4 設(shè)計舉例
4.1 設(shè)計參數(shù)
上海某復(fù)式住宅空調(diào)面積212m2。
4.1.1 室外設(shè)計參數(shù)
夏季室外干球溫度tw＝34℃, 濕球溫度ts＝28.2℃
冬季室外干球溫度tw＝-4℃, 相對濕度φ＝75％
4.1.2 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)
夏季室內(nèi)溫度tn＝27℃, 相對濕度φn＝55％
冬季室內(nèi)溫度tn＝20℃, 相對濕度φn＝45％
4.2 計算空調(diào)負荷及選擇主要設(shè)備
參考常規(guī)空調(diào)建筑物冷熱負荷的計算方法，計算得到各房間冷熱負荷并選擇風機盤管型號；考慮房間共用系數(shù)（取0.8），得到建筑物夏季設(shè)計總冷負荷為24.54kW，冬季設(shè)計總熱符負荷為16.38kW，選擇WPWD072型水源熱泵機組2臺，本設(shè)計舉例工況下的 ＝3.3， ＝3.7。
4.3 計算地下負荷
根據(jù)公式（1）、（2）計算得
取夏季向土壤排放的熱量 進行設(shè)計計算。
4.4 確定管材及埋管管徑
選用聚乙烯管材PE63（SDR11），并聯(lián)環(huán)路管徑為DN20，集管管徑分別為DN25、DN32、DN40、DN50。
4.5 確定豎井埋管管長
根據(jù)公式（3）計算得
4.6 確定豎井數(shù)目及間距
選取豎井深度50m，根據(jù)公式（4）計算得
圓整后取10個豎井，豎井間距取4.5m。
4.7 計算地埋管壓力損失
參照本文2.6介紹的計算方法，分別計算1－2－3－4－5－6－7－8－9－10―11―11′－1′各管段的壓力損失，得到各管段總壓力損失為40kPa。再加上連接到熱泵機組的管路壓力損失，以及熱泵機組、平衡閥和其他設(shè)備元件的壓力損失，所選水泵揚程為15mH2O。
4.8 校核管材承壓能力
上海夏季大氣壓力 ＝100530 Pa，水的密度 ＝1000 kg/m3，
當?shù)刂亓铀俣?＝9.8 m/s2，高度差 ＝50.5 m
重力作用靜壓 ＝494900 Pa
水泵揚程一半0.5 ＝7.5 mH2O＝73529 Pa
因此，管路壓力 ＝668959 Pa（約0.7Mpa）
聚乙烯PE63（SDR11）額定承壓能力為1.0MPa，管材滿足設(shè)計要求。
5 結(jié)論
地源熱泵系統(tǒng)在我國長江流域及其周圍地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景，但有關(guān)影響土壤源熱泵系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的主要因素（如地下熱交換器的傳熱強化、土壤性質(zhì)等）的研究還很有限，設(shè)計時大致可以遵循以下原則：
（1）若建筑物周圍可利用地表面積充足，應(yīng)首先考慮采用比較經(jīng)濟的水平埋管方式；相反，若建筑物周圍可利用地表面積有限，應(yīng)采用豎直U型埋管方式。
（2）盡管可以采用串聯(lián)、并聯(lián)方式連接埋管，但并聯(lián)方式采用小管徑，初投資及運行費用均較低，所以在實際工程中常用，且為了保持各并聯(lián)環(huán)路之間阻力平衡，設(shè)計成同程式。
（3）選擇管徑時，除考慮安裝成本外，一般把各管段壓力損失控制在4mH2O/100m（當量長度）以下，同時應(yīng)使管內(nèi)流動處于紊流過渡區(qū)。
4.1 設(shè)計參數(shù)
上海某復(fù)式住宅空調(diào)面積212m2。
4.1.1 室外設(shè)計參數(shù)
夏季室外干球溫度tw＝34℃, 濕球溫度ts＝28.2℃
冬季室外干球溫度tw＝-4℃, 相對濕度φ＝75％
4.1.2 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)
夏季室內(nèi)溫度tn＝27℃, 相對濕度φn＝55％
冬季室內(nèi)溫度tn＝20℃, 相對濕度φn＝45％
4.2 計算空調(diào)負荷及選擇主要設(shè)備
參考常規(guī)空調(diào)建筑物冷熱負荷的計算方法，計算得到各房間冷熱負荷并選擇風機盤管型號；考慮房間共用系數(shù)（取0.8），得到建筑物夏季設(shè)計總冷負荷為24.54kW，冬季設(shè)計總熱符負荷為16.38kW，選擇WPWD072型水源熱泵機組2臺，本設(shè)計舉例工況下的 ＝3.3， ＝3.7。
4.3 計算地下負荷
根據(jù)公式（1）、（2）計算得
取夏季向土壤排放的熱量 進行設(shè)計計算。
4.4 確定管材及埋管管徑
選用聚乙烯管材PE63（SDR11），并聯(lián)環(huán)路管徑為DN20，集管管徑分別為DN25、DN32、DN40、DN50。
4.5 確定豎井埋管管長
根據(jù)公式（3）計算得
4.6 確定豎井數(shù)目及間距
選取豎井深度50m，根據(jù)公式（4）計算得
圓整后取10個豎井，豎井間距取4.5m。
4.7 計算地埋管壓力損失
參照本文2.6介紹的計算方法，分別計算1－2－3－4－5－6－7－8－9－10―11―11′－1′各管段的壓力損失，得到各管段總壓力損失為40kPa。再加上連接到熱泵機組的管路壓力損失，以及熱泵機組、平衡閥和其他設(shè)備元件的壓力損失，所選水泵揚程為15mH2O。
4.8 校核管材承壓能力
上海夏季大氣壓力 ＝100530 Pa，水的密度 ＝1000 kg/m3，
當?shù)刂亓铀俣?＝9.8 m/s2，高度差 ＝50.5 m
重力作用靜壓 ＝494900 Pa
水泵揚程一半0.5 ＝7.5 mH2O＝73529 Pa
因此，管路壓力 ＝668959 Pa（約0.7Mpa）
聚乙烯PE63（SDR11）額定承壓能力為1.0MPa，管材滿足設(shè)計要求。
5 結(jié)論
地源熱泵系統(tǒng)在我國長江流域及其周圍地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景，但有關(guān)影響土壤源熱泵系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的主要因素（如地下熱交換器的傳熱強化、土壤性質(zhì)等）的研究還很有限，設(shè)計時大致可以遵循以下原則：
（1）若建筑物周圍可利用地表面積充足，應(yīng)首先考慮采用比較經(jīng)濟的水平埋管方式；相反，若建筑物周圍可利用地表面積有限，應(yīng)采用豎直U型埋管方式。
（2）盡管可以采用串聯(lián)、并聯(lián)方式連接埋管，但并聯(lián)方式采用小管徑，初投資及運行費用均較低，所以在實際工程中常用，且為了保持各并聯(lián)環(huán)路之間阻力平衡，設(shè)計成同程式。
（3）選擇管徑時，除考慮安裝成本外，一般把各管段壓力損失控制在4mH2O/100m（當量長度）以下，同時應(yīng)使管內(nèi)流動處于紊流過渡區(qū)。