某居住小区地源热泵中央空调设计方案

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XX地源热泵中央空调方案
二0一0年六月
目 录
财政部、建设部地热空调建筑应用产业化基地---XX集团...................2
一、空调系统总体设计方案............................................5
1.1 工程概况............................................................................................................5
1.2 设计依据............................................................................................................6
1.3 主机选型............................................................................................................6
1.4 地埋管系统设计................................................................................................7
1.5 初投资概算......................................................................................................11
1.6 运行费用分析..................................................................................................14
二、地源热泵系统介绍...............................................16
2.1 地源热泵的概念..............................................................................................16
2.2 国家能源政策支持..........................................................................................16
2.3 地源热泵的优势..............................................................................................17
2.4 地埋管式热泵系统简介..................................................................................19
三、地源热泵技术的优势.............................................28
3.1 机组技术先进性..............................................................................................29
3.2 机房设备控制系统..........................................................................................32
四、技术及售后服务体系.............................................35
附一：可再生能源示范项目一览表....................................................................37
附二：公司获国家专利产品一览表....................................................................38
财政部、建设部地热空调建筑应用产业化基地---XX集团
山东XX环境科技集团是国内热泵行业的骨干企业、国家热泵系统工程技术研
究中心筹建组织单位、建设部建设科技常务副理事长单位、山东省热泵工程技术
研究中心依托单位，位于潍坊市国家级高新技术开发区惠贤路中段，是国家科技
部认定的“国家火炬计划重点高新技术企业”。
集团占地面积400余亩，建筑面积6万多平方米，资产2亿多元，年产能力5亿
元，员工1000余人，其中教授、博士等工程技术人员300人。公司具有国际一流的
热泵生产设备和国际化标准厂房，建有山东省科技厅定点的山东省热泵技术研究
中心和国家级热泵工程实验室，是专业生产热泵产品的国家级高新技术企业，是
热泵热水系统全国标准图集和公共建筑节能标准及地源热泵、水源热泵科普书籍
《地源热泵》月刊协办单位。
公司主导产品有：模块化地源热泵冷热水机组、模块化风源热泵冷热水机
组、模块化复合源热泵冷热水机组、双工况太阳能冷热水机组、大型螺杆水源热
泵机组等。其中，风源热泵空调机组、地源热泵空调机组、地温热泵空调机组均
为国家科技部、国家环保总局等五部委认定的“国家重点推广新产品”；模块化地
源热泵机组填补国内空白，居国际先进水平；复合源热泵空调机组是国家发明专
利产品，属国际首创，填补国际空白，居国际领先水平；高温水源热泵机组技术
处国内领先水平。2007年12月，双工况太阳能热泵系统经建设部科技中心组织的
科技成果评估，“达到国内领先水平，具有广泛推广应用价值”。
2005年12月，地源热泵冷热水机组被建设部评为“中国科技地产优选技术品
牌”。
2006年1月，地源热泵空调机组被山东省经贸委、山东省科技厅列入“山东省
50项重大节能技术装备”。
2006年12月，在人民大会堂召开的全国建设科技自主创新表彰大会上，XX公
司被评为“中国地热能利用自主创新技术优势企业”八强之首。同时，“XX艾尼
维尔”地源热泵空调机组被评为“山东省名牌产品”。
2007年7月，XX地源热泵机组、空气源热泵机组被列入建设部《“十一.五”
建筑科技节能可再生能源应用技术目录》，占该目录公布的8项建筑可再生新能源
技术中的2项。
2008年1月XX被建设部评为“2007年中国建筑节能（地热能）十大影响力企
1
业”第一名。
自2006年至2008年，XX公司先后承担了建设部、财政部浅层地热能可再生能
源示范工程三十余项，2008年7月，XX太阳能热泵、地热能热泵空调机组获得
“省经贸委节能减排新技术产业化奖励基金”，有力的推动了我国地热能技术在全
国的推广应用及行业的发展，为我国建筑节能减排工作作出应有的贡献。
在行业内，XX率先通过ISO9001国际质量管理体系认证和ISO14001国际环
境管理体系认证，拥有31项具有独立自主知识产权的专利技术，其中2项发明专利
29项实用新型专利，公司主编的《地源热泵标准》、《高温热泵标准》、《太阳
能热泵标准》成为我国最早的行业标准和地方标准，并备案山东技术监督局。
XX公司是山东省科技厅认定的“省科技型企业”、“制造业信息化示范企业”和
“中国专利.山东明星企业”。2008年7月，XX公司主导产品复合源热泵机组、水
冷机组、风源热泵分别作为国家Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅳ级能效空调产品通过中国能效标
识管理中心备案。这是XX公司为配合国家节能减排要求，促进“十·一五”节能
目标的实现做出的积极努力。
以山东XX空调设备有限公司为依托的山东省XX技术研究中心是山东省首家
以企业为载体的热泵研究开发基地，对山东省热泵行业的发展起到了积极的带动
作用，也为公司高水平快速研发热泵技术提供了良好的平台。由潍坊市政府、科
技部、XX集团三方拟投资2亿元建设的国家热泵系统工程技术研究中心正在积极
筹建中，该中心的投建必将推动我国热泵行业的技术水平，并将成为国际热泵技
术交流的平台。
一、空调系统总体设计方案
1.1 工程概况
1.1.1工程建筑概况
本项目名称为XX居住小区，建设用地88.71亩，总建筑面积为11.52万m2。
建筑物拟使用空调面积情况
序号 建筑名称 设计住户数
（户） 空调建筑面积(m2)
1 多层住宅 28035300
2 复式住宅 36 7800
3 高层住宅 232 33500
4 沿街商业
5 单身公寓6800
6配合公建
2
7 车库
8 合计 548 83400
1.1.2系统总冷热负荷计算
按照居住建筑节能设计标准，经负荷系数计算法，同时考虑外界环境不可预见因
素，本工程总体夏季冷负荷指标60w/㎡，冬季热负荷指标50w/㎡；
工程总设计负荷：
住宅夏季总冷负荷：60w/㎡×83400㎡=5004kw；
住宅冬季总热负荷：50w/㎡×83400㎡=4170kw；
根据住宅整体利用率，按70%配置负荷，则该工程夏季总冷负荷：3502.8kw，冬季
总热负荷：2919kw。
1.1.3用热水量计算
共548户，每户每天用热水量为150L，总每天最大用热水量为80吨。
1.2 设计依据
1）《采暖通风与空气调节设计规范》 （GB50019-2003）
2）《地源热泵系统工程技术规范》 （GB50366-2005）2009版
3）《通风与空调工程施工及验收规范》 （GB50243—2002）
4）《给排水管道施工及验收规范》 （GB50286-97）
5）《建筑给水排水设计规范》 （GB50015-2003）
6）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254/9-1996）
7）《建筑安装分项施工技术操作规范》 （DB21-900-1996）
8）《外墙外保温工程技术规程》 （LGL144-2004）
1.3 主机选型
本工程设计根据实际情况设置两个机房。主机选用山东XX空调设备有限公司
的大型螺杆式土壤源热泵机组SM（D）-160LR六台，总制冷量3768kw，总制热量
4392kw，满足建筑制冷、采暖的需要。
1.4 地埋管系统设计
按照《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005（2009 版）的要求，当
建筑面积大于 5000m2时应做岩土热响应试验。因为本工程还没有做岩土热响应
试验，所以以下设计和计算均依据：（1）现有图纸和甲方提供的资料；（2）
附近类似成功案例相关的实验数据。
根据工程现状和建筑场地条件，采用竖直双U埋管的形式。换热管采用外
径25mm PE100 聚乙烯管，设计在小区空地范围内打孔，孔径 150mm，设计打
孔深度 100m，孔间距 4.0m，每口井占地面积 20㎡，根据总平面图纸，空地面
积约算为 28000㎡，理论可布置 686 口井。每6个孔为一组（局部因便于水平管
敷设做相应调整）。考虑避让其他专业管线，如给排水管、电缆等，同时考虑管
路热量损失、成孔困难、预留进出重型设备及车道位置等情况，暂按成孔率 90%
计算。由于埋管数量比较多，为便于检修，将换热孔分为多个分区，并设检修
3
井。埋管区域地埋管水平干管埋深在地下1.8m 以下（避开其他专业管线）。
（1）、设计 夏季每米井深放热量为55w，冬季每米井深吸热量为45w；
（2）、夏季冷负荷3768kw，冬季热负荷为2919kw；
（3）、埋管长度68509.09米。
根据类似工程的勘察报告，徐州地区地下土壤平均温度在 16.5℃左右。当
冬季制热时地源侧运行工况为 3～8℃，此工况一般不会结冰，但考虑系统常年
吸取地下热量，或特殊寒冷天气年份时，吸热量增加将会导致土壤温度下降，
有结冰的可能性，为确保运行的稳定性与可靠性，采用加入20%乙二醇溶液的
办法，使凝结温度降至-10℃，即可保证使用效果又不增加很多投资。
说明：乙二醇的物理化学特性
成分：乙二醇>95%，磷酸氢二钠<3%，水<3%
外观/物理性状：粉红色液体
蒸汽压力：2.2mm 汞柱（20℃下）
蒸汽密度：>1.0
水中的可溶性：可溶
比重：1.295 (在16℃)
燃点：111℃
自燃温度：398℃（空气中）
稳定性：在正常的使用温度下，具有极好的热稳定性。
危险性：燃烧产物:燃烧后可产生碳、一氧化碳、二氧化碳及水。眼部接触会
导致轻微瞬时的（永久的）眼部刺激，但对眼角膜无害。长期或重复多次的接
触会导致皮肤轻微刺激，多次大量接触会导致皮肤损害。过度的接触会产生呼
吸系统刺激。
无致癌性
处理措施：
应尽量避免泄露，如有泄露应立即切断循环水，通过控制循环液流动，降
低污染扩散，如有泄露，应通过挖沟引入或用泵引入适当的容器中，用具有吸
收能力的物质吸收残余物，并用水将污染孔径进行冲洗。
本设计采用两级分集水器，二级分集水器置于专设的检查井内，一级分集
水器置于地源热泵机房内。分组的地埋管环路首先接入相应的二级分集水器，
为了合理分配各个环路的水量，在二级集水器总管上加装平衡阀；各地埋管二
级分集水总管再接入机房内一级分集水器。这样就避免了环路过多且各个环路
4
摘要：

XX地源热泵中央空调方案二0一0年六月目录财政部、建设部地热空调建筑应用产业化基地---XX集团...................2一、空调系统总体设计方案............................................51.1工程概况............................................................................................................51.2设计依据.......................................................

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