南京工程学院抛管式地表水水源热泵工程技术
污水源热泵系统工程技术规范标准
污水源热泵系统工程技术规范（草拟稿）Technical code for sewage source air-conditioning system 起草单位：广西瑞宝利热能科技有限公司起草人：张昊2术语…............................ 3 .....3工程勘察..................... ：： .... .::…厶4污水换热系统设计 ...................... ：：：•：••£•5室内系统................ ::…•….•：：•••：•••：：：126、整体运转、调试与验收............. : ..... ：137、附录A 换热盘管外径及壁厚............ •: (15)1.0.1为使污水源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范。
1.0.2本规范适用于以污水源为低温热源，以污水为传热介质，采用蒸汽压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
1.0.3污水源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语2.0.1 污水源热泵系统 sewage source heat pump system以污水源为低温热源，由污水换热系统、污水源热泵机组、建筑物内系统组成的供热空调系统。
2.0.2 污水源 sewage source含有固体悬浮物的城市污水、江河湖水、海水等，统称污水源。
2.0.3 污水源热泵机组 sewage source heat pump unit以污水或与污水进行热能交换的中介水为低温热源的热泵。
2.0.4 污水换热系统 sewage heat transfer system与污水进行热交换的污水热能交换系统。
分为开式污水换热系统和闭式污水换热系统。
2.0.5 开式污水换热系统 ope n-loop sewage heat transfer system 污水在循环泵的驱动下，经处理后直接流经污水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。
论建筑发展与能源开发的关系_徐睿
论建筑发展与能源开发的关系RELATIONSHIPS BE T WEEN THE DE VELOPMENT OF ARCHITEC TURE AND THE EXPLOITATION OF ENERGY RESOURCES徐睿Xu Rui摘要/通过对建筑结构耗能、建筑运行耗能以及低碳绿色建筑发展等方面的探讨，揭示出建筑的发展受到客观物质以及人类对自然规律的认识水平的支配，是人类对地球、太阳和空间掌控能力的反映。
在此基础上，指出绿色节能设计理念产生的深层原因，以期为可持续的建筑设计提供更为充实的理论基石。
关键词/建筑材料 结构耗能 运行耗能 低能耗 绿色低碳建筑 能源开发ABSTRACT/ By investigating energy consumption of building structure and operation as well as the development of low carbon green building, this paper reveals that the development of architecture is obedience to objective material and the level of human understanding of natural laws, and it reflects the capability of human being in controlling the earth, sun and space. On this basis, this paper points out the underlying reasons of the formation of the ideas of green and energy-saving design, so as to provide a more substantial theoretical foundation for sustainable building design.KEY WORDS/ Building materials, energy consumption of building structure, energy consumption of building operation, low energy consumption, green and low carbon buildings, exploitation of energy resources二次世界大战结束以来，由于大量的实际需求，建筑业实现了持续的发展。
地表水源热泵系统的设计
２００７， ２５（ ３）
关闭； 放空后， 关闭泄水阀门， 打开阀门 １， ３， ５， ７， 通过空调水系统向主机系统充水； 充满 水后关闭阀门 ２， ４， ６， ８。冬季启动时， 从泄水阀 门把主机系统的水放空， 放空时所有阀门开启； 放空后， 关闭阀门 １， ３， ５， ７， 通过盛乙二醇容器 里的水泵向主机系统充注乙二醇； 乙二醇充满 后， 关闭泄水阀门。 ４．２ 取水头部
控制功能， 其控制模块集成化， 功能齐全， 能够根 据负荷变化自动加载、卸载， 自动实现最佳经济运 行。机组具有系统压力和高低位温度报警及自动 停机功能和节能设定， 远端遥控， 主从操作等功 能。每台水源热泵空调机组的循环溶液进口管和 水源进水管上， 分别设有一个与机组连锁的水流 开关。当进水量低于机组要求的最低水量时， 机组 将自动关闭。
·９８·
网上的污物较多时， 设备自行启动反冲洗功能， 将 污物从旁通管清除。反冲洗时， 装置仍然维持过水 能力。反冲洗时间长短可以根据情况设定。 ２．２ 热泵机房设计
水源热泵机组、水处理设备、板式换热器、循 环水泵、分集水器等， 均设在地下室设备室内。水 系统分 ３ 个环路， 环路 １ 通比赛大厅的空调机房 １； 环路 ２ 通比赛大厅空调机房 ２； 环路 ３ 通辅助 用房。空调供回水系统为同程式（ 局部异程） ， 通 过平衡阀进行阻力平衡［２］。 ２．２．１ 热泵机组选择
收稿日期： ２００６－ ０４－ １９。 作者简介： 李 艳（ １９８１－ ） ， 女， 江苏徐州人， 工学硕士， 从事制冷与空调技术的研究。Ｅ－ ｍａｉｌ： ｌｉｙａｎ－ ｓｙｔｕ＠１６３．ｃｏｍ
·９７·
可再生能源
２００７， ２５（ ３）
２．１．２ 水源水泵与泵房 水源水泵采用变频潜水泵。根据换热温差的
地源热泵系统工程技术
地源热泵系统工程技术＜1＞术语1、地源热泵系统，以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
2、水源热泵机组，以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。
通常有水/水热泵、水/空气热泵等形式。
3、地热能交换系统，将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。
4、浅层地热能资源，蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。
5、传热介质，地源热泵系统中，通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体。
一般为水或添加防冻剂的水溶液。
6、地埋管换热系统，传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。
7、地埋管换热器，供传热介质与岩土体换热用的，由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器，又称土壤热交换器。
根据管路埋置方式不同，分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。
8、水平地埋管换热器，换热管路埋置在水平管沟内的地埋管换热器，又称水平土壤热交换器。
9、竖直地埋管换热器，换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热器，又称竖直土壤热交换器。
10、地下水换热系统，与地下水进行热交换的地热能交换系统，分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。
11、直接地下水换热系统，由抽水井取出的地下水，经处理后直接流经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。
12、间接地下水换热系统，由抽水井取出的地下水经中间换热器热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。
13、地表水换热系统，与地表水进行热交换的地热能交换系统，分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。
14、开式地表水换热系统，地表水在循环泵的驱动下，经处理直接流经水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。
15、闭式地表水换热系统，将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中，传热介质通过换热管管壁与地表水进行热交换的系统。
南京工程学院2009年大学生科技创新基金立项项目一览表
10
N20090204
固相法制备纳米稀土催化剂及性能研究
冯春霞
205070703
材料工程学院
谈玲华
胡健、周星
3000
11
N20090205
快速检验不锈钢中镍含量方法开发
李龙
高翔
205070723
240070915
材料工程学院
陈正年
严彬、刘明波、于雷鸣
3000
12
N20090206
不同材料的汽车保险杠翘曲变形影响因素的研究
能源与动力工程学院
张君
陆一波，陈守磊，杨帆，殷磊
5000
38
N20090302
太阳能双动力电动车
万强
207080432
能源与动力工程学院
王红艳
徐鑫，任良，唐志昌，葛晖骏
3000
39
N20090303
新型管道清障器
徐鑫
207080437
能源与动力工程学院
薛锐
唐志昌，陈思，吴小平，王清梅
3000
40
N20090304
许祥
201070435
机械工程学院
刘极峰
郭丹、海建新、秦征
1000
3
N20090103
旅客车EFC5发电机3转检修实验台
刘啸天
201070124
机械工程学院
朱玉
孙乐阳、顾晓
1000
4
N20090104
基于DSP系统的语音处理与储存
秦征
201070427
机械工程学院
肖增文
秦征、季军、许祥、郝本昂、惠国磊
能动学院三维交互仿真系统图
万锦
207070726
2011年南京工程学院推荐项目一览表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 项目代码 166201110001 166201110002 166201110003 166201110004 166201110005 166201110006 166201110007 166201110008 166201110009 166201110010 166201110011 166201110012 166201110013 166201110014 166201110015 166201110016 166201110017 166201110018 166201110019 166201110020 166201110021 166201110022 166201110023 166201110024 166201110025 166201110026 166201110027 166201110028 166201110029 166201110030 166201110031 166201110032 166201110033 166201110034 166201110035 教学单位 材料工程学院 环境工程系 机械工程学院 机械工程学院 康尼学院 能源与动力学院 材料工程学院 材料工程学院 材料工程学院 机械工程学院 机械工程学院 建筑工程学院 经济管理学院 自动化学院 环境工程系 经济管理学院 电力工程学院 电力工程学院 工程基础实验与训练中心 通信工程学院 自动化学院 自动化学院 车辆工程系 计算机工程学院 车辆工程系 环境工程系 车辆工程系 工程基础实验与训练中心 先进制造技术工程中心 自动化学院 通信工程学院 艺术与设计学院 人文与社会科学系 人文与社会科学系 人文与社会科学系 推荐项目名称 氧化锆粉末成型工艺及添加剂配方的研究 不同型号铸钢件表面的优质锌-镍合金覆盖层的绿色制备工艺研究 基于PLC的振动磨机变频控制系统研发与实验 介电弹性体机电性能测试平台的研制与研究 双足竞走机器人系统研究 空调、冰箱、热水器冷热联供一体机的实现及其节能分析 基于二氧化碳资源化再利用的镁合金碳酸盐表面改性工艺研究 基于节约贵金属的双相不锈钢/钢爆炸复合板界面组织与性能研究 相变材料在地暖供热系统中的应用 三向车削测力仪研制 端面钢球式扳机冲击机构优化设计 新型液压滑移隔震减震支座装置 应用型本科院校经管类大四学生择业影响因子的动态数据挖掘 基于创新人才培养的微控制器模块化综合实训平台研发与设计 地表水源热泵系统湖水中温室气体含量的研究 毕业生信息发布与推介平台的设计与实现 电力系统电压稳定分岔控制器 基于Web2.0的毕业设计在线教学管理系统设计及开发 基于DSP控制的交流伺服电机驱动 基于单片机的智能探测小车 基于嵌入式ARM的永磁同步电机新型控制系统及测试平台设计 主动式太阳能追日系统设计研究 电动汽车绝缘电阻在线检测研究 基于AVR单片机的乒乓球训练系统 电动汽车永磁直流无刷电机驱动控制器的研制 抗艾滋病药物中间体二羟基丙酮的绿色化合成 大学生志愿者激励机制研究 基于RFID定位技术的无轨泊载运输平台控制系统设计 基于CPLD的LED点阵显示系统研究与实现 基于STM32的嵌入式开发平台 物流运输中的定位查询系统 南京民国建筑装饰与空间布局研究 南京市公共租赁自行车运营状况调查与分析 “90后”大学生理想信念现状调查与研究. 小组工作方法在智障青少年社会交往能力培养中的应用
利用CFD技术对开式地表水源热泵吸水方式的改进研究
先 立 物 和何 型 。 建其理几模
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（ ）湍流 动 能输运 方程 １
２３ 边界 条件 的设 定 ． 】 设 定 的边 界条 件 如表 ２所 示 。
表 ２ Ｃ Ｄ模 拟边界条件 设定 Ｆ
３ 模型计算 结果的分析
运 用 Ｆ Ｕ ＮＴ 软件 模拟 计算 ，进 行初 始 化 ， Ｌ Ｅ 迭代 精度 １一 ０ ，迭代 次 数 １０ ０ ０次 ，计 算结 果满 足 精度 要 求 。 ３１ 单 管吸水 流场 温度 分 布 ．
南京工程学院图书馆地源热泵
建筑概况
建筑功能：图书馆和计算中心 工程总用地面积：56000 ㎡ 建筑基底面积： 10158㎡ 总建筑面积： 38370㎡ 建筑密度： 18.1% 容积率： 0.68 绿地率： 31％ 层数：5层 建筑高度：23.45米
总平面布局
浅层地表水源热泵空调系统
原
理
SUMMER
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
月份 温度℃ 9.9 11.2 13.5 18.6 21.3 24.5 26.4 26.8 25.7 18 15.5 12.1 月份 温度℃
节能设计思路与基本方案
通过综合设备与围护系统各项节能技术的应 用使建筑能耗明显降低，实现建筑节能率大 于65%的目标。 考虑在地表水丰富地区利用淡水源热泵技术 进行供冷、供热。 ——闭式浅层地表水地源热泵空调系统 夏热冬冷地区低能耗图书馆建筑设计应用 ——公共建筑围护结构节能设计、外遮阳设 计
水源热泵分类
水源热泵系统根据水源侧分 1、开式系统
2、 闭式系统（水池环路系统）
开式系统又分为 1、 抽水——回灌系统 2、只抽水不回灌系统 3、地表水系统
浅层地表水源热泵空调系统
综合设计方案
得天独厚的可再生能源条件
离图书信息中心约200 米处，为拥有约300亩水 面的天印湖。湖水最深处
为10至12米，夏季平均蓄
P1
UTILITY
P1
WINTER
UTILITY
C1
C2
D1
Evaporator
DT = 5 °C
D2
C1
C2
Evaporator
DT = 5 °C
D1
D2
IN
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8）湖水盘管的施工与维护方案是本项目的难点，安全
难度系数大，在施工之前需要做了详细的施工方案。
经过大量的实验与专家论证，最终确定了湖水换
热器的设计。整个湖水换热器分为6个大系统（单元），
每个大系统（单元）分为6个小系统（单元），每个
小系统分为22个单独的PE管闭式回路；即整湖水侧分
为792个PE管闭式循环回路.湖水换热器为DN32的PE管，
好的换热要求；
2）在设计之前，需要计算湖水换热器在各种工况下的换热量，以确定设定工况；
3）由于湖水换热器的长度较长，盘管的水力平衡是设计中的一个重点；
4）湖水换热器冬季工况的稳定性与可靠性，辅助加热的必要性；
5）自动控制系统连锁的完整性、可靠性与湖水盘管的可调节性；
6）湖水侧防冻结措施的可靠性；
7）湖水换热器的排热与取热对湖水的环境的影响；
图2 湖水换热器
2
能 www.ch源in世ag界b.—ne—t中国节
能 建 筑 网
单个回路160m，PE管共计126720m。 见右图。
4 机房设计
图3 水源热泵系统原理图 考虑图书信息中心的峰值负荷出现在寒暑假期，装机容量适当减小，最终取 5250KW,选三台1750KW克莱门特热泵机组，水泵与机组一对一组合。每两组盘管 对应一台机组，因此系统的可调性强。考虑冬季湖水温度过低，换热器出现取热 不足的情况，湖水侧串联了500KW电辅助加热设备。
境，项目选择了抛管式湖水换热器方案，该方案用湖水换热器去间接换热，避免
湖水直接进机组造成水质的污染，而且系统省去了水处理设施。
本项目中湖水面积较为宽阔，湖水换热器采用了 U 型盘管式。与螺旋形盘管
相比，由于 U 型盘管与水域接触面积大，单位长度盘管换热量增大，因此盘管的
总设计长度减少，初投资降低。为此本公司对 U 型盘管与螺旋形盘管的换热效果
能 www 温.度/℃ch源in世ag界b.—ne—t中国节
能 建 筑 网
南京工程学院图书信息中心抛管式水源热泵系统设计
马宏权1 张建忠2 茅伟东1 杨生1 （1.南京丰盛能源环境科技发展有限公司 南京 210012
2.南京市建筑设计研究院 南京 210012）
摘要:本文介绍了一个抛管式湖水源热泵项目，重点分析了抛管式湖水换热器的设计，目前 该系统已运行了一个夏季，系统运行稳定，节能优势明显。 关键词：湖水源热泵 抛管式湖水换热器 运行效果
5 系统控制
为了降低水泵能耗，湖水换热器侧进行变流量设计，三台湖水水泵中设一台 变频水泵；公司对系统的运行进行全年监测，并做了远程控制，监测点包括湖水 温度、室外空气温度、相对湿度、湖水侧的进出水温度、负荷侧的进出水温度。
6 运行效果
湖水源热泵系统于2008年6月开始调试运行，下图是远程监测的9月5号的运 行数据，有两台机组开启，湖水侧进出水温较为稳定。
2 设计工况
南京地区，东经 118.8°，北纬 32°； 夏季室外干球温度 35℃，湿球温度 28.3℃，室外风速 2.6m/s； 冬季空调设计温度-6℃，室外风速 3.8m/s；
35 30 25 20 15 10
5 0 -5 1月1日
3月2日
水温与气温的关系
日平均气温 湖水日平均温度
5月1日
6月30日
进行了对比实验。另外 U 型盘管弯头较少，阻力也相对减小、水泵能耗减少，这
也使 U 形盘管方案最终得以确定。
湖水换热器的设计、施工、与维护是本项目中的关键点，设计中要点如下：
1）湖水换热器设计应能满足在各种工况下高效运行，湖水盘管内流体流速大到
保持最小的输送功率，小到足够使管道内保持紊流状态，且保持足够的与湖水良
Design of Thrown Water Source Heat Pump Sustem in Nanjing Institude ff Technology
Ma Hongquan Zhang Jianzhong MaoWeidong YangSheng （1.Nanjing FengSheng Energy& Environment Technology Development Co.ltd Nanjing Jiangsu 210012；2.Nanjing Architectural Design & Research Institute Co.ltd 210005 Nanjing
Jiangsu 210005） Abstract： Describes a discarded closed-off lake water-source heat pump systems, focuses on the design of lake discarded heat exchangers, the system has currently ran for a summer, the system operates stability, shows up energy-saving advantages. Key words: lake source heat pump, discarded heat exchangers, running effect
1 工程概况
南京工程学院新校区位于南京市江宁大学城，其图书信息中心为该校区建设 的标志性建筑。图书信息中心地上5层，主要用途为图书馆阅览室、书库、教室 及办公用房，总建筑面积为38470平方米，地上总高22.72米。图书信息中心夏季 设计冷负荷为6323KW，冬季设计热负荷为3694KW。图书馆信息中心被天印湖包围， 为了充分利用得天独厚的可再生能源，项目采用抛管式湖水源热泵空调系统。
时间/h
图 5 9 月 5 日运行数据 由图可见，湖水侧的工况较为理想，9月5日湖水侧进出水温度为27.3/29.2℃；经 过计算，机组在该工况下比标准工况的要高，热泵能效比达到5.05，系统节能优势明 显。
7 结束语
本项目系统是国内迄今为止最大的抛管型闭式湖水源热泵系统。其中湖水换
能
4
能 www.ch源in世ag界b.—ne—t中国节
时间/h
建
能
图 4 9 月 1 日～9 月 25 日运行数据（13、14、15 日主机未开）
水源热泵运行数据
湖水侧进水温度
湖水侧出水温度
36
负荷侧出水温度
负荷侧进水温度
31
26
21
16
11
6 7:00
8:00
9:00
10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17h源in世ag界b 温.—度/℃ne—t中国节
网
温度/℃
水源热泵运行数据
湖水侧进水温度 湖水侧出水温度 负荷侧出水温度 负荷侧进水温度
筑
37 35 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11
9 7
8:0104:009:0105:0100:0106:0101:0107:0103:008:0104:009:0105:0100:0106:0101:0107:0103:008:0104:009:0105:0100:0106:0101:0107:0103:008:0104:009:0105:0100:0106:0101:0107:0103:008:0104:009:00
能 建 筑 网
热器的设计、施工、维护都存在着前所未有的难度，在设计施工中，我们通过实 验、专家论证等方式解决了每一个新问题，保证了项目在规定工期内顺利地完工。 目前，系统已经运行一个夏季，效果良好，节能优势明显。
项目建筑功能为学校的图书馆，供冷采暖的负荷峰值在寒暑假期，因此机组 的装机容量可适当减小，在实际运行中，通过水泵的变频控制，减小因大流量小 温差带来水泵的无谓损失，实现真正节能减排。
8月29日
时间/天
10月28日
12月27日
1
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能 建 筑 网
图 1 南京地区日平均温度与湖水温度的关系 南京地区为夏热冬冷地区，其冬季最低水温在 6℃以上，比室外气温稳定， 采用水源热泵系统较为适宜。
3 湖水换热器设计
该项目利用天印湖水作为空调系统的热源/热汇，为了不影响湖水生物环
5