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1、地源热泵采暖空调初步设计方案北京工业大学热泵工程中心2010年5月一、项目情况某办公楼建筑面积约 15000，拟采用地源 / 水源热泵系统，以满足采暖、空调需求。地源热泵机组为夏季空调系统提供 7冷冻水， 回水温度 12，冬季为供暖系统提供 45热水，回水温度 40。室内外设计参数：室外设计参数：夏季空调室外计算干球温度33.4夏季空调室外计算湿球温度26.9冬季采暖室外计算湿球温度-11冬季空调室外计算干球温度-9室内设计参数：各空调房间夏季26 28相对湿度 60冬季 18 20相对湿度 55，建筑空调系统负荷：夏季冷负荷： 1350kW冬季热负荷： 1200kW二、设计依据设计所采用的相
2、关规范：地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005埋地聚乙烯给水管道工程技术规程 CJJ101-2004 水源热泵机组 GB/T19409-2003 室外给水设计规范 GB50013-2006供水管井技术规范GB50296-99采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范GB50274-982通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243-2002 给排水管道工程施工及验收规范 GB50268-97城镇供热管网工程施工及验收规范 CJJ28-2004 给水用聚乙烯（ PE）管材 GB/T13663-2000三、方案设计方案一垂直地埋管热泵
3、系统1. 热泵机组选取热泵机组选用北京金万众公司产品，要满足 1350kW的冷量， 1200kW的热量。本方案选用 2 台模块式主机 MDRB60，其单台冷量为 696kW，单台热量为 591kW，可基本以满足要求。MDRB60主要参数表能量输出冷冻液 冷却水蒸发器 冷凝器冷冻液温冷却水温耗电量型号工况流量流量压降压降（kW）度( )度( )(m3/h)(m)(kW)(m3/h)(m)空调69612/725/301491205.34.2131MDRB60制热5910/-3.240/451201494.25.31472. 地下换热系统（能源井）的设计21 地下换热系统结构建造 120 米的地下能
4、源井作为热泵机组的热源和冷源，能源井间距不低于4 米，使用 32 PE100双 U 型换热器，所有接口使用电熔焊接，以保证能源井使用寿命达50 年以上。地下换热系统在地下 2 米之下完成连接，所以地面上可以正常绿化， 或者铺设道路 , 埋管标高图如图 1。3草坪去热泵机房m3m001土壤能源井图 1地下换热系统连接图22 地下 U 型换热系统数量地埋管的实际换热性能需要通过热响应试验得到， 由于此项工作没有进行， 因此地埋管换热负荷只能根据当地的地质情况、实际经验及建筑物特点进行估算。 32 双 U型管冬季单位井深换热率取 40W/m ，夏季单位井深换热率取 70W/m。冬季供暖时需要地下换热
5、器（能源井）的数量：(591147)21000n40120185夏季空调时需要地下换热器（能源井）的数量：（131 696） 21000n70120196根据计算结果，办公楼供暖空调需要能源井196 口。方案二地下水源热泵系统热泵机组选用北京金万众公司产品，要满足 1350kW的冷量， 1200kW的热量。本方案选用 2 台模块式主机 MDRB60，其单台冷量为 696kW，单台热量为 766kW，可基本以满足要求。4MDRB60主要参数表能量输出冷冻液 冷却水蒸发器 冷凝器冷冻液温冷却水温耗电量型号工况度( )流量流量压降压降（kW）度( )(m3/h)(m)(kW)(m3/h)(m)空调6
6、9612/720/30132705.34.2127MDRB60制热76615/740/45701324.25.31672. 地下换热系统（能源井）的设计在本设计中，热泵机组吸收的热量主要来自于地下水体，夏季空调和冬季供暖需要33地下水量为 140m/h 。根据当地地层条件，单井出水量大约为70 m/h ， 2 口抽水井需要配备 3 口回灌井。因此，该项目共需要抽水井2 口，回灌井 3 口，井深 5080 米，间距大于 50m，水井距离建筑物30m以上。四、经济性分析1、工程造价方案一工程造价表单位：万元序号名称规格单位数量单价合价一、地源热泵主机房1热泵机组MDRB60台235702循环水泵台
7、60.533定压补水装置套21.63.24软化水装置套11.51.55设备安装及其它阀门、管道及保温156机房配电系统 （配电箱、 电缆、等）1057合价102.7二、末端系统风机盘管水系统120元 / 180三、地埋管换热系统1能源井（包括成井、下管、回填）23520m1535.32垂直换热器管材外径 3294080m5473水平连接管道（包括挖沟、管材、20人工、回填、检查井等）4合价102.3四、总造价385说明：表中概算只做为参考，实际工程量及造价以工程图纸为准。方案二工程造价表单位：万元序号名称规格单位数量单价合价一、地源热泵主机房1热泵机组MDRB60台235702循环水泵台60.
8、533定压补水装置套21.63.24软化水装置套11.51.55设备安装及其它阀门、管道及保温156机房配电系统 （配电箱、 电缆、等）107合价102.7二、末端系统风机盘管水系统120元 / 1806三、地埋管换热系统1水井建造 （包括成井、 管道及潜水5 口1050泵）2水平连接管道（包括挖沟、管材、18人工、回填、检查井等）3合价68四、总造价350.7说明：表中概算只做为参考，实际工程量及造价以工程图纸为准。2、运行费用计算经济性比较表单位（万元）地源热泵水源热泵项目计算公式费用计算公式费用机组运行费耗电量时间电价16耗电量时间电价13夏空调循环水耗电量时间电价3耗电量时间电价4季泵运行费运行费单位面积费用12.7 元/ 1911.3 元/ 17合计机组运行费耗电量时间电价21耗电量时间电价16空调循环水冬耗电量时间电价5耗电量时间电价6泵运行费季运行费单位面积费用单位面积费用17.3 元/ 2614.5 元/ 22合计全年总费用合计45397补充说明：以上工程预算中热泵主机费用按国产设备计算，若选用国外品牌，需要在此基础上再增加40 万元（每台增加20 万，共 2 台）。地（水）源热泵机房面积需要120 。8