地源热泵空调系统设计大学论文.doc

河南城建学院本科毕业设计（论文） 摘要摘要随着经济的发展和人们生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空调已经成为普遍的要求。作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低，而且还会给大气造成严重的污染，因此在一些城市中燃煤锅炉在被逐步淘汰，而燃油、燃气锅炉则运行费用很高。地源热泵就是一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式。地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的。地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。地源热泵技术以其节能、环保、可再生能源利用的特性在我国得到了迅猛发展，在武汉也得到了大量的工程应用，本文梳理和总结了武汉地区地源热泵技术应用和发展现状，并从多方面剖析了地源热泵发展和工程应用中存在的主要问题，提出了武汉地源热泵应用和发展的对策建议。关键词：传统供热、地源热泵、节能、发展V河南城建学院本科毕业设 AbstractAbstractWith the development of economy and the people living standard rise, public buildings and residential heating and air conditioning has become a universal requirement. As Chinese traditional heating coal-fired boiler is not only low energy efficiency, but also will cause serious pollution to the atmosphere, thus coal-fired boiler in being phased out in some cities, while the fuel and gas boiler operation cost is very high. Ground source heat pump is a technically and economically has bigger advantage solution alternative heating and air conditioning.Ground source heat pump is the use of shallow ground to heat and cooling of the new energy utilization technology, is a kind of heat pump, heat pump is the use of carnot cycle and reverse carnot cycle principle of heat transfer and cooling capacity of the equipment. Ground source heat pump can usually refers to the transfer of underground heat or cold quantity in the soil to where it is needed. Heat pump is frequently used as a air conditioning refrigeration or heating. Ground source heat pump has also used the underground soil enormous accumulation of heat storage capacity, the winter ground source heat transferred to the building from the underground soil, summer to transfer the cold underground to buildings, a year to form a hot and cold cycle. Can or simple layer of geothermal resources of the earths surface temperature is relatively stable throughout the year, higher than the ambient air temperature in winter, the summer than the ambient air temperature is low, it is a good heat source of heat and air conditioning cold source, the temperature characteristic makes the ground source heat pump is 40% higher than traditional air conditioning system operation efficiency, therefore to energy efficiency and save operating cost by about 40%. Ground source heat pump technology, with its characteristics of energy saving, environmental protection, renewable energy has been rapid development in our country, also get a number of engineering application in wuhan, this paper review and summarize the wuhan area ground source heat pump technology application and development situation, there are many ways for the analysis of the ground source heat pump and the main problems existing in the development and engineering application, proposed the wuhan ground source heat pump application and the development countermeasures and Suggestions.Key words: traditional heating, ground source heat pump, the energy conservation and development河南城建学院本科毕业设 目录目录摘要IAbstractII前言1第一章地源热泵简介41.1 地源热泵的定义41.2地源热泵的特点41.3 地源热泵的优点71.4 地源热泵的发展趋势81.5 地源热泵在武汉8第二章 空调系统设计依据11 2.1 室外气象参数112.2 室内设计参数确定112.3 设计范围112.4 设计原则12第三章 负荷计算133.1 冷负荷计算13 3.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷13 3.1.2 内围护结构冷负荷13 3.1.3 外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷14 3.1.4 透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷14 3.1.5 设备散热形式的冷负荷14 3.1.6 照明散热形式的冷负荷14 3.1.7 人体散热形成的冷负荷153.2 人体散湿负荷153.3 生活热水热负荷153.4工程负荷详细表163.5最大负荷表17第四章 末端设备选型18第五章 空调水系统水力计算195.1 空调水系统的设计195.1.1设计原则195.1.2 空调供回水管的水力计算195.2 空调水系统的水力计算195.3 空调立管的水力计算205.3.1 计算依据205.3.2 计算公式205.3.3 计算结果（回水管同程系统）205.4 冷凝水管道设计205.4.1 设计原则205.4.2 管径确定215.5 水系统安装要求21第六章 空调风系统设计236.1 风系统设计的一般原则236.2 新风机组的确定236.3 风口236.4 风管设计及计算246.4.1 风管设计规范246.4.2 风道管径的确定24第七章 地源热泵机组选择计算257.1 地源热泵机组选型计算267.2空调循环水泵设计计算267.2.1 水泵流量的确定267.2.2 水泵扬程的确定26第八章 地下埋管的设计与计算288.1 冬夏季地下换热量的确定288.2 确定地下换热器的埋管形式288.3 确定管路连接方式288.4 地下换热器埋管管材及管径的确定288.4.1 埋管管材的确定288.4.2 确定管径298.5 竖井埋管管长的确定298.6竖井数目及间距的确定298.6.1竖井数目的确定298.6.2 竖井间距的确定298.7 地下换热器系统的水利计算308.8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第九章地板辐射设计329.1 低温热水地板辐射简介329.2 低温热水地板辐射采暖的特点329.3 低温热水地板辐射采暖管材及布置形式329.4 低温热水地板辐射设计339.4.1 供暖热负荷计算339.4.2 埋管面积计算339.5 低温地板辐射采暖的调试与运行34第十章 地源热泵技术性分析3510.1 地源热泵系统介绍及其优点3510.2 与风冷空调的比较3610.3 与变频空调的比37结论40参 考 文 献42致谢43河南城建学院本科毕业设计（论文） 前言 前言我国地域辽阔，浅层地能可利用量巨大。据初步估算，全国287个地级以上城市每年浅层地能资源量相当于95亿吨标准煤，在现有技术条件下，可利用热量相当于每年3.5亿吨标准煤。如果能 有效开发利用，扣除开发利用的电能消耗，每年可节约标准煤2.5亿吨。地源热泵技术发展得益于以下的各级政策引导、技术应用研究和技术支撑体系的建设。（一） 政策引导住房和城乡建设部自2006年启动可再生能源建筑应用示范项目以来，已实施了四批共371个示范项目。为落实国务院节能减排战略部署，加快发展新能源与节能环保新兴产业，推动可再生能源在城市建筑领域大规模应用和引导农村住宅、农村中小学等公共建筑应用清洁、可再生能源，财政部、住建部2009年发布了可再生能源建筑应用城市示范实施方案和加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案。通过实施中央财政扶持政策积极引导社会资金投入，充分发挥市场机制和地方政府的积极性，以促使各地完善技术标准，推进科技进步，加强能力建设，逐步扩大应用规模，提高应用水平。到目前为此，共有47个城市获批可再生能源建筑应用示范城市，98个县获批农村地区可再生能源建筑应用示范县。除此之外，北京、沈阳等很多省、市也相继出台了有关文件和政策支持浅层地能的开发与利用，为配合再可生能源建筑应用示范城市和农村地区可再生能源建筑应用示范县建设，各地都制定了相应的专项发展规划及配套实施政策，在各地编制的“十二五”建设领域和能源发展规划中再生能源建筑应用和地源热泵技术的发展应用都是不可或缺的重要内容。（二） 浅层地温能资源的调查和评价国土资源部2008年下发关于大力推进浅层地热能开发利用的通知，要求各省、自治区、直辖市国土资源行政主管部门组织完成本行政区域内的浅层地热能调查评价工作。调查评价的对象为各省（区、市）国土资源厅（局）上报的适宜开发利用浅层地热能的城市（镇），调查评价的范围为城市的城区和远景规划建设区，调查评价内容主要是查明浅层地热能分布特点、赋存条件和地层热物性参数等，估算可利用资源量。在调查评价的基础上，结合当地经济发展、城市建设、矿产资源规划和土地利用规划，根据当地行政区域可再生能源开发利用中长期目标，编制完成各城市（镇）浅层地热能开发利用专项规划。并要求专项规划应根据地质环境条件，划定适宜开发区、较适宜开发区和不适宜开发区；依据水文地质条件，圈定适宜不同开发方式（地下水、地埋管）的地段，估算不同适宜区浅层地热能可利用量，估算可能的供暖服务面积，提出合理的开发利用规模，为浅层地热能资源的可持续利用提供科学依据。同时要求加强浅层地热能开发利用的地质环境监测工作，对开发利用浅层地热能的城市（镇）建立浅层地热能监测网。北京市在2009完成了北京平原区浅层地温能资源地质勘查报告，天津市在2010完成了天津市浅层地温能资源调查报告，在此基础上编制了浅层地温能资源开发利用相关政策研究和关于推进天津市浅层地温能开发利用工作的建议。沈阳、长沙、杭州等地也已经完成相关工作，2011年，国土资源部在地质矿产调查评价中央财政专项中，安排全国29个省会级城市开展浅层地温能资源调查和评价工作。武汉市浅层地温能资源调查评价工作也已于2011年正式启动。（三）地源热泵应用技术研究针对地源热泵工程应用中存在的共性问题和关键技术问题，国家“十一五”科技支撑计划项目“建筑节能关键技术研究与示范” 、“长江上游地区地表水水源热泵系统高效应用关键技术研究与示范”开展了相关的研究并取得了系列成果。各地也结合当地的工程应用实际和需求开展了众多的应用研究，诸如浅层岩土体热物性测试的研究，部分城市建立了不同地层的热物性数据库，进行了不同换热方式下地下传热模型的模拟实验，建立地温长期观测点（包括换热井及周围地层温度、水位、水质等），监测其变化规律，特别是换热井回灌能力和温度恢复情况，测试地下换热系统的实际换热效果，测量地层热流值及热传导系数，地下水源热泵取水与回灌技术等。重庆市国家“十一五”科技支撑计划项目“长江上游地区地表水水源热泵系统高效应用关键技术研究与示范”， 以长江上游地区地表水应用为对象，通过深入研究，开发了适应长江上游地区地表水水源条件的高效水源热泵机组及输配系统，研究和突破了取水水处理和系统应用保障关键技术，建立健全了长江上游地区地表水水源热泵系统技术标准、规程和图集，并建设了集成化的示范工程，形成了经济、适用、高效的地表水水源热泵系统技术模式、工程模式和管理模式，初步建立了在长江流域开展地表水水源热泵推广应用的科技支撑体系。（四）地源热泵应用技术体系建设按照财政部、住房和城乡建设部可再生能源建筑应用城市示范实施方案的要求各地均加强了可再生能源建筑应用技术体系和技术支撑能力的建设，均制定了相应的可再生能源建筑应用发展规划、管理办法、配套措施以及规范工程项目实施的设计及施工质量验收标准。国家标准地源热泵系统工程技术规范适时进行了修编，各地结合当地气候条件和水文地质状况都编制了适应当地需要的技术规范或技术实施细则，如重庆市编制完成了地表水水源热泵系统设计标准、地表水水源热泵系统施工质量验收标准、地表水水源热泵系统适应性评估标准、地表水源热泵系统运行管理技术规程。国家“十二五”节能减排综合性工作方案提出了深入贯彻落实科学发展观，坚持降低能源消耗强度、减少主要污染物排放总量、合理控制能源消费总量相结合，形成加快转变经济发展方式的倒逼机制的总体要求，加大调整能源结构的力度，“因地制宜大力发展风能、太阳能、生物质能、地热能等可再生能源。到2015年，非化石能源占一次能源消费总量比重达到11.4%”。据悉，地热能特别是浅层地温能开发已经纳入到国家“十二五”能源发展规划，未来五年，计划完成地源热泵供暖面积达3.5亿平方米。各地编制的“十二五”新能源发展或可再生能源建筑应用规划均将地源热泵作为重要的发展内容，可以肯定的是我国“十二五”期间浅层地能开发利用将会掀起新一轮高潮。30河南城建学院本科毕业设计（论文） 地源热泵简介 第一章 地源热泵简介1.1 地源热泵的定义地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。其节能性能更优于风冷冷水热泵。地源热泵机组的运行靠少量的电力来驱动，它的工作原理是通过向机房系统内的热泵机组输入一定电能驱动压缩机做功，使机组中的介质反复发生蒸发吸热和冷凝放热的物理相变过程，从而将地源系统中的能量提取和传导到用户系统，实现空间上的热量交换和传递转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去，并且常年能保证地下温度的均衡地源热泵供暖空调系统主要分三部分： 1）、室外地能换热系统（地源） 2）、水源热泵机组（机房） 3）、室内采暖空调末端系统（用户） 根据地源热泵空调系统的取热(冷)源方式不同可以分土壤源热泵和水源热泵两种形式：土壤源热泵是以土壤、岩石等为热(冷)源的空调系统。在此系统中，地下换热器通常采用承压力性能高、耐腐蚀的PE管，在工程安装时人为的向管内注入自来水，水在管内循环，通过管壁把大地的热量与房间热量相互交换。这种形式的地源热泵系统具有使用寿命长，不受水源限制的优点。一个地源热泵项目选用应用形式时应从水源、建筑占地面积、初投资、使用寿命、机组效率等几方面仔细比较，选出最适合自身建筑的空调系统。地源热泵技术的最大优点主要有以下七点：环保、节能、运行费用低、维护费用少、一机多用、操控安全、空气品质高。1.2地源热泵的特点（1）地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵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，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。（2）地源热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的COP值达到了4以上，也就是说消耗1KWh的能量，用户可得到4KWh以上的热量或冷量。（3）地源热泵环境效益显著。其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，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。（4）地源热泵一机多用，应用范围广。地源热泵系统可供暖、空调，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；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。然而实现地源热泵主机系统的这一机多用，则需要一整套系统解决方案，其有动力输配系统-节能空调机房，室内末端输送设备采用地暖分集水器，水力平衡分配器，生活热水采用多功能水箱。由此可体现出地源热泵主机的一机多用也代表着暖通系统的整个运行体系。（5）地源热泵空调系统维护费用低。地源热泵的机械运动部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候，机组紧凑、节省空间；自动控制程度高，可无人值守。由以上的特点可以看出，地源热泵的技术以后可得到广泛的应用。然而，地源热泵要实现制冷制热，则需要给它提供动力来输送制冷制热管道中的循环水，传统机房可提供动力，但施工起来比较复杂，难度高，周期长，采购的材料种类多，需库存，漏水隐患大等等问题，针对此，市场上开发了一款新型的动力输配系统设备-节能空调机房。此机房系统是将传统机房中的所有部件进行集成模块化，实行一体化安装的模式。不仅在施工难度上大大降低了，而且无需库存，漏水隐患大大降低了，还能与主机进行无限联动等等，由此可以看出，节能空调机房实为一款为暖通行业提供一整套的解决方案.地源热泵主机可将空调、地暖、生活热水三合为一。也就是地源热泵的一机多用，为暖通系统提供整套方案，由此可采用市场上出现的节能空调机房，水力平衡分配器，储能热水水箱，这几款设备能有效的解决以上问题，首先节能空调机房与地源热泵主机配套，为其提供输送循环水的动力，而其室内末端使用水力平衡分配器，它能将末端的水力系统达到平衡，使其室内的每个房间同时达到平衡，而且它无中间环节点，大大减少漏水隐患。生活热水可以采用储能热水水箱实现全年全天候使用，而且带热回收的地源热泵主机或者通过节能空调机房给它提供热源。可以得出，节能空调机房，水力平衡分配器，储能热水水箱这一套设备为暖通空调和供热采暖提供了完美的解决方案，与此同时它也实现了将地源热泵主机系统，地暖、空调、生活热水能实现一体化安装。地源热泵主机与节能空调机房的完美配合给整个暖通系统的供热采暖提供整套的解决方案!节能空调机房和地源热泵配套使用，其节能空调机房可为整个空调系统提供动力，它的内部主要构造有两个泵，一个为水源侧的泵，一个用户侧的泵。其水源侧的泵是给地源热泵的地埋侧输送循环水，而用户侧的泵就是为室内末端设备输送循环水，从而达到制冷制热的目的。在室内末端输送时，采用水力平衡分配器大大减少漏水隐患，末端冷热效果均衡。在地源热泵使用的同时，还可以回收制冷工作过程放出的热量，用来制取生活用水。在这一整套系统中，地源热泵主机与节能空调机房、水力平衡分配器，多功能水箱有机地结合在一起，为暖通空调和供热采暖提供一整套解决方案。总而言之，节能空调机房、水力平衡分配器、多功能水箱与地源热泵的结合为整个暖通系统增加亮点，同时在安装上便捷了很多，施工时间、采购周期都大大缩短了，人工成本也将低了等等。由此可见节能空调机房与地源热泵的配合是未来暖通行业必然的发展趋势。水源/地源热泵有开式和闭式两种。开式系统：是直接利用水源进行热量传递的热泵系统。该系统需配备防砂堵，防结垢、水质净化等装置。闭式系统：是在深埋于地下的封闭塑料管内，注入防冻液，通过换热器与水或土壤交换能量的封闭系统。闭式系统不受地下水位、水质等因素影响。1、垂直埋管-深层土壤垂直埋管可获取地下深层土壤的热量。垂直埋管通常安装在地下50-150米深处，一组或多组管与热泵机组相连，封闭的塑料管内的防冻液将热能传送给热泵，然后由热泵转化为建筑物所需的暖气和热水。垂直埋管是地源热泵系统的主要方式，得到各个国家的政府部门大力支持。2、水平埋管-大地表层在地下2米深处水平放置塑料管，塑料管内注满防冻的液体，并与热泵相连。水平埋管占地面积大，土方开挖量大，而且地下换热器受地表气候变化的影响。3、地表水江、河、湖、海的水以及深井水统称地表水。地源热泵可以从地表水中提取热量或冷量，达到制热或制冷的目的。利用地表水的热泵系统造价低，运行效率高，但受地理位置（如江河湖海）和国家政策（如取深井水）的限制。地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖制冷空调系统，地源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。地表土壤和水体是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳辐射能量，比人类每年利用的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量）；它又是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的平衡，地源热泵技术的成功使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为现实。地源热泵机组利用土壤或水体温度冬季为12-22，温度比环境空气温度高，热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高；土壤或水体温度夏季为18-32，温度比环境空气温度低，制冷系统冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率大大提高，可以节约30-40%的供热制冷空调的运行费用，1KW的电能可以得到4KW以上的热量或5KW以上冷量。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7090%的燃料内能为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为1025，其制冷、制热系数可达3.54.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的5060%。因此，近十几年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。1.3 地源热泵的优点高效：地下土壤温度一年四季基本恒定在16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中均处于高效率点。节能、省费用：冬季运行时，COP约为4.2，即投入1kw电能，可得到4kw的热能，夏季运行时，COP可达5.3，投入1kw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。（供热时没有燃烧过程，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口原料生产，地耦运用新型的PE管，安全无毒，无腐蚀，柔韧性好、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，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，同时蓄存冷量，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，根据需要灵活控制，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。1.4 地源热泵的发展趋势地源热泵是一种利用地球表面浅层水源(地下水、海水、河水和湖水等)或地下土壤热源的低品位热源，通过热泵、制冷循环，制取冷量供夏天空调使用、制取热量供冬天取暖使用。前瞻网认为，地源热泵制热要比常规的电制热或燃油、燃气制热经济，通常制取相同的热量，地源热泵的耗电量只有电热耗电量的1/4到1/5。因此，地源热泵市场广阔。2013-2017年 中国地源热泵行业发展可行性分析报告预测，“十二五”期间，中国预计将完成地源热泵供暖(制冷)面积3.5亿平方米左右，届时整个地热能开发利用的市场规模总计将超过700亿元。能源局等4部委发布促进地热能开发利用指导意见201348 号：到2015年，基本查清全国地热能资源情况和分布特点，建立国家地热能资源数据和信息服务体系。全国地热供暖面积达到5 亿平方米，地热发电装机容量达到10万千瓦，地热能年利用量达到2000万吨标准煤，形成地热能资源评价、开发利用技术、关键设备制造、产业服务等比较完整的产业体系。到2020年，地热能开发利用量达到5000万吨标准煤，形成完善的地热能开发利用技术和产业体系。1.5 地源热泵在武汉武汉自2000年开始该技术的工程应用，至今已在武汉火车站、武昌火车站、武汉杂技厅、武汉美术馆、中南剧场、湖北大学图书馆、湖北省图书馆新馆、武汉市委办公楼、省国土资源厅大楼等近百栋建筑应用，建筑应用面积近350万平方米。为充分调动建设单位及开发商应用地源热泵技术的积极性，湖北省及武汉市建设行政主管部门及时将国家精神、政府决策、示范要求等工作内容通过各种途径向社会传播，并积极组织示范项目申报、关键技术研究、技术宣贯和培训。湖北省实施中华人民共和国节约能源法办法、湖北省民用建筑节能条例均要求推进可再生能源建筑应用，并制定了有关地源热泵应用的相关激励政策。武汉清江花园小区列为2003年建设部科技示范工程；武汉泰跃金河小区列为2006年全国十大建筑节能工程；武汉市百步亭新港苑小区、军事经济学院图书馆、广州军区中南花园招待所、湖北第二师范学院图书馆等项目列为财政部、建设部可再生能源建筑应用示范项目；武汉理工大科技园研发中心、湖北省出入境检验检疫局综合实验楼列为“十一五”国家科技支撑计划“可再生能源与建筑集成技术应用示范工程项目”。 20052007年，武汉市发改委、建委、法制办、规划、科技、水务、环保局、市建筑设计院、市勘测院等部门和单位，成立了工作专班，开展了地源热泵技术应用的相关基础性工作研究。提出了推广应用地源热泵技术应遵循“积极审慎，因地制宜，科学利用，依法依规，严格监管，稳步推进”的原则。并根据不同热泵技术特点，提出了发展方针 “优先发展废热和污水源热泵，积极发展地埋管地源热泵，适度发展地下（表）水源热泵”。在相关基础性工作研究的基础上，提出了武汉市关于应用热泵技术的指导意见（初稿）、武汉市应用热泵技术供热供冷发展规划、武汉市地源资源评价报告、水果湖地区应用地源热泵的可行性研究等报告。颁布实施了武汉市地下水管理办法、武汉市地源热泵系统工程技术实施细则等规范性文件。2009年武汉成为全国首批可再生能源建筑应用示范城市，并获得了国家财政的专项资金支持，武汉市财政局、城建委出台了武汉市可再生能源建筑应用专项补助资金管理办法，并先后组织了三批可再生能源建筑应用示范项目申报。 为保证地源热泵技术推广应用工作科学规范、健康有序地开展，华中科技大学、中国地质大学（武汉）、武汉科技大学和武汉市建筑设计院等科研设计单位在地源热泵技术研发和设计应用经验的基础上，深入开展了地源热泵相关技术领域的综合研究和工程应用示范。在市建设行政主管部门的支持下成立了武汉土木建筑学会地源热泵专业委员会，搭建了地源热泵技术各专业、各学科交流和合作的平台，以加强技术协作和组织联合攻关，提高地源热泵技术的综合应用水平，并及时为工程建设项目应用地源热泵技术提供理论指导和技术支持。从武汉地源热泵使用项目的实际运行情况来看，各系统总体运行稳定，节能环保效益显著，积累了宝贵的工程应用经验，赢得了较好的社会影响。为准确具体掌握地源热泵空调系统在武汉的应用现状和存在的问题，为武汉推广应用地源热泵系统提供技术支持，武汉市城建委科技专项武汉地区地源热泵推广应用技术研究对武汉已建地源热泵空调系统工程进行了全面的调研和典型工程测试，研究结果表明，地源热泵系统运行基本正常，到目前未出现过大的故障或问题，也未发现地面沉降或塌陷现象。大部分工程定期对地下水水位进行检测，未见有异常水位下降现象。市水务局对已建部分地下水地源热泵工程地下水监测表明，地下水温、水质无明显异常。典型建筑的沉降观测表明，地源热泵系统在取水并回灌的情况下，建筑物及地面沉降均在正常范围之内。地源热泵系统节能、环保，可再生能源利用效率显著。从典型项目测试的情况来看，地源热泵系统的能效比高于常规电制冷机组供冷+锅炉供热系统约20%-30%，高于风冷热泵系统约30%-40%，减少化石能源使用量50%-60%。夏季减少了冷却塔的飘水损失，减缓了城市热岛效应；冬季无燃烧过程，对终端用户来说无污染物的排放。地源热泵技术的推广应用，能够提高能源利用效率并有效改善湖北武汉地区的能源结构，具有极为显著的经济和社会效益，对“节能减排”和“两型社会”建设的推进意义重大。按武汉每年300万平方米建筑采用地源热泵空调系统计算，其减少的运行费用约1800万元，减少的化石能源使用量约3.69万吨标准煤，减少CO2、SO2、NOx、烟尘等污染物分别为9.87万吨、230吨、330吨、92吨。地源热泵作为无污染的既可制冷又可供暖的新型空调系统，可广泛应用于公共建筑、商业楼宇、住宅公寓、学校、医院等建筑物。河南城建学院本科毕业设计（论文） 空调系统设计依据 第二章 空调系统设计依据2.1 室外气象参数（1） 地理位置湖北省武汉市，位于东经114.28，北纬30.27。（2） 室外气象设计条件 夏季：干球温度35.2，湿球温度28.2 冬季：干球温度-5.0，相对湿度72% （3） 地表面温度 地表面最冷月平均温度3.10 地表面最热月平均温度30.9（4） 大气压力 夏季：100170Pa冬季：102330 Pa（5） 室外平均风速 夏季：2.60 m/s 冬季：2.70 m/s2.2 室内设计参数确定夏季：26 相对湿度：55%冬季：18 相对湿度：55%冬季热负荷类型为空调热负荷。2.3 设计范围1、原始资料: 本设计为某别墅地源热泵空调设计，建筑面积约423.3m2，建筑高度约6.9米。分三层地下一层，地上两层。地下及一层层高均为3.3米，二层部分2.5米，部分3.6米，门高2米，窗高1.8米。2、该别墅选择地源热泵为空调冷热源, 空调系统的室内部分采用风机盘管加独立新风系统，末端设备为风机盘管, 新风处理到室内等焓线，过渡季节只供新风,部分房间采用地板辐射供暖。地源热泵地下