某别墅地源热泵空调系统毕业设计(论文)

'XX大学本科毕业设计（论文〉学院能源与动力工程学院专业建筑环境与设备工程学生姓名班级学号指导教师 二零XX年X月大学本科毕业论文香格里拉一别墅地源热泵空调系统设计Shangri-Lavillaground-sourceheatpumpairconditioningsystemdesign地源热泵是一种利用浅层和深层的人地能量，包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源，然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统，是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。通常地源热泵消耗lkw的能量，用户可以得到4kw以上的热量或冷量。本课题主要是研究地源热泵空调系统对南京某别墅夏季制冷，冬季供热的设计方案。本方案地下换热器埋管方式采用垂直U型埋管，解决了传统空调运行效率低、耗电量人、运行费用高、噪音大、维护费用高及会产生霉菌污染、使用寿命短等缺点。 真正做到了高效、节能、环保、舒适的要求。关键词：地源热泵；空调系统；垂直埋管AbstractGroundsourceheatpumpisakindofshallowanddeepearthenergy，includingsoil，groundwater，surfacewaterandothernaturalenergysourcesasthewinterheatandsummercoolingsource，andthenbytheheatpumpunittothebuildingcoolingandheatingsystemisakindsofrenewableenergybothheatingbutalsocoolingthenewcentralairconditioningsystem.Ground-sourceheatpumpheattransferbyenteringthesmallnumberofhigh-gradeenergy(egelectricity)，toachievebythelowlevelheatenergytothehigh-temperaturebit.Usuallygroundsourceheatpumpsconsumelkwofenergy，theusercangetmorethan4kwheatorcold.ThemaintopicisthedesignofthestudyofgroundsourceheatpumpsystemtoNanjingforavillainsummercoolingandwinterheating.ThisprogramthegroundheatexchangerpipewayverticalU-shapedpipetosolvethelowoperatingefficiencyofconventionalairconditioning，powerconsumption，highoperatingcosts,noise，maintenancecostsandwillhavemoldcontamination，shortlifeshortcomings.Itcanachieveefficient，energysaving,environmentalprotection，comfortrequirements.Keywords:Groundsourceheatpump;air-conditioningsystems;verticalpipe 第一章绪论11.1研究背景11.2地源热泵发展简史21.2.1国外地源热泵发展21.2.2国内地源热泵发展31.3地源热泵的发展趋势41.4地源热泵的优点5第二章空调系统设计依据72.1室外气象参数72.2室内设计参数确定72.3设计范围72.4设计原则8第三章负荷计算93.1冷负荷计算93.1.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷93.1.2内围护结构冷负荷93.1.3外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷103.1.4透过玻璃窗的口射得热形成的冷负荷103.1.5设备散热形式的冷负荷103.1.6照明散热形式的冷负荷103.1.7人体散热形成的冷负荷113.2人体散湿负荷113.3工程负荷统计11rrn第四早末端设备选型134.1风机盘管的选型13 第五章空调水系统水力计算145.1空调水系统的设计145.1.1空调水系统的设计原则145.1.2空调供回水管的水力计算145.2空调水系统的水力计算145.3空调立管的水力计算195.3.1计算依据195.3.2计算公式195.3.3计算结果（回水管同程系统）195.4冷凝水管道设计195.4.1设计原则195.4.2管径确定205.5水系统安装要求20第六章空调风系统设计226.1风系统设计的一般原则226.2新风机组的确定226.3风口23第七章地源热泵机组选择计算247.1地源热泵机组选型计算247.2空调循环水泵设计计算247.2.1水泵流量的确定247.2.2水泵扬程的确定25第八章地下埋管的设计与计算268.1冬夏季地下换热量的确定268.2确定地下换热器的埋管形式268.3确定管路连接方式278.4地下换热器埋管管材及管径的确定278.4.1埋管管材的确定27 8.4.2确定管径278.5竖井埋管管长的确定28 8.6竖井数目及间距的确定288.6.1竖井数0的确定288.6.2竖井间距的确定298.7地下换热器系统的水利计算298.8地下换热器循环水泵的选型308.8.1循环水泵的确定308.8.2水泵配管布置318.9阀门安装31结论（或结语）32W33参考文献34 第一章绪论1.1研宄背景地热是一种可再生的自然能源。虽然目前它的应用还不像传统能源（煤、石油、天然气、水力能和核能）那样广泛，但是由于地壳里蕴藏着丰富的地热能，特别是在传统能源越來越匮乏的今天，许多国家己经对地热能的利用有了相当的重视。地源热泵屮央空调系统是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的热量取出来，提高温度后，供给室内釆暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。通常地源热泵消耗lkw的能量，用户可以得到4kw以上的热量或冷量。地表浅层地热资源可以称之为地源，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了大约47%的太阳能，耍比人类每年利用能量的500倍还多。它不仅不受地域、资源等限制，而且无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地源也成为清洁的可再生能源一种形式。地源热泵中央空调系统与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70—90%的燃料内能转化为热量供用户使用，因此地源热泵屮央空调系统要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于地源热泵中央空调系统的热源温度全年较为稳定，一般为9一16°C,其制冷、制热系数可达3.5—6.3,与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通屮央空调的50—60%。地源热泵中央空调系统的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40%以上,与常规电供暖相比，相当于减少70%以上，如果结合其他节能措施减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25%的充灌量。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需耍堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。 1.2地源热泵发展简史地源热泵自1912年被提出距今已经整整100年丫，美国是世界上地源热泵生产、使用和发展的头号大国，美国安装的地源热泵的台数从1985年的14,000台迅速发展到2005年的1，000,000台。2005年加拿大的地源热泵系统新增比例增加了50%。而瑞士、挪威是世界上地源热泵应用人均比例最高的国家，应用比例高达96%。奥地利应用比例为45%。丹麦应用比例为35%。日本是亚洲地源热泵技术最先进，使用比例最高的国家。1.2.1国外地源热泵发展“地源热泵”的概念，最早于1912年由瑞士的专家提出，而该技术的提出始于英、美两国。1946年，美国第一台地源热泵系统在俄勒冈州的波兰特市中心区安装成功。1973年，美国阿克拉荷马大厦安装了地源热泵空调系统，并且进行全面的系统研究。1978年，美国能源部（DOE）开始对地源热泵投入了大量的科技研发基金。1979年，美国阿克拉荷马州能源部成立了地源热泵系统科技研发基金会。1987年，国际地源热泵协会（IGSHPA）在阿克拉荷马州大学成立。1988年，美国俄克拉荷马商务部开始对地源热泵进行商务推广。1993年，美国环保署（EPA）大力宣传地源热泵系统，加深美国民众对地源热泵的认识。1994年，美国政府第一套地源热泵空调系统在俄勒冈州国会大学安装，地源热泵从此在美国政府，军队，电力公司等得到了大量应用。1998年，美国环保署（EPA）颁布法规，要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地源热泵系统。美国总统布什在他的得克薪斯州宅邸中也安装了地源热泵空调系统。目前，全球75%的地源热泵系统安装在北美地区。根据国际地热联合会（Thegeothermalheatpumpconsortium）的统1十，到2003年底，采用地能热泵技术制冷供热的建筑面积美国为3720万平方米，瑞典为2000万平米，德国为560万平米，加拿大为435万平米。但北美的应用与欧洲的应用存在明显的差异。北美的应用，地能热泵更多地偏重于解决建筑的空调制冷问题。在美国，政府投入很多的力量来支持地能热泵系统的推广，政府和学校经过多年的努力，建立了全国各地地质参数资料库，并在各州确立了经过认可的地能热泵推荐的工程商，ASHERE也针对系统特殊要求在机组设计上建立了标准，同时政府支持在大地换热器设计以及工程施工方面的研宄，而在不同的州，又有各自的政策来鼓励地能热泵系统的推广，如专门的 补贴、政府推广网站等。从系统设计的角度看，虽然北美也有小型的水水热泵机组，但北美地能热泵系统更多地采用的是水环热泵系统，尤其对于一些大型的工商建筑，采用水环热泵正成为设计的主流趋势。美国著名的地能热泵制造商有CLIAMTMASTER、WATERFURNACE等，他们提供符合ARI的专门用于地能系统的标准系列产品。而对于大地换热器，北美采用的多是单U型的垂直埋管方式和水平埋管的方式，钻孔深度为50—160米。在欧洲，由于环保和节能的要求，目前，在欧洲，地能热泵系统在供热方面积累了丰富的经验，从系统设计的角度看，欧洲多采用水系统，欧洲的水水热泵机组更多偏重于制热，但没奋专门的地能热泵机组标准和专门的地能热泵设备制造商。而对于大地换热器，欧洲采用的多是双U型的垂直埋管方式。1.2.2国内地源热泵发展我们W家对地源热泵技术的研宄开发起步较晚，上世纪50年代，天津大学对热泵技术进行了相关的研宂，直到上世纪80年代末，国内各大院校才开始掀起研允地源热泵的热潮。近几年，地源热泵技术开始推广，并实现了中小规模生产，目前，国内市场主要以常温地源热泵机组为主，国内也有一些公司也推出了高温地源热泵机组，出水温度可达75°C以上，这项技术填补了国内空白。从工程看，国内地源热泵系统应用主要以大型工程为主，小型空调系统应用地源热泵较少，主要应用于别墅建筑。从发展态势来看，地源热泵正在走一个规范化的道路，需要建立一个行业标准，国家出台了《地源热泵供暖空调技术规程》将对今后的地源热泵工程起到重耍的指导作用。地源热泵并不是一种新的空调系统，早在20世纪30年代，欧洲就已经出现了工程的应用，当时主要用于冬季的供暖。20世纪70年代，出现能源危机，地源热泵系统的工程应用形成高潮，技术円趋成熟。由于中国空调技术应用较晚，地源热泵作为传统空调的一个分枝，对大多数人说，确实较为陌生。我国在地源热泵领域的研究始于20世纪80年代初的天津大学和天津商学院。自此，其他少数单位也先后在地热供暖方面进行了一系列的理论和试验研宄，但是，由于我W能源价格的特殊性，以及其他一些因素的影响，地源热泵的应用推广非常缓慢。20世纪90年代以后，由于受国际大环境的影响以及地源热泵自身所具备的节能和环保优势，这项技术日益受到人们的重视，越来越多的技术人员开始投身于此项研宄。1995年，中国国家科技部与美国能源部共同签署了《中华人民共和国国家科学技术 委员会和美利坚合众国能源部效率和可再生能源技术的发展与利用领域合作协议书》，并于1997年又签署了该合作协议书的附件六--《中华人民共和国国家科学技术委员会与美利坚合众国能源部地热开发利用的合作协议书》。其中，两国政府将地源热泵空调技术纳人了两国能源效率和可再生能源的合作项目，这一举措极大地促进了该技术的国际合作和推广应用。1998年是我国在该领域的一个里程碑，从这一年开始，国内数家大学纷纷建立了地源热泵的实验台。其中，1998年重庆建工学院建设了包括浅埋竖管换热器和水平埋管换热器在内的实验装置；1998年青岛建工学院建设了聚乙烯垂直地源热泵装置；1998年湖南大学建设了水平埋管地源热泵实验装置；1999年同济大学建设了垂直地源热泵装置等。同时，我国也成立了一些专门的生产厂家，开始批量生产和关产品。这些科研单位和企业互相合作，在开发利用地源热泵技术方而取得了很大的进展，做了许多实验研允和工程示范，产生了很多冇效数据，这些宝贵的经验教训势必将人人加快我国发展地源热泵的步伐。中国（China）1997年，美国能源部（DOE）和中国科技部签署了《中美能效与可再生能源合作议定书》，其中主要内容之一是“地源热泵”项0的合作。1998年，国内重庆建筑大学、青岛建工学院、湖南大学、同济大学等数家大学开始建立了地源热泵实验台，对地源热泵技术进行研究。2006年1月，国家建设部颁布《地源热泵系统工程技术规范国家标准》。2006年9月，沈阳被国家建设部确定为地源热泵技术推广试点城市，到2010年底，实现全市地源热泵技术应用面积约占供暖总面积的1/3。2006年12月，建设部发布文件《“十一五”重点推广技术领域》。作为新型高效，可再生能源新技术的水源热泵技术被列入目录。1.3地源热泵的发展趋势地源热泵与屮央空调相连接的供热/制冷系统是A前的发展趋势。综合利用低品位热能、高效率利用热能、简单化和一体化的地源热泵系统等都是B前地源热泵系统技术的前沿课题。根据地源热泵20年来的发展趋势，其系统技术的发展大致有如下三个方向：（1）综合利用热能的趋势。将来的地源热泵系统不仅用于一般住宅、办公用户的供热和制冷，更趋向于将供热的废弃能量（冷能）和制冷的废弃能量（热能）综合利用，比如用供热的废弃冷能运转冷藏库、自动售货机等，用制冷的废弃热能供应温室养殖、种植和生活热水等。 (2)一体化趋势。随着新材料和新工艺的开发，将来的地源热泵系统可能将热泵的转换系统与地上散热系统一体化，使采热和传热的效率更高。(3)实地建造的趋势。随着人们对居住和生活环境耍求的不断提高，越来越多的建筑物需要常年供暖、制冷、热水和冷藏的功能。因此，充分利用建筑物的空间和周边的自然环境和自然能源，因地制宜地设计、制造和配套安装相应的地源热泵系统也将是一个发展方向。1.4地源热泵的优点髙效：地下土壤温度一年四季基本恒定在16°C左右，略高于该地区平均温度1到2度，使得热泵无论在制冷或制热工况屮均处于高效率点。节能、省费用:冬季运行时,COP约为4.2,即投入lkw电能，可得到4kw的热能，夏季运行时，COP可达5.3,投入lkw电能，可得到5kw的冷量，能源利用效率为电采暖方式的3-4倍；并且热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的用电能耗。地源热泵空调系统的高效节能特点，决定了它的低运行费用。同比传统中央空调节能50%-75%以上，让您永无能源涨价危机与隐忧。零维护费用：地埋管部分一旦运行使用，基本不需要任何维修费用的投入。既减少了人力资源，又节约了大量的资金。绿色环保：地热资源垂手可得，地源热泵系统通过密闭水循环与土壤进行能源交换,不破坏地层结构，不利用地下水资源、低噪音，又不排放废气和废弃物，对空气不造成热污染，具备零污染的良好环保品质。(供热吋没冇燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省了冷却塔，避免了噪音及霉菌污染。)性能可靠：主机及系统匹配科学、合理，并选用世界名牌产品，高强度、高密度的聚氯乙烯管材均为进门原料生产，地耦运用新型的PE管，安全无毒，无腐蚀，柔初性好、断裂伸长率高，采用热熔和电熔系统密封性能好、不泄漏，提供了安全运行的可靠性。寿命长：地埋管采用北欧化工原料，加工工艺及设备有很高的技术要求，其寿命为50_70年，主机寿命为20-25年，基本上属于一次性投资终身受益型项目。一机多用：地源热泵系统可供暖，制冷，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。可再生：土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖，同吋蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进 行降温，同时蓄存热量，以备冬用，保证大地热量的平衡。灵活控制、便于运行管理：自动化程度高，无需专业人员值守、操控，根据需耍灵活控制，开关由己，冷暖自知，可以实现机组独立计费，分户分房间控制，方便业主对整个系统的管理。 第二章空调系统设计依据2.1室外气象参戣(1)地理位置江苏省南京市，位于东经118.80°,北纬32°。(2)室外气象设计条件夏季：干球温度35°C,湿球温度28.3°C冬季：干球温度-6.0°C，相对湿度73%(3)地表面温度地表面最冷月平均温度3.10°C地表面最热月平均温度30.9°C(4)大气压力夏季：100400.00Pa冬季：102520.00Pa(5)室外平均风速夏季：2.60m/s冬季：2.60m/s2.2室内设计参数确定表2-1室内设计参数季节温度(°C)相对湿度(％)夏季2655冬季1855冬季热负荷类型为空调热负荷。2.3设计范本设计为某别帮地源热泵空调设计，建筑面积约335.7m2,空调面积约186m2。建筑高度约6米。各层房间有卧室、厨房及卫生间、阳台、休闲区等。每层层高均为3米，门高2米，窗高1.8米。 2.4设计原则由于南京属于夏热冬冷地区，热泵设计应以夏季降温为主，兼顾冬季供暖，而一般地下管群的传热量冬季大于夏季，因此夏季能满足要求，冬季一般也能达到要求，故本装罝按夏季工况设计。要求空调系统满足国家及行业有关规范、规定的要求，利用国内外先进的空调技术和设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。 第三章负荷计算3.1冷负荷计算表3.1维护结构参数序号围护名称类型传热系数(w/m2.°C)传热系数(w/m2/C)传热袋减借热延迟⑹夏季冬季01外墙砖墙02-3701.491.520.1512.602外窗单框双玻璃钢窗2.712.781.000.4003内墙砖墙0020022.022.020.506.6004内门木框单层实体门3.353.351.000.4005楼板楼面-20.650.650.3210.306屋面预制01-2-35-30.890.900.556.503.1.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷么⑺=[(匕⑺+^d)^a^p—tp](3-1)式中Qc(t)—外墙和屋而瞬变传热引起的逐时冷负荷，W;A—外墙和屋面的面积，n?;K—外墙和屋面的传热系数，W/(m2-°C)；td—室内计算温度，°C;tc(T)-外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，—地点修正值；3.1.2内k„—吸收系数修正值，取kfZ=0.98;kp-外表面换热系数修正值，取kp=0.9。(3-2)护结构冷负荷Qc(t)=(亡o.m+△亡a—G) 式中K「内围护结构传热系数，W/(m2-°C)；/I—内围护结构的面积，m2;t0.m-夏季空调室外计算日平均温度，°C;△ta—附加温升。3.1.3外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷2c(t)=—亡尺)(3-3)式中Qc(x)—外玻璃窗的逐时冷负荷，w;Kw—外玻璃窗传热系数，w/(m2-°c)；Aw—窗U面积，m2;tc(T)一外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，°C;cw一玻璃窗传热系数的修正值；t1.施工时，占用场地大，浅埋水平管受地面温度影响大，因此适用于单季使用的情况(如欧洲只用于冬季供暖和生活热水供应)，对冬夏冷暖联供系统使用者很少。 (1)垂直埋管：初投资费用相对水平埋管稍高，但是其运行及维护费用低，占地面积较小，冬季无需辅助热源，不产生任何污染，节能效果明显。而且在中国采用竖直埋管更显示出其优越性：节约用地面积，换热性能好，所以这里准备采用垂直埋管系统。因此该别墅的地不换热器的埋管形式采用垂直埋管。根据埋管方式不同，垂直埋管大致有3种形式：(1)U型管：U形管是在钻孔的管井内安装，一般管井直径为100〜150mm,井深10〜200m，U形管直後一般在50mm以卜*，埋管越深，换热性能越好。由于其施工简单，换热性能较好等原因，0前放用最多。(2)套管型：套管式外管直径一般为100〜200mm,内管直径为15〜25mm。套管型的内、外管中流体热交换时存在热损失。(3)单管型：单管型的使用范围受水文地质条件的限制。所以最终确定地下换热器的埋管形式采用垂直U型埋管。[9]8.3确定管路连接方式地下换热器管路连接方式有串联和并联两种。采用何种方式，主要取决于安装成本及运行费用。对竖直埋管系统，并联方式的初投资及运行费均较经济。故本设计的地下换热器采用并联系统。8.4地下换热器埋管管材及管径的确定8.4.1埋管管材的确定一般来讲，一旦将换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。常规空调系统中使用的金属管材在这方面存在严重不足，且需耍埋入地下的管道的数量较多，应该优先考虑使用价格较低的管材。所以，土壤源热泵统屮一般采用塑料管材。Fq前最常用的是聚乙烯(pe)和聚丁烯(pb)管材，它们可以弯曲或热熔形成更牢固的形状，可以保证使用50年以上；而PVC管材由于不易弯曲，接头处耐压能力差，容易导致泄漏，因此，不推荐用于地下埋管系统。这里选取聚乙烯(PE100)o 8.4.2确定管径在实际工程中确定管径必须满足两个要求：（1）管道要大到足够保持最小输送功率；（2）管道要小到足够使管道内保持紊流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。一般并联环路用小管径，集管用大管径，地下热交换器埋管常用管径有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm,管内流速控制在1.22m/s以卜对更大管径的管道，管内流速控制在2.44m/s以下或一般把各管段压力损失控制在4mH20/100m当量长度以下。本设计选取埋管管径为De32o8.5竖井埋管管长的确定地下热交换器长度的确定除丫已确定的系统布置和管材外，还需要有当地的土壤技术资料，如地下温度、传热系数等。在实际工程中，可以利用管材“换热能力”来计算管长。换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量，一般垂直埋管为70〜now/m（井深），或35〜55W/m（管长），水平埋管为20〜40W/m（管长）左右。设计时可取换热能力的下限值，即35W/m（管长），具体计算公式如下：L=（8-335式中L一竖井埋管总长，m;Qi—夏季向土壤排放的热量，kW;分母“35”是夏季每m管长散热量，W/m。根据上式计算得L=596.28m。8.6竖井数目及间距的确定8.6.1竖井数目的确定国外，竖井深度多数采用50〜100m，设计者可以在此范围内选择一个竖井深度H,代入下式计算竖井数目：(8-4)N=—-2XH式中N—竖井总数，个；L一竖井埋管总长，m; H—竖井深度，m;分母“2”是考虑到竖井内埋管的管长约等于竖井深度的2倍。取竖井深度H=45m,根据上式计算得N=6.7 然后对计算结果进行圆整，若计算结果偏大，可以增加竖井深度，但不能太深，否则钻孔和安装成本将大大增加。确定竖井数目为8。8.6.2竖井间距的确定关于竖井间距有资料指出：U型管竖井的水平间距一般为4.5m,也有实例中提到DN25的U型管，其竖井水平间距为6m,而DN20的U型管，其竖井水平间距为3m。若采用串联连接方式，可釆用三角形布置来节约占地面积。本设计中的竖井间距取3m。8.7地下换热器系统的水利计算传热介质不同，其摩檫阻力也不Ml,水力计算应按选用的传热介质的水力特性进行计算。国内已有的塑料管比摩阻均是针对水而言，对添加防冻剂的水溶液，目前尚无相应数据，为止，地埋管压力损失宜按以下方法进行计算。(1)确定流量G(m3/h),公称直径和流体特性。(2)根据公称直径，确定管子的内牡dj(m)o(3)计算管子的断面面积A(m2)：(8-5)(1)计算流速V(m/s)：3600XA(8-6)(5)计算管子的雷诺数(Re)，Re应该大于2300以确保紊流Re=PVdi(8-7)(6)计算单位管长的摩擦阻力损失Pd(Pa/m)Pd=0.158Xp075Xu°-25Xdj-1.25XVPY=PdXL式中PY—计算管段的沿程阻力损失，Pa;L一计算管段的长度，m。(7)计算管段的局部阻力损失Pj(Pa)PfPdxLj式中Lj一计算管段中局部阻力的当量长度，lTlo1.75(8-8)(8-9)(8-10) (8)计算管段的总阻力损失Pz(Pa)Pz=Py+Pj(8-11)首先可以确定U管段的管径为DN32,可以由上式求出其流速，就能得出其流量，然后就能求出其它管段的流量，再由流量和流速来确定其它管段的管径。由上式得Pz=16mH2O。8.8地下换热器循环水泵的选型8.8.1循环水泵的确定水泵是中央空调的主要设备之一。水泵的选择原则及注意事项：首先要满足最高运行工况的流量和扬程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围；泵的流量和扬程应有10〜20%的富裕量；当流量较大时，宜考虑多台并联运行，并联台数不宜超过3台，并应尽可能选择同型号水泵；供暖和空调系统中的循环水泵，宜配备一台备用水泵；选泵时必须考虑系统静压对泵体的影响,注意水泵壳体和填料的承压能力以及轴向推力对密封环和轴封的影响，在选用水泵时应注明所承受的静压值，必要时有制造厂家做特殊处理。水泵的形式的选择与水管系统的特点、安装条件、运行调节要求和经济性等有关。选择水泵所依据的流量L和压头P如下确定：水泵扬程P=(l.l〜1.2)Hmax,KPa(8-12)式中Hmax—管网最不利环路总阻力计算值，KPa；1.1〜1.2为放大系数。水泉流量L=(l.l〜1.2)Lmax，m3/h(8-13)式中Lmax=设计最大流量1.1〜1.2为放大系数，水泵单台工作时取1.1，多台并联工作时取1.2。在前面己经计算出L=4.6m3/h,H=16mH2O。所以Lmax=5.06m3/h,Hmax=l7.6mH2CK根据计算结果水泵的扬程与流量留一点余量，斉《中央空调设备选型手册》可以选择IS立式离心水泵，选用两台，一用一备。性能参数如下型号:ISG40-125流量：4.4〜8.3m3/h转速：2900r/min扬程：21.0〜18.0m电机功率：l.lkW电机型号:JG1-1 8.8.2水泵配管布置进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：(1)安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。(2)出UI装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。(3)水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。。(4)水泵的岀水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。(5)水泵棊础高出地面的高度应小于O.ini，地面应设排水沟。8.9阀门安装水系统的阀门可采用闸阀、止回阀、球阀，对于大管路可采用蝶阀，选用阀门时，应和系统的承压能力相适应，阀门型号应与连接管管径相同。阀门的作用一为检修时关断用，一为调节用。当需定量调节流量时，可采用平衡阀。平衡阀可以兼作流量测定、流量调节、关断和排污用。一般在下列地点设阀门：(1)水泵的进口和出口；(2)系统的总入门、总出门；各分支环路的入门和出门；(3)热交换器、表冷器、加热器、过滤器的进出水管；(4)自动控制阀双通阀的两端、三通阀的三端，以及为手动运行的旁通阀上；(5)放水及放气管上；(6)压力表的接管上。 结论（或结语）地源热泵系统在我国长江流域及其周围地区具有广阔的应用前景，但有关影响土壤源热泵系统广泛应用的主要因素（如地下热交换器的传热强化、土壤性质等）的研究还很有限，设计时大致可以遵循以下原则：（1）若建筑物周围可利用地表面积充足，应首先考虑采用比较经济的水平埋管方式；相反，若建筑物周围可利用地表面积有限，应采用竖直U型埋管方式。（2）尽管可以采用串联、并联方式连接埋管，但并联方式采用小管径，初投资及运行费用均较低，所以在实际工程中常用，且为了保持各并联环路之间阻力平衡，最好设计成同程式。（3）选择管径时，除考虑安装成木外，一般把各管段压力损失控制在4mH20/100m（当量长度）以下，同时应使管内流动处于紊流过渡区。 致谢经过两个多月的忙碌和工作，木次毕业设计已经接近尾声，作为一个木科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的导师X老师。唐老师平H里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期负荷计算，绘制空调系统图等整个过程屮都给予了我悉心的指导。我的设计虽然不算复杂烦琐，但由于我缺乏经验，设计过程中还是有好多错误，都是唐老师细心地审阅并纠正其中的错误。除了敬佩唐老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次还要感谢人学四年来所有的老师，为我们打下建筑环境与设备工程专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。最后感谢能源与动力工程学院和我的母校一江苏科技大学四年来对我的大力栽培O 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