地源热泵技术在烟台地区公共建筑中的运用

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地源热泵技术在烟台地区公共建筑中的运用

　　引言

建筑节能和环保是贯彻可持续发展战略的重要组成部分，而建筑能耗又以暖通空调能耗为主，

它们占建筑总能耗的 30%~50%,在采暖和制冷过程中，同时伴随着大量的有害气体和热污染排

入大气，恶化环境。地源热泵属可再生能源，具有节能环保的优点，在实际工程中的应用也越

来越多。烟台市作为全国可再生能源示范城市，出台相应的补助政策，鼓励可再生能源应用。

本文以实际工程为例，探讨地源热泵技术在烟台地区公共建筑中的设计及应用。

　 1　工程概况

本项目为烟台地区某研发培训基地工程，由 1 # 专家公寓、2# 餐厅、3# 专家公寓三栋建筑组

成，各建筑结构特点及功能分布情况见表 1.

　 2　设计参数及动态负荷模拟

2.1 室内外设计参数依据现行的 GB50736- 2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》，室

内外的设计参数见表 2 、表 3. 另外，烟台地区逐时干球温度和日平均干球温度间见图 1 、图

2.2.2 动态负荷计算与分析 2.2.1 动态负荷模拟计算本工程中采用 HDY- SMAD 空调负荷计算及

能耗分析软件进行全年动态负荷的模拟计算，为后续的设计工作提供更为准确的数据。在全年

“ ”“ ” “ ”动态负荷计算中根据房间功能特性按照公共建筑节能标准对人员、照明和设备进行分项

设置，以照明为例进行说明，见图 3 、图 4.

2.2.2 模拟结果分析通过模拟计算得到结果见图 5~8.

分析图 5~8 可得出结论：

1. 季节性能耗曲线分布图的变化趋势与全年能耗曲线分布图变化趋势相一致；

2. 空调设计最大冷热负荷约为 270kW、250kW.

3. 建筑物供冷和供热在 1 00%、75%、50% 和25%负荷下的时间分别占总时间百分比约为

5%、20%、55% 和20%.

4. 全年制冷能耗总量为 271 275.55kW·h, 制热能耗总量为 285274.1 7kW·h,全年冷热能耗不平衡

率<5%,基本能够满足地源热泵系统要求的冷热均衡问题。

　 3　空调系统设计方案

本项目采用垂直地埋管地源热泵空调 + 地板辐射进行供冷和供暖。为保证系统冬季采暖效果，

建筑单体内空调房间及卫生间内部均设置地板辐射采暖系统。

3.1 冷热源设备如图 5~8 所示，该工程采用 3 台小型地源热泵机组 AQSW0412- NR, 其中 2 台为

空调用，1 台为生活热水用。单台机组制冷量 132.8kW, 功率 24.8kW, 单台机组制热量 135.3kW,

功率 32.8kW, 制冷工况下冷冻水进出水温度 12/7℃，地源侧进出水温度 25/30℃；制热工况下热

水进出水温度 40/45℃ ，地源侧进出水温度 10/5℃。

3 台机组均可通过阀门转换为空调用及生活热水用，地源侧地埋管均可通过阀门转换为空调用

及生活热水用。空调侧和地埋侧系统均采用定压膨胀罐+ 补水泵补水定压，补水均为软化水。

3.2 室外土壤换热系统因地制宜是土壤换热器设计的重要原则，在特定条件下设计特定方案才

是最优化设计方案。本项目周围仅有一定的绿化及停车场面积可供地埋管使用，设计方案中采

用垂直双U形埋管的方式，布置在绿化和停车场下靠近机房的位置。因为垂直埋管深度较深，

一年四季相对恒温，取（散）热能力较土壤浅层大、换热能力强，通常是土壤浅层的5 倍以

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地源热泵技术在烟台地区公共建筑中的运用　　引言建筑节能和环保是贯彻可持续发展战略的重要组成部分，而建筑能耗又以暖通空调能耗为主，它们占建筑总能耗的30%~50%,在采暖和制冷过程中，同时伴随着大量的有害气体和热污染排入大气，恶化环境。地源热泵属可再生能源，具有节能环保的优点，在实际工程中的应用也越来越多。烟台市作为全国可再生能源示范城市，出台相应的补助政策，鼓励可再生能源应用。本文以实际工程为例，探讨地源热泵技术在烟台地区公共建筑中的设计及应用。　1　工程概况本项目为烟台地区某研发培训基地工程，由1#专家公寓、2#餐厅、3#专家公寓三栋建筑组成，各建筑结构特点及功能分布情况见表1.　2　设计参...

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