南京邮政某枢纽生产楼改建项目地源热泵系统设计

摘要：以南京邮政某枢纽生产楼改建项目为例，探讨了地源热泵系统设计的关键问题。基于土壤热响应测试数据，设计了地埋管和机房系统，进行了相应的技术经济性分析。

地源热泵作为建筑节能的重要手段，在世界各国均得到了广泛应用，成为节能和环保技术一个新的发展方向。南京是全国重要的邮政枢纽，长期以来，邮件进出口由位于火车站附近的南京邮政中心局承担。南京第一邮政枢纽和第二邮政枢纽工程，是迅猛发展的邮政事业的配套设施。南京邮政第一枢纽改建项目的建成，将极大改善江苏省邮政生产作业环境和内部处理条件，加快邮件传递速度，增强邮政处理现代化能力。本文以南京邮政一枢纽生产楼改建项目为例，探讨地源热泵系统设计的相关问题。

1 工程概况

南京邮政一枢纽生产楼地处在南京市火车站，为总建筑面积46041.77 m2，地上五层, 地下二层的综合楼。其中地上建筑面积22935.46 m2，地下建筑面积23106.31 m2,包括邮政业务用房、生产用房、办公用房等。

空调面积冷指标取95W/m2,空调面积热指标取58W/ m2，同时使用系数分别为0.83和0.85,则系统总冷负荷3627kW, 空调热负荷2284kW。

2 地源热泵系统设计

分析本项目现场情况，结合工程所在地的环境条件与负荷特点，为响应政府节能减排政策，对当地建筑起到示范作用，决定采用土壤源热泵系统。地埋管设置在较深的岩土体中，利用地下相对恒温、不受室外气温影响、系统冬季运行很稳定的特点，由地下循环管路提取地热能供冷、供热，代替常规的风冷/水冷机组、锅炉等系统，实现系统稳定、高效运行，提高系统利用率，并优化项目的能源结构。

按照冬季负荷情况设计地埋管系统，保证冬季正常、高效运行，夏季，地埋管系统不能满足供冷需求的部分，采用闭式冷却塔辅助散热，起到调峰保证土壤热平衡的作用，使本项目冬、夏都能安全、高效运行。

2.1 地埋管热响应测试结果

根据现场勘查的结果，地表面下20m以内为素土和粘土，20~30m为砾石，30m以下主要为碎石和青石，地层详细构成如表1所示。根据《中国地源热泵发展研究报告(2008)》及参考文献1，粘土随着含水量不同导热系变化范围为1.0~1.9 W/(m•K)，岩石的导热系数变化范围为2.0~2.8 W/(m•K)。经过计算，不同地层导热系数加权平均值为2.11 W/(m•K)。

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