基于地源热泵的复合式空调冷热源系统设计

K网譬烹熹篓皇{：}__基于地源热泵的复合式空调冷热源系统设计节明et西西奎7l I m韩摘要针对某现代化n筑群的±调％‰．攫m T基f№目#i∞蔓台#女#≮※统的口计方t。

详自阐述T糸缝的＆计原则。

地T接持器§境设计艇±壤#i 系统的控科等内窖。

通过实际耐算．该设计大大节约T空月§统的#电■．具i m好的借鉴性。

关键词空调i统．琦热酿．地谭热i 中目H卖号：I【H j l≈i蜮标志日I I 地T按格菇i章编号l h74¨I7M I…I¨J n二{4H0引言地源热采的慨念最早出现在1912年瑞士的一份专利文献中。

地源热泵技术是利J1I地下上壤、地表承、地下承温相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把低他热源中的热母转移到需要供热或加温的地方，在盟大将窜内的采热转移到低伉热源中．达到降黼或制冷的目的。

20世纪50年代，欧洲和美国开始r研究地掉热采的第一次高潮。

nI与时能源价{}}低．该系统计不经济．因而未得到推广。

直到70年代，人们开始注意节能、高效益用能和环境保护．使地潦热泵的研究进入丁叉一次高潮。

最近20年i萎技术研究彳￡欧羹等i．业发达嘲家取褂r迅速的发展．已成为一项成熟的戊用技术。

在我同．受能源价格的特殊性以及人口J社能．环保的认识程度以厦其他一些闲索的影响，地源热泵空谓拄术应用和筮展比较缓慢。

然而，随着人们生活水平的提高．人均能牦的增长，一次性矿物能源的口益采端以及环境的H趋恶化．地涨热泉技术已越来越0l起人“J的乖说。

往11 Jj i『节能和环保的潮流下．汝技术以肚特有的廿能，*$(I蠕一)．自．*■．*R自自自自#＆■。

24能l雄杵删性和稳定性越米越受到行业的瞩H奉史针xt某实际上程空调冷热潭系统，采用地碌热泉复合式系统的设计方法．给出j．针时该冷热豫系坑的土要控制方案。

复季玲负荷由七壤热泵机组和蕉汽1臭化钝帔收式制玲机联合承担．冬季热负茼由土壤热泉机组和蒹，(热网联台承担，{l}擗寅际测算．采用设方法大大竹约r审谰系统的耗电盐．也为用P口省了运行费用。

工程概况该工程是一个集会议空拼【、休闲和商务办公于一体的囤际化．现代化开发区巧1日。

该建筑群出2栎办公大楼(A座、B胯)和l株r_凡会常维成。

办公搂均为20堪．建筑高艘为9723m，地下2崖为地F窒，地J．建筑m l税为船l阱7m‘．地下建筑面积为14764m2；千人会堂建筑咖秘为18800m2。

2基于地源热泵的复合式空调冷热源系统设计2I设计概进该工程^瘫和千人台堂公用冷热源．B 座单能}昧竹州垃址f f j吩热矩．两处抟热谭均栗Jf l地撵热象+浓化锂玲球FJL,。

l l+燕^挽热嚣的}殳}|方式A选川地矩热泵的琏础I。

，迁辅助呆川溲化钝冷术机纽+燕，t换热器．J￡豫IH址为r住冬疆辱仪肝起地潦热泉机自I小足以供f f i能I i t rlf．『,,llJ,t J l：起演化锂玲水机组或燕，(换热器吼补克供给根据项14所以地西安的’t娃_|f：境和谈建筑的功能要求．可以缝m I；卒州最统个年的逆}州t 川鹱季为5J JI5n一9J J15I I：冬季为11』J 15}i～扶年3门15【【运行J{I I n}』t时问为8：00一18I】【}(嘲一‘、圳Ⅱ)：9：o【I～15oo(圳A)；删术及1日家“、定节假|I4：运{r驻乖i殳计H．挚他冷仉俯为7800kw．冬季址汁1I峰值热砸甜由571)0kw．【Ⅱi I锋m仝年累I}热缸村为3037M W h．全年巢i f冷缸倚为4480M w h¨仝印连时鲰衙协批如蝌1所1i，22系统设计原则通过上壤热采系境乐I I水I-1比例的负菏情M分析投资腱运{r赞H{的比较，最终确定根据冬母热采机纽砥扭蜂f『【热m菏的60％进行地r换况代建缱电气I西碉目I$4日负崎女热器的计算，岬从土壤热采机组冬季供冷咕3500kw进行计并．考虑冬、鹱辱取热聃‘j敞热艟的平衡．m此确宅砭辱上壤热采机封l幢籼的冷们茼．不足部分采用澳化锂制抟机哌担根据々qp软件i I弹．f：壤热袋系统，R1160％的冬季琏奉热砸荷H f．牛H戊能够承}f{帕疑季甚半玲贝荷为650kW。

根据以I：I．壤热采最统琅*I的m菏和其他设备琅#I的负f；j『情况．进行热采机掰内主要址蔷的选配．…嵌l昕玳嚣“8i i篓爨嚣嚣徽：慧僦：一熊乱吸收A演化锂机组汽水换热口稚H水※豫环水※豫Ⅱ水泉赫环水泵赫环水聚冷却塔挎糍水泉制抟盟34∞kw．输^功半125kW：燕^牦腑396∥h2按热*I350kw，搏代耗艟23t／h谴疆320m‘／h扬牲粥m．功率"kw漉时260m‘／h扬程N m．功率45kw扼精650m’／h．拍栏33m．功串90kw馥量枷m‘／h．扬撺弘m．功率75kw扼量I O∞m’／h．饼程弛m，功牛1)2kw拖苗I O∞m’，h功书45kW诚址4m’／h．拓栉26m．功率I I kw2—3搀采《日删f2J fl l备)3扳换生科铡(2用I蔷)3懊化锂机纽空弼一(2蹦I备3热摹帆组地嘏捌(2卅l蔷)3溴化锂帆组净却侧‘2埘I缶2—3板换砖凝术(2用I备)23地下换热器系统设计换热器是将热漉体的部分热屉传递给冷诫惟的垃备．是宅弼系统设计中不可或缺的艰要环竹泼项口夺谰系统选择的址錾下地源热采的}搴热馘系统．地源热泵的原理’普通热采原理棚l一．只址为热象提供的热辣或热d．扎有独特性，是利用r J然界一p的水、上壤等能f『=集地F热能、^阳能等的fI 然介质中存储的热濂和冷源，所以K嬲砚代建疽电气扎垃i川，；疗选择地r按热器根据以L思路．通过地下换热器议i卜软t{：进i j汁并，租出泼i’挫需550个地F换热器，麒I I 肜，蛭r L蝉设．打教深度100m矩形如胃．f1．1hN，为5m x5[11地F换热器内的淀体介质为水为r榆翰按热器嫂果．特宜驿测试数撕输^々业数料分析轼¨巾．I川时迁简输^热I錾觳和遥I I-f故倚等参数．I l i软件对地下换热器运彳亍25n情况进{r模拟j f葬。

地下换热器温度曲线模拟如I划2、l斟3所币。

目3地T按∞∞4”*25{m＆女*自＆根据模拟曲线，,I i t算¨；i．壤热泵目【封I冬季能够哌H l的峰伉热负简为3501kw．冬卡承目J的粜汁热缸荷为28747M w h．占冬季总累计热负衙的947％；鞋李能够乐扪的峰虮冷饥简为650kW．鹱币J R批的掣i I冷缸倚为2013】M w h．I～砭乖总祟i|冷缸琦的449％．逃剁J-麒期的波汁H的由于地r换热器潞腰常‘l托4℃以I。

．I N此．地F换热器内的流体介质小一日埘防凉刑，“f以为水，3冷热源系统控制方案该丁程能源巾心为^、B胯和t人会啦提供冷热能源．}々(热)站系统{f|；嫂髓A能源中0建筑的地F1层．艟摊rf，心I h2f『i g化锉冷球机女【、226能溉：竹州青地潍热泉l'l L目i、6台岭却水采3台}擘两；水泉，3音卒调热水架、3台热泵机组空j j6I删水泵6台冷却塔2竹燕汽换热器、3仃凝结水采等设备组成F曲介绍i女玲热源系统纳主要柠嚣I方案．3．1监控点i殳置忤{戥拄制妊求．将能源中心的设备监控点连一_【!l{r趾竹，以地担热采机组为侧．分科醴咒手／f I功状怠(1)1)、运{f状态(I)1)、敞砟状卷(D I)、起停控制(I)0)等4个监控点。

其他世箭根据自身特血馓¨什i i}计．m终统I I能豫巾心监拄点J∈“186个32幕统起停控制浚I。

棚中．i I!筑I殳备监控景统向撵作人员提供3种起停控制A式：①工作站】：的自曲起停拄制A直：圆I：“站I。

的于动起拌拄斜^J℃；④时州控制打式31】L7，站!口々=：对起’“i-j4式引时托埠n■的避}|【．Z．枉L n：站的人机群面上醴牲r地徘热架抛先业涅化钝机组抛先的j女扦模，℃．计设摊J’系统自功起好按钉I当选择r地源热采¨【自I优先后．川鼠标^．h起动按钮n．乐缝掖Fj￡流程I'l动进行起动：打仆地埋管1I!i水锌l‘l U动蠊闷．打丌地源热聚机组地埋水侧进水管L电动蝶蒯，歼冷却水采．引JF地源热泉机组空酬水1j!I进水苻I I U动蝶I bj．丌市埘水身f，外地豫热采机自l”i选样r溲化锂机组优先后．川乱杯点击起动按钮后，系统按下述流程自动进行起动：打开冷自J塔进水符11电动蝶阔．打肝冷水机组冷却水进琅管上I U动蝶阿．开拎却水泉．歼玲却塔风机．于J丌冷水虮卦1冷热水进水管上电动蝶阀．歼空洞水采，Jr冷水"【自【。

n：越曲过栉I}-．何起动个啦蔷后，r I动判断蹬备I作址由i l：常’’’r作证常|『_f．方可控i 岂流摊刘后续世备进行起动；’T作水正常时．在丁怍站上给小报警信息，片结束起动过程采统盖Ⅲ也婴严格按螂瑷通『艺的受求进行当川鼠标点击停止按钮后．地探热瓤机组业濮化雠虮自i将按』!l{‘j肝起相反的漉挫f i功停机起动椰纾机时扦t受环节之『H』蜒时l m i m322i作站L的手动起停控制式枉I：f1：站的^机抖面I’．蹬性系统巾铒个、目￥能泺并理设备(如冷水H【卦【．冷却塔m机．岭热水泵、冷脚水泵补水泉、热水泉，I也功蝶阀、电动涮节阀)的起停按钮，’j FI I鼠标点击后．uf时该设备进行起动控制。

考虑到制冷系统的起动椰停机有严l|千}的顺胖要求，在戟什}i殳饪了保护功能“j术按上艺流程进行起停时．系统会拒绝执行．并绗j Jj 提示信息。

323时间控制方式时间控制JJ式为全自动拄制方式，可元人职守。

…操作人砸按作息时剐．将每天的起拧时问-次性没好，系统内动按J。

述时『HJ^进{r J一作3．3地源热泵系统控制为丁达到最大限度节约能掠的U的I司nj义满足建筑物对温度渊整的婴求．埘地源热采系统挺Ⅲ吼r控制策略：(I)盟零控制术端供水温度7。

r：，川水温度12。

c．柱{曲：仉荷的变化，忧九歼起P壤热采机绀“1热采机纰小能满足宅埘末端的鲍简前求时，n连台丌起蒸汽吸收式澳化锂冷水机宝『I．满址末端需求，枉伍倚降低时．韵先咒闭i奥化锂机组，然后依献减少土壤热泵机组的数量。

(2)冬乖控制末端供水温度45。

c．蚓术温度40。

c，根据负荷的变化．优先开起土壤热泵机组，当热永机纽水能满足空州末端的负荷需求时．再坯台开起燕汽换热器．满足末端需求。

在负荷降低时．首先关闭蒸汽换热器，然后依次减少土壤热采机组的数请。

(3)夏季开起】台热泵机组时对血开起1台地积侧循环泵．蚪相麻开起I／2的地下换热器管路。

当监测到热泵机组地源侧出水温度达到30℃时，切换地下换热器到另一半管路循环。

(4)冬季升起I台热泵机纰，相应开起112的地下换热器循环管路．地下换热器需轮换开起。