地源热泵空调系统设计毕业设计
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摘要近几年,随着节约能源的观念在人们心中日益加深,人们开始崇尚一些绿色、环保、可再生的新能源。
地源热泵以其节能环保的特性,开始逐渐受到社会的关注。
地源热泵系统空调,相比于其它传统的中央空调系统,节约能耗达到了50%,其超高的经济性,远超传统空调。
并且,地源热泵的冷热源全年温度比较稳定,一般维持在9—16℃,因此,地源热泵空调系统的制冷制热性能也是不错的。
本课题主要研究的是上海市某别墅采用地源热泵空调系统实现夏季制冷,冬季供热工况的设计方案。
本设计地源热泵系统的地下换热器埋管方式采用了垂直U型埋管,解决了传统空调运行费用高、运行效率低、噪音大、维护费用高、使用寿命短等缺点,真正做到了高效、节能、环保、舒适的要求。
在本次毕业设计中,我先通过计算各个房间的负荷,确定各个房间的风机盘管型号,再布置新风系统,然后进行水力计算,确定个管段的管径,最后进行选择地源热泵机组以及地埋管设计的工作。
关键词:地源热泵的工作原理及形式;空调系统;垂直U型埋管AbstractIn recent years, with the deepening of the concept of energy saving in the hearts of the people, people began to advocate green new energy, environmental protection, renewable. Ground source heat pump based on the characteristics of energy saving and environmental protection, gradually began to pay attention to. Ground source heat pump air conditioning system, compared to other conventional central air-conditioning system, saving energy consumption reached 50%, its high economy, far more than the traditional air conditioning. And cold and heat source temperature throughout the year, ground source heat pump is relatively stable, generally maintained at 9 - 16 ℃, therefore, refrigeration and thermal performance of ground source heat pump air conditioning system is also good.The main research topic is a villa in Shanghai using ground source heat pump air conditioning system design of refrigeration in summer, winter heating conditions.The design of ground source heat pump system of underground heat exchangerswith the vertical U tube, to solve the traditional air-conditioning high operating costs, low efficiency, high noise, high maintenance cost, short service life ofdisadvantages, truly efficient, energy saving, environmental protection, comfortrequirements.In this graduation design, I first by calculating each room load, determine the fan coil type in each room, decorate the fresh air system, and then determine thehydraulic calculation, a section of the pipeline, the final selection of ground source heat pump and ground tube design.Keywords: The working principle and the form of ground source heat pump; air conditioning system; the vertical U tube目录第一章绪论.......................... 错误!未定义书签。
江苏科技大学本科毕业设计(论文)二零一二年六月江苏科技大学本科毕业论文香格里拉一别墅地源热泵空调系统设计Shangri-La villa ground -source heat pump air conditioning systemdesign摘要地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源,然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统,是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。
通常地源热泵消耗1kw的能量,用户可以得到4kw以上的热量或冷量。
本课题主要是研究地源热泵空调系统对南京某别墅夏季制冷,冬季供热的设计方案。
本方案地下换热器埋管方式采用垂直U型埋管,解决了传统空调运行效率低、耗电量大、运行费用高、噪音大、维护费用高及会产生霉菌污染、使用寿命短等缺点。
真正做到了高效、节能、环保、舒适的要求。
关键词:地源热泵;空调系统;垂直埋管AbstractGround source heat pump is a kind of shallow and deep earth energy, including soil, groundwater, surface water and other natural energy sources as the winter heat and summer cooling source, and then by the heat pump unit to the building cooling and heating system is akinds of renewable energy both heating but also cooling the new central air conditioning system. Ground -source heat pump heat transfer by entering the small number of high-grade energy (eg electricity), to achieve by the low level heat energy to the high-temperature bit. Usually ground source heat pumps consume 1kw of energy, the user can get more than 4kw heat or cold.The main topic is the design of the study of ground source heat pump system to Nanjing for a villa in summer cooling and winter heating. This program the ground heat exchanger pipe way vertical U-shaped pipe to solve the low operating efficiency of conventional air conditioning, power consumption, high operating costs, noise, maintenance costs and will have mold contamination, short life shortcomings. It can achieve efficient, energy saving, environmental protection, comfort requirements.Keywords:Ground source heat pump; air-conditioning systems; vertical pipe目录第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2地源热泵发展简史 (2)1.2.1国外地源热泵发展 (2)1.2.2国内地源热泵发展 (3)1.3地源热泵的发展趋势 (4)1.4地源热泵的优点 (5)第二章空调系统设计依据 (7)2.1室外气象参数 (7)2.2 室内设计参数确定 (7)2.3 设计范围 (7)2.4 设计原则 (8)第三章负荷计算 (9)3.1 冷负荷计算 (9)3.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 (9)3.1.2 内围护结构冷负荷 (9)3.1.3 外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷 (10)3.1.4透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷 (10)3.1.5 设备散热形式的冷负荷 (10)3.1.6 照明散热形式的冷负荷 (10)3.1.7 人体散热形成的冷负荷 (11)3.2 人体散湿负荷 (11)3.3工程负荷统计 (12)第四章末端设备选型 (13)4.1风机盘管的选型 (13)第五章空调水系统水力计算 (14)5.1.1 空调水系统的设计原则 (14)5.1.2 空调供回水管的水力计算 (14)5.2 空调水系统的水力计算 (14)5.3 空调立管的水力计算 (19)5.3.1 计算依据 (19)5.3.2 计算公式 (19)5.3.3 计算结果(回水管同程系统) (19)5.4 冷凝水管道设计 (19)5.4.1 设计原则 (19)5.4.2 管径确定 (20)5.5 水系统安装要求 (20)第六章空调风系统设计 (22)6.1 风系统设计的一般原则 (22)6.2 新风机组的确定 (22)6.3 风口 (23)第七章地源热泵机组选择计算 (24)7.1 地源热泵机组选型计算 (24)7.2空调循环水泵设计计算 (24)7.2.1 水泵流量的确定 (24)7.2.2 水泵扬程的确定 (25)第八章地下埋管的设计与计算 (26)8.1 冬夏季地下换热量的确定 (26)8.2 确定地下换热器的埋管形式 (26)8.3 确定管路连接方式 (27)8.4 地下换热器埋管管材及管径的确定 (27)8.4.1 埋管管材的确定 (27)8.4.2 确定管径 (28)8.5 竖井埋管管长的确定 (28)8.6.1竖井数目的确定 (28)8.6.2 竖井间距的确定 (29)8.7 地下换热器系统的水利计算 (29)8.8地下换热器循环水泵的选型 (30)8.8.1 循环水泵的确定 (30)8.8.2 水泵配管布置 (31)8.9 阀门安装 (31)结论(或结语) (32)致谢 (33)参考文献 (34)第一章绪论1.1研究背景地热是一种可再生的自然能源。
广西工学院鸡械工程系毕业设计(论文)开题报告课题:学生宿舍地源热泵供热系统设计专题:总体设计专业:鸡械工程班别:鸡自041学号:229学生姓名:李闯指导教师:韦建军完成时间: 2008年3月31日学生宿舍地源热泵供热系统设计----总体设计一、选题的依据及意义:1.依据:进入90年代后,我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置,热水供应装置已成为现代学校居住必备。
90年代中期,由于大中城市电力供应紧张,供电部门开始重视需求管理及削峰填谷,热泵供热技术提到了议事日程。
近年来,由于能源结构的变化,猝进了地源热泵供热鸡组的快速发展。
随着生产和科技的不断发展人类对地源热泵供热技术也进行了一系列的改进同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制,并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。
2.意义:地源热泵技术,是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,通过消耗电能,在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在夏天还可亦将室内的余热转移到低位热源中达到降温或制冷的目的。
地源热泵不需要人工的冷热源可亦取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。
冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热向建筑物供暖;夏季它可亦代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。
同时它还可供应生活用水,可谓一举三得,是一种有效地利用能源的方式。
通常根据热泵的热源(heat source)和热汇(heat sink)(冷源)的不同,主要分成三类:空气源热泵系统 ( air-source heat pump) ASHP水源热泵系统 (water- source heat pump) WSHP地源热泵系统 (ground- source heat pump)GSHP平时还有人把热泵系统按照一次和二次介质的不同,分别叫做:空气---水热泵系统水 --- 空气热泵系统水 --- 水热泵系统空气---空气热泵系统这些都是把热源、热汇亦及空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。
目录摘要 (1)引言 (3)第一章 DISMY三位一体地源热泵简介 (4)第二章地源热泵 (5)§2.1 地源热泵的工作原理 (5)第三章实例分析 (7)§3.1 工程概况 (7)§3.2 室外气象参数和室内设计标准 (7)§3.3 用冷负荷系数法计算一层客卧冷负荷 (8)§3.4 用冷负荷系数法计算二层书房冷负荷 (19)§3.5 用冷负荷系数法计算三层主卧冷负荷 (29)§3.6 用冷负荷估算法计算其他房间的冷负荷 (41)第四章空调设备选择 (42)§4.1中央空调配置方案 (42)§4.2水管管径的确定 (43)§4.3 工程报价及材料 (44)总结 (46)参考文献 (46)图纸清单 (47)临安祥和苑DISMY地源热泵摘要:本设计为临安祥和苑别墅地源热泵系统,拟为之设计合理的中央空调系统,为居住提供舒适,环保,健康的生活环境.本设计采用的是地源热泵系统.该系统优点是节能,可以实现一机多用,可实现制冷,地板采暖,生活热水。
同时各末端装置和地热有独立的开关和调节功能,各房间的温度可独自调节与控制,且防止了空气的交叉感染。
这样可以满足不同功能房间使用时间段人员活动情况的不同要求,布置灵活,控制方便。
计内容包括:空调冷负荷的计算;新风量的计算;空调系统的划分与系统方案的确定;空调末端设备及空调主机的选型;布置管道系统及确定管径等。
关键词:地源热泵;节能Abstract:the design for the Ling'an Peace Garden Villa ground-source heat pump system, intended for the rational design of central air conditioning system for residential, provide comfort, environmental protection, healthy living environment. This design is used in ground source heat pump system. This system has the advantages of energy saving, can realize one machine with multiple functions, can realize the refrigeration, heating, water of life.At the same time, each terminal device and geothermal independent switching and adjusting function, the temperature of the room can be left alone to regulation and control, and prevent cross infection in the air.It can meet the needs of different functional room using the time staff activities of the different requirements, flexible arrangement, convenient control.Projects include: air-conditioning cooling load calculation; the calculation of fresh air; air conditioning system division and system scheme; air-conditioning end equipment and air conditioning host selection; layout piping system and determine the diameter of.Key words: ground source heat pump; energy saving引言别墅,是居宅之外用来享受生活的居所,更主要是体现生活品质及享用特点的高级住所。
山东建筑大学毕业设计任务书与指导书设计题目:某招待所空调系统设计所在学院:热能学院指导教师:崔萍姓名:班级:学号:2012 02山东建筑大学毕业设计(论文)任务书一、毕业设计目的毕业设计是本科学生在完成教学计划规定的全部课程后所必须进行的重要实践教学环节,是实现教学、科研、社会实践相结合的结合点。
通过该毕业设计,学生能进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识,使之系统化、综合化。
本次设计要求对该工程的制冷(热)、空调、通风和防排烟进行设计,设计方案要求合理可行,系统运行可靠,节能。
每个同学选择一个不同的城市独立进行设计。
二、工程地点及原始参数工程地理位置:沈阳、北京、济南、南京、武汉、兰州。
见图纸及设计说明;三、设计内容1、方案设计1)熟悉图纸,估算负荷指标,计算建筑物的最大冷、热负荷;2)根据当地现有能源状况,选择几种可行的冷热源形式进行比较并确定方案。
确定冷热源方式;3)比较不同空调系统形式,确定空调系统方案;4)找出建筑图纸上留给空调系统的空间,包括冷热源机房、空调机房、新风机房、新风引入位置、风井;分析建筑留给空调系统的空间是否合理,应该如何改进。
2、施工图设计1)确定室内、外设计计算参数及建筑物围护结构的热工参数及其他参数。
2)计算各空调房间冷、热负荷、湿负荷。
3)确定空气处理方案,划分空调系统并确定各系统送风状态及送风量。
4)进行气流组织设计。
5)布置管路并进行阻力计算,确定管径。
6)选择空气处理设备,并对设备进行校核计算。
7)进行防排烟系统的设计。
8)根据冷热负荷及使用情况,选择冷(热)水机组及其附属设备,进行冷热源机房的设计。
9)对管道及设备进行保温计算,确定保温材料及其厚度。
10)进行噪声校核与消声隔振设计。
11)绘制空调平面图、系统图、原理图、安装详图等。
12)整理设计说明书。
3、施工图绘制主要包括以下内容:1)设计说明、线型图例及设备表2)各层平面图3)各重要部位大样图4)各系统图5)机房设备定位、管线图四、设计成果1、一份完整的毕业设计计算说明书(包括毕业设计封面、标题、中英文摘要、目录、前言、正文、结论、谢词、参考文献,先写电子版再打印,具体格式参照学校的有关要求),要求内容完整、计算准确、论述简洁、论据充分、层次清晰、文理通顺、装订整齐。
例析地源热泵空调系统设计1. 工程概况本项目位于武汉市新洲阳逻经济开发区,总用地面积358亩,净用地面积206500㎡,折合310亩。
建筑工程主要分为三部分:⑴生产厂房6栋,总建筑面积18500㎡;⑵生产辅助用房1栋,建筑面积340㎡;⑶办公、生活设施4栋:综合办公大楼1栋,建筑面积3000㎡,职工食堂1栋,建筑面积600㎡,职工宿舍2栋,建筑面积1400㎡。
2. 设计参数及冷热负荷本项目空调系统设计范围为:职工宿舍,职工食堂,综合办公大楼。
同时空调系统采用热回收供应生活用热水热源。
3. 空调系统设计3.1 空调冷热源本项目空调系统采用地源热泵空调系统,地源热泵是目前正在推广的节能环保空调系统形式,响应国家节能环保政策。
选用2臺地源热泵机组,其中一台为标准型,制冷量为475KW,另外一台为全热回收型,制冷量为150KW。
夏季优先使用全热回收型主机制备宿舍生活用水,冬季由全热回收型主机制备生活用水。
3.2 土壤换热器计算本系统埋管式土壤源热泵系统,也称土壤耦合式热泵系统。
该系统是以水作为冷热量载体,水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机组间循环流动,实现机组与大地土壤之间的热量交换。
冬季循环水通过埋在土壤中的高密度聚乙烯管环路,从土壤中吸收热量,使循环水温度升高,供给地源热泵机组。
夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中,使循环水温度降低供给地源热泵机组。
通过地源热泵机组给室内供冷、供热。
(1)冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。
系统夏季的排热量和冬季的吸热量如下:(2)确定竖井总长度根据地源热泵岩土热物性测试技术报告,土壤换热器夏季每米放热量按35.1w/m,冬季按20.3w/m,计算冬、夏季地埋管系统竖井总长度为:(3)确定竖井数目及间距根据上述计算可知,夏季制冷竖井长度要大于冬季供暖的竖井总长,按夏季制冷竖井长度来确定打孔数目。
按照常规地质情况考虑,设计为单U孔,单孔有效深度设计为65m,,孔径110-130mm,孔间距控制在4m左右,则该项目埋管孔数及占地面积如下:(4)埋管选型为保证地下埋管的安全应用和使用寿命,埋管管材选用型号PE100、管径DN32、壁厚3mm、耐压1.6MPa。
1.绪论随着国民经济的增长城市建设的发展和人民生活水平的提高及房地产业的升温,我国空调业己得到空前的发展。
空调己成为季节性能源消耗的大户,并成为建筑节能的关注问题。
大力发展新能源与可再生能源,已成为我国21世纪发展国民经济的刻不容缓的战略目标。
热泵技术是应用低位可再生能源的重要技术措施之一。
热泵系统是利用低温热源进行制热,制冷的新型能源利用方式。
与使用常规能源供热方式相比,具有许多不可替代的特点。
因地制宜的发展地源热泵系统,有利于优化能源结构,促进多种资源的有效利用,提高能源利用率。
目前常规使用的热泵系统多为空气源,它受环境温度影响很大。
夏季不利于冷凝器的散热,冬季蒸发器得热难,犹其是冬季融霜难。
地源热泵几乎不受环境气候影响,可以产生良好的节能效益,且不用除霜。
主要内容包括:地源热泵的形式与基本原理,地源热泵机组,新乡本地工程应用实例,对传统地源热泵的改进设想等。
2.地源热泵简介2.1地源热泵的发展地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术,是热泵的一种热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。
地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方,通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的。
地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内夏季再把地下的冷量转移到建筑物内一个年度形成一个冷热循环。
地源热泵的起源地源一词是从英文“ground source”翻译而来,汉语的内涵则十分广泛,应包括所有地下资源的含义。
但在空调业内,目前仅指地壳表层(小于400米)范围内的低温热资源,它的热源主要来自太阳能,极少能量来自地球内部的地热能。
"地源热泵"的概念,最早于1912年由瑞士的专家提出,而该技术的提出始于英、美两国。
1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成第一个地源热泵系统。
但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意,无论是在技术、理论上都没有太大的发展。
TM078某综合办公楼地源热泵空调毕业设计目录1 设计依据1.1 建筑平面图和剖面图 11.2 国家主要规范和行业标准 11.3 设计范围 11.4 建筑围护结构的热工性能 11.5 设计原则 21.6 设计参数 22 空调冷负荷计算2.1 空调冷负荷的计算 32.2 冷负荷的计算示例 53 新风负荷计算3.1 新风量的确定 93.2 夏季空调新风冷负荷的计算 94 系统选择4.1 空调系统的选择 104.1.2空调系统方案的比较 104.2 空调系统方案的确定 125 空气处理设备的选择5.1 新风机组的选择 135.2 风机盘管的选择 145.2.1风机盘管加独立新风系统的处理过程以及送风参数计算 145.2.2 风机盘管的选取 145.2.3 风机盘管的布置 166 气流组织6.1 气流组织分布 176.2 风口布置 186.3风口选择计算 187 风系统水力计算7.1 风管水力计算方法 197.2 风管水力计算过程 197.3风管的布置及附件 218 水系统水力计算8.1空调水系统的设计 238.1.1空调水系统的设计原则 238.1.2空调水系统方案的确定 238.2冷水系统的水力计算 238.3 冷凝水管道设计 258.3.1 设计原则: 258.3.2管径确定 268.4 水系统安装要求 269 水源热泵机组选择计算9.1水源热泵机组选型计算 289.1.1冷冻水泵的设计计算 299.2 膨胀水箱 2910 地下埋管设计与计算10.1 确定地下换热器的埋管形式 3110.2 确定管路连接方式 3110.3 选择地下换热器管材及竖埋管直径 3110.3.1钻孔数目的确定 3110.3.2 地下换热器阻力计算 3210.4 地下换热器环路水泵选型 3410.4.1 循环水泵的选择 3410.4.2 冷冻水泵配管布置 3510.5 阀门安装 3511 管道保温与防腐11.1管道保温 3711.1.1 保温目的 3711.1.2 保温材料的选用 3711.1.3 保温经济厚度 3811.2 管道防腐 3812 消声减震设计12.1消声设计 3912.1.1 管道系统消声设计的步骤 3912.1.2 消声器使用过程中应当注意的几个问题: 39 12.2 减震设计 39参考文献 (41)致谢 42附录A空调冷负荷及新风总量汇总 43。
前言我国每年大概有 20亿平方米的建筑总量,靠近全世界年建筑总量的一半,建筑能耗约占全国社会终端总能耗的%,所以建筑节能势在必行。
可重生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要构成部分。
地源热泵系统作为可重生能源应用的主要门路之一,同时也是最利于与太阳能供热系统相联合的系统形式,最近几年来在国内获得了日趋宽泛的应用。
在大型商业建筑和公用建筑中, 合理空调方案确实定是个至关重要的问题。
按负担室内空调负荷所用介质分类,空调系统可分为全空气系统、全水系统、空气 - 水系统和冷剂系统。
每种空调系统都有各自的合用性,关于建筑空间大,易于部署风道且对室内温、湿度干净度控制要求严格的场合,适合用全空气系统。
全水系统适合用于建筑空间小,不易于部署风道的场合。
空气 - 水系统合用于室内温、湿度控制要求一般且层高较低,冷、湿负荷也较小的场合。
关于空调房间部署分别,要求灵巧控制空调使用时间且没法设置集中式冷、热源的场合适合用冷剂系统。
经过毕业设计消化和稳固大学四年学习的本专业所有理论知识和实质知识,并将它应用到工程实践中去解决工程的实质问题,熟习有关的技术法例内容,培育施工设计的思想能力和制图技巧及对工程技术的仔细态度。
第1章概括建筑概略设计地址山东省青岛市。
建筑物土建资料见土建资料图纸。
建筑物使用功能本次设计为商住两用建筑,一到五号楼。
本次设计不考虑住所部分。
总占地面积约为 8000 ㎡,空调面积为约 18807 ㎡。
楼底部作沿街商店,小区配套服务设备,及设备用房。
台湛路一层二层做商场,延安三路一层二层作沿街商店。
工程地下室作为地下车库。
建筑物的四周环境本设计建筑物位于青岛市市北区,延安三路与台湛路交界处。
建筑物所在地域土质资料依据勘探井的资料得悉设计地址土质为粉质黏土,稍微湿润,土壤导热系数为1.8 W/(m.K) 左右,且地下八十米以上是非岩层地带,土壤导热状况优秀,适合于作为热泵系统的冷热源。
1.2 土壤源热泵热泵系统的特色a.热泵空调系统是利用低位重生能的热泵技术,其特色以下:(1)用能依据了能量的循环利用原则,防止了惯例空调系统用能的单向性。
毕业设计地热源空调系统毕业设计(论文)任务书一、设计内容(论文阐述的问题)地源热泵空调系统通过PLC控制循环泵的运行,把温度变送器检测出来的模拟量信号送到EM235模块,经过PLC运算后经EM235输出送至变频器,通过变频器给定值与内部PI调节来控制空调温度。
二、设计原始资料及要求1、设计原始资料(1)河北省地矿局第某水文大队综合实验楼地源热泵空调系统(2)中央空调系统原理以及工艺要求2、设计要求(1)搞清系统工作原理,分析并加以说明。
(2)进行电气控制设计,完成整体控制要求。
(3)完成说明书写作。
三、设计完成后提交的文件和图表(论文完成后提交的文件)1. 计算说明书部分:(1)设计说明书(A4) 1份2、图纸部分:(1)空调系统原理图(A3) 1张(2)空调系统主电路图(A2) 1张(3)PLC 接线图(A2) 1张(4)变频器接线图(A3) 1张(5)空调系统主电路图(A4) 1张四、毕业设计(论文)进程安排五、主要参考资料[1] 王兆义. 可编程控制器教程[M] . 2版. 北京:机械工业出版社,2005[2] 张毅. 自动检测技术[M] . 2版. 上海:化学工业出版社,2008[3] 李佐周. 制冷与空调设备原理[M] .3版.北京:中国传媒大学出版社,2010[4] 王寒栋. 制冷空调测控技术机械工业出版社,2001[5] 瞿芳. 机械制图与CAD [M] . 2版. 机械工业出版社,2007学生(签字):教研室主任(签字):指导教师(签字):系主任(签字):摘要地表热能储量十分丰富,而且地表热能不受时间、季节、地域的限制,分布面广而且相对均匀,更具有可再生性。
地源热泵技术就是地表热能利用开发的最典型的例子。
它利用地球表面浅层土壤或水源中的地热能作为冷热源,冬季通过热泵机组将地热能传递转移到需供暖的建筑物内,夏季通过热泵机组将建筑物内的热量转移到地球土壤或水源中,从而实现冬季供暖、夏季供冷。
毕业设计(论文) 地源热泵中央空调系统的设计学生姓名:学号:(系):专业年级:指导教师:职称或学位:2014 年 05 月 21日目录摘要 (1)关键词 (1)ABSTRACT (2)Key word (2)前言 (3)1.绪论 (4)1.1设计背景 (4)1.2国内地源热泵发展简史 (4)1.3国外地源热泵的发展 (5)1.4地源热泵的发展趋势 (6)1.5地源热泵机组的优点 (6)2. 地源热泵系统的分类及本系统类型的选择 (7)2.1地下水式热泵系统 (8)2.2地表水式热泵系统 (8)2.3土壤源热泵系统 (8)2.4混合式土壤源热泵 (8)2.5本系统类型的选择 (8)3. 工程概况 (9)3.1土建资料 (9)3.2设计依据 (10)3.3空调负荷的计算 (10)3.4地源热泵系统的选择 (10)4. 空调方案的设计 (11)4.1确定空调方式 (11)4.2确定空气处理过程 (12)4.2.1送风方式的确定 (12)4.2.2新风负荷的计算 (12)4.2.3 夏季送风状态点和送风量 (12)4.3冬季送风状态点和送风量 (13)4.4送风方式的设计 (13)4.5空调系统的消声减震设计 (13)4.5.1 空调系统消声系统选择原则 (13)4.5.2 空调系统的噪声源 (13)4.5.3 空调系统的减振设计 (14)5. 地源热泵地埋管系统 (14)5.1 确定管路连接方式 (15)5.2选择地下换热器管材及竖埋管直径 (15)5.3 埋管内工作流体 (15)5.4 地下换热器尺寸的确定及布置 (16)5.4.1. 管材的选取 (16)5.4.2.PE管确定管径 (16)5.4.3.垂直地埋管校核管材承压能力 (16)5.5运行管理和维护 (17)结束语 (18)参考文献 (18)附录 (20)致谢 (22)地源热泵中央空调系统的设计摘要本文介绍了国内外地源热泵的发展状况,通过比较地源热泵中央空调与传统中央空调的优缺点,按照要求,确定一套地源热泵中央空调系统。
别墅地源热泵供暖设计毕业论文目录1 地源热泵系统原理简述 (1)1.1 地源热泵的定义 (1)1.2 地源热泵的组成 (1)1.3 地源热泵的原理 (1)1.4 地源热泵的系统 (3)2 设计资料 (4)2.1 设计题目 (4)2.2 上海地区气象参数 (4)2.3 室空气设计参数 (4)2.4 土建资料 (5)2.4.1 总建筑面积 (5)2.4.2 地理位置 (5)2.4.3 别墅的基本特点 (5)3 空调房间的冷湿负荷计算 (8)3.1 冷负荷计算方法——冷负荷系数法 (8)3.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 (8)3.1.2 外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷 (8)3.1.3 透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷 (8)3.1.4 照明散热引起的冷负荷 (9)3.1.5 人体散热引起的冷负荷 (9)3.1.6 设备引起的冷负荷 (10)3.1.7 围护结构引起的冷负荷 (10)3.2 热负荷计算说明 (12)3.2.1 通过围护结构的基本耗热量计算 (12)3.2.2 附加耗热量计算公式 (12)3.2.3 通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量计算公式 (12)3.2.4 外门开启冲入冷风耗热量计算公式 (13)3.3 空调湿负荷 (14)4 空气处理过程计算及设备选型 (14)4.1 空气处理方案 (14)4.1.1 确定新风处理状态: (15)4.1.2 送风量的计算 (16)4.1.3 选择风机盘管机组: (16)4.1.4 风机盘管处理过程的校核计算: (16)4.2 设备选型 (16)4.2.1 风机盘管选型 (16)4.2.2主机选型 (18)4.2.3 新风机选型 (18)5 空调水系统设计 (19)5.1 冷冻水系统采用闭式循环,采用异程供水形式 (19)5.1.1 空调水系统设计应坚持的设计原则是: (19)5.1.2 采用异程系统 (20)5.2 风管的设计及计算 (20)5.2.1 风机盘管系统的水力计算 (20)5.2.2 管道的防腐与保温 (22)5.3 冷凝水排放系统设计 (22)5.3.1 冷凝水管布置 (22)5.3.2 冷凝水管管径的确定 (23)5.3.3 冷凝水管保温 (23)6 空调风系统的设计计算 (24)6.1 送风口和回风口的型式 (24)6.1.1 送风口 (24)6.1.2 回风口 (24)6.2 风管设计及计算 (24)6.2.1 风管设计规 (24)6.2.2 风道管径的确定 (25)7 地埋管换热系统设计 (27)7.1 地埋管换热系统设计步骤 (27)7.2 地质材料分析 (27)7.3 地埋管计算步骤 (28)7.3.1 建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 (28)7.3.2 垂直地埋管换热器的设计计算 (28)7.4 地埋管压力损失计算 (30)7.5 确定地下换热器的埋管形式 (31)7.6 确定管路连接方式 (31)7.7 选择管材 (32)7.8 确定竖井埋管管长 (32)7.9 确定竖井数目 (32)8 地板辐射设计 (33)8.1 低温热水地板辐射简介 (33)8.2 低温热水地板辐射采暖的特点 (34)8.3 低温热水地板辐射采暖管材及布置形式 (34)8.4 低温热水地板辐射设计 (35)8.4.1 供暖热负荷计算 (35)8.4.2 埋管面积计算 (35)8.5 低温地板辐射采暖的调试与运行 (36)9 辅助设备选型 (37)9.1水泵的选择 (37)9.3 膨胀水箱的选择 (37)10 地源热泵技术性分析 (38)10.1 地源热泵系统介绍及其优点 (38)10.2 与风冷空调的比较 (39)10.3 与变频空调的比 (40)11经济性分析 (42)11.1 分析依据 (42)11.2 报价表 (42)11.3 其他费用 (44)11.3.1 劳务费 (44)11.3.2 管理费 (44)11.3.3 不可预见费 (44)结论 (45)参考文献 (46)致谢 (47)1 地源热泵系统原理简述1.1 地源热泵的定义地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的一门热泵技术。
地源热泵空调系统设计毕业设计目录1.文献综述 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国地源热泵发展简史 (1)1.3 地源热泵发展趋势 (2)1.4 国外地源热泵的发展 (3)1.5 地源热泵技术在中国的发展优势 (3)1.6 地源热泵技术在中国推广过程中可能遇到的问题 (5)2. 初步设计方案 (7)2.1 工程概况及暖通空调设计条件 (7)2.2 气象和地质资料 (7)2.3 地源热泵系统简介 (7)2.4 初步设计 (8)2.4.1 地源热泵系统地下换热器型式确定 (8)2.4.2 空气处理方案与设备选择 (9)2.4.3 系统划分与气流组织 (9)2.4.4 设备与管路布置 (9)2.4.5 空调系统控制原理简述 (9)3. 负荷计算 (11)3.1 冷负荷计算 (11)3.1.1 冷负荷计算说明 (11)3.1.2 夏季室外气象参数 (14)3.1.3 各房间逐时冷负荷计算 (14)3.1.4 各房间冷负荷汇总 (17)3.2 热负荷计算 (17)3.2.1 热负荷计算说明 (17)3.2.2 冬季室外气象参数 (19)3.2.3 热负荷计算结果汇总 (19)4. 空气处理过程计算及设备选型 (20)4.1 空气处理过程计算原理 (20)3.2 室空气处理过程计算 (21)4.3 风机盘管选型及校核 (26)5 . 气流组织计算 (27)5.1 侧送下回设计说明 (27)5.2 气流组织计算 (28)5.2.1 酒吧 (28)5.2.2 客厅 (28)5.2.3 餐厅 (29)5.2.4 卧一 (30)5.2.5 卧二 (30)5.2.6 卧三 (31)5.2.7 未命名房间 (32)6. 空调设备选择及其空调系统设计 (33)6.1 末端设备选择 (33)6.1.1 风机盘管及新风机组的选择: (33)6.1.2 新风机组选择 (34)6.1.3 设备制冷工况校核 (35)6.2 空调系统概述 (36)6.2.1冷热源设备 (36)6.2.2 地下埋管 (36)6.2.3 风系统 (36)6.2.4 水系统 (37)6.2.5 膨胀水箱 (37)6.2.6 分水器和集水器的选择 (37)7. 冷冻水管路的设计及水力计算 (39)7.1 冷冻水管路的设计 (39)7.2 空调冷冻水系统管径的确定 (40)7.3 冷冻水最不利环路水力计算 (41)7.4 室冷冻水环路水泵选型 (43)7.5 冷冻水系统的膨胀水箱选型 (43)8. 地下埋管设计与计算 (44)8.1 确定地下换热器的埋管形式 (44)8.2 确定管路连接方式 (44)8.3 选择地下换热器管材及竖埋管直径 (44)8.4 地下换热器尺寸的确定及布置 (45)8.4.1 确定地下换热器型号 (45)8.4.2 确定地下换热器换热量 (46)8.4.3 确定钻孔总长度,孔深及孔数 (46)8.4.4 地下换热器阻力计算 (47)8.4.5 地下换热器环路水泵选型 (49)8.4.6地下换热器水管承压能力校核 (49)9. 地板辐射设计 (51)9.1 低温热水地板辐射简介 (51)9.2 低温热水地板辐射采暖的特点 (51)9.3 低温热水地板辐射采暖管材及布置形式 (52)9.4 低温热水地板辐射设计 (52)9.4.1 供暖热负荷计算 (52)9.4.2 埋管面积计算 (53)10. 消声与防振设计 (55)10.1 噪声控制措施 (55)10.2 系统隔振措施 (55)11. 空调自控及全年运行要求 (57)11.1 空调自控 (57)11.2 风机盘管空调系统的全年运行调节 (57)12. 主要设计技术经济指标分析 (58)12.1经济比较分析 (58)12.1.1 末端设备造价与运行造价 (58)12.1.2 风冷热泵机组选型及造价和运行费用 (58)12.1.3 地源热泵机组造价和运行费用 (58)12.1.4 水泵造价和运行费用 (59)12.1.5 地下埋管造价 (59)12.1.6 初投资比较 (59)12.1.7 运行费用比较 (59)12.2方案设计技术经济分析 (60)12.2.1 技术分析 (60)12.2.2 经济性分析 (61)13. 结语 (62)致谢 (64)参考文献 (65)附录A 热负荷计算表 (67)附录B 英文翻译 (74)1.文献综述1.1 课题背景地热是一种可再生的自然能源。
尽管目前它的应用还不能像传统能源(煤、石油、天然气、水力能和核能)那样广泛,但由于地壳里蕴藏着丰富的地热能,特别是在传统能源越来越缺乏的今天,地热能利用在许多国家已得到了相当的重视。
地源热泵中央空调系统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。
地表浅层地热资源可以称之为地源,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。
地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能,比人类每年利用能量的500倍还多。
它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。
这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地源也成为清洁的可再生能源一种形式。
地源热泵中央空调系统是利用水与地源(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地源中的热量“取”出来,供给室采暖,此时地源为“热泵”;夏季把室热量“取”出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地源为“冷源”。
地源热泵中央空调系统通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。
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70—90%的燃料能转化为热量供用户使用,因此地源热泵中央空调系统要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于地源热泵中央空调系统的热源温度全年较为稳定,一般为9—16℃,其制冷、制热系数可达3.5—6.3,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50—60%。
地源热泵中央空调系统的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与常规电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其他节能措施减排会更明显。
虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量。
该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区,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。
1.2 国地源热泵发展简史地源热泵并不是一种新的空调系统,早在20世纪30年代,欧洲就已经出现了工程的应用,当时主要用于冬季的供暖。
20世纪70年代,出现能源危机,地源热泵系统的工程应用形成高潮,技术日趋成熟。
由于中国空调技术应用较晚,地源热泵作为传统空调的一个分枝,对大多数人说,确实较为陌生。
我国在地源热泵领域的研究始于20世纪80年代初的天津大学和天津商学院。
自此,其他少数单位也先后在地热供暖方面进行了一系列的理论和试验研究,但是,由于我国能源价格的特殊性,以及其他一些因素的影响,地源热泵的应用推广非常缓慢。
20世纪90年代以后,由于受国际大环境的影响以及地源热泵自身所具备的节能和环保优势,这项技术日益受到人们的重视,越来越多的技术人员开始投身于此项研究。
1995年,中国国家科技部与美国能源部共同签署了《中华人民国国家科学技术委员会和美利坚合众国能源部效率和可再生能源技术的发展与利用领域合作协议书》,并于1997年又签署了该合作协议书的附件六--《中华人民国国家科学技术委员会与美利坚合众国能源部地热开发利用的合作协议书》。
其中,两国政府将地源热泵空调技术纳人了两国能源效率和可再生能源的合作项目,这一举措极大地促进了该技术的国际合作和推广应用。
1998年是我国在·该领域的一个里程碑,从这一年开始,国数家大学纷纷建立了地源热泵的实验台。
其中,1998年建工学院建设了包括浅埋竖管换热器和水平埋管换热器在的实验装置;1998年建工学院建设了聚乙烯垂直地源热泵装置;1998年大学建设了水平埋管地源热泵实验装置;1999年同济大学建设了垂直地源热泵装置等。
同时,我国也成立了一些专门的生产厂家,开始批量生产相关产品。
这些科研单位和企业互相合作,在开发利用地源热泵技术方面取得了很大的进展,做了许多实验研究和工程示,产生了很多有效数据,这些宝贵的经验教训势必将大大加快我国发展地源热泵的步伐。
1.3 地源热泵发展趋势地源热泵与中央空调相连接的供热/制冷系统是目前的发展趋势。
综合利用低品位热能、高效率利用热能、简单化和一体化的地源热泵系统等都是目前地源热泵系统技术的前沿课题。
根据地源热泵20年来的发展趋势,其系统技术的发展大致有如下三个方向:(1)综合利用热能的趋势。
将来的地源热泵系统不仅用于一般住宅、办公用户的供热和制冷,更趋向于将供热的废弃能量(冷能)和制冷的废弃能量(热能)综合利用,比如用供热的废弃冷能运转冷藏库、自动售货机等,用制冷的废弃热能供应温室养殖、种植和生活热水等。
(2)一体化趋势。
随着新材料和新工艺的开发,将来的地源热泵系统可能将热泵的转换系统与地上散热系统一体化,使采热和传热的效率更高。
(3)实地建造的趋势。
随着人们对居住和生活环境要求的不断提高,越来越多的建筑物需要常年供暖、制冷、热水和冷藏的功能。
因此,充分利用建筑物的空间和周边的自然环境和自然能源,因地制宜地设计、制造和配套安装相应的地源热泵系统也将是一个发展方向。
1.4 国外地源热泵的发展地能热泵系统在北美和欧洲都应用的比较普及,根据国际地热联合会( The geothermal heat pump consortium )的统计,到 2003 年底,采用地能热泵技术制冷供热的建筑面积美国为 3720万平方米,瑞典为 2000万平米,德国为 560万平米,加拿大为 435万平米。
但北美的应用与欧洲的应用存在明显的差异。
北美的应用,地能热泵更多地偏重于解决建筑的空调制冷问题。
在美国,政府投入很多的力量来支持地能热泵系统的推广,政府和学校经过多年的努力,建立了全国各地地质参数资料库,并在各州确立了经过认可的地能热泵推荐的工程商, ASHERE 也针对系统特殊要求在机组设计上建立了标准,同时政府支持在大地换热器设计以及工程施工方面的研究,而在不同的州,又有各自的政策来鼓励地能热泵系统的推广,如专门的补贴、政府推广等。
从系统设计的角度看,虽然北美也有小型的水水热泵机组,但北美地能热泵系统更多地采用的是水环热泵系统,尤其对于一些大型的工商建筑,采用水环热泵正成为设计的主流趋势。
美国著名的地能热泵制造商有CLIAMTMASTER 、 WATER FURNACE 等,他们提供符合 ARI 的专门用于地能系统的标准系列产品。