烟台某600㎡别墅地源热泵中央空调系统设计.doc
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1、 专 科 毕 业 论 文(设 计)烟台地区600别墅地源热泵中央空调系统设计姓 名 孙燕军 学 院 食品工程学院 专 业 制冷与空调技术年 级 09级 学 号 20092925997 指导教师 张淑荣 独 创 声 明本人郑重声明:所呈交的毕业论文(设计),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 孙燕军 二一二 年五 月十五 日毕业论文(设计)使用授权声
2、明本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文(设计)的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存论文(设计);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布论文(设计)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。(保密论文在解密后遵守此规定)论文作者(签名): 孙燕军 二一二年五月十五日毕业设计任务下达书 院(系) 食品工程学院 专业 学号 姓名 现将毕业设计任务下达书发给你。毕业设计任务下达书内容如下:毕业设计题目 烟台某600别墅地源热泵中央空调系统设计 主要内容系统流程的设计;系
3、统的热力计算,设备选型;技术经济分析。撰写设计说明书,绘制相关的设计图,查阅与课题相关的书籍和论文等。具体要求1、原始资料: 本建筑为一栋三层别墅,建筑面积600平方米。构造为钢筋混凝土;设有客厅、卧室、厨房、卫生间等。气象资料按国家现行设计规范所给定的当地(烟台市)标准气象条件确定室内、外设计计算参数。2、独立撰写不少于1.5万字的毕业设计说明书,具体内容有:地源热泵的发展及应用,地源热泵的工作原理及形式、设计依据、设计基本原则、设计计算、设备选型等。具体书写格式参见鲁东大学毕业设计标准式。3、图纸部分,要求图面整洁,布局合理, 线条粗细均匀, 尺寸标注规范。主要参考文献 1.陆耀庆.实用供
4、热空调设计手册M.北京:中国建筑工业出版社,2004。 2 .薛殿华.空气调节M.北京:清华大学出版社,2000。 3.吴继红.中央空调工程设计与施工 M.北京:高等教育出版社。 4. 马最良.地源热泵系统设计与应用M.北京:机械工业出版社,2007。 进程安排阶 段起 止 日 期主 要 内 容选题2012.1. 25-2012.2.20查阅资料、构思总体设计方案定题2012.2.21-2012.3.28设计计算设计2012.3.29-2012.4.31设计绘图、撰写设计说明书结题2012.5.1-2012.5.30修改、定稿并装订整理六、本毕业设计任务下达书于2012年2月 日发出。毕业设计
5、应于2012年5月30日前完成后交指导教师,由指导教师评阅后提交毕业设计答辩委员会。七、毕业设计任务下达书一式两份,一份给学生,一份留学院(系)存档。 指导教师: 签发于2012年 月 日 分管院长(主 任): 签发于2012年 月 日毕业论文(设计)成绩评定表学院:食品工程学院 学号:20092925997姓 名孙燕军论文(设计)总成绩:论文(设计)题目指导教师评语评定成绩: 签名: 年 月 日评阅人评语评定成绩: 签名: 年 月 日答辩小组评语答辩成绩: 组长签名: 年 月 日注:1、论文(设计)总成绩=指导教师评定成绩(50%)+评阅人评定成绩(20%)+答辩成绩(30%)2、将总成绩由
6、百分制转换为五级制,填入本表相应位置。鲁东大学专科毕业设计目录摘 要Abstract1 地源热泵系统原理简述11.1 地源热泵的定义11.2地源热泵特点11.3地源热泵的优点分析21.4地源热泵中央空调的应用前景21.5地源热泵技术在中国推广过程中可能遇到的问题32 设计资料42.1工程概况及暖通空调设计条件42.2 烟台地区气象资料42.3地源热泵系统简介52.4初步设计52.4.1地源热泵系统地下换热器型式确定52.4.2空气处理方案与设备选择52.4.3系统划分与气流组织62.4.4设备与管路布置62.4.5空调系统控制原理简述63 负荷计算63.1冷负荷计算63.1.1冷负荷计算说明6
7、3.1.2烟台夏季室外气象参数103.1.3各房间逐时冷负荷计算103.1.4各房间冷负荷汇总113.2热负荷计算113.2.1热负荷计算说明123.2.2烟台冬季室外气象参数133.2.3热负荷计算结果汇总134 空气处理过程计算及设备选型144.1空气处理过程计算原理144.2室内空气处理过程计算154.3风机盘管选型及校核205气流组织计算215. 1侧送下回设计说明215. 2气流组织计算226空调设备选择及其空调系统设计276.1末端设备选择276.1.1风机盘管及新风机组的选择276.1.2新风机组选择286.1.3设备制冷工况校核296.2空调系统概述306.2.1冷热源设备30
8、6.2.2地下埋管306.2.3风系统316.2.4水系统316.2.5膨胀水箱316.2.6分水器和集水器的选择327冷冻水管路的设计及水力计算327.1冷冻水管路的设计327.2空调冷冻水系统管径的确定327.3冷冻水最不利环路水力计算347.4室内冷冻水环路水泵选型367.5冷冻水系统的膨胀水箱选型368地下埋管设计与计算378.1确定地下换热器的埋管形式378.2确定管路连接方式378.3选择地下换热器管材及竖埋管直径378.4地下换热器尺寸的确定及布置378.4.1确定地下换热器型号378.4.2确定地下换热器换热量388.4.3确定钻孔总长度,孔深及孔数398.4.4地下换热器阻力
9、计算398.4.5地下换热器环路水泵选型428.4.6地下换热器水管承压能力校核429地板辐射设计439.1低温热水地板辐射简介439.2低温热水地板辐射采暖的特点439.3低温热水地板辐射采暖管材及布置形式449.4低温热水地板辐射设计459.4.1供暖热负荷计算459.4.2埋管面积计算459.5低温地板辐射采暖的调试与运行4610消声与防振设计4710.1噪声控制措施4710.2系统隔振措施4711空调自控及全年运行要求4811.1空调自控4811.2风机盘管空调系统的全年运行调节4812主要设计技术经济指标分析4812.1积极比较分析4812.1.1供暖热负荷计算4812.1.2风冷热
10、泵机组选型及造价和运行费用4912.1.3地源热泵机组造价和运行费用4912.1.4水泵造价和运行费用5012.1.5地下埋管造价5012.1.6适用本项目的几类空调方案的比较5012.2方案设计技术经济分析5112.2.1技术分析5112.2.2经济性分析52结 语53参考文献54致 谢56摘 要该别墅系一栋集文化娱乐,办公,客房等一体的多功能综合别墅。该别墅选择地源热泵为空调冷热源, 空调系统的室内部分采用风机盘管加独立新风系统,末端设备为风机盘管, 新风处理到室内等焓线,过渡季节只供新风,部分房间采用地板辐射供暖。本论文从地源热泵工作原理出发,详细地进行了地源热泵空调系统设计和特点分析,
11、并与普通空调系统进行了经济上和技术上的比较。地源热泵地下换热器采用U 型竖埋管地下换热器;主卧式采用了低温水地板辐射供暖系统。关键词:地源热泵的发展及应用;地源热泵的工作原理及形式;竖直埋管; 地板辐射供暖Design on Ground-Source Heat Pump Air-Conditioning System of 600Villa in ShanghaiAbstract:The villa is a set of cultural entertainment, office, hotel and other one of themulti-function integrated v
12、illa. The villa ground-source heat pump is selected as the cold and heat source, air conditioning system of the indoor part of fan coil plus fresh air system independent, terminal equipment for fan coil, fresh air to indoor isenthalpic, transition season only fresh air supply, partial room with radi
13、ant floor heating. This paper from the ground source heat pump working principle, detailed ground source heat pump air conditioning system design and characteristic analysis of conventional air conditioning systems, and the economic and technical comparison. Ground source heat pump heat exchanger us
14、ing U type vertical tube ground heat exchanger; master type using low temperature water floor radiant heating system.抱歉,系统响应超时,请稍后再试 支持中英、中日在线互译 支持网页翻译,在输入框输入网页地址即可 提供一键清空、复制功能、支持双语对照查看,使您体验更加流畅Keywords:Development and application of ground source heat pump, Ground-source heat pump s principle of wo
15、rk and the form, vertical ground-coupled borehole; floor panel heating1地源热泵系统原理简述1.1地源热泵的定义地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。其节能性能更优于风冷冷水热泵。地源热泵机组的运行靠少量的电力来驱动,它的工作原理是通过向机房系统内的热泵机组输入一定电能驱动压缩机做功,使机组中的介质反复发生蒸发吸热和冷凝放热的物理相变过程,从而将地源系统中的能量提取和传导到用户系统,实现空间上的热量交换和传递转移。在冬季,把土壤中的热量“取”出来,提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,把室
16、内的热量“取”出来释放到土壤中去,并且常年能保证地下温度的均衡地源热泵供暖空调系统主要分三部分: 1)、室外地能换热系统(地源) 2)、水源热泵机组(机房) 3)、室内采暖空调末端系统(用户) 根据地源热泵空调系统的取热(冷)源方式不同可以分土壤源热泵和水源热泵两种形式:土壤源热泵是以土壤、岩石等为热(冷)源的空调系统。在此系统中,地下换热器通常采用承压力性能高、耐腐蚀的PE管,在工程安装时人为的向管内注入自来水,水在管内循环,通过管壁把大地的热量与房间热量相互交换。这种形式的地源热泵系统具有使用寿命长,不受水源限制的优点。一个地源热泵项目选用应用形式时应从水源、建筑占地面积、初投资、使用寿命
17、、机组效率等几方面仔细比较,选出最适合自身建筑的空调系统。地源热泵技术的最大优点主要有以下七点:环保、节能、运行费用低、维护费用少、一机多用、操控安全、空气品质高。 1.2地源热泵特点环保洁净 1.没有燃烧过程,避免了排放任何烟尘及有害物质,社会效益显著。 2.以地表土壤为源体,向其吸收或放出能量,介质水在埋设于土壤中的密闭系统中循环,即不消耗地下水资源,也不会对其造成污染。 3.省去了锅炉房供暖系统和夏季空调运行的冷却塔,节能经济。4能源利润率为传统方式的34倍,投入1KW的电能可得到45KW以上的制冷或供热的能量。 5灵活安全 真正做到“一机两用”。利用地下土壤热能,热泵冬季向建筑物供暖,
18、夏季向建筑物供冷,提高了设备的利用率。 机组可灵活地安置在任何地方,节约空间。系统末端亦可作多种选择。 无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。 机组运行自动化程度高,无需专业人员操控。 6运行可靠 机组的运行工况稳定,几乎不受环境温度变化的影响(土壤恒温)。即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减,更无结霜除霜之虑。1.3地源热泵的优点分析1高 效 供热系数可高达4.3(正常为3.5-4.5),即输入1KW电能可产生4KW的热量。2运行费用低 比燃煤采暖还便宜,因为利用地下土壤、岩层、地下水、江河湖海中的热能占总热量的70-75%。就是说,机组在制热过程中,有70-75%的燃料是不用花钱的。每平方米建筑面积
19、供暖运行费只有11.37元,若按22元/m2收费标准计算,1万平方米的建筑,一个采暖期可节省采暖费10万元左右。3无任何污染 由于该机组在制热过程中无任何燃烧。万平方米的建筑物一个采暖期,即可节煤350吨,可减少烟气排放量385万立方米。4占地面积小 地源热泵机组占地面积为锅炉用地的1/10-1/15。以一个10万平方米小区为例,机房面积仅100平方米就足够用,而建锅炉房则需占地至少1000平方米。对3.5万平方米以上的小区,可省出一栋楼的位置,可建20005000平方米的住宅,其剩余价值足够安装使用地源热泵供暖系统的费用。1.4地源热泵中央空调的应用前景1.本项目是一种利用低位能源(空气、土
20、地、水、太阳能、工业废热等)代替高位能源(煤、石油、电能等)以实现节能目的的高新技术。由于其所具备的高热能转换效率(1:4),无污染,运行成本低,便于物业管理,系统使用寿命长等特点,备受世界能源、环保组织和发达国家推崇,并被市场广泛接受。自八十年代以来,年增长率一直保持在20%以上。如美国,85年只有14000台水/地源热泵,99年末统计,已安装了400000台。水/地源热泵系统已占空调总保有量的20%,其中新建筑中占30%。由此可降低温室气体1百万吨,相当于减少50万辆汽车的污染物排放,年节约能源费用达4.2亿美元。美国的水/地源热泵研究和应用偏重于住宅和商业小型系统(60KW以下)。而中、
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