无锡高新农林科技园温室-地源热泵系统设计与安装

摘要：农业温室的供暖负荷计算和地源热泵竖直地埋管热交换器以及空调系统设计，分析了地源热泵在同类系统中的优势。

关键词：温室，地源热泵，竖直地埋管热交换器


1.  工程概况

本项目位于无锡市东部锡山区高新农林科技园内，构筑物南北长120米，东西宽40米，坡顶高度4.8米，天沟高3.9米，四周及顶部均采用4mm单层玻璃做为围护材料，整个玻璃温室由钢结构骨架支撑，总面积4800平方米。

2.  空调冷热源

2.1  设计参数

室外设计参数

夏季：空调室外计算干球温度35℃

冬季：空调室外计算干球温度-3℃

室内设计参数

夏季：25～30℃，湿度不控制

冬季：8～15℃，湿度不控制

2.2  空调设计负荷

    夏季根据围护结构进行逐项逐时冷负荷计算，选取峰值负荷；冬季耗热量由围护结构耗热量、冷风渗透耗热量及冷风侵入耗热量组成，计算结果如下：

夏季：336.5  kW    冬季：442.2  Kw

    由于夏季室内温度保持在30℃左右，且该温室设有遮阳设施及通风换气设备，对空调温度要求不高；而冬季主要靠地源热泵系统加温，无其它辅助设备，且室温须严格保持在8～15℃。因此，本设计以冬季供热负荷为计算依据。

2.3  空调冷热源

    温室供暖系统常用两种形式：热风系统和热水系统。热风系统一般采用燃油锅炉，将温室内的回风加热后，经暖风机通过塑料薄膜风管送出。送风管的壁面上有规律地排列了很多小风口，能较均匀的送出热风。采用塑料薄膜风管的好处是造价低廉，对光照影响不大，但热风温度控制困难。热水供热系统采用室内布设光管或管道绕翅片做为散热面，与热风系统相比，最大的优点是室内温度场均匀，温度波动小，缺点是当冷风大量渗透时加热较慢。

    本工程以垂直地埋管换热器替代锅炉作为冬季空调的热源，并兼做夏季空调的冷却水水源。室内地源热泵机组均匀吊装在温室内，直接送出热风，去除了常规温室供热系统中的风管或者散热管道。该系统吸收了热风采暖的优点，又省去了大量的散热管道，室内温度控制均匀。地源热泵系统中的换热器垂直埋放在温室东侧的绿化带内。

3.  空调系统设计

3.1  空调水系统

    水系统采用两管制，整个温室为一个闭式水系统。水泵机房设置集、分水器，考虑到系统内水的膨胀量，机房屋顶设一个膨胀水箱。温室内空调供回水管为同程布置；地埋管分组布置，组与组之间为异程式，通过平衡阀进行阻力平衡。

• 室内热泵机组的选用及安装

    根据热负荷，选择清华同方HGS系列冷热风型水源热泵机组（具体技术参数见附录），HGSLR-17，共20台，直接吊装于温室内，详见图1及图2。

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