淺層地熱能在熱水系統中的利用初探及其工程設計

論文編號:RN002  本份設計,包括論文,和所有圖紙,字數:34502,頁數:58

摘    要
隨著生活水平的提高，人們對居住環境的要求越來越高，集中生活熱水系統在許多)公共建筑中越來越普及。集中生活熱水系統作為公共住宅建筑的能耗大戶，方案的選擇與設計對建筑節能尤為重要。本著“節能、經濟、舒適、環保”的原則，本文初步探討了淺層地熱能在集中生活熱水系統中應用的技術可行性和節能效果，并以仲愷農業工程學院白云新校區學生公寓A棟為對象，完成其地源熱泵集中生活熱水系統工程設計。
本設計的內容主要包括：熱水量與耗熱量的計算，熱水系統整體方案研究和設計，室內熱水供、配水子系統設計計算，室外吸熱子系統設計，主要設備計算與選型，系統能耗分析，簡單控制方案。
通過在仲愷新校區學生公寓的設計計算，理論上驗證其在集中熱水系統中是一種可行的節能的方案。充分顯示了它在節能方面的優勢，能耗系數達到3.3左右，是建筑降耗的重要方式之一。
關鍵詞：淺層地熱能 地源熱泵 熱泵熱水  集中生活熱水系統 
目    錄
1  淺層地熱能在集中生活熱水系統應用探討  1
1.1  引言   1
1.2  淺層地熱能介紹   1
1.2.1  淺層地熱利用原理   1
1.2.2  淺層地熱熱水系統的特點   2
1.2.3  地熱能采集方式的分類  3
1.2.4  地源熱泵存在的問題與對策   4
1.2.5  國內地源熱泵的應用與發展  5
2  工程概況及方案的確定  5
2.1  仲愷學生公寓工程概況  5
2.2  仲愷學生公寓熱水系統方案的確定  6
3  生活熱水設計標準與相關參數計算  6
3.1  廣州高校學生公寓熱水系統使用特點  6
3.2  生活熱水設計標準   7
3.2.1  熱水用水定額  7
3.2.2  熱水水溫的確定  7
3.2.3  熱水水質   7
3.3  熱水量、耗熱量的計算  7
3.3.1  熱水供應時間方案的確定  7
3.3.2  熱水量的計算   8
3.3.3  耗熱量的計算   8
4  集中熱水系統方案設計  9
4.1  熱水貯存方案的選擇  9
4.1.1  熱水貯存方式的分類  9
4.1.2  熱水貯存方案的確定  10
4.2  熱水循環方式的選擇  10
4.2.1  熱水循環方式的分類  11
4.2.2  熱水循環方案的確定   11
4.3  熱水配水系統給水方式的選擇   11
4.4  整體方案示意圖及工作原理  12
5  室內熱水供、配水子系統設計計算   14
5.1  室內管網分區方案  14
5.2  室內管網布置敷設與保溫  14
5.2.1  管網布置與敷設要點  14
5.2.2  系統保溫  15
5.3  室內管網的水力計算  16
5.3.1  室內管網布置方案與讀圖說明  16
5.3.2  水力計算步驟  17
5.3.3  配水管網和循環管網布置圖  17
5.3.4  配水管網的水力計算   18
5.3.5  配水管網水力計算結果匯總  21
5.3.6  循環管網水力計算  22
5.3.7  循環管網水力計算結果匯總  23
6  室內系統設備選型   24
6.1  地源熱泵主機  24
6.1.1  地源熱泵主機運行參數  24
6.1.2  地源熱泵主機選型  25
6.1.3  主機實際運行時間計算   26
6．2  蓄熱水箱選型  26
6．3   水處理器選型   26
6．4  水泵選型設計   27
6.4.1  補水動力設計  27
6.4.2  供水泵選型   27
6.4.3  配水動力設計 29
6.4.4  循環動力設計 30
7  室外吸熱子系統設計  30
7.1  室外地下吸熱系統負荷計算  30
7.2  地下熱交換器設計  31
7.2.1  選擇埋管形式  31
7.2.2  地下埋管系統環路方式  32
7.2.3  確定豎井埋管深度  33
7.2.4  選擇管材和確定管徑  33
7.2.5  確定換熱器管間距   34
7.2.6  確定豎井數目  34
7.2.7  室外地下埋地管網布置  35
7.3  地下管網水力計算  35
7.3.1  地下管網沿程阻力損失   35
7.3.2  地下管網承壓能力校核  37
7.4  地下管網敷設與豎井灌漿  38
8  室外系統設備選型  38
8.1  水處理器選型  39
8.2  埋地管循環水泵選型  39
9  控制方案與計費  40
9.1  運行控制   40
9.2  計費系統  40
9.3  能耗分析與水費  40
9.3.1  系統用電功率統計   41
9.3.2  耗能計算與經濟性分析  41
9.3.3  能耗系數計算與能效比分析   41
9.3.3  其它制熱方案費用  42
10  總結  42
11  設計說明書  43
11．1  工程概況  43
11．2  設計依據  43
11．3  設計參數  43
11．4  室內熱水系統設計  44
11．5  系統分區與管道布置 44
11．6  室內主要設備的選型 44
11．7  室外埋地管系統設計 45
11．8  室外系統主要設備選型 45
11．9  簡單運行與控制 45
11．10  能耗分析  45
11．11  主要設備選型參數  45
參 考 文 獻  47
Abstract  48
附錄  49
致    謝  50
畢業論文(設計)成績評定表  51