地源热泵全分析课件.ppt

1、地源热泵全分析地源热泵全分析单击此处添加副标题内容12/1/20222地源热泵空调地源热泵空调一、目前上海别墅建筑常用的集中空调系统一、目前上海别墅建筑常用的集中空调系统及存在的问题及存在的问题二、地源热泵中央空调介绍二、地源热泵中央空调介绍三、上海地区别墅建筑采用地源热泵系统的三、上海地区别墅建筑采用地源热泵系统的可行性分析可行性分析四、上海地区别墅建筑地源热泵系统设计四、上海地区别墅建筑地源热泵系统设计五、地源热泵的施工五、地源热泵的施工12/1/20223一、上海别墅建筑常用的集中空调系统及一、上海别墅建筑常用的集中空调系统及存在的问题存在的问题:1.1 风冷冷热水机组加风机盘管空调系统

2、1.2 VRV 空调系统1.3 风冷管道式冷热风空调系统12/1/202241.1 风冷冷热水机组加风机盘管空调系统l该空调系统由1 台室外机(风冷冷热水热泵机组)、若干台室内机(风机盘管)、水管、冷凝水管及膨胀水箱、循环水泵等组成。系统结构紧凑、安装方便、占室内建筑空间较少,易与建筑装修融为一体。各房间温度可独立控制,运行节能。缺点是无新风供给,集水盘内容易集尘滋生细菌,存在漏水可能。12/1/202251.2 VRV及多联机空调系统l该空调系统由1 台变频变制冷剂流量的室外机、若干台室内机、冷媒管、冷凝水管等组成。与1.1 节（风冷冷热水机组加风机盘管空调）系统不同的是室内外机之间用紫铜冷

3、媒管连接,不需要膨胀水箱、循环水泵。这种系统能对各空调房间实现较精确的温控,使用方便,运行节能。但无新风供给,安装要求高,如发生冷媒泄漏,很难找出漏点,不易维修。12/1/202261.3 风冷管道式冷热风空调系统l该系统由室外主机、室内管道机、冷媒管、送风管道和风阀、风口等组成。与1.2 节系统相仿,也属冷媒直接蒸发式,只是将1.2 节（VRV空调）系统的多个室内机改为一个室内管道机,向各室内提供冷热风。管道机可进新风,使室内空气清新,无漏水之忧,相对价格低。但各房间不易独立控制,房间送风量调节困难,集中回风影响各房间的私密性,风管布置要占建筑空间。12/1/20227 目前常用空调系统存在

4、的问题目前常用空调系统存在的问题l上述3 种空调系统均为空气源热泵系统，室外机组均要求暴露于大气中，所以对建筑立面有影响,破坏了建筑的整体美观；系统夏季制冷运行,将大量的热量排放至室外大气，会造成周围环境空气温度的升高,加剧城市的温室热岛效应；冬季低温下制热运行效率低;冬季当室外温度低于零度时,还需要运行制冷循环来除霜，增加了能量损失，制热效果会大大降低。12/1/20228二、二、地地源热泵中央空调源热泵中央空调:地源热泵中央空调分为水源热泵和土壤地源热泵中央空调分为水源热泵和土壤(地地)源热泵两类形式源热泵两类形式 l2.12.1水源热泵空调系统水源热泵空调系统 l2.1.12.1.1水源

5、热泵概念水源热泵概念l2.1.22.1.2水源热泵原理水源热泵原理l2.1.32.1.3水源热泵的分类水源热泵的分类l2.22.2土壤土壤(地地)源热泵空调系统源热泵空调系统 l2.2.12.2.1土壤热交换器地源空调概念土壤热交换器地源空调概念l2.2.22.2.2土壤热交换器地源空调分类土壤热交换器地源空调分类l2.2.32.2.3工作原理工作原理l2.2.42.2.4机组运行过程机组运行过程l2.2.52.2.5土壤热交换器埋管形式土壤热交换器埋管形式l2.32.3地源热泵系统优势地源热泵系统优势 l2.42.4地源热泵系统限制因素地源热泵系统限制因素12/1/202292.1.1、水源

6、热泵概念l水源热泵技术是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流、湖泊或海水），或者是人工再生水源（生活污水、工业废水、地热尾水等）的低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。12/1/2022102.1.2、水源热泵原理 l地球表面浅层水源（一般在1000米以内），像地下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，地壳也向井水,地表水的传热,使水源的温度提高,而且水温一般都较稳定。水源热泵技术就是：在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水

7、源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。l由于夏季水源温度较室外空气温度低，冬季要高,所以制冷/热的效率远高于空气源热泵.通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。12/1/2022112.1.3、水源热泵的分类l井水源热泵（GWHP）井水源热泵系统，也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，再由回灌井群灌回地下。l地表水源热泵（SWHP）地表水热泵系统。通过直接抽取或者间接换热的方式，利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵的冷热源。草坪岩石层岩石层地下水土壤层出水管回水管回灌

8、井 抽水井设备间设备间出水管回水管池塘换热器草坪12/1/2022122.22.2土壤土壤(地地)源热泵空调系统源热泵空调系统 2.2.12.2.1土壤土壤(地地)源空调源空调概念 土壤(地)源空调系统是把热交换器埋于地下，通过水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温。同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。12/1/2022132.2.22.2.2土壤土壤(地地)源热泵

9、空调分类源热泵空调分类 按土壤热交换器形式分为l垂直埋管地源热泵系统l水平埋管地源热泵系统土壤层岩石层出水管回水管草坪壤换热器地耦管土设备间土壤层地耦管草坪回水管回灌井设备间12/1/2022142.2.3工作原理 l供暖时，它吸取地热向用户排放，此过程只消耗少量电能，如图1所示。l制冷时，它吸取用户室内的热量向地下排放，同样也消耗少量电能，如图2所示12/1/2022152.2.4机组运行过程 l冬天热泵中制冷剂正向流动，压缩机排出的高温高压R22气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量，相变为高温高压的液体，再经热力膨胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器，从地下循环液中吸取低温热后相变为低

10、温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端，由压缩机压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能“搬运”到集水器，从而不断的向用户提供45-50的热水。如图3所示。l夏天热泵中制冷剂逆向流动，与用户换热的冷凝器变为蒸发器从集水器中的低温水（7-12）提取热能，与地下循环液换热的蒸发器变为冷凝器向地下循环液排放热量，循环液中热量再向地下低温区排放，如此循环往复连续地向用户提供7-12的冷水。12/1/2022162.2.5土壤热交换器埋管形式 l地下埋管换热器主要有两种形式，即水平埋管和垂直埋管。选择哪种形式取决于现场可用地表面积、当地岩土类型以及钻孔费用。尽管水平埋管通常是浅层埋管，可

11、采用人工开挖，初投资比垂直埋管小些，但它的换热性能比竖埋管小很多，并且往往受可利用土地面积的限制，所以在实际工程应用中，一般都采用垂直埋管。（见图4）12/1/202217可再生能源：可再生能源：利用浅层地热能作为冷热利用浅层地热能作为冷热源，实现冷热联供源，实现冷热联供节能节能：（高温：（高温/严寒季节）性能系数高，严寒季节）性能系数高，节省运行费用节省运行费用30305050；环保环保：取消锅炉，减少热污染；：取消锅炉，减少热污染；一机多用一机多用：一套系统实现三种用途，制：一套系统实现三种用途，制冷冷,供热及卫生热水供热及卫生热水.节省建筑空间节省建筑空间性能稳定性能稳定：温度波动小，不

12、受环境影响：温度波动小，不受环境影响美观美观：无室外机，不影响建筑外观：无室外机，不影响建筑外观 2.3地源热泵系统优势12/1/2022182.4地源热泵系统限制因素初投资较高（打井、钻孔、埋管等）需要有一定的空间埋设埋管系统施工要求较高，需要专业施工队伍和设备注意冷热负荷平衡的问题12/1/202219三、上海地区别墅建筑采用地源热泵系统的可上海地区别墅建筑采用地源热泵系统的可行性分析行性分析l上海地区属于夏热冬冷地区,近几年最热月平均气温已达30.2、最冷月平均气温为4.2,最冷月与最热月平均相对湿度分别为75%,83%,高于35 的酷热天气长达半个月至一个月,日平均温度低于5 的天数长

13、达两个月以上,因此每年传给土壤的冷热量基本相同,其气候条件适合推广地源热泵。l地源热泵地下埋管换热器处于地壳的浅层地表土壤中,土壤的类型、热特性、热传导性、密度、湿度等对地源热泵系统的性能影响较大。据地质钻探知上海地区的浅层土是以黏土、亚黏土及粉砂为主的软土,属于第四纪沉积层,且土壤潮湿,地下水位高,是埋管系统较合适的土壤类型。l别墅建筑一般都带有花园,具备供地源热泵系统布管的土壤面积,因此在上海地区别墅建筑中采用地源热泵空调系统是完全可行的。12/1/202220四、上海地区别墅建筑地源热泵系统实例上海地区别墅建筑地源热泵系统实例l以上海大华西郊别墅三层（2/-1）别墅住宅为例进行介绍。该别

14、墅建筑面积为550 m2,总空调面积为530 m2。别墅周围仅有一面积约为120 m2 的L 型空地可供地源热泵系统布管。l地源热泵系统:带热回收,制冷,制热,卫生热水三位一体.冬季采用地板辐射采暖.l别墅建筑地源热泵中央空调系统工程的设计主要分四个方面，即负荷计算及设备选型、土壤换热器系统方案、末端设备、自动化控制。12/1/2022214.1负荷计算及设备选型 l4.1.14.1.1设计参考资料设计参考资料l4.1.24.1.2空调冷热负荷及主机选型空调冷热负荷及主机选型l4.1.2.14.1.2.1空调冷负荷计算空调冷负荷计算l4.1.2.24.1.2.2主机选型主机选型l4.1.34.

15、1.3生活热水热负荷计算生活热水热负荷计算l4.1.44.1.4冬季最大热负荷及校核冬季最大热负荷及校核l4.1.54.1.5系统工作原理系统工作原理12/1/2022224.1.14.1.1设计参考资料设计参考资料l1）节能、舒适原则l2）建筑、装修图纸及对空调系统的要求l3）空气调节设计手册（第二版）l4）采暖通风与空气调节设计手册l5）地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2019)l6）建筑设计防火规范（GBJ16-2019）l7）室外空气计算参数 夏季室外干求温度tw=34.00C 湿球温度ts=28.20C 冬季室外干求温度tw=-40C 相对湿度75%l8）室内空气设计参数（

16、见表）l9）地源热泵GLD计算软件l10）土壤换热物性参数（由于本工程地址条件明确，本次土壤热泵空调方案是在地下土壤为岩、土的基础上设计）房间名称温度0C相对湿度%噪音dB(A)夏季冬季夏季冬季卧室25206535%45家庭室25206535%45客厅25206535%45楼梯厅26186535%4512/1/2022234.1.2 4.1.2 空调冷热负荷及主机选型空调冷热负荷及主机选型4.1.2.1 4.1.2.1 空调冷负荷计算空调冷负荷计算l因为上海地区冷负荷大于热负荷，机组选型以冷指标计算。根据装修户型图，P型别墅空调面积为550M2。因为别墅对空调使用的特殊性，满负荷运行的时间比较

17、短，根据别墅图纸及各房间的使用性质，别墅总制冷量74KW，同时使用率80%。别墅部分房间冷负荷计算及汇总表别墅部分房间冷负荷计算及汇总表序号序号层数层数用途用途空调面积空调面积 (m(m2 2)冷指标冷指标(W/m(W/m2 2)合计冷负荷合计冷负荷(W/m(W/m2 2)1 1地下室地下室保姆房保姆房9 9228228205220522 2工作室工作室373722422482888288合合 计计230230740007400012/1/2022244.1.2 4.1.2 空调冷热负荷及主机选型空调冷热负荷及主机选型4.1.2.24.1.2.2主机选型主机选型l结合克莱蒙特的机组进行各户型的

18、机组选型如下：结合克莱蒙特的机组进行各户型的机组选型如下：户型户型机组型号机机组型号机组型号组型号输出冷量输出冷量/输输入功率入功率KWKW输出热量输出热量/输输入功率入功率KWKW热最大回收热最大回收量量KWKW最大输入功最大输入功率率KWKW数量数量HRHNDHW-HRHNDHW-0091009128/6.728/6.728.4/8.328.4/8.329.410.71HRHNDHW-HRHNDHW-0071007124.4/8.324.4/8.324.4/6.724.4/6.724.59.7112/1/2022254.1.2 4.1.2 空调冷热负荷及主机选型空调冷热负荷及主机选型4.1

19、.2.24.1.2.2设备布置及风管设计设备布置及风管设计l设计方法与风冷系统相同,主要内容是合理设计室内机组位置,使水管接入方便,还要保证气流送/回风合理,减少室内各处温差.l确定送回风管路的走向,确定截面形状、尺寸及材料,确定送回风口形式、位置、个数、尺寸,进行风管的阻力计算,校核机组所需的机外余压。12/1/2022264.1.34.1.3生活热水热负荷计算生活热水热负荷计算根据装修提供的图纸，根据全国民用建筑工程设计技术措施给水排水2019年，查卫生器的小时热水用水定额及水温，得盥洗槽水嘴30L/h，水温30；淋浴器150L/h，水温40。l热水设计小时耗热量计算公式热水设计小时耗热量

20、计算公式lQh=qhQh=qh（t2-t1t2-t1）np.b.c.p/3600np.b.c.p/3600l 式中：lQh设计小时耗热量（W）；lb卫生器具同时使用率。lnp卫生器具数量lqh卫生器热水用水定额L/hlC水的比热，C=4187（J/kg.）;lt2热水温度（），按卫生器的小时热水水温；ltl冷水温度（），上海地区可选为5；l热水密度（kg/L）。l按照盥洗槽水嘴同时使用率为30%；淋浴器每户按同时使用3只，计算设计小时耗热量 21KW。容积式小时耗热量设计（蓄水罐）容积式小时耗热量设计（蓄水罐）l考虑到别墅间隙性热水供应特点以及最经济热水加热设备投资，本方按设计一个500L的储

21、热水罐来减小设计小时耗热量，即当采用储热容积与其相当的热水机组提供热水，其小时耗热量应按下式计算：l式中：lQg储热水罐的设计小时供热量（W）lQh设计小时耗热量（W）l有效贮热容积系数；容积式水加热器=0.75,导流型容积式水加热器=0.85；（这里取0.75）l Vr总贮热容积（L），现热水罐l T设计小时耗热量持续时间（h）,T=24h;现取3l Tr热水温度（），按设计水加热器出水温度50计算；lTl冷水温度（），上海可选为5；l热水密度（kg/L）。TlTrTVrQhQg163.112/1/2022274.1.44.1.4冬季最大热负荷及校核冬季最大热负荷及校核l空调热负荷与生活热水

22、热负荷之和；l不考虑空调的同时使用系数户型地暖热负荷 KW生活热水耗热量KW总热负荷 KW机组额定制热量KWP28(估算)214953.912/1/2022284.1.54.1.5系统工作原理系统工作原理l制冷时，当空调冷负荷小于机组的单台制冷量时，只需要启动一台机组，达到使用中最合理最节能（节能主要体现在建筑本身节能、空调机组节能以及使用节能）。根据负荷大小逐时启动二台机组。l制热时，而且同时还制取生活热水，当热负荷小于单台制热量时，只需要启动一台机组，根据负荷大小逐时启动二台机组。l生活热水提取，机组采用热回收机组，即制冷制热及生活热水一体化。制冷季，免费提供生活热水；过度季节，用机组制热

23、提供生活热水，机组的能效比为5.27，而电加热热水器的能效比小于1，相对来说用机组制热比电加热更加节能；制热季，利用热负荷比冷负荷小，而机组选配时参照冷负荷，用多余机组来制生活热水。12/1/2022294.24.2室外换热系统方案室外换热系统方案l4.2.14.2.1土壤温度的状况分析及变化规律土壤温度的状况分析及变化规律l4.2.24.2.2土壤源垂直埋管地源热泵介绍土壤源垂直埋管地源热泵介绍l4.2.34.2.3垂直埋管系统钻孔布置位置垂直埋管系统钻孔布置位置l4.2.44.2.4换热器计算软件换热器计算软件 12/1/2022304.24.2室外换热系统方案室外换热系统方案4.2.14

24、.2.1土壤温度的状况分析及变化规律土壤温度的状况分析及变化规律l原始土壤的温度状况分析。土壤环境温度状况是指土体温度随时间与空间的变化，它是土壤热量平衡和土壤热状况的反映。原状土的温度可由计算得到也可以测出。地下约5m以下土壤温度基本不受地面温度波动的影响，而保持一个定值。已有的研究表明，地下约10m深度的土壤温度比之全年的平均温度在多数情况下要高出12，并且无季节性波动。其偏离平均温度的值在地下0.3m处仅1.5。l土壤温度的变化规律。受地面温度波动的影响，土壤温度有两种周期变化：（1）土壤温度的变化；（2）土温的年变化。土温的年变化是指一年中各个月份中温度的变化。在达到相当深度后，土温便

25、终年不变。这种温度终年不变的土层，在高纬度地区出现在20m，中纬度地区在1520m。12/1/2022314.24.2室外换热系统方案室外换热系统方案4.2.24.2.2土壤源垂直埋管地源热泵介绍土壤源垂直埋管地源热泵介绍l土壤源垂直埋管地下换热土壤源垂直埋管地下换热器采用两管制垂直埋管式器采用两管制垂直埋管式换热系统，即在地下室下换热系统，即在地下室下面、周边绿化地带、道路面、周边绿化地带、道路等可利用场所打地耦管孔，等可利用场所打地耦管孔，每个孔内埋设一对每个孔内埋设一对U U型地型地耦管，所有的地耦管通过耦管，所有的地耦管通过集水器汇集，汇集的冷集水器汇集，汇集的冷/热水由循环泵送到室内

26、的热水由循环泵送到室内的地源热泵机组，经能量交地源热泵机组，经能量交换后，回到地源侧分水器换后，回到地源侧分水器分流回地下管路；冬季从分流回地下管路；冬季从地下土壤取热实现室内供地下土壤取热实现室内供暖，如此反复循环，利用暖，如此反复循环，利用的是天然可再生能源，系的是天然可再生能源，系统稳定，不消耗地下水，统稳定，不消耗地下水，不会对地下水产生污染不会对地下水产生污染12/1/2022324.24.2室外换热系统方案室外换热系统方案4.2.34.2.3垂直埋管系统钻孔布置位置垂直埋管系统钻孔布置位置l单独一套地埋管系统，孔深50-80米，孔间距3000mm*3000mm，汇集管穿地下室侧墙进

27、入机房。12/1/2022334.24.2室外换热系统方案室外换热系统方案4.2.44.2.4换热器计算软件换热器计算软件 l结合地源热泵设计施工经验土壤换热器形式设定如下：土壤耦合器采用单井单U形埋管，钻孔直径为110；考虑井之间相互热干扰，埋管间距为3m*3m；水平管连接方式为同程连接；1.钻孔深度，结合工程地质情况初定50-80m，可根据实际钻孔情况调整；12/1/2022344.2.54.2.5地耦换热器计算地耦换热器计算4.2.5.14.2.5.1换热量的计算换热量的计算 l冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以根据以下公式计算（制冷时的COP=4.

28、0，制热时COP=5.0）：lQ1、=Q1 x（1+1/COP1）lQ2、=Q2 x（1-1/COP2）l 其中：Q1：夏季向土壤排放的热量，KWl Q1：夏季设计总冷负荷，KWl Q2：冬季向土壤吸取的热量，KWl Q2：冬季设计总冷负荷，KWl COP1：设计工况下水源热泵机组的制冷系数l COP2：设计工况下水源热泵机组的供热系数12/1/2022354.2.54.2.5地耦换热器计算地耦换热器计算4.2.5.24.2.5.2计算埋管管长计算埋管管长 l根据我们已掌握的实际工程中经验，可以利用管材“换热能力”来校核管长。换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量，一般垂直埋管换热为30

29、45W/m(井深)，l本项目设计取换热能力的下限值，即32W/m（井深），具体计算公式如下：lL=Q1 100032 l其中竖井总深度，ml夏季向土壤排放的热量，kWl分母“32”是夏季每m井深散热量，W/ml 确定竖井数目及间距l根据甲方提供的地质资料，选择该地区竖井打80米较为合理。根据下式计算竖井数目:lN=L/（2*H）l其中N竖井总数，个l L竖井总深度，ml H竖井深度，m12/1/2022364.2.54.2.5地耦换热器计算地耦换热器计算4.2.5.34.2.5.3土壤耦合器材料选择土壤耦合器材料选择 l考虑到土壤换热器是地源热泵系统深埋于地下的关键换热设备,其性能对系统性能和

30、寿命影响明显，本方案设计采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小、热膨胀性好的高密度聚乙烯（HDPE100）管作为埋管材料。l在实际工程中确定管径应兼顾两方面：（1）管道流速要小:以便减小管道阻力,使循环水泵耗功率最小；（2）管道内水流速要大:使管道内水保持紊流（流体的雷诺数Re达到3，000以上）以保证流体与管道内壁之间的传热。显然，上述两个要求相互矛盾，需要综合考虑。垂直U型管常用管径有De25mm、De32mm、De 40mm，本工程垂直埋管选用管De32 x2.9mm。管内流速：单U控制在0.6-1.0m/s；12/1/2022374.2.54.2.5地耦换热器计算地耦换热器计

31、算4.2.5.44.2.5.4地下换热器环路水泵选型地下换热器环路水泵选型l水泵选型所依据的流量W 和扬程Rh 确定如下:l W=k1 Wmaxl Ph=k2(hf+hd+hm)l式中Wmax 为设计最大流量;l k1,k2 为附加因数,当水泵单台工作时取1.1;l hf,hd 为水系统总的沿程阻力、总的局部阻力,l hm 为设备压力损失。l本设计中的水环路是由地下换热器与室内水源热泵水系统组成的,经计算,室内侧最不利环路的沿程阻力、局部阻力分别为7 526.9 Pa,4 488.0 Pa,设备压力损失为40.7 kPa。所以水泵所需流量W 为4.87 m3/h,水泵所需扬程Ph为12.09

32、m。根据计算结果,选用了1 台型号为KQL40/100 0.55/2 的单级立式离心泵,流量为6.3 m3/h,扬程为12.5 m,转速为2 960 r/min,电机功率为0.55 kW。12/1/2022384.3末端设备l采用低噪声风机盘管 立式安装（地下室）卧室安装（1，2层）l全热回收新风机全热回收新风机12/1/2022394.3末端设备l制热时可以采用舒适型的地板辐射，地源热泵系统可以与地板辐射采暖结合，冬季采暖更舒适，地板采暖提供脚暖头凉的最佳感觉；并且比采用传统热水锅炉为热源的地板辐射采暖节能70%。l水泵采用格兰富水泵，无论是技术方面，还是运行功率方面都优于同类型号水泵。12

33、/1/2022404.4 空调控制系统介绍l4.4.1地温中央空调系统组成地温中央空调系统组成l4.4.2控制的含义和分类控制的含义和分类l4.4.3空调系统的控制对象，内容，形式，空调系统的控制对象，内容，形式，原理原理l4.4.4空调控制系统的常用设计方案组成空调控制系统的常用设计方案组成12/1/202241 4.4.1地温中央空调系统组成地温中央空调系统组成+空调机组系统+末端风盘新风机组系统+内外管网系统+辅助系统12/1/202242 4.4.2控制的含义和分类控制的含义和分类l1.控制含义：控制含义：l为了实现一定的目标，按特性为了实现一定的目标，按特性,功能而对某对功能而对某对

34、象使以调节作用；象使以调节作用；l 2.分类：分类：l 机械部件控制，电气部件控制，机械部件控制，电气部件控制，l 基本功能控制基本功能控制+附加功能控制附加功能控制+系统功能控制系统功能控制12/1/2022434.4.3空调系统的控制对象，内容，形式，原理lA.A.控制对象：控制对象：风机，水泵，机组，电动阀门，电磁阀等。风机，水泵，机组，电动阀门，电磁阀等。12/1/202244B.目标控制内容：l1.1.启停控制：启停控制：正常启停，故障启停，手动操作，自动运行，时序定时控制，红外遥控，两地控制，异地远程控制，集中监控，l2.2.温度控制：温度控制：室温控制，系统水温控制，空调主机蒸发

35、温度等控制，生活热水温度控制，板换温度控制；温差控制，l3.3.湿度控制：湿度控制：l4.4.风速风量控制：风速风量控制：l5.5.流量控制：系统水流量控制，主机流量控制，流量控制：系统水流量控制，主机流量控制，定流量变流量控制，定流量变流量控制，l6.6.冷热负荷控制：冷热负荷控制：l7.7.压力控制：压力控制：系统定压力控制，井水定压力控系统定压力控制，井水定压力控制；差压控制，制；差压控制，l8.8.水位水位控制：水箱水位，排污池水位，控制：水箱水位，排污池水位，l9.9.水路控制：水路控制：通断，切换。通断，切换。12/1/202245C.C.特性控制内容：特性控制内容：连锁控制，顺序

36、控制，保护控制，均衡控制，间歇控制，时序控制，异地控制，12/1/202246D.控制方式：继电器逻辑控制，仪表控制，单片机控制，PLC（可编程逻辑控制器）控制，DDC（直接数字控制器）控制，分散控制，机械控制，12/1/2022474.4.4地温中央空调控制系统的常用设计方案组成l1.1.风盘控制风盘控制：调速开关，温控开关，带阀门控制的温控开关，风盘智能操作器，分散控制,l2.2.系统定压控制：系统定压控制：屋顶膨胀水箱定压，地面膨胀水罐定压，l3.3.系统均压水力平衡控制：系统均压水力平衡控制：阀门手动控制，数字平衡阀控制，自调节平衡阀控制l5.5.循环泵控制：循环泵控制：降压启动控制，

37、循环交替控制，变流量自动切换控制，l6.6.自动热水控制：自动热水控制：空调季节部分热回收，非空调季节全热回收单制热水l7.7.热水供水泵控制：热水供水泵控制：间歇控制,变频定压控制,12/1/202248五、地源热泵的施工五、地源热泵的施工5.15.1热交换器的安装热交换器的安装 5.25.2室内空调系统的安装室内空调系统的安装5.35.3主机的安装主机的安装5.45.4控制系统的安装控制系统的安装5.55.5调试调试12/1/2022495.15.1热交换器的安装热交换器的安装12/1/202250选好钻孔设备，做好钻空前的准备工作，豆石屑的堆放，水、电的到位。泥浆的排放、储存、运输等。按

38、给定的设计图测量确定各井孔位置。钻孔深度要大于换热器设计安装尺寸的510%。预先制作U型地耦管换热器，换热器下端安装沉积环路管。并固定在按图制作的导向架内。U型管两端用绞板攻丝旋入金属管帽，防止异物进入井内。对U型地耦管换热器做耐压测试，压力为管道设计正常运行压力的三倍，保压30分钟，然后释放到正常运行压力，旋进金属管帽，以待下井安装。井眼钻制完成后，用专用设备将带压的U型管换热器安装入孔，并保证U型管入孔设计深度。回填部分石料，防止U型管上浮和防止孔的塌陷，其余部分采用自然沉积回填法将孔填满并使结构紧密。待井孔填满后，对U型地耦管充水观察流水是否通常，然后加压检验，压力为正常运行压力二倍，保

39、压30分钟，对所有U型管逐个检验，均可与集路环路连接。按照PE焊接工艺，将各U型地耦管汇集在循环集管上。竖直换热器系统充水做耐压检验，压力为正常运行压力的两倍，保持30分钟。联接循环泵，系统充足水，开启循环泵全系统闭路循环。观察流量，运行压力。集路管管沟与水平管沟要求一样，根据地表面功能确立沟的深度，但集路管埋管最浅深度要保证在当地冻土层以下0.51m，从末端到始端的坡度为0.30.5%。在管沟回填前，应将集路管和地耦管引出管固定放置端正，排列均匀，不准有折曲或拱起现象以防气堵。清除尖利的岩石和碎杂石，认真用砂子回填管道上方5cm的第一回填层。其余部分均为人工分层压实，根据地表面的用途采用不同

40、回填用料，严禁使用机械回填，以防损坏集路管道。12/1/2022515.2室内空调系统的安装12/1/202252室内机安装室内机安装1 1）要点：保证室内机周围有足够的安装和维修空间要点：保证室内机周围有足够的安装和维修空间。（详见技术资料）。（详见技术资料）2 2）安装要符合室内机包装盒内所附安装说明书的要求。）安装要符合室内机包装盒内所附安装说明书的要求。3 3）水平安装：保证水平度在）水平安装：保证水平度在1 1以内，以防止排水盘倾斜使冷凝水流出；以内，以防止排水盘倾斜使冷凝水流出；4 4）吊装室内机必须使用带螺纹的吊杆，以便调整室内机位置；）吊装室内机必须使用带螺纹的吊杆，以便调整室

41、内机位置；5 5）吊装室内机要使用随机附带的安装纸板来定位吊装孔，保证吊杆竖直，以使设备平稳；）吊装室内机要使用随机附带的安装纸板来定位吊装孔，保证吊杆竖直，以使设备平稳；6 6）室内机吊装后要注意防尘、防杂物，可以用随机的包装塑料袋进行保护。）室内机吊装后要注意防尘、防杂物，可以用随机的包装塑料袋进行保护。12/1/202253变流量控制：采用电动二通阀实行水路控制定流量控制：不控制水路，只控制风机盘管的风机起/停.(冷量虚耗大）风机盘管风机盘管风机盘管风机盘管风机盘管风机盘管电动二通阀电动二通阀电动二通阀电动二通阀风机盘管风机盘管风机盘管风机盘管风机盘管风机盘管变流量系统变流量系统定流量系

42、统定流量系统电动二通阀电动二通阀12/1/202254安装装饰板安装装饰板要点：装饰板与天花板之间不能有空隙要点：装饰板与天花板之间不能有空隙12/1/202255进、出水管安装l1 异程系统，又称为直接回水配管法，系统由异程系统，又称为直接回水配管法，系统由两根水管组成，一进一出，空调水流经每一个两根水管组成，一进一出，空调水流经每一个末端所走的路程是不同的；末端所走的路程是不同的；l2 同程系统，又称为逆回水配管法，系统由三同程系统，又称为逆回水配管法，系统由三根水管组成，一进两出，根水管组成，一进两出，空调水流经每一个末空调水流经每一个末端所走的路程是相同的（端所走的路程是相同的（最先进

43、水，最后回水）l同程系统可以保证流经每一个末端的空调水流同程系统可以保证流经每一个末端的空调水流量均匀，防止远端水流量不足而影响制冷制热量均匀，防止远端水流量不足而影响制冷制热效果。效果。12/1/202256异程式系统6至下水道或室外冷凝水管857回水管供水管至下水道或室外同程式系统冷凝水管回水管供水管12/1/202257补水有两种方式水泵水泵气压罐气压罐压力控制水泵压力控制水泵进水进水水泵水泵高位膨胀水箱高位膨胀水箱1、液位信号、液位信号12/1/202258对于外露的接头要进行保护对于外露的接头要进行保护12/1/202259从外部可以大致看出接头熔合是否均匀。从外部可以大致看出接头熔

44、合是否均匀。PPR管管12/1/2022601、热熔温度过高，时间过长，造成过熔，水管被部分堵塞，、热熔温度过高，时间过长，造成过熔，水管被部分堵塞，管径大大缩小，导致水流量不足；管径大大缩小，导致水流量不足；2、热熔的温度或时间不足，将造成未熔合，导致水管接头、热熔的温度或时间不足，将造成未熔合，导致水管接头 处漏水；处漏水；12/1/202261主机接管方式（主机自带水泵主机接管方式（主机自带水泵/不带泵）不带泵）一：采用同程式接管，管道采用涂塑钢管一：采用同程式接管，管道采用涂塑钢管二：变换管径（二：变换管径（2倍）倍）主机主机主机主机水泵水泵水泵水泵D32D80D80D32D32D64

45、D64D32主机主机主机主机D32D80D80D32D32D64D64D32水泵水泵冷冻水冷冻水D80D80D80D80自带泵同程式自带泵同程式另配泵异程式另配泵异程式12/1/2022621 1）要点：倾斜度至少要点：倾斜度至少1/1001/100；如果做不到如果做不到1/1001/100坡度，可考虑使用大一号配管，利用管径做坡坡度，可考虑使用大一号配管，利用管径做坡度；度；排水管就近排放，尽可能短；排水管就近排放，尽可能短；空调排水管必须与其他水管分开安装，以防止其他水管堵塞时水空调排水管必须与其他水管分开安装，以防止其他水管堵塞时水倒流入室内机；特别是与污水管分开安装，以防止异味进入室内

46、。倒流入室内机；特别是与污水管分开安装，以防止异味进入室内。PVC管：应采用给水管，不能用线管。管：应采用给水管，不能用线管。排水管工程排水管工程12/1/202263排水管工程排水管工程2 2）PVCPVC水平管支撑间隔为水平管支撑间隔为0.81.0m0.81.0m，以防弯曲；，以防弯曲；3 3）水平合流必须从总管上部）水平合流必须从总管上部45 9045 90流入，以防止回流；流入，以防止回流；12/1/202264保温工程保温工程1）要点：保温材料的接口不应有间隙；要点：保温材料的接口不应有间隙；2）配管的保温）配管的保温原因：制冷时气管温度很低，会损失冷量并引起原因：制冷时气管温度很低

47、，会损失冷量并引起结露、滴水；结露、滴水；制热时气管温度较高，会引起烫伤；制热时气管温度较高，会引起烫伤；保温材料采用发泡聚乙烯，耐热大于保温材料采用发泡聚乙烯，耐热大于120（液（液管可用管可用70 以上）；以上）；12/1/2022655.3主机的安装12/1/2022665.4控制系统的安装12/1/2022675.5调试l1 1设备单机试运转及调试设备单机试运转及调试l（1）空调机组室内外机中的风机试运转前应检查各项安全措施；盘动叶轮，应无卡阻和碰擦现象；叶轮旋转方向必须正确；运转平稳，无异常震动与声响；电动机的电流和功率不应超过额定值。l（2）空调机组室内外机运行，产生的噪声不应超过

48、国家有关标准及产品说明书的规定值。l（3）空调末端设备的温控转速开关有动作应正确，并与空调机组运行状态一一对应。l2 2空调工程系统联合试运转及调试空调工程系统联合试运转及调试l（1）系统联合试运转应在空调机组单机试运转并在风管系统漏风量测定合格后，冷（热）水系统管道和制冷剂配管系统管道无泄漏检测合格后进行。l（2）系统联合试运转时，第一次合上空调系统总电源开关，向室外机通电，必须满足设备要求的预热时间后，才能启动室外机。l （3）系统连续运行应达到正常、平稳；水泵的压力和水泵电机的电流量不应出现大幅波动。系统平衡高速后，空调机组水流量应符合设计要求。l（4）空调系统与风口的风量测定与调整，实测值与设计风量的偏差不应大于10%。l（5）制冷系统运行压力、温度、流量等各项技术数据应符合有关技术文件的规定。l（6）舒适性空调的室内温度、风速与噪声，应符合设计的要求。l（7）空调工程的控制与监测设备、应能与系统的检测元件和执行机构正常沟通，系统的状态参数应能正确显示，设备连锁、自动调节、自动保护应能正确动作。共同学习相互提高谢谢观看谢谢观看