工程概况及相关计算要求
项目位于大连小平岛内,单体别墅建筑面积为250M2,夏季要求空调制冷不高于25℃;冬季要求空调供热不低于20℃。别墅空调冷(热)源来源要求采用地下土壤源,计算单体别墅地源热泵空调配置参数。
考虑到单体别墅业主有在冬季度假期内使用空调供热的可能性,在无夏季空调制冷对地下土壤进行蓄能的条件下,计算单体别墅周边土壤传热能否满足冬季空调供热要求?
大连小平岛地处丘陵地带,基岩埋藏较浅约五米左右。
第一节、别墅空调负荷确定
第二节、冷(热)源配置计算
1、地源热泵地下水平及周边岩土传热计算
2、地下岩土体积含热计算
3、地下土壤源换热器参数值
4、地下岩土热井热物性能力试验
第一节、别墅空调负荷确定
1、依据别墅建筑平面图(略) 2、依据采暖通风与空调设计规范(略) 3、地源热泵空调负荷参数计算

第二节、冷(热)源配置计算
1、地下水平及周边岩土传热计算
单体别墅建筑面积为250M2,平均占地面积为600 M2,依据第一节表1、表2、表3、表4地源热泵空调配置参数计算,冬季空调供热负荷总计为124416KW;地源热交换器埋深60米;地质条件为板岩。
依据国外近百年来对地源热源的研究实验,在浙江永康市郑泰集团地源热泵空调水平埋管热交换器的测试,土壤能源密度约20~40W/m2,一般可取25 W/m2。地源热泵技术是利用土壤(岩土)有一定蓄能、释能的作用,作为热泵空调的有效冷(热)源,当大面积采用地源热泵空调时需要计算蓄能、释能及地下岩土热源补给的平衡,稳定地下温度场在设计范围内波动。
1) 地下岩土水平方向年传热计算
小平岛单体别墅建筑红线范围内平均边长L=B为24.5米,有效用地面积较大有足够热源补给,在无夏季空调制冷对地下土壤进行蓄能的条件下,是否满足别墅冬季空调供热要求。
① 地下岩土水平方向年传热计算
Q A = FX·ρ·h·d
式中: FX = L·B(M2) ρ= 25(W/m2) h = 24(小时) d = 365(天)
Q X1 = 600×25×24×365 = 131400000W (131400KW)
② 空调年需要提取低位热能计算
依据单体别墅制冷/供热逐月负荷估算值 表3
Q X2 = Q1·h·n 式中: Q1 = 5184(别墅逐月逐时负荷) h = 24(小时) n = 0.86 (电功率热能)
Q X2 = 5184×24×0.86= 106997KW

