南京工程学院图书馆地源热泵
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效率高、运行费用低、节能 全年地表水的温度波动较小，是很好的热泵冷热源。这种
温度特性使其比传统空调系统运行效率要高约40％。 节水、卫生、环保
浅层地表水源热泵系统的运行没有废弃物，省去了冷却塔和 水处理系统，节省了大量冷却用自来水，避免了冷却塔噪音及霉 菌、军团菌和热岛环境。
闭式系统使得循环水与地表水隔绝，不会干扰湖底的微生物， 更环保，运行更安全。 运行稳定可靠
IN Condenser
DT = 6 °C
OUT
B1 B2
Over pressure valve
P3
P2
WELL
水源热泵系统能效比
●水中低品位（闲置）热量转移到高品位热量 为人类服务。
● 能效比高：制热COP≥4.5 制冷COP≥5.5
●一次能源效率高。E＞1.3（最高）。 ●冷暖兼备，一机三用。 ●工作稳定、可靠、可调性强。 ●环保、节能、再生。
受天气及环境、温度变化的影响小，在寒冷的冬季制热无结 霜、除霜之虑；无安全隐患；机组使用寿命长，主要零部件少， 维护费用低，主机运行寿命可达到15年以上。
——设备选型及参数
空调系统选用3台意大利克莱门特水源热泵机组，每台 机组设计工况制冷量为1658kW，输入功率238kW，设计工 况制热量为1600kW，输入功率420kW；
水源热泵分类
水源热泵系统根据水源侧分 1、开式系统 2、 闭式系统（水池环路系统）
开式系统又分为 1、 抽水——回灌系统 2、只抽水不回灌系统 3、地表水系统
浅层地表水源热泵空调系统
综合设计方案
得天独厚的可再生能源条件
离图书信息中心约200 米处，为拥有约300亩水 面的天印湖。湖水最深处 为10至12米，夏季平均蓄 水深度约4米，冬季平均 蓄水深度约3米，蓄水量 约5万立方米。
夏热冬冷地区低能耗图书馆建筑设计应用 ——公共建筑围护结构节能设计、外遮阳设 计
围护结构节能措施
◇ 倒置式屋面保温，K=0.58 W/(㎡.K) ◇ 外墙：干挂玻化砖+XPS+页岩模数砖，K=0.68 W/(㎡.K) ◇ 内墙200mm ALC 板，K=0.78 ◇ 外窗、玻璃幕墙： Se=0.32、K=2.1 W /(㎡.K)
多种冷热源比较3
闭式地表水地源热泵空调系统
供冷量3624195kWh/年
耗电量
805378kwh/年
供热量1525106kwh/年
耗电量
435745kwh/年
总(电)能耗 1241123 kWh/年、折标煤508T
总费用
81万元
人工与维护费
10万元
合计运行费
91万元
系统造价
1028万元
闭式地表水地源热泵系统选型考虑
燃气锅炉供暖+螺杆式冷水机组制冷系统
供冷量3624195kWh/年
耗电量
906049kWh/年
供热量1525106kwh/年 水泵耗电量
89142kwh/年
耗气量
192881m3/年
总能耗
折标煤:630吨标煤
直接费用
113万元
冷却水水费
17727x2.8/10000=5万元
人工与维护费
15万元
合计运行费
138万元
系统造价
800万元
多种冷热源比较2
空气源热泵空调系统
供冷量3624195kWh/年
供热量1525106kwh/年
耗电量 耗电量
1294355kWh/年 610042kwh/年
总（电）能耗 直接费用
人工与维护费 合计运行费
系统造价
1904397kWh/年、折标煤779.4T 124万元 10万元 134万元 980万元
C1 C2
Evaporator
DT = 5 °C
IN
OUT
D1 D2
A1 A2
IN Condenser
DT = 12 °C
OUT
B1 B2
Over pressure valve
P3
P2
WELL
WINTER
P1
UTILITY
C1 C2
Evaporator
DT = 5 °C
IN
OUT
D1 D2
A1 A2
6mmPLT-T+12A（ARGON）+6mmST136 ◇ 外遮阳：采用多种固定挡板 ◇ 地面 ： K=0.76 W /(㎡.K)
XPS、页岩模数砖列江苏省2005年第三批建设科技成果推 广项目（2005）046、058。ALC列2001年建设部科技成果推 广转化指南项目2001024。
内庭视图（外遮阳1）
月份 温度℃ 9.9 11.2 13.5 18.6 21.3 24.5 26.4 26.8 25.7 18 15.5 12.1
月份 温度℃
节能设计思路与基本方案
通过综合设备与围护系统各项节能技术的应 用使建筑能耗明显降低，实现建筑节能率大 于65%的目标。
考虑在地表水丰富地区利用淡水源热泵技术 进行供冷、供热。 ——闭式浅层地表水地源热泵空调系统
水温监测情况
湖水测试平均温度梯度示意图
15 10
13.6 12.7 11.6 10.7 9.7
9.3
wenku.baidu.com
8.7
温度
5 000000
0 1234567
-1米 0 0 0 0 0 0 平均温度 13.6 12.7 11.6 10.7 9.7 9.3 8.7
深度
30
20
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
东立面（外遮阳2）
设备系统设计与选型
空调冷热负荷计算
采用动态负荷计算理论： 夏季空调计算冷负荷为6120kW 冬季空调计算热负荷为3860kW
考虑不同功能部分应用时间的不同与使用率， 取负荷系数为0.8,则： 夏季实际空调计算冷负荷为4896kW 冬季实际空调计算热负荷为3088kW
多种冷热源比较1
建筑概况
建筑功能：图书馆和计算中心
工程总用地面积：56000 ㎡
建筑基底面积： 10158㎡
总建筑面积： 38370㎡
建筑密度：
18.1%
容积率：
0.68
绿地率：
31％
层数：5层 建筑高度：23.45米
总平面布局
浅层地表水源热泵空调系统
原理
SUMMER
P1
UTILITY
——建设部２００７年科技示范项目
南京工程学院图书信息中心
浅层地表水源热泵空调系统
（建设部节能示范工程）
南京工程学院
项目承担人： 南京市建筑设计研究院
南京丰盛能源环境科技发展有限公司
南京工程学院图书信息中心介绍
图书信息中心概况
地理位置：位于南京市江宁区大学城南京工程学院新校 区内
新校区建设收官之作——标志性建筑 充分利用自然景观和资源，实现与自然的和谐 ——江苏省首个低能耗图书馆建筑 ——国内首个采用浅表水源热泵技术的工程
温度特性使其比传统空调系统运行效率要高约40％。 节水、卫生、环保
浅层地表水源热泵系统的运行没有废弃物，省去了冷却塔和 水处理系统，节省了大量冷却用自来水，避免了冷却塔噪音及霉 菌、军团菌和热岛环境。
闭式系统使得循环水与地表水隔绝，不会干扰湖底的微生物， 更环保，运行更安全。 运行稳定可靠
IN Condenser
DT = 6 °C
OUT
B1 B2
Over pressure valve
P3
P2
WELL
水源热泵系统能效比
●水中低品位（闲置）热量转移到高品位热量 为人类服务。
● 能效比高：制热COP≥4.5 制冷COP≥5.5
●一次能源效率高。E＞1.3（最高）。 ●冷暖兼备，一机三用。 ●工作稳定、可靠、可调性强。 ●环保、节能、再生。
受天气及环境、温度变化的影响小，在寒冷的冬季制热无结 霜、除霜之虑；无安全隐患；机组使用寿命长，主要零部件少， 维护费用低，主机运行寿命可达到15年以上。
——设备选型及参数
空调系统选用3台意大利克莱门特水源热泵机组，每台 机组设计工况制冷量为1658kW，输入功率238kW，设计工 况制热量为1600kW，输入功率420kW；
水源热泵分类
水源热泵系统根据水源侧分 1、开式系统 2、 闭式系统（水池环路系统）
开式系统又分为 1、 抽水——回灌系统 2、只抽水不回灌系统 3、地表水系统
浅层地表水源热泵空调系统
综合设计方案
得天独厚的可再生能源条件
离图书信息中心约200 米处，为拥有约300亩水 面的天印湖。湖水最深处 为10至12米，夏季平均蓄 水深度约4米，冬季平均 蓄水深度约3米，蓄水量 约5万立方米。
夏热冬冷地区低能耗图书馆建筑设计应用 ——公共建筑围护结构节能设计、外遮阳设 计
围护结构节能措施
◇ 倒置式屋面保温，K=0.58 W/(㎡.K) ◇ 外墙：干挂玻化砖+XPS+页岩模数砖，K=0.68 W/(㎡.K) ◇ 内墙200mm ALC 板，K=0.78 ◇ 外窗、玻璃幕墙： Se=0.32、K=2.1 W /(㎡.K)
多种冷热源比较3
闭式地表水地源热泵空调系统
供冷量3624195kWh/年
耗电量
805378kwh/年
供热量1525106kwh/年
耗电量
435745kwh/年
总(电)能耗 1241123 kWh/年、折标煤508T
总费用
81万元
人工与维护费
10万元
合计运行费
91万元
系统造价
1028万元
闭式地表水地源热泵系统选型考虑
燃气锅炉供暖+螺杆式冷水机组制冷系统
供冷量3624195kWh/年
耗电量
906049kWh/年
供热量1525106kwh/年 水泵耗电量
89142kwh/年
耗气量
192881m3/年
总能耗
折标煤:630吨标煤
直接费用
113万元
冷却水水费
17727x2.8/10000=5万元
人工与维护费
15万元
合计运行费
138万元
系统造价
800万元
多种冷热源比较2
空气源热泵空调系统
供冷量3624195kWh/年
供热量1525106kwh/年
耗电量 耗电量
1294355kWh/年 610042kwh/年
总（电）能耗 直接费用
人工与维护费 合计运行费
系统造价
1904397kWh/年、折标煤779.4T 124万元 10万元 134万元 980万元
C1 C2
Evaporator
DT = 5 °C
IN
OUT
D1 D2
A1 A2
IN Condenser
DT = 12 °C
OUT
B1 B2
Over pressure valve
P3
P2
WELL
WINTER
P1
UTILITY
C1 C2
Evaporator
DT = 5 °C
IN
OUT
D1 D2
A1 A2
6mmPLT-T+12A（ARGON）+6mmST136 ◇ 外遮阳：采用多种固定挡板 ◇ 地面 ： K=0.76 W /(㎡.K)
XPS、页岩模数砖列江苏省2005年第三批建设科技成果推 广项目（2005）046、058。ALC列2001年建设部科技成果推 广转化指南项目2001024。
内庭视图（外遮阳1）
月份 温度℃ 9.9 11.2 13.5 18.6 21.3 24.5 26.4 26.8 25.7 18 15.5 12.1
月份 温度℃
节能设计思路与基本方案
通过综合设备与围护系统各项节能技术的应 用使建筑能耗明显降低，实现建筑节能率大 于65%的目标。
考虑在地表水丰富地区利用淡水源热泵技术 进行供冷、供热。 ——闭式浅层地表水地源热泵空调系统
水温监测情况
湖水测试平均温度梯度示意图
15 10
13.6 12.7 11.6 10.7 9.7
9.3
wenku.baidu.com
8.7
温度
5 000000
0 1234567
-1米 0 0 0 0 0 0 平均温度 13.6 12.7 11.6 10.7 9.7 9.3 8.7
深度
30
20
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
东立面（外遮阳2）
设备系统设计与选型
空调冷热负荷计算
采用动态负荷计算理论： 夏季空调计算冷负荷为6120kW 冬季空调计算热负荷为3860kW
考虑不同功能部分应用时间的不同与使用率， 取负荷系数为0.8,则： 夏季实际空调计算冷负荷为4896kW 冬季实际空调计算热负荷为3088kW
多种冷热源比较1
建筑概况
建筑功能：图书馆和计算中心
工程总用地面积：56000 ㎡
建筑基底面积： 10158㎡
总建筑面积： 38370㎡
建筑密度：
18.1%
容积率：
0.68
绿地率：
31％
层数：5层 建筑高度：23.45米
总平面布局
浅层地表水源热泵空调系统
原理
SUMMER
P1
UTILITY
——建设部２００７年科技示范项目
南京工程学院图书信息中心
浅层地表水源热泵空调系统
（建设部节能示范工程）
南京工程学院
项目承担人： 南京市建筑设计研究院
南京丰盛能源环境科技发展有限公司
南京工程学院图书信息中心介绍
图书信息中心概况
地理位置：位于南京市江宁区大学城南京工程学院新校 区内
新校区建设收官之作——标志性建筑 充分利用自然景观和资源，实现与自然的和谐 ——江苏省首个低能耗图书馆建筑 ——国内首个采用浅表水源热泵技术的工程