8760平方米，空调面积约6473平方米，拟采用地源热泵机组进行夏季供冷，冬季供暖。

室内末端拟用风机盘管系统，局部拟用全空气系统实现室内的冷热需求。

<二>可用于本项目的空调方案1. 冷水机组+燃气锅炉制冷机采用电制冷（压缩式）冷水机组（1台离心1台螺杆制冷机组）。

夏季制冷，由电制冷（压缩式）冷水机组提供冷源；冬季由工业场地锅炉房（或热电厂）提供的0.6Mpa蒸汽经换热器交换进行空调采暖。

大楼空调系统采用风机盘管加新风系统或全空气处理空调系统。

两套水换热器：冷凝器、蒸发器；通过冷却塔冷却主机的冷凝器；通过蒸发器为室内末端提供冷冻水。

空调机组只能制冷，冬季采暖需要别的热源。

2. 风冷冷水热泵机组风冷冷水热泵技术是一种消耗少量清洁能源（电），充分利用空气中的冷、热能资源制成冷热水供空调空间使用的空调方式，已经得到了专家、政府和社会各界人士的肯定，风冷热泵作为替代传统空调方式的优选方式之一，已是不争的事实。

空调机组夏季制冷，冬季采暖，冷暖两用型。

3. 地源热泵空调机组地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。

地源热泵设计方案地源热泵是一种利用地下水或土壤中的地热进行供热和供冷的技术。

地源热泵利用地下热量进行热交换，既节能环保，又能满足室内的舒适需求。

下面是一个地源热泵的设计方案，具体内容如下：1. 系统概述：设计一个地源热泵系统，包括室内机组、地源换热器、循环水泵等组成部分。

系统利用地热进行供暖和供冷，提高能源利用效率，降低能源消耗。

2. 设计目标：系统设计目标是满足室内舒适度要求的同时，尽量降低能源消耗和运行成本。

3. 地源换热器设计：选择合适类型和规格的地源换热器，根据实际情况确定地下水或土壤中的地温，通过换热器和地源热交换，将地下热量转移至系统中。

4. 循环水泵设计：选择合适的循环水泵，保证水流量和水压稳定，同时降低能源消耗。

5. 室内机组设计：根据室内面积、热负荷和所需温度范围，选择合适的室内机组。

室内机组应具备供暖和供冷功能，能够满足不同季节和环境条件下的需求。

6. 控制系统设计：设计一个智能控制系统，能够根据室内温度和外部环境变化进行自动调节，保持室内舒适度。

控制系统应具备温度、湿度、风速等参数的监测和调节功能，实现能源的最优利用。

7. 运行和维护：系统投入使用后，需要进行定期的维护和检查，确保系统的正常运行。

同时，根据实际运行情况，进行能效评估和优化，提高能源利用效率。

在设计过程中，需要考虑地下水资源和土壤情况，选择合适的地源换热器，合理安排各个组成部分之间的协调工作，确保系统的高效稳定运行。

同时，还需要考虑系统的经济性和环保性，选择高效节能的设备和材料，减少对环境的影响。

综上所述，地源热泵设计方案需要考虑地源换热器、循环水泵、室内机组和控制系统等多个方面，目标是提高能源利用效率和舒适度，降低能源消耗和运行成本。

系统的设计和运行需要综合考虑水资源、土壤条件和系统的经济性和环保性等因素，确保系统的稳定高效运行。

地源热泵方案设计一、地源热泵系统概述地源热泵是一种利用地下土壤、地下水或地表水等作为冷热源，通过热泵机组进行能量交换，为建筑物提供制冷、供暖和生活热水的系统。

与传统的空调和供暖系统相比，地源热泵系统具有以下显著优势：1、高效节能：地源热泵系统的能效比（COP）通常较高，可大大降低能源消耗和运行成本。

2、环保无污染：不使用化石燃料，减少了温室气体排放和对环境的污染。

3、稳定可靠：地下温度相对稳定，使得系统运行更加稳定可靠，不受外界气候条件的影响。

4、使用寿命长：热泵机组和地下换热器的使用寿命较长，维护成本相对较低。

二、工程场地条件评估在进行地源热泵方案设计之前，首先需要对工程场地的条件进行详细评估。

这包括地质结构、土壤类型、地下水位、水文地质条件等。

不同的场地条件会影响地下换热器的设计和安装方式。

1、地质结构：了解地层的分布、厚度和岩石类型，以确定钻孔的可行性和难度。

2、土壤类型：土壤的热导率和比热容会影响热量传递效率，常见的土壤类型如砂土、黏土和壤土等，其热性能有所差异。

3、地下水位：地下水位的高低会影响换热器的安装深度和防水措施。

4、水文地质条件：包括地下水的流动速度、水质等，这对于选择合适的换热器类型和防止地下水污染至关重要。

三、建筑物负荷计算准确计算建筑物的冷热负荷是地源热泵方案设计的基础。

负荷计算需要考虑建筑物的用途、面积、朝向、围护结构的保温性能、室内人员和设备的发热量等因素。

通过专业的负荷计算软件，可以得到建筑物在不同季节和不同时段的制冷和供暖负荷需求。

1、制冷负荷：主要由室内外温差、太阳辐射、人员散热和设备散热等因素引起。

2、供暖负荷：与室外温度、建筑物的保温性能、通风换气次数等有关。

根据负荷计算结果，可以确定热泵机组的容量和地下换热器的规模，以保证系统能够满足建筑物的冷热需求。

四、地源热泵系统类型选择地源热泵系统主要有三种类型：地下水地源热泵系统、地埋管地源热泵系统和地表水地源热泵系统。

地源热泵方案设计一、工程概况在进行地源热泵方案设计之前，首先需要对工程概况进行详细的了解和分析。

这包括建筑物的用途、面积、层数、高度、朝向、围护结构的热工性能等。

此外，还需要了解当地的气候条件、地质条件、水文条件以及能源价格等因素。

这些信息将为后续的方案设计提供重要的依据。

例如，对于一个位于寒冷地区的办公大楼，其冬季供暖需求较大，而夏季制冷需求相对较小。

在这种情况下，地源热泵系统的设计就需要重点考虑冬季的供暖性能，选择合适的热泵机组和地埋管换热器形式。

二、负荷计算负荷计算是地源热泵方案设计的关键环节之一。

准确的负荷计算可以确保系统在运行过程中能够满足建筑物的冷热需求，同时避免设备的过度选型和能源的浪费。

负荷计算通常采用动态模拟软件进行，如 DOE-2、EnergyPlus 等。

在计算过程中，需要考虑建筑物的围护结构传热、人员、设备、照明等内部得热以及太阳辐射等因素的影响。

通过模拟不同季节、不同时间段的负荷变化情况，为系统的设备选型和运行策略制定提供依据。

例如，对于一个住宅建筑，其负荷在一天内会有较大的变化，白天人员外出，负荷较小，而晚上人员在家，负荷较大。

因此，在设计地源热泵系统时，需要根据负荷的变化特点，合理配置热泵机组的容量和运行时间，以提高系统的运行效率和经济性。

三、地源热泵系统形式选择地源热泵系统根据地下换热器的形式可以分为水平地埋管系统、垂直地埋管系统和地表水系统等。

不同的系统形式具有不同的特点和适用条件，在设计时需要根据工程实际情况进行选择。

水平地埋管系统施工简单、成本较低，但占地面积较大，适用于土地资源丰富、冷热负荷较小的项目。

垂直地埋管系统占地面积小、换热效率高，但施工难度较大、成本较高，适用于土地资源紧张、冷热负荷较大的项目。

地表水系统则适用于附近有河流、湖泊等水资源丰富的项目。

例如，对于一个位于城市中心的商业综合体，由于土地资源紧张，垂直地埋管系统可能是更好的选择。

而对于一个位于郊区的别墅项目，由于土地资源丰富，水平地埋管系统可能更具优势。

地源热泵设计方案摘要：本文旨在介绍地源热泵的设计方案，包括其工作原理、系统组成、设计要点和注意事项等内容。

通过合理设计和优化，地源热泵系统可以实现高效能的供暖和冷却，提高能源利用效率，并减少对环境的影响。

本文介绍的设计方案可以作为地源热泵系统设计的参考和指导。

一、引言地源热泵是一种利用地下稳定温度的能源进行供暖和冷却的系统。

它利用地热能源和空气源热泵的原理，将地下的热能通过地源热交换器传递到热泵设备中，再通过制冷剂的循环来实现供暖和冷却。

二、地源热泵工作原理地源热泵系统主要由地源换热器、地热泵机组、循环水泵和传输管路等组成。

其工作原理如下：1. 地源换热器：地源换热器埋设在地下，通过地下管道与地源相连接，利用地下的稳定温度进行热交换。

2. 地热泵机组：地热泵机组通过制冷剂的循环，将地下的热能传递到室内或室外的换热器，实现供暖或冷却。

3. 循环水泵：循环水泵将热泵机组输出的热水或冷水通过管路输送到供暖或冷却系统中，实现热能的传递和利用。

三、地源热泵设计要点1. 地源换热器的设计：地源换热器的设计应充分考虑地下土壤的热传导系数、孔径和深度等因素。

地下水流和地质条件也需要考虑，以确保地源换热器的热交换效果达到最佳。

2. 地热泵机组的选择：地热泵机组的选择应根据室内、室外的热负荷需求、周围环境温度和湿度等因素进行合理搭配。

机组的额定功率和制冷/供热能力要与实际需求相匹配。

3. 系统管路设计：系统管路的设计应合理布局，管路的直径和长度要满足流体的需求，减小输送阻力。

同时，应注意保温措施，减少能源损失。

4. 室内温控系统设计：室内温控系统是地源热泵系统的重要组成部分。

应根据不同室内区域的温度需求，配备合适的温控设备，提高供暖和冷却的舒适度。

四、地源热泵设计注意事项1. 地源热泵系统的设计应符合国家相关的标准和规范，确保设计的可靠性和安全性。

2. 需要进行详细的现场勘察和数据采集，了解周围地质和气象条件等因素，确保设计的准确性和可行性。