苏州别墅
地源热泵冷暖热三联供系统工程 初 步 方 案
编制单位：江苏河海新能源有限公司
设计研发中心吴栋工作室 编制时间：2009年12月28日
江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程
目 录
第一章 项目概况及负荷计算 ..................................................................................... 1
一、项目概况......................................................................................................... 1 二、负荷计算......................................................................................................... 1 三、主机选型......................................................................................................... 1 第二章 本工程技术方案 ............................................................................................. 2
一、总体方案概述................................................................................................. 2 二、地源热泵系统设计......................................................................................... 2
（一）总体原理图.......................................................................................... 2 （二）地埋管换热器的设计计算.................................................................. 3 （三）冷热源——土壤热能提取利用技术.................................................. 3 （四）地源热泵运行工况.............................................................................. 4
第三章 经济性分析 ..................................................................................................... 5
一、地源热泵系统的投资分析............................................................................. 5 二、地源热泵系统运行成本分析......................................................................... 6 三、地源热泵系统综合分析................................................................................. 8
人居环境与世界同步
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第一章 项目概况及负荷计算
一、项目概况
本项目为苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程。建筑面积300平方米左右，本项目拟采用地埋管地源热泵绿色节能能源方式，以土壤作为冷热源，为本项目提供空调和生活热水服务，最大限度地降低运营成本。
二、负荷计算
1、空调冷负荷与热负荷的计算
名称 别墅
2、生活热水热负荷计算
别墅热水用水定额50℃时110L/（人·d），入住人数按5人计，浴缸按每天使用1次计算，则热水用量为：
Q1=4*0.11+0.35*1=0.8 m3/d，在地下室屋面设置0.8m3蓄热水罐。 利用热泵制备生活热水热泵功率计算: W1=
Q1??t0.8?(50?5) = ?5.3 KW
?T?0.8598?0.859面积 300m2 指标（w/ m） 冷：120 热：50 2建议同时 使用系数 70% 100% 负荷（KW） 25.2 15 W1——热水热泵功率；KW
Δt——制备热水温升,45℃，设计冷水温度5℃，热水温度50℃； ΔT——制备热水时间，夜间谷电8h。
三、主机选型
表1-2 别墅部分机组选型表
序号 1 性能参数 制冷量25.4KW，制热量42KW 热水制热量5.3kw 人居环境与世界同步
数量（台） 1 备注 热回收型地源热泵机组 1
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第二章 本工程技术方案
一、总体方案概述
采用地下环路式地埋管地源热泵系统，以地埋管换热器制取的冷热媒水为冷热源，采用带热回收功能的一体化地源热泵机组（含循环水泵），设置在一层楼梯底或储藏室内，屋面设置生活热水水箱及膨胀水箱，夏季集中制备7℃空调冷水，冬季制备45℃采暖热水，全年供应50℃生活热水，通过地源热泵机组控制面板上按钮，切换空调、采暖、热水工况。
二、地源热泵系统设计
（一）总体原理图
图2-1 地源热泵系统原理图 人居环境与世界同步
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（二）地埋管换热器的设计计算
根据实际情况，本工程建议在别墅周围绿化用地下打井埋管。 1、确定竖井埋管管长
竖井中的埋管采用单U型管，管径为φ32。 L=
Q1?100025.4?1.2?1000 ==1089m 2828其中：L——竖井埋管总长，m； Q1——夏季设计总排热量； 28——夏季每m管长释热量，W/m。 2、确定竖井数目 N=
L1089==7口。 2?H2?80 其中：N——竖井总数，口； L——竖井埋管总长，m； H——竖井深度，取80m；
2——考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的2倍。
（三）冷热源——土壤热能提取利用技术
地源热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环系统，它通过循环液体在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的换热。在冬季制热过程中，流体从地下吸取热量，再通过热泵系统把热量带到室内；夏季制冷时系统逆向运行，即把室内热量带到地下岩土中。因此，地耦管地源热泵系统保持了地下水水源热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质，是一种真正可持续发展的建筑节能的新技术。具有适用范围广、运行费用低、节能和环保效益显著等优点。
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苏州别墅地源热泵系统方案
