解放军454医院地源热泵系统设计
地源热泵设计方案
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%。
地源热泵空调系统设计(详细)
主要办公、宾馆、医院等场所.
三、负荷计算
空调负荷估算指标
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
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
房间名称 冷负荷指标(W/m 2 ) 1. 上述指标为总建筑面积的冷负荷指
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 旅 游 旅 馆
中
小
300~350
200~250 200 180~200 100~200 180 200~320 120~180 200 250~400 350
16
17
商场、百货大楼
二层
三层及以上
Hale Waihona Puke 300250按空调面积估算
空调负荷估算指标
顺序 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 医 院 建筑类型及房间名称 病房 一般手术室 洁净手术室 X光、CT、B超诊断 观众席 休息厅 化妆室 比赛馆 休息厅 贵宾室 展览厅、陈列室 图书阅览 科研、办公 公寓、住宅
• • • •
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
医院地源热泵空调系统介绍
医院暖通空调系统之地源热泵空调系统介绍及设计前必要条件目录........................................... 错误！未定义书签。
一、空调系统介绍 (2)二、地源空调发展概况 (2)三、地源空调系统的特点： (3)四、地源空调系统的社会效益 (4)五、设计前必要条件参见附件（《地源热泵系统工程技术规范》2009年版本） (5)一、地源热泵空调系统介绍（1）地下水源空调系统是从水井中抽取的地下水。
这种空调在应用上受到许多限制，需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。
虽然在理论上抽取的地下水能够回灌到地下水层，但是目前国内地下水回灌技术还不成熟，很容易造成地下水资源的流失。
目前由于对使用地下水的规定和立法越来越严格，这种空调系统的应用已逐渐减少。
（2）土壤热交换器地源空调系统。
地源热泵是一种利用地下土壤中的地热资源，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
这种空调系统是把热交换器埋于地下，通过水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。
夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温。
同时储存热量，以备冬用。
冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。
通常机组消耗1kW的电量，用户可以得到4kW-5KW左右的热量或冷量。
与锅炉供热系统相比，地源空调系统要比电锅炉节省三分之一以上的电能，比燃煤、燃油锅炉节省约二分之一的能量；由于地下土壤的温度全年较为稳定，一般为15～20℃，在夏季远远低于室外空气温度，在冬季远远高于室外空气温度，机组运行工况稳定，无论在制冷还是制热都一直处于高效率运转状态，制冷、制热的性能与传统的空气源热泵相比，要高出30%左右，因此其运行费用为普通中央空调的系统的60～70％。
因此，近十几年来，地源热泵空调系统在北美北欧等国家取得了很快的发展，中国的地源热泵市场在最近五年来也非常活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的高效、环保、节能的供热和供冷空调技术。
医院综合能源项目地源热泵设计方案
学术论坛343医院综合能源项目地源热泵设计方案覃由利，任育杰，胡 健，胡 榕，张建虎（中节能国机联合电力（宁夏）有限公司，宁夏 银川 750000）摘要：本文描述了银川市第一人民医院（滨河）综合医院现状，结合医院地质条件和已建设备，综合考虑土壤源热泵和天然气锅炉特点，选择了适合银川地质特点的土壤源热泵+天然气锅炉组合系统为医院供暖供冷和提供生活热水。
关键词：土壤源热泵；天然气锅炉；节能环保1 工程概述 银川市第一人民医院(滨河)综合医院位于银川市苏银产业园，规划总建筑面积17.5万m 2，已建成5.8万m 2。
医院冬季采暖要求室内温度达到22-23℃，夏季制冷要求26-28℃。
医院已建成2台4吨天然气热水锅炉，用于热泵建成前的供暖和生活热水供应。
项目总体规划6台2MW 土壤源热泵和2台4T 天然气锅炉。
按医院建设进度分两期实施：一期建设满足医院已建成5.8万m 2建筑的冷热需求，二期建设完成后满足医院总计17.5万m 2的供冷供热和生活热水需求。
2 设计依据及原则本项目作为第一人民医院综合能源项目首期工程，将成为医院安全、可靠、高效、节能、绿色的智能化供能中心，在设计过程中将遵循以下设计原则：（1）供能可靠性。
本项目直接关系到医院用能的可靠性，因此在方案设计中供能可靠性给与了充分考虑。
（2）系统经济性。
进行经济性最优，排放最低，效率最高的优化设计，实现技术先进、效率高、经济实用、节约能源、运行管理简便。
（3）严格遵循国家相关标准规范要求。
3 方案设计 3.1 负荷分析银川地区冬季较冷、夏季相对凉爽，根据银川类似医院调研，医院所有建筑面积都需要采暖供热，而只有约80%的建筑面积夏季有制冷需求，医院采暖平均负荷设计为70W/m 2，制冷负荷为80W/m 2。
项目总体工程按照17.5万m 2设计，即按冬季供热17.5万m 2，夏季制冷14万m 2设计。
一期工程按照医院5.8万m 2的冬季采暖负荷与4.6万m 2的夏季空调负荷设计。
某医院大型地源热泵系统的设计优化与运行效果验证
热泵与蓄能暖通空调HV&AC 2020年第50卷第8期27某医院大型地源热泵系统的设计优化与运行效果验证** “十三五”国家重点研发计划项目“公共机构髙效节能集成关 键技术研究”（编号：2017YFB0604000）中国建筑科学研究院有限公司建科环能科技有限公司李骥☆乔镖山东宜美科节能服务有限责任公司马宁中国建筑科学研究院有限公司建科环能科技有限公司徐伟冯晓梅李锦堂孙宗宇杨灵艳王选山东宜美科节能服务有限责任公司魏巍中国建筑科学研究院有限公司建科环能科技有限公司薛汇宇摘要以某医院大型地源热泵系统为研究对象，介绍了方案分析及能源系统设计，包括： 负荷预测、地埋管设计、容量配置优化、工艺流程、自控系统等内容。
对系统的夏季和冬季运行 工况进行了实测，并对测试结果进行了分析。
采用模拟软件对系统的运行情况进行了动态仿真，并与实测数据进行对比，以验证运行效果。
结果表明，该地源热泵系统能效高，达到了设计预期效果。
指出了该系统运行过程中存在的一些问题。
关键词医院地源热泵系统动态模拟测试能效比Design optimization and operation effect verification oflarge-scale ground-source heat pump system for a hospitalBy Li 」【★ 9 Qioo B ioo , Mo Ning , Xu Wei , Feng Xioomei , Li Jintong , Sun Zongyu , Yong Lingyon , Wong Xuon , Wei Wei ond Xue HuiyuAbstract Taking a large・scale ground-source heat pump system of a hospital as the research object, presents the scheme analysis and energy system design, including load forecasting, design of ground heat exchanger , capacity configuration optimization, technical process and automatic control system. Tests the operation data in summer and winter cond 让i o n s, and analyses the measured results. Performs the dynamic simulation of system operation by software, and compares the simulation results with test results to verify the operation effect. The results show that the ground-source heat pump system has high energy efficiency and achieves the expected design effect. Presents some problems of system operation.Keywords hospitaL ground-source heat pump system , dynamic simulation, test, energy efficiency ratio★ China Academy of Building Research. Beijing. China0引言“十三五”国家发展规划纲要提出全面推动能 源节约、推进节水型社会建设、大力发展循环经济、 积极应对气候变化、倡导勤俭节约的生活方式等经济社会发展任务.以降低能源资源消耗、提高能源 资源利用效率为目标，扎实推进节约集约利用资源工作地源热泵技术因节能环保、高效利用可再 生能源等优势，越来越多地在公共机构中得到应用，成为提升公共机构可再生能源利用率、实现高☆李骥，男，1983年6月生，工学硕士，高级工程师100013北京市北三环东路30号建科环能科技有限公司 E-mail ：278135804@qq. com 收稿日期:2020-03-27一次修回：2020-04-28二次修回:2020-05-2228暧通空调HV&AC2020年第50卷第8期热泵与蓄能效环保目标的重要技术手段。
地源热泵 设计方案
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
地源热泵方案1. 简介地源热泵是一种利用地下热能进行供暖和制冷的能源系统。
它通过地下的稳定温度来转移热能，实现室内温度的调节。
地源热泵方案是在设计和搭建地源热泵系统时所遵循的一系列步骤和技术。
2. 系统组成2.1 热泵组件地源热泵系统由以下主要组件组成：•压缩机：用于提高地下热能的温度，使其能够用于供暖或制冷目的。
•蒸发器：用于从地下吸收热能。
•冷凝器：用于释放热能，实现供暖或制冷效果。
•膨胀阀：用于控制制冷剂的压力和流量。
•管道系统：用于循环制冷剂，将热能从地下带到室内或将室内热能排出到地下。
2.2 地热集热系统地热集热系统是地源热泵系统的重要组成部分，用于从地下获取热能。
常用的地热集热系统包括水井、水平地热回水管和垂直地热回水管。
•水井：通过钻探水井并将水抽入地热回水管，然后将其引入热泵系统。
•水平地热回水管：将一根或多根水管埋在地下，通过循环水来吸收地下的热能。
•垂直地热回水管：通过钻探垂直井，将地下的热能传输到地热回水管中。
2.3 系统控制地源热泵系统的控制系统确保系统运行效率和室内舒适度。
它包括温度传感器、风扇控制器、水泵控制器和制冷剂压力传感器等。
3. 设计步骤3.1 初步评估在设计地源热泵方案之前，需要进行初步评估来确定系统是否适用于特定场所。
评估包括考虑地下温度、地质条件、能源需求等。
3.2 热负荷计算进行热负荷计算以确定地源热泵系统的规模和性能。
该计算考虑房间的尺寸、绝缘效果、窗户和门的数量等因素。
3.3 地热集热系统设计根据地下温度和热负荷计算结果，设计合适的地热集热系统。
选择合适的地热回水管类型、数量和长度。
3.4 管道系统设计设计管道系统以实现热能的循环。
确定管道的直径、长度和布置方式。
3.5 控制系统设计设计系统控制系统以确保系统的正常运行。
确定传感器的位置、控制逻辑和报警系统设置。
4. 安装和调试安装地源热泵系统并进行调试。
包括地热集热系统的建设、管道系统的铺设和连接，以及控制系统的安装和调试。
地源热泵设计方案
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。
地源热泵系统设计方案
地源热泵系统设计方案首先，地源的选择是地源热泵系统设计中的重要一环。
地源可以选择地下土壤或地下水源。
优先选择地下水源，因为地下水源的温度相对稳定，能够提供更可靠的热能。
而地下土壤的热能受季节变化和土壤含水量的影响较大，需要进行更多的计算和分析。
其次，设计地源热泵系统需要考虑系统的布局。
系统的主要组成部分包括室内机组、地源换热器、地下水源或地下土壤以及室外机组。
室内机组负责对空气进行加热或降低温度，地源换热器与地下水源或地下土壤进行热能交换，室外机组负责将热能释放到室外空气中。
这些组成部分需要合理布局，以确保系统的运行效率和稳定性。
此外，设计地源热泵系统还需要确定一些关键参数。
包括热功率、流量、温度差、循环水流量等。
这些参数的确定需要根据具体的建筑物面积、使用需求、地理位置等因素进行计算。
一般来说，热功率的计算可以采用建筑能耗的统计数据和制冷负荷的计算方法，流量和温度差的确定可以通过实测和模拟分析得出，循环水流量可以通过平衡计算和工程经验进行确定。
最后，设计地源热泵系统还需要考虑系统的运行和维护。
系统的运行可以通过集中控制和自动化调节来实现，以提高系统的运行效率和稳定性。
而系统的维护需要定期检查和保养，确保系统的各个部件和设备的正常运行。
同时，还需要对系统进行监测和调整，以保证系统的性能和能效。
综上所述，设计地源热泵系统需要考虑地源的选择、系统的布局和参数的确定等方面的因素。
在设计过程中，需要进行系统的计算和分析，并根据实际情况进行调整和优化。
只有合理设计和运行维护，地源热泵系统才能发挥最大的能效和节能效果，为建筑物提供稳定舒适的室内环境。
某医院住院楼地源热泵热水系统性能测试与研究
２ ． ４８
２９ ．９ ８２ ．９
热水 温度 （ ） ℃
注： 制冷剂 为 １ ２ １ ２ｏ
４ ５ ５～ ５
４
试 验数 据处 理方 法
该 地 源热 泵热水 系统 的浅层 土壤换 热 器采 取
高强度 Ｐ Ｅ管 （ Ｄ Ｅ） 同传 统管材 相 比， Ｄ Ｅ ＨＰ ， Ｈ Ｐ
管 道 系统 主要具 有 以下优 点 ： （） １ 连接 可靠 、 抗应 力 开裂 性好 ；
高， 这都要求在 没汁时不仅要符合绿色建筑， 同时 也要求一些能耗设备系统的选用趋向于合理及经 济节能 。
节能问题， ２０ 从 ０６年下半年几乎所有的新建公共 ２ 工程概 况及 热水 系统 建筑都应进行建筑节能设计。医院作为大型公共 建筑之一， 在能耗方面大多高于一般的民用建筑 ， 其中医务负荷（ 主要有热水供给、 消毒灭菌和洗涤 等） 在医院负荷中占大分额， 占全年消耗 的负荷 约
Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｅｅｅｇ ｉ ａｏ ｆ ｅ ｉ ｌ ｕｌｉ ｎ ｒ ｅｔ ｒ ｉ ｆｈｓ ｄ ａ ｈｓｉｌ ａ ｅｃｉｅ ， ｎ ｐｒｔ ｎａｄ ｂ ｔ ｃ： ｈ ｎｒｙｓｕ ｔｎｏ ｄｃ ｉ ｎ ａｄｐｏ ｃ ｐｏｌ ｏ ｉｍｅｉ ｌ ｏｐｔ ｓ ｓｒ ｄ ａｄｏｅａｉ ｎ ｒ ｔ ｉ ｍ ａｂ ｄ ｇ ｊ ｆｅ ｔ ｃ ａｗ ｄ ｂ ｏ
６ ８
ＦＩＵＩ ＭＡＣＨＩ 』 Ｄ ＮＥＲＹ
Ｖｏ ． ０， ． ２ ２ １４ Ｎｏ ２， ０１
文 章 编 号 ： １０ ０２ （０ ２ ０ ０ ６ ０ ０ ５— ３ ９ ２ １ ）２— ０ ８— ４
某医院住院楼地源热泵热水 系统性能测试 与研究
林 俊， 刘景升 ， 映宁 ， 宏群 胡 汤
收 稿 日期 ： ２ １ ０ ０ １— ５—３ Ｏ
地源热泵原理及设计要点
维护费用低
1
使用寿命长
地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年。 要比普通空调高35年使用寿命。
2
节省空间
没有冷却塔、锅炉房和其它设备，省去了锅炉房，冷却塔占用的宝贵面积，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。
2 竖直埋管换热器回填、灵敏度
换热器的形成是从地面向下钻孔达到预计深度,将制作好的U型管下入孔中,然后在孔中回填不同材料。在接近地表层处用水平集水管、分水管将所有U型管并联构成地下换热器。根据地质结构不同,回填材料可以选用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料选择要兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。从实际测试比较浇铸混凝土换热性能最好,但造价高、施工难度大,但可结合建筑物桩基一起施工。
4 串联或并联
地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种，串联系统管 径较大，管道费用较高，并且长度压降特性限制了系统能力。并联系统管径较小，管道费用较低，且常常布置成同程式，当每个并联环路之间流量平衡时，其换热量相同，其压降特性有利于提高系统能力。因此，实际工程一般都采用并联同程式。结合上文，即常采用单U型管并联同程的热交换器形式。
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。
地源热泵毕业设计
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。
地源热泵系统设计
地源热泵系统设计李向东总目录1、几个概念 2、地源热泵系统特点及应用 3、地源热泵系统方案设计 4、地埋管换热器设计 5、地源热泵系统机房设计 6、工程实例几个概念1、热泵 2、地源热泵与水源热泵 3、水源热泵机组 4、地埋管换热器 5、可再生能源 6、工作原理热泵热泵 应用冷凝器排 出的 热量进行供热的制冷 系统。
热泵和制冷机的工 作原理和过程是完全 相同的。
如同电冰箱、 分体空调 （对应概念‐水泵） 。
热泵分类z z • • • • 从热量来源：空气源热泵和水源热泵。
从与热泵换热器中制冷剂进行热量交换的 介质： 空气‐水热泵（风冷热泵冷热水机组） 空气‐空气热泵（管道机、屋顶空调器） 水‐水热泵（常见的水源热泵机组） 水‐空气热泵（水环热泵机组）地源热泵与水源热泵国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366‐2005 中把地埋管地源热泵系统（简称地埋管系统）、地下水地源 热泵系统（简称地下水系统）和地表水地源热泵系统（简称 地表水系统）统称为地源热泵系统。
z 地埋管地源热泵：也称为土壤耦合热泵系统 ，是狭义上 的地源热泵系统，工程中通常称为地源热泵。
除非特指明， 本节所述地源热泵均指这种形式。
z 地下水热泵系统 ：井水源热泵系统； z 地表水热泵系统 ：江水源、湖水源、海水源等； 还有两种水源热泵的形式： z 污水源热泵：利用市政污水。
z 水环热泵：来自冷却塔的封闭循环水。
三种地源热泵形式应用对比水源热泵机组z z • • • • • • • • 水源热泵机组（WSHP） 以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。
类型： 按输送冷热量的介质：水/ 水式、水/空气式等； 按压缩机形式：涡旋式、螺杆式、离心式等； 按“两器”换热方式：干式、满液式等； 按“两器”装换方式：外转换（水侧转换）、内转换（制冷剂侧转换）； 按制热工况下出水温度：中温型（45℃）、高温型（65℃） 按冷媒：R22、R134a、R407C 按热回收：无热回收、全热回收、部分热回收 按制冰功能：带蓄冰、不带蓄冰地埋管换热器传热介质通过竖直或水平地埋管换热器 与岩土体进行热交换的地热能交换系统， 又称土壤热交换系统、地热换热器。
北京某医院复合源热泵空调系统设计应用实例
北京某医院复合源热泵空调系统设计应用实例工程概况(一级)本项目为北京某医院急诊病房综合楼，主要用途为今后的医疗和病房楼。
综合楼地上19层，建筑面积33023平米，建筑高度70米，地下3层，建筑面积26733平米，总建筑面积为59756平米。
综合楼采用钢框架结构，基础形式为现场浇钢筋混凝土筏板基础，基础埋深约为13.5米。
本工程总冷热负荷为：夏季制冷量4632KW，冬季制热量3520KW。
生活热水需求量为290吨/天。
设计依据(一级)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)《建筑给水排水与采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002)《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)《供水管井技术规范》(GB50296-99)《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)《制冷设备、空气分离设备、安装工程施工及验收规范》(GB50274-98)《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》(GB50275-98)国家有关的规范、规定、规程及通用图集等甲方及本单位各专业提供的资料地埋换热器设计说明(一级)本土壤源换热系统采用竖孔埋管形式，钻孔数量按320口计算，集中布置在地下车库的底板下，换热孔孔径均为Ф200mm，埋管有效深度为160米，换热管规格为dn32(PE100、抗压2.0MPa)的双U型高强度PE聚乙烯管。
将整个土壤换热器分为40个小系统，每8个垂直换热孔设置为一个换热循环单元，供、回水分别集中到单独的分、集水器上;分集水器汇入总管接入机房，水平联络管采用D90PE管。
空调冷热源(一级)系统采取复合形式的供暖空调系统(二级)即：夏季，采用土壤源热泵+传统冷水机组;冬季，采用土壤源热泵系统+市政采暖;在过渡季，由于要满足医院采暖要提前和延迟各半个月的要求，此时没有市政采暖，加之土壤源热泵不能承担100%的供暖负荷，因此，需要以增加一台燃气锅炉进行补热的方式，来满足医院新建急诊病房综合楼的使用要求。
地源热泵系统设计及工程指导
地源热泵系统设计及工热程指（导冷）响应测试车原理简图
(2) 计算地下换热器的负荷
• 负荷与建筑物的供热、制冷及供生活热水的设计负荷及系统 运行所需要的能量负荷有关。换热器的换热量应满足系统正 常运行工况时的最大吸热量或最大放热量的要求，计算公式 同(1)、(2)。
• 地埋管换热器需要5~10℃的换热温差，冬季取热时管内液 体的平均温度比地层温度低5～10℃，夏天可高10～20℃， 以管内设计温度确定机组的COP值。
代入值公式简化为： q2=Q2/[1.163 (t1-t2)]
地源热泵系统设计及工程指导
例题：
• 某建筑物冬季热负荷500Kw，机组COP 值4.0，根据（2）式计算 Q2＝500（1-1/4.0）＝375(Kw)
• 最大需水量计算为(计算温差为7℃) ： q2＝375/（1.163×7）＝46.1(m3/h)
➢垂直埋管布孔形式
✓ 等间距布孔（正方形布孔） ✓ 梅花型布孔（等边三角形布孔）
地源热泵系统设计及工程指导
(4) 埋管长度的确定
• 根据计算的负荷、岩土层热物性参数、所选的地理管 形式及热泵参数，通过软件模拟的方法，计算得出埋 管总长度。
• 目前实际工程中，常利用单位埋管深度的换热量来计 算换热管的长度，一般垂直埋管的单位深度换热量为 30～70W/m(利用温差为10～15℃)之间，放热大于 吸热。该数据需要通过热响应测试获得。
✓ 优点： （1）不依赖地下水，适应区比较广。 （2）该系统不抽取地下水，不干扰地下水管理。 （3）换热层位多，适用范围大，热储量较大。 （4）系统运行维护工作少。
✓ 缺点： （1）通过管壁传导换热，而管内外的温差一般不大，因此， 需要较大的换热面积，从而造成系统初投资较大。 （2）随着机组负荷的变化，管中水的温度不稳定，造成工 况不稳定和热量损失，在极端天气条件下机组的性能系数 较低。 （3）与地下水换热系统比运行费用稍高。
地源热泵系统方案设计
地源热泵系统什么是地源热泵地源热泵是一种利用地表或地下浅层地热等低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现既能供热又能制冷、低位热能向高位热能转移的一种技术。
地源热泵研究背景1、地热能研究现状近年来，随着我国现代化建设步伐的加快，人民生活水平的提高，能源材料涨价，楼宇、居住建筑在城市建筑中迅速兴建，供暖、空调作为人们追求舒适性的必备工具，已经在我国普遍使用。
然而，随着空调设备使用的日益广泛，一直困扰人们的能源问题、环保问题也日益突出。
因此，增加可再生新能源利用比例以及减少环境污染成为人们关注的重要课题。
土壤是一个庞大的蓄热(冷)体，其部蕴藏着巨大的地热能，传统意义上的地热能可以归为深层地热能，其能量的来源主要是地球蕴藏着由放射性物质热蜕变等原因所产生的巨大热能。
严格地说，深层地热能是不可再生的。
在对地热能的开发研究过程中，人们开始意识到一种蕴藏在地表浅层的浅层地热能，地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。
因此，浅层地热能是真正意义的可再生能源。
为此，一些发达国家如美国、中北欧国家开始关注浅层地热能，美国对于开发浅层地热能的力度最大，几乎占据了地热能直接利用的一半。
世界上许多国家不同温度值的浅层地热能储量相当丰富，然而过去这些低焓资源并没有得到充分的利用。
随着环保意识的增强以及地源热泵技术的发展，开发浅层地热能已势在必行。
2、地源热泵应用现状与前景地源热泵已被认为是有效利用浅层地热能的节能装置之一，它其实就是把传统空调器的冷凝器或蒸发器直接埋入地下，使其与土壤进行热交换，或是通过中间介质（通常是水）作为冷热载体，并使中间介质在封闭环路过土壤循环流动，从而实现与土壤进行热交换的目的。
其原理见图1-1。
地源热泵真正意义上的商业应用也只有二十年的历史。
尤其是近十年来，地源热泵系统在北美如美国、加拿大以及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展。
解放军454医院地源热泵系统设计
解放军454医院地源热泵系统设计
程洪涛;孙益佩;王永红
【期刊名称】《建设科技》
【年(卷),期】2010(000)018
【摘要】@@ 本文通过对解放军第454医院项目中地源热泵技术的设计和应用描述,相关热回收技术的探讨,以及投资和运行方面的费用比较,向大家展示了地源热泵技术在冬冷夏热地区广阔的发展前景.
【总页数】4页(P68-71)
【作者】程洪涛;孙益佩;王永红
【作者单位】朗诗集团股份有限公司;上海朗诗建筑科技有限公司
【正文语种】中文
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石市某部综合实验楼空调系统设计
石市某部综合实验楼空调系统设计
张铁虎;刘子阳
【期刊名称】《训练与科技》
【年(卷),期】2009(030)006
【摘要】为选用一种节能、环保的空调系统,对各类热泵系统的基本运行原理和优缺点进行了详细的比较.结合石市某部综合实验楼项目,详细介绍了地源热泵中央空调系统的设计和系统配置情况.经实际运行检验,该空调系统节能环保效益显著.【总页数】3页(P28-29,40)
【作者】张铁虎;刘子阳
【作者单位】石家庄陆军指挥学院院务部;军事医学科学院院务部
【正文语种】中文
【中图分类】E2
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热源 未 采 用 传 统 的 冷 水 机 组 和 锅 炉 相 结 合 的 方 式 ．改 用 地 源热 泵 系统 提供 项 目负荷 ，但 是 由于 场地 面积 的限 制 ，地 源
井数 量 无法 完全 满 足 夏季 冷 负荷 要 求 ，所 以夏季 依 然需 要 配
备 冷 水机 组 来补 充冷 量 的 需 求 ；末端 方面 ，采 用 风机 盘 管 满
设计小时耗热量持续时间Ｔ（ ） ｈ 的切 换和 水泵 的 启停来 实现 ．其工 作原 理 （ 图１ ： 见 ）
水主 要设 计参 数 （ 表１） ： 见
根据 统计 结 果 ．我 们计 算 得 出生 活热 水 负荷 为 １ ９ Ｋ ．在 ０ Ｗ 设计 时选 取 了两 台 专 门生 产 生 活热 水 的地 源 热 泵机 组 ，每 台 制
守 ．夏季 负 荷达 ￣ ９ ６ Ｊ ８ ＫＷ ，冬 季 负荷 达￣Ｊ ７ Ｋ ，计 算 结果 ６８Ｗ
偏 大 ，选型 时机 组容 量 偏大 ，连 带着 水 泵等设 备在 容 量方 面 皆
次 放 大 ．能 耗 偏 高 ，造 成 不 必要 的能 源浪 费 ， 而且 在 后 期运 行 时 会造成 机组 的功 率 闲置 ，无法 得到 有效 应用 。 其次 ．风 冷热 泵机 组 虽然 最近 得 到广 泛的 应用 ．使 用地 域
用水定额ｑ （／ ｄ ｒＬ 床 ）
洗 手 盆
８ ０
３ ０
用水定额ｑ （ ／ ｈ） ｒＬ 个 最高 日热水量Ｑｒｍ ｄ （ ／）
小 时变 化 系数 Ｋｈ
２ ０ ３ ９ ５．４
２４２ ．５
１ 、冷热源 及末端 部分
由于 甲方想 在 节 能方 面做 出较 大提 升 ，所 以本 项 目中冷
用水类 型
床 位 数
医院
３９ ７
我 方提 供 的 系统 方案 设 计
根据 甲方要 求 本项 目建 成后 必须 满足 以下要 求 ： 病 房楼 内夏 季空 调 和冬 季 采 暖需 要 ．病房 楼 内对 热 水 的
需要 在 能耗 方 面满 足 国家相 关节 能规 定 。 所 以我们 结合 以往 做过 的项 目给 出了计 划 书。
二～ 层 主 要 为病 房 区 。根 据 计 算 ．整 个 项 目夏 季 空 调 冷 负 六
荷 为５ ２５．７ ６ ＫＷ ，冬 季 热 负荷 ３ ０． ８ ５ ５ ＫＷ ．生 活 热 水 负 荷 为 １ ９Ｋ 。在 此 工 程 设 计方 案 中 ，空 调 末 端部 分 采 用 了风 机 盘 Ｏ Ｗ 管 加新 风 系统 ．冷 热 源部分 采 用 了地 源 热泵 系统 。
原 系 统 方 案 设计
四五 四医院原 委 托南 京某 设计 院 设计 室 内空 调 、供 暖及 热 水 供应 系统 ．但 设计 结 果在 能耗 方面 超过 医院预 期 ．无 法通过
验 收。
设计 院具体 方 案如下 ：
１ 空调 及供暖
采 用风 冷热 泵 系统 。首 先 ，设 计 院在 设计 前期 时 考虑 到 医 院 病房 楼属 于公 共 建筑 ，往 来人 流量 无法 确定 ．计 算 时较 为保
设计小时热水 量Ｑｒ （ ／ ） ｈ ｍ ｈ 最高 日平均秒耗热量Ｑｄｋ （ Ｗ） 设计小时平均秒耗热量Ｑ （ Ｗ） ｈｋ 热 泵设计平均秒耗热量Ｑ （Ｗ） ｇｋ
热泵 机 组 安 全 系 数 热泵机组工作时间Ｔ （） ０ｈ
３ ６ ．７ ８． ７１ ２３５ ｌ ． １９７ ０ ．
热量 为５ Ｗ ，共 计 １ ｌ Ｗ ．满足 使 用要 求。 ９４ Ｋ １ ８Ｋ ８
图１
具 体 设 计 过 程
１ 、地源 管井 、管线 排布
结合 以往在 南 京做 过 的项 目，我 们在 设计 ４ ４ 院病房 楼项 ５医
目时考虑 到 地质 的具 体情 况 将 地源 管井 深 度定 为１ ０ ｍ ，因为 ２ 受 建筑 面 积 和 负 荷 要 求限 制 ，我 们 按照 梅 花 形 式排 放 地 源 井 ， 每 两 口井 之 间 间距 安排 在４． ５ ｍ左 右 ，在 尽量 紧 凑排 放 管井 的 同
足 各 区域 的 负荷 ．同 时 ，考虑 到 卫 生和 空 气 中氧 气含 量 的 要 求 ．各 房 间 配备 新风 输 入 管 生 活热 水 由 专 门配 备 的两 台 高 温热 泵机 组 制造 ．满 足各 个季 节对 热水 的需 求 。 整个 系 统 要满 足 不 同季 节 运行 的 要 求 ，就 需要 通 过相 关
也 由南 向北 推 进 ．但 在 长江 流域 使 用 时 仍 然 会碰 到很 多 问
题 ，如机 组要 适应 较 大范 围 的工况 变 化 以及结 霜除 霜 在冬 季 运 行时效 果并 不十 分理 想 。
２ 、热 水供应
由于屋 顶面 积 的限 制 整栋 病房 楼仅 第 六层 采 用太 阳能供
特别关注——
Ｔ Ｓ ｅｃ ｌ ｏｃ ｈｅ ｐ ｉａ Ｆ ｕｓ
解 放军４ ４ ５ 医院地源热泵 系统 设计
口 朗诗集团股份有限公司 上海朗诗建筑科技有限公 司 程洪涛 孙益佩 王永红
工 程 概 述
中 国 人 民 解 放 军 第 四 五 四 医 院 空 勤 病 房 楼 位 于 南 京 市 白下 区 ．总 建筑 面 积 １ ９ ０．２ ０ ３ ６ ｍ ，其 中地 下 室部 分 １ ４ ５ ５ ３．８ ｍ ．地 上 部 分 ９３ ７． ４ｍ 整 个 建 筑 地 下 一 层 为 汽 车 库 、 ８ ０ 。 设 备 用 房 ．地 上 一 层 为 门厅 及 相 关 功 能 房 所 在 区域 ，地 上
例篇 Ｊ
表 １
热 水 ，并 辅 助 电加 热 。 其他 二～ 五层 病 房 楼 由 布 置 在各 卫 生 问 的分散 式 电 热水 器 直接 加 热后 供 给 用户 使 用 。考 虑到 太 阳
能热 水 系统 供 给能 量 十分 有 限 ．在 本 工程 中可 以省 略 。分 散 式电热 水器 虽 然使 用方便 ．但在 节能 方面 无 法达标 。