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第三章--地源热泵系统的设计及计算.doc
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第三章--地源热泵系统的设计及计算.doc
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第三章 地源热泵系统的设计与计算
一说到设计,人们往往想到的是工程技术人员的计算和绘图,
当然这些都属于设计领域里的工作,而寻找解决问题的途径,也是
设计任务之一。设计本身包括寻找解决问题的途径,所以它不限于
事先构思,更不排斥实践,而应是思维活动与实践活动的统一。空
调设计的任务与目的,就是把现有能效高的设备组织好、使用好、
充分发挥它们的作用。
现代空调系统的不断开展使建筑物的设施日益增多和复杂,这
对改善人们的生活和工作环境有着积极作用,但同时也带来了由于
系统设计、工程施工和运行管理不当而造成对自然环境和人体健康
有害的因素。所以反过来力求解决这些问题就成为一种主要的推动
力,促使空调技术更进一步向前开展。目前,建筑节能的重要性越
来越引起人们的关注。从建筑设计方面来看,提高隔热保温性能,
采用合理的朝向,增设必要的遮阳等可以减少空调负荷,降低能耗。
对于确定的空调负荷,提高设备的效率和优化运行过程提供相应的
硬件软件,都成为降低能耗的关健。
空调系统的设计一般采用工况设计法,是以夏季和冬季室外空
气设计参数为依据的典型工况进展计算,并且是按最不利情况考虑,
按照设备的额定工况选择指标。所以,设备选型较大。空调设备经
常处于局部负荷状态下运行,必须要求设备在局部负荷运行时也能
高效率运行。防止负荷变化了,而设备不能作相应调节,出现大马
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拉小车的现象;或设备也能调节负荷,但调节性能差,耗能指标落
后。
因此,设计的任务就是要用先进的自控技术将空调全工况下的
性能调整到最正确程度,这就是所谓的过程设计方法。
一、中央空调设计主要参考以下的规与标准
1、通用设计规
1).《采暧通风与空气调节设计规》〔GB50019-
2003〔2003年版〕〕;
2).《采暖通风与至气调节制图标准》〔GBJ114-88〕
3).《建筑设计防火规》〔GBJ116-87〕
4).《高层民用建筑设计防火规》〔 GBJ0045-95〕
5).《民用建筑节能设计标准〔采暖居住建筑局部〕》
〔JGJ26-95〕
2.专用设计规:
1).《宿舍建筑设计规》〔JGJ36-87〕
2).《住宅设计规》〔GB50096-99〕
3).《办公建筑设计规》〔JG67-89〕
4).〈旅馆建筑设计规〉〔JGJ67-89〕
5).《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》〔GB50189-
93〕
6).《地源热泵系统工程技术规》〔JGJ142-2004〕
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7).《地面辐射供暖技术规》〔GB50366-2005〕
8).其它专用设计规
3.专用设计标准图集:
1).《暖通空调标准图集》
2).《暖通空调设计选用手册》〔上、下册〕
3)、其它有关标准
二、空调冷、热负荷计算
空调负荷是指为保持室空气设计条件,单位时间室空气输入或
排出的热量,前者称为热负荷,后者称为冷负荷。热负荷、冷负荷
与湿负荷的计算以室外气象参数和室要求保持的空气参数为依据。
冷热负荷的计算是空调工程设计中最根底的计算工作,负荷计
算的准确性直接影响到建筑的能耗,工程的投资费用和整个系统的
运行费用与使用效果。
在设计时,一定坚持对建筑物作负荷分析计算,只有认真的负
荷分析计算,才有热泵机组合理的选型和正确土壤换器的设计。建
筑冷热负荷的分析计算依据:建筑物类型、地理位置、环境条件、
外围结构、建筑物功能、人员状况、新风量等。可采用能耗分析软
件进展适当地优化分析,减少不必要的负荷浪费。
通常采用负荷逐时计算法,专业公司通常采用经验估算。
1、室外空气参数确实定:
室外的计算参数取值的大小,将会直接影响室空气状态和空调
运行费用。除有特殊要外,一律按规中的规定。
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2、室空气参数确实定
室计算参数确实定,除了考虑所提出的一定必要外,空调房间
的负荷要考虑以下因素:照明和设备散热量、人体散热量和散湿量、
新风的热量和湿量。还应根据室外气温、经济条件和节能要求进展
综合考虑各种建筑物室空气计算参数按国家标准《采暖通风与空气
调节设计规》〔GB50019-2003〕的具体规定。
3、冷、热负荷的计算
负荷包括:围护结构传热、外窗太阳辐射、人体散热、照明散
热、室物品的散热、空气的渗入带来的热量等形成的冷负荷。
冷负荷的计算
1〕、围护结构传热引起的冷负荷:
其中: F——外墙、屋顶的计算面积 m
2
,
K——外墙、屋顶的传热系数 W/m
2
.k,查表
——外墙、屋顶的冷负荷温度的逐时值℃,查表。
2〕、玻璃窗的冷负荷,
a.传热引起的冷负荷:
其中:F——窗口面积 m
2
,
K——玻璃窗的传热系数 W/m
2
.k,查表
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t
n
——室设计温度℃,
t
t
——玻璃窗的冷负荷温度的逐时值℃,查表。
b.玻璃窗日射引起的冷负荷
其中: ——玻璃窗对太阳辐射直射的吸收率,
——玻璃窗对太阳辐射散射的吸收率,
——直射太阳辐射强度 W/m2,
——散射太阳辐射强度 W/m2,
——玻璃吸收太阳辐射热传向室的比率,一般取0.319
3〕电热设备发热引起的冷负荷
4〕室湿源形成的湿负荷
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