工程案例

南京朗诗国际街区地源热泵系统设计

信息来源:互联网更新日期:08-07-31 点击:

摘要:朗诗•国际街区B1地块1-6#楼位于江苏省南京市河西新区,北临纬九路、西临经四东路,总占地面积3.0076公顷,为普通住宅。

 

工程设计师简介
   ——《南京朗诗国际街区地源热泵系统设计》
  
  袁东立:男,1954年生,研究生学历,教授级高级工程师,中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院(空调所)节能技术推广室主任。1987年毕业于中国矿业大学流体机械专业,获得工学硕士学位。同年,分配到中国建筑科学研究院工作至今,历任助理工程师、工程师、高级工程师,2004年被评为教授级高级工程师。现为中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院(空调所)节能技术推广室主任,国际地源热泵协会会员、中国建筑学会会员、中国制冷学会会员。长期从事供暖空调设备及系统节能技术的研究推广工作,在建筑能耗计算与室内热环境分析、热泵及蓄能技术、高效供能系统集成应用、能源规划等方面,取得了一定创新性研究成果。

  工程概况
  朗诗•国际街区B1地块1-6#楼位于江苏省南京市河西新区,北临纬九路、西临经四东路,总占地面积3.0076公顷,为普通住宅。
  本工程总建筑面积91557.18m2,地上建筑面积为68115.62 m2,分为1-6#楼。其中1#、3#、4#为十八层的高层塔楼,2#、5#、6#为七层的中高层塔楼。
  本工程是采用顶棚辐射和置换新风为末端的高舒适度低能耗住宅,实现了“新风、低噪、舒适、节能”的住宅功能。顶棚辐射采暖制冷系统承担室内显热负荷,将盘管埋设于每层混凝土楼板内。置换新风系统承担室内潜热负荷,通过散热和吸热使室内环境处于舒适范围。
  设计思路
  地源热泵系统作为利用可再生资源的高能效系统,其发展备受瞩目。它既不会污染地下水,又不会影响地面沉降。
  本工程位于江苏南京市,为普通住宅。总建筑面积91557.18m2,地上建筑面积为68115.62 m2,分为1-6#楼。其中1#、3#、4#为十八层的高层塔楼,2#、5#、6#为七层的中高层塔楼。末端形式采用顶棚辐射和置换新风系统,实现了新风、低噪、舒适、节能的住宅功能。顶棚辐射供暖制冷系统承担室内显热负荷,将盘管埋设于每层混凝土楼板内。置换新风系统承担室内潜热负荷,通过散热和吸热使室内环境处于舒适范围。利用TRNSYS对建筑负荷和空调系统的能耗作了典型年8760h的模拟,地源热泵系统设计在TRNSYS模拟结果的基础上进行。系统设置2台克莱门特地源热泵机组供给天棚系统,另设置2台带热回收装置的地源热泵机组共给新风系统和生活热水。为降低系统能耗,过渡季设置1台板式换热器提供天棚系统冷水,其一次水直接来自地源水。
  由于本工程建筑周围场地很小,因此考虑采用桩基埋管,不足的部分在地面建筑空地采用垂直埋管补充。地埋管环路数量大,如何合理地进行水力调节也是设计的难点。笔者对各个环节的阻力进行详细计算,依据计算出的阻力数值进行分组,阻力相近的环路划分为同组,连接至位于各个楼窗井内的二级分集水器。各楼二级分集水器总管连入机房内一级分集水器,通过一级集水器上平衡阀使各环路流量相近。
  朗诗国际街区是目前国内贵某最大的尝试桩基埋管系统的工程,本工程的实施,可扩展地埋管式地源热泵系统在中国南方的应用前景。由于本系统是在人口密度较大的住宅常年连续运行,故土壤的全年热平衡计算和热响应试验是必须格外重视的两个问题。此外,桩基埋管形式在目前国内地源热泵工程中应用较少,在具体做法上还存在需要探讨的问题,需要在施工过程中逐渐积累相关工作经验。
  案例解析
  末端系统设计参数和空调负荷说明(一级)
  冷热水供回水温度(二级)
  末端系统冷热源由地源热泵机房提供,顶棚辐射系统夏季所需供回水温度为18/20℃,冬季所需供回水温度为28/26℃。置换新风系统夏季所需供回水温度为7/12℃,冬季所需供回水温度为35/30℃。
  室内主要设计参数见表1(二级)
表1 室内主要设计参数
夏季
冬季
新风量/
m3/h.p)
温度/℃
相对湿度/%
温度/℃
相对湿度/%
26
60
20
40
30