235 某小区地源热泵空调系统设计.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES8页第PAGE\*MERGEFORMAT8页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT8页某小区地源热泵空调系统设计与分析武汉和创建筑工程设计事务所有限公司程旦摘要：该工程为大型居住小区，通过对该工程的空调系统设计的介绍，分析了小区集中空调设计中存在的问题，提出了自己的一些设计理解。同时对地源热泵空调系统在本工程中的一些做法进行分析，提出了适应本工程实际情况的实施方法；介绍了地源热泵系统在确定埋管方式和深度时需要注意的一些问题；对空调计量系统进行简单的探讨和分析。关键词：空调负荷同时系数地埋管热力性能节能地源热泵工程概况与设计依据：该小区位于大学校区内，是个大型教工居住社区，总建筑面积（纯住宅）达到208044m2，其中高层住宅（18层）面积为128466m2，小高层住宅（11层）面积为79578m2。其中高层住宅下面有地下车库，面积约为16500m2，原设计留有一设备机房。居住户数1491户，为统计方便按1500户考虑，其中高层住户按900户，小高层住户按600考虑。空调系统设计参数：根据甲方的设计要求和对设计条件的比较和分析，决定在本小区采用地源热泵中央空调系统，按照《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》要求，住宅部分冬季采暖室内设计温度取18℃；夏季空调室内设计温度取26℃，相对湿度取65%。其中卫生间不设空调。空调系统设计：末端系统形式：各舒适性空调区末端采用风机盘管系统，风盘回风系统加过滤器，以保证室内空气品质。新风通过门窗自然渗透。空调负荷：实际运行负荷的分析：分析设置集中空调系统的住宅的空调负荷是一个复杂的问题，因为末端的实际负荷（即空调末端对冷冻水的需求量）是随多种因素不断地变化的，如：季节交替、气候变化、昼夜轮回、人流量增减等。空调负荷是一个随机变化的量，且始终处于动态变化之中。因此住宅建筑的空调负荷更是受到小区性质、建筑标准、入住率、收费方式和当地居民生活方式等多个因素影响，变化情况复杂，很难总结出一条普遍适用的冷热源装机容量计算方法。我们应根据设计的围护结构参数，结合随机气象模型，采用先进的动态负荷模拟软件进行全年逐时负荷模拟，以便得到各个建筑物的全年动态负荷特性；然后根据住户特点、系统规模和空调末端形式等情况确定系统合理的同时使用系数；最后根据各个建筑物模拟负荷的叠加乘以同时使用系数确定整个系统的装机容量。武汉地区节能建筑负荷模拟及分析下表为通过TRNSYS模拟得到武汉地区按节能建筑标准设计和建造的建筑物全年单位面积逐时负荷变化情况冬季典型日负荷变化情况夏季典型日负荷变化情况冬季典型月负荷变化情况夏季典型月负荷变化情况根据以上逐时的负荷计算我们可以发现，本工程作为住宅建筑，和公共建筑等相比较在空调形式和使用上有以下明显区别：住宅建筑的同时使用率低，而公共建筑办公时间较一致，因此同时使用系数较高，但住宅建筑居民外出上班、学习的时间参次不齐，因此居住小区面积越大其用户空调的同时使用率就越低，其负荷的参差性就越大，计算上的中央空调系统满负荷运行的时间很难出现。住宅建筑单位面积人员少、单位面积人员、设备、照明负荷均小于办公建筑，因此其冷热量指标也比公共建筑小。住宅建筑采用风机盘管时，其室内卧室和客厅一般不会同时使用，故户内风机盘管也有一个同时使用系数，这实际上进一步降低了系统需要的装机容量。住宅建筑夏季最大负荷一般出现在气温较高的周末，冬季最大负荷出现在春节前后，每日负荷峰值变化不大。根据模拟数据统计，建筑物空调系统使用75%的时间实际负荷在峰值负荷的60%以下，只有不到3%的时间接近满负荷状态运行，负荷小时变化明显。研究发现住宅小区同时使用系数前三年的变化趋势是先随着入住率的增长而增长，当稳定入住率大于90%后，同时使用系数随即缓慢稍有下降，但趋向于某一定值。这是由于新住户需要逐渐成为稳定住户，但住户越多同时使用系数越小造成的，对于规模较大的住宅小区，当采用风机盘管系统时，同时考虑户内和户间的同时使用系数，前者按0.6考虑，后者按0.8考虑，其乘积为0.48，则实际总的同时使用系数应在0.5左右。所以本工程同时使用系数为装机负荷考虑余量取0.6～0.7是经济合理、安全可靠的。本工程住宅小区的日变化规律冬夏类似，但冬季负荷波动较小，平均在5W/m2左右，夏季波动较大，在20W/m2左右。冬季负荷主要受室外气象影响，夏季负荷主要受室外气象