论文总字数：54682字

摘 要

本工程是南通江苏银行空调系统冷热源优化设计，建筑包含地下一层、地上十层，总建筑面积约14800平米，地上包括办公室、接待室、会议室等，地下有机房、停车场等。

通过冷负荷系数法计算空调冷负荷，通过指标法计算空调热负荷。通过比较五套冷热源方案的经济性与环保性，最终选定地源热泵冷热水机组为本工程的冷热源方案；其中经济性主要是通过初投资和运行费用的比较，而环保性则是比较各方案的二氧化碳、二氧化硫、尘粒的排放量。地源热泵系统采用双U型地埋管，埋管间隔4.5m，埋管深度为80m。由于系统夏季向土壤的释热量远大于冬季从土壤的吸热量，因此配备冷却塔辅助散热。

本设计内容包括：空调冷热负荷计算、空调冷热源不同方案的分析比较、空调水路水力计算、机组及设备的选型计算、地埋管水力计算等内容。

关键词：地源热泵系统 地埋管泵 冷热源系统 方案比较

Design of Cold and Heat Sources of Air Conditioning System of Office Building of Nantong Jiangsu Bank

Abstract

The engineering programme is a optimized design of the cold and heat sources of air conditioning of Nantong Jiangsu Bank office building.The gross area is148000 square metres, covering one underground floor for different machine rooms and the parking lot and ten floors for offices,conference rooms,reception rooms and other rooms on the ground.

The cooling load is calculated by the cooling load coefficient method and the thermal load is calculated by the index method. By comparing the economic efficiency, which is compared by initial investment and operating expenses, and environmental protection,which is compared by emissions of carbon dioxide, sulfur dioxide, and dust particles, of five cold and heat source schemes, the ground source heat pump with cold and hot water unit is finally selected as the project's cold and heat source scheme.

The ground source heat pump system adopts double u-shaped buried pipes with an interval of 4.5m and a depth of 80m. Since the heat release to the soil in summer is much larger than the heat absorption from the soil in winter, the system is equipped with a cooling tower to assist heat dissipation.

The content of the design includes: cold and heat load calculation for air conditioning, analysis and comparison of different schemes of cold and heat sources for air conditioning, water hydraulic calculation of air conditioning, selection and calculation of unit and equipment buried pipe hydraulic calculation and other content.

Key words: ground source heat pump system buried pipe pump cold and heat source system scheme comparison

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 设计概况 1

1.1工程概况 1

1.2设计参数 1

1.2.1室内设计参数 1

1.3原始资料 1

1.3.1围护结构参数 1

1.3.2推荐设备功率密度、设备散热量 2

1.3.3 推荐照明功率密度 3

1.3.4 人员密度 3

1.3.5 参考群集系数 3

1.3.6 空调推荐使用时间 3

1.4 工程设计依据 4

第二章 冷热负荷计算 5

2.1 冷负荷计算方法 5

2.1.1通过外墙传热形成的逐时冷负荷 5

2.1.2通过窗户传热形成的逐时冷负荷 5

2.1.3室内热源散热形成的冷负荷 6

2.1.4 内墙形成冷负荷 6

2.1.5室内计算冷负荷 7

2.2以办公室101为例计算其冷负荷 7

2.2.1 楼板传热冷负荷 7

2.2.2 内墙冷负荷 8

2.2.3北外墙冷负荷 8

2.2.4西外墙冷负荷 9

2.2.5设备负荷 9

2.2.6照明冷负荷 9

2.2.7 人体散热冷负荷 9

2.3 冷负荷汇总 10

2.4 热负荷汇总 10

第三章 机组设备选型 11

3.1制冷机组选型 11

3.1.1 风冷电动冷水机组选型 11

3.1.2 水冷电动冷水机组选型 11

3.1.3 地源热泵冷热水机组方案选型 12

3.1.4 地源热泵冷水机组 12

3.1.5 冰蓄冷机组 13

3.2 锅炉设备选型 15

第四章 各方案辅助设备选型依据 17

4.1 空调水系统水力计算 17

4.1.1水系统最不利环路水力计算的步骤 17

4.1.2 计算公式 17

4.2 冷却塔选型依据 18

4.2.1定义 18

4.2.2选型公式 18

4.3 泵的选型 19

4.3.1扬程计算 19

4.3.2 泵的流量 19

4.4 板式换热器 19

第五章 各方案辅助设备选型 22

5.1 风冷 锅炉方案 22

5.1.1 冷冻水泵选型 22

5.1.2冷却水泵选型 24

5.1.3 板式换热器计算 25

5.1.4 热水供回水泵 27

5.2水冷 锅炉方案 27

5.2.1 冷冻水泵选型 27

5.2.2 冷却水泵选型 28

5.2.3冷却塔选型 29

5.2.4 板式换热器计算 29

5.2.5 热水供回水泵 29

5.3地源热泵冷水机组 锅炉方案 29

5.3.1 地埋管换热系统设计 29

5.3.2 地埋管换热器计算 31

5.3.3 地埋管循环水泵选型 36

5.3.4 冷冻水泵选型 39

5.3.5 冷却水泵选型 40

5.3.6 冷却塔选型 40

5.3.7 板式换热器计算 41

5.4地源热泵冷热水机组方案 41

5.4.1 地埋管换热系统设计 41

5.4.2 地埋管换热器计算 41

5.4.3 地埋管循环水泵选型 42

5.4.4 冷冻水泵选型 45

5.4.5 冷却水泵选型 45

5.4.6 冷却塔选型 46

5.4.7 板式换热器计算 46

5.4.8 热水供回水泵 46

5.5 冰蓄冷 锅炉方案 47

5.5.1 冷冻水泵选型 47

5.5.2 冷却水泵选型 49

5.5.3 冷却塔选型 49

5.5.4溶液泵选型 49

5.5.5 蓄冰槽 50

5.5.6 板式换热器计算 51

5.5.7热水供回水泵 52

第六章 各方案初投资 53

6.1 风冷电动冷水机组供冷＋燃油（气）锅炉供热 53

6.2 水冷电动冷水机组供冷＋燃油（气）锅炉供热 53

6.3 地源热泵冷水机组供冷＋地源热泵热水机组供热 53

6.4 地源热泵冷热水机组供冷供热 54

6.5 冰蓄冷机组供冷＋燃油（气）锅炉供热 54

第七章 最佳运行策略 56

7.1 研究原理 56

7.1.1状态点的确定 57

7.1.2公式 57

7.1.3地源热泵 58

7.1.4水源热泵 59

7.1.5空气源热泵 59

7.2 计算示例 60

7.3 各机组不同运行方案的比较汇总 64

7.3.1 风冷电动冷水机组 64

7.3.2 水冷电动冷水机组 64

7.3.3 地源热泵冷水机组 65

7.3.4 冰蓄冷机组 66

7.3.5 地源热泵热水机组 67

7.3.6 燃油（气）热水锅炉的选择 68

7.4 制冷全年运行费用 70

7.4.1 风冷冷水机组 70

7.4.2 水冷冷水机组 70

7.4.3 地源热泵冷水机组 71

7.4.4 冰蓄冷双工况机组 71

第八章 冷热源方案选定 72

8.1 各方案能耗汇总比较 72

8.2 各方案污染物排放量汇总 72

8.3 各方案运行费用汇总比较 73

参考文献 74

致谢 75

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