一、工程基本情況    

工程空調(diào)系統(tǒng)采用地源熱泵+雙冷源新風機組+干式風機盤管,，具有節(jié)能,、舒適,、安全、經(jīng)濟的綜合優(yōu)勢,。

  二、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計概括   

 三、空調(diào)系統(tǒng)：雙冷源溫濕分控系統(tǒng)  

1、冷熱源：地源熱泵系統(tǒng)

2,、空調(diào)水系統(tǒng)風機盤管

1.）兩管制變流量一級泵系統(tǒng),；

2.）冷凍水循環(huán)泵采用定速泵；

3.）空調(diào)水系統(tǒng)豎向不區(qū)分夏冬,，冷熱水切換由制冷機房切換閥執(zhí)行,；

4.）采用高位膨脹水箱補水定壓,，補水為軟化水,；

3,、空調(diào)新風系統(tǒng)新風系統(tǒng)

1. ）主樓房間內(nèi)：內(nèi)冷式雙冷源新風熱回收機組。

2. ）主樓衛(wèi)生間：單獨設(shè)熱回收新風機組,，新風量為排風量的80%,。

3. ）主樓消防控制室：分體空調(diào)。

 一,、何為地源熱泵  

地源熱泵是指利用淺層（通長小于400m深）地熱資源（也稱地能,，包括地下水,、土壤或地表水等）的即可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)設(shè)備。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能）,，實現(xiàn)由低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移,。一般在空調(diào)系統(tǒng)中,，地能分別在冬季作為熱泵供熱的熱源和夏季制冷的冷源,，即在冬季，把地能中的熱量取出來,，提高溫度后,，供給室內(nèi)采暖；夏季,，把室內(nèi)的熱量取出來,，釋放到地能中去,。

1,、組成部分

室外地能換熱系統(tǒng)+地源熱泵機組+室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。

其中地源熱泵機主要有兩種形式：水—水式,、水—空氣式,。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水,，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣,。

2,、形式分類

開式系統(tǒng)：是直接利用水源進行熱量傳遞的熱泵系統(tǒng),。該系統(tǒng)需配備防砂堵，防結(jié)垢,、水質(zhì)凈化等裝置,。

閉式系統(tǒng)：是在深埋于地下的封閉塑料管內(nèi)，注入防凍液,，通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統(tǒng),。閉式系統(tǒng)不受地下水位、水質(zhì)等因素影響,。

3,、主要特點

1）地源熱泵技術(shù)屬于可再生能源。

地表淺層（地能）是一個巨大的太陽能集熱器,，收集了47%的太陽能量,，比人類每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）。

2）地源熱泵屬經(jīng)濟有效的節(jié)能技術(shù),。

其地源熱泵的COP值（COP熱泵系統(tǒng)所能實現(xiàn)的制熱量和輸入功率的比值）達到了4以上,，也就是說消耗1kwh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量,。

3）地源熱泵環(huán)境效益顯著,。

裝置運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi),，沒有燃燒,，沒有排煙，也沒有廢棄物,，不需要堆放燃料廢物的場地,，且不用遠距離輸送熱量。地源熱泵機組的電力消耗,，與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上,；與電供暖相比可以減少70%以上,，它的制熱系統(tǒng)比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%，比燃氣鍋爐的效率高出了75%,。

4）地源熱泵一機多用,，應(yīng)用范圍廣。

地源熱泵系統(tǒng)可供暖,、空調(diào),，還可供生活熱水，一機多用,，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng),；可應(yīng)用于賓館、商場,、辦公樓,、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖,、空調(diào),。

5）地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護費用低。

地源熱泵的機械運動部件非常少,，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi),，從而避免了室外的惡劣氣候，機組緊湊,、節(jié)省空間,。

  二、設(shè)備選型  

1,、冷熱負荷需求

末端：干式風機盤管,、新風機組；

主樓：主樓建筑總冷負荷378KW,，熱負荷140KW;

報告廳：建筑總冷負荷316.9KW,，熱負荷238.9KW。

2,、地源熱泵系統(tǒng)方案

主樓（高溫螺桿式地源熱泵機組）：機組額定工況制冷量406KW,，冷凍水供回水溫度16/21℃；過渡季或負荷較小情況下利用土壤余冷直接通入末端設(shè)備進行制冷,，機組額定工況制熱量369KW,，空調(diào)熱水供回水溫度40/35℃。

報告廳（螺桿式地源熱泵機組）：機組額定工況制冷量342KW,，冷凍水供回水溫度7/12℃,；機組額定工況制熱量384KW，空調(diào)熱水供回水溫度45/40℃。

  三,、地源熱泵系統(tǒng)地熱換熱器布置  

  四,、地源熱泵機組  

在冬天，1千瓦的電力,，可將土壤（或水源）中4-5千瓦的熱量送入室內(nèi),。在夏天，過程相反,，室內(nèi)的熱量被熱泵轉(zhuǎn)移到土壤或水中,，使室內(nèi)得到?jīng)鏊目諝狻６叵芦@得的能量將在冬季得到利用,。如此周而復(fù)始,，將建筑空間和大自然聯(lián)成一體。以最小的低價獲取了最舒適的生活環(huán)境,。

壓縮機(Compressor)：起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用,，是熱泵（制冷）系統(tǒng)的心臟；

蒸發(fā)器(Evaporator)：是輸出冷量的設(shè)備,，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā),，以吸收被冷卻物體的熱量,，達到制冷的目的,；

冷凝器(Condenser)：是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走,，達到制熱的目的,；

膨脹閥(Expansion Valve)或節(jié)流閥(Throttle)：對循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用，并調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量,。

根據(jù)熱力第二定律,，壓縮機所消耗的功（電能）起到補償作用，使循環(huán)工質(zhì)不斷地從低溫環(huán)境中吸熱,，并向高溫環(huán)境放熱,，周而往復(fù)地進行循環(huán)。

  五,、地源熱泵系統(tǒng)示意  

  六,、地源熱泵施工工藝  

1、地埋管工藝流程

2,、 機房設(shè)備安裝工藝流程

七,、地源熱泵目前存在的問題

1、地源熱泵的技術(shù)存在的最大不足是“土壤熱不平衡”的問題,。

地源熱泵應(yīng)用會受到不同地區(qū),、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響,；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同,；采用地下水的利用方式,，會受到當?shù)氐叵滤Y源的制約；打井埋管受場地限制比較大,，必須有足夠的面積用于打井和埋管,；設(shè)計及運行中對全年冷熱平衡有較大要求，要做到夏季往地下排放的熱量與冬季從地下取用的熱量大體平衡,。

2,、針對工程，施工中存在地質(zhì)不明確的狀況經(jīng)常發(fā)生,。

地下孔洞,、溶洞、地下水位置不明確會對正常施工質(zhì)量,、進度造成不良的影響,。

一、雙冷源溫濕分控空調(diào)系統(tǒng) 

1,、雙溫冷源系統(tǒng)

它是在一個空調(diào)系統(tǒng)中采用兩種不同品位（不同蒸發(fā)溫度）的冷源,，用低品位冷源（高溫冷凍水）取代傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中大部分由高品位冷源（低溫冷凍水）承擔的熱濕負荷，從而通過提高空調(diào)制冷系統(tǒng)綜合制冷效率（綜合COP）,，達到節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)運行能耗之目的,。

2、溫濕分控

在該系統(tǒng)中,，將溫度,、濕度分別由不同的設(shè)備系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)與控制。高溫冷源為主冷源,，負責承擔全部室內(nèi)顯熱負荷和全部新風負荷,，占空調(diào)系統(tǒng)總負荷的比例一般為85~90%；低溫冷源為輔助冷源,，只承擔室內(nèi)濕負荷,，占空調(diào)系統(tǒng)總負荷的比例一般只有15~20%。

3,、組成部分 

根據(jù)低壓冷源設(shè)置方案不同,，雙冷源系統(tǒng)有內(nèi)冷式、水冷式和集中式三種基本形式,。

二,、主要特點 

1、空調(diào)冷源綜合能效提高而實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能,。

該系統(tǒng)采用高溫冷源和低溫冷源共同承擔空調(diào)總負荷,，改變了傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)由低溫冷源承擔全部空調(diào)負荷的設(shè)計方法。高溫冷源能效達到8以上，而具有2級能效（屬于節(jié)能產(chǎn)品）的低溫冷源的能效約為5.1,。

2,、通過溫濕分控，可避免夏季過度除濕造成的能源浪費,。

在傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中,，由于溫度和濕度是捆綁在一起同時進行調(diào)節(jié)和控制，在一般性舒適空調(diào)系統(tǒng)中,，往往不能很有效地同時保證溫度和濕度參數(shù),，而在工藝空調(diào)系統(tǒng)中，為精確控制室內(nèi)溫度和濕度,，往往采取過度冷卻和再熱方式,，過度冷卻和再熱是傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的原理性缺陷，而在該系統(tǒng)中,，溫度和濕度是由不同的系統(tǒng)和設(shè)備獨立調(diào)節(jié)和控制的,，相對而言更方便、更有效,、更精確,，而且不必過度冷卻和再熱，不存在能量浪費,。

3,、空調(diào)末端實現(xiàn)“干工況”，有助于改善室內(nèi)控制品質(zhì),。

在雙冷源溫濕分控空調(diào)系統(tǒng)中,，由于所有室內(nèi)末端全部采用16℃高溫冷源，因此室內(nèi)末端中的表冷器只用來降溫,，不再有冷凝水，不會再成為濕表面,，即使沾灰也不會再有細菌滋生,，安全衛(wèi)生。

 三,、設(shè)備選型 

1,、技術(shù)要求

被動式超低能耗建筑;

室內(nèi)環(huán)境要求：

a.室內(nèi)溫度：20-26℃

b.相對濕度：40%-60%

c.CO2含量：≤1000ppm

d. 新風要求：≥30m3/(h·人)

2、選型

雙冷源溫濕分控新風機組

設(shè)備熱回收率≥75%

設(shè)備耗電量＜0.45(W·h)/m3

 四,、雙冷源溫濕分控空調(diào)系統(tǒng) 

高溫冷源：高溫地源熱泵機組,，決定空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果的關(guān)鍵，主要承擔新風負荷和室內(nèi)顯熱負荷,。

低溫冷源：新風機組自帶壓縮機,，主要承擔室內(nèi)潛熱。

顯熱負荷：一種是由于導(dǎo)熱、對流,、輻射等引起的室內(nèi)溫度的升高或降低,。

潛熱負荷：一種是由于室內(nèi)人體散濕、設(shè)備與工藝過程散濕或空氣滲透等引起室內(nèi)環(huán)境濕度的增加或減少,。

五,、雙冷源溫濕分控空調(diào)設(shè)計

1、內(nèi)冷式雙冷源新風機組

內(nèi)冷式雙冷源新風機組是用來保障室內(nèi)濕度和空氣品質(zhì)的主要設(shè)備,。本項目所使用的雙冷源型新風機組采用地源熱泵主冷源進行新風預(yù)處理,，自帶蒸發(fā)除濕冷源對新風進行深度除濕，冷凝熱可對除濕后的新風進行加熱,，多余的冷凝熱通過排風系統(tǒng)排到室外,。確保新風恒溫、恒濕的同時,，實現(xiàn)節(jié)水,、節(jié)能運行的目的。

2,、干式風機盤管

干式風機盤管是用來保證室內(nèi)溫度舒適的主要設(shè)備,。干式風盤采用獨特的準逆流換熱器，使用16℃的高溫冷源供冷,，確保室內(nèi)末端中對空氣的冷卻過程成為干式冷卻,，不再有冷凝水產(chǎn)生，從而可以徹底解決困擾我們逾百年的“濕表面”細菌滋生的問題,，使“健康空調(diào)”這一人類夢想得以真正實現(xiàn),。

六、雙冷源溫濕分控空調(diào)示意

七,、新風管道安裝操作要點

新風風管室內(nèi)施工與一般工程無異,，主要針對被動房的氣密性及無熱橋性能進行針對性處理。

1,、工藝流程：

預(yù)留洞尺寸復(fù)核→風管安裝→穿墻位置巖棉密實填充→粘貼防水隔氣膜,、透氣膜→管道保溫

2、操作要點：

預(yù)留孔洞尺寸：預(yù)留孔洞平整,、清潔,，與風管間距尺寸確保50mm以上。

風管安裝：風管安裝穿墻部位無接頭,，風管表面清理干凈,，以便下一步防水隔汽膜、透汽膜的可靠粘貼,。

巖棉施工：風管與預(yù)留洞之間利用巖棉進行填塞并密實,，個別縫隙利用聚氨酯發(fā)泡進行封閉,，主要作用是隔離金屬風管與墻體之間的熱橋反應(yīng)。

防水隔汽膜,、透汽膜施工：為處理風管與預(yù)留孔洞之間縫隙氣密性的薄弱環(huán)節(jié),，此處外墻內(nèi)側(cè)利用防水隔汽膜進行粘貼，保證此處的氣密性,，外墻外側(cè)選用防水透汽膜,，保證巖棉受潮后水蒸氣能散發(fā)出來。

保溫施工：選用B1級橡塑保溫材料,，保溫層與風管外表面有專用膠水可靠粘接,。