地下水源热泵机组机房的设计要点

【中国泵阀网】 　　地下水源热泵机组机房是对于集中式的地下水源热泵空调系统而言，即选用大中型水/水热泵机组，集中设置在机房内的设计要点。其机房的设计方法和内容与集中空调系统冷源的设计方法和内容基本一致。可参考空调设计规范、手册。
　　
　　1、设计的原始资料
　　
　　主要内容：
　　
　　(1)空调冷(热)负荷及参数要求。
　　
　　小时最大冷(热)负荷、小时平均冷(热)负荷、冷冻水或热水参数、热负荷与冷负荷的特点；
　　
　　热水供应符合；
　　
　　冷(热)负荷曲线(至少知道最小负荷)。
　　
　　(2)电力资料。电源及电压、电价(峰谷分时电价)及供电的可靠性等。
　　
　　(3)气象资料。维度、海拔高度、大气压力、室外计算干湿球温度、采暖期天数、主导风向及频率、风速、最大冻土深度等。
　　
　　(4)水质资料。水源的种类、供水压力、温度、价格和水质分析报告以及热源井的布置与供回水管网等。
　　
　　(5)地质资料。水文、工程地质资料(如湿陷性、黄土等级和热源井的水文地质勘察、地下水位、地基土允许承载力等)和地震烈度等。
　　
　　(6)设计人员还应了解：
　　
　　井水源热泵机组和换热设备的主要性能、规格、技术参数、外形尺寸与质量、价格等。
　　
　　辅助设备资料：水泵、各种标准与非标准设备(定压设备、水箱、水处理设备等)的技术参数及安装外形图等。
　　
　　主要材料：管材、附件及保温材料的供应和价格。
　　
　　(7)改建扩建工程。对原有设备、管道、土建等竣工资料进行收集，同时还要了解原有空调冷热源运行情况、曾发生的事故及处理情况。
　　
　　(8)用户发展规划。
　　
　　2、设计程序
　　
　　(1)必须充分了解工程情况，深入实际，调查研究，做好设计前的准备工作。
　　
　　(2)根据空调冷热源的原始资料，基础数据、发展规划、能源结构与政策、环保要求、使用场所等，进行多方案的综合技术经济比较，其方案如下：
　　
　　空调冷热源形式。如分散建站还是集中建站，热媒、制冷剂等及用何种设备等。
　　
　　冷冻水系统形式。如采用一次泵系统还是二次泵系统；
　　
　　同程系统还是已异程系统；变水量还是定水量系统等。
　　
　　地下水换热系统形式。如用直接供水系统还是间接供水系统。
　　
　　消防、安全、环保等方面的技术措施。
　　
　　(3)在负荷计算和分析基础上，根据设计工况选择水源热泵机组和换热器等设备(设备形式、容量和台数等)及确定冷冻水、热媒等参数。
　　
　　(4)根据已选定的水源热泵机组和换热器，选择其他辅助设备、管道及附件等。
　　
　　(5)根据选择好的设备及空调负荷分布情况等，确定机房位置、大小及房间组成，进行设备、管道布置并绘制必要的设备及管道布置图。
　　
　　(6)相配合专业提出协作条件：
　　
　　提出供电、弱点、自控要求。
　　
　　如机房需要采暖和机械通风，则向暖通专业提供相应的协作条件。
　　
　　将计算所得的地下水总水量、系统补给水量、其他用水量提供给给排水专业。
　　
　　(7)根据机房内各种系统管道布置情况，进行管道水力计算，以正确地确定管径及流动损失，为选择各种水泵提供依据。
　　
　　(8)编制设计文件、图纸、并开列设备材料清单。
　　
　　3、机房建筑设计与设备布置要求
　　
　　(1)机房位置既要求力求靠近热源井，又要靠近冷热负荷比较集中的地区，这样可以缩短管路，节约管材，减少压力损失，简化了管路系统的设计、施工与维修。
　　
　　(2)机房一般应充分利用建筑物地下室和高层设备层。
　　
　　若条件所限不宜设在地下室时，也可设在群楼中或独立设置。
　　
　　(3)电动机组用电量大，其机房要尽量靠近变电所。
　　
　　(4)新建的机房布置应考虑到远景规划，在设计中常常将机房的一端作为其发展端。
　　
　　(5)考虑到机组的搬运、安装，在机房的侧墙或顶板上应预留搬运孔，空洞尺寸如下。
　　
　　侧墙板运孔：(B+1)×(H+5)m
　　
　　顶板吊装孔：(A+0.8)×(B+0.8)m
　　
　　其中ABH为机组或其他设备最大运输外形尺寸(长×宽×高)。
　　
　　(6)机房的位置应有较好的朝向，特别是炎热地区，避免西晒，应考虑有较好的机械通风或自然通风。冬季机房室内不低于16°c。
　　
　　(7)机房一般应由设备间、仪表控制室、维修间、值班室、卫生间等组成。
　　
　　(8)机房应有良好的照明，另外应有事故照明，照明度不应小于100lx,测量仪表集中处设局部照明。还应设电话。
　　
　　(9)机房内设置必要的排水。原因：机房设备正常检修时要从放水阀排出大量的冷(温)水；机房设备发生故障时，可能跑出大量的水及水泵、阀填料漏水等。
　　
　　常用的排水措施如下：
　　
　　使机组基础高出机房地坪50~100mm.
　　
　　机组四周、水泵前、水处理设备四周等地方设置100mm×100mm的排水明沟，其水应能顺利排出机房。
　　
　　机房所有排水管、信号管均置于排水沟可见处，不能埋入沟内。
　　
　　地下室机房应设置积水坑和潜水泵，潜水泵应装有自动控制装置以便自动排水。
　　
　　(10)机房净高(地面到梁下弦)应根据设备的种类和型号而定，一般规定如下：
　　
　　活塞式热泵机组、大型螺杆热泵机组机房为3~4.5m。
　　
　　离心式热泵机组、大中型螺杆热泵机组机房为4.5~5m；有电起动设备时，还应考虑起吊设备的安装和工作高度。
　　
　　(11)设备布置应尽量紧凑，标准中给出最小间距的规定如下：机组与墙之间的净距不应小于1.0m，与配电柜的距离不应小于1.5m。
　　
　　机组与机组或其他设备之间的净距不应小于1.2m。应留有不小于蒸发器、冷凝器长度的维修距离。机组与上方管道、烟道或电缆桥架的净距不应小于1.0m。
　　
　　机组主要通道的宽度，不应小于1.5m。
　　
　　(12)必须遵循国家对机房安全防火等方面的有关规定。
　　
　　4、设计中应注意的问题
　　
　　(1)水质不适合机组的使用要求时，可采取相应的技术措施(加装：除砂器、沉淀池、净水过滤器、电子水处理仪、除铁设备等)；或加装板式换热器间接供水系统，彻底避免腐蚀。
　　
　　(2)通过井水有效回灌保持含水层水头压力，防止地面下沉。补充地下水源，调节地下水水位，维持储量平衡。
　　
　　(3)为预防和处理管井的堵塞问题，回灌过程中应采取回扬措施，确保回灌井的正常运行。
　　
　　(4)当机房内配置螺杆式机组时，应注意噪音问题，措施：
　　
　　机房的门、窗和墙壁可采取消声处理。
　　
　　热泵机组和水泵的基础可作减震基础。
　　
　　管道安装可采取弹性支吊架。
　　
　　管道与设备安装可采取弹性接头。