拓普邦地源与空气源热泵方案10-5-1.doc
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2024-09-21
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1、拓普邦生物园区办公楼地源/空气源热泵空调方案清华同方中央空调 领军“热泵”节能应用第一章、设计方案介绍一、工程概况拓普邦生物科技办公楼建筑面积50000。原设计为采用水源热泵机组供冷供暖,室内空调型式为全空气-水系统,采用新风机和风机盘管联合调整室内空气温度与湿度。因为现场不具备水源条件,我们建议采用清华同方的地源热泵与低温空气源热泵机组联合供暖与供冷。同时考虑到该项目入住计划是5年达到满员,从一次性投资与节能性综合考虑,地源热泵按照满足约50%建筑面积的空调,其余部分的空调由低温空气源热泵机组完成,空气源热泵机组根据入住情况随机安装,以减少资金占用,便于空调设备的寿命与保护。二、空调设计方案2、办公楼计划采用地源热泵机组供暖与供冷,供冷按照90W/计算,总冷负荷为5000090W/=4500Kw,供暖按照60W/计算,总热负荷为5000060W/=3000Kw。1、机组配置按照冬季总热负荷的70%-80%计算,首先选择3台SGHP800MII,单台制热量764Kw,输入功率183Kw;单台制冷量948Kw,输入功率153Kw。总制热量为2292Kw,总制冷量为2844Kw。冷热负荷不足的部分采用低温空气源热泵机组补充。冷负荷需要补充1656Kw,热负荷补充708Kw。选用清华同方低温空气源热泵机组辅助加热。型号为FS-U-60, 单台标况制冷量68Kw,输入功率21.5Kw。-10时3、的制热量为50Kw, 输入功率21Kw。根据热负荷选择,需要选用低温空气源热泵机组14台。根据冷负荷选择,需要选用24台。最终按照24台机组配置。空气源热泵机组安装于3层裙楼屋面,与地源热泵机组系统并联,独立控制,根据管道内水温自动启停。2、水泵选择地源热泵部分:空调冷却水泵选择3台BYGD200-400IA,,2用1备,流量374m/h,扬程44米,功率75Kw。空调循环泵选择3台BYGD200-315(I),流量400m/h,扬程32米,功率55Kw,2用1备。负责地源、空气源热泵的水循环。3、地下换热器的设计计算根据项目建筑的平面布置情况,其冷热源采用安装灵活,易于控制的埋管式地壤源热泵4、系统,也称地壤耦合式热泵系统。该系统是以水作为冷热量载体,水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机组间循环流动,实现机组与大地土壤之间的热量交换。冬季循环水通过埋在土壤中的高密度聚乙烯管环路,从土壤中吸收热量,使循球水温度升高,供给地源热泵机组。夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中,使循环水温度降低供给地源热泵机组。通过地源热泵机组给室内供冷,供热。我们根据对该项目的当地地质情况经验推算,项目所在地的土壤平均导热系数2.239W/mk,平均热阻:0.162m2K/W。根据以上参数,通过软件计算(叠代方法)地埋管的数量。我们进行了地埋管布置,地埋管间距5M,采用单孔深度100m的双U设计,完全可能满5、足冬季热负荷要求。A. 冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以由下述公式计算:Q1=Q1(1+1/cop1) kw =3412kw (1)Q2=Q2(1-1/cop2) kw =1719kw (2)其中 Q1夏季向土壤排放的热量,kw; Q1夏季设计总冷负荷,KwQ2冬季从土壤吸收的热量,kw;Q2冬季设计总热负荷,kwCOP1设计工况下地源热泵机组的制冷系数;COP2设计工况下地源热泵机组的供热系数。根据我们设备的平均能效比,本项目设备可取COP1=5,COP2=4B确定竖井总长度按经验估算,换热量为1719Kw,如果每延米地埋管的换热量按照45w计算,需埋6、管延米深度38200m,则估算孔数约为382个。C确定竖井数目及间距根据上述计算可知,我们建议单孔深度设计为100M,因此该项目埋管孔数量共需打382个100m深孔,孔径180mm,孔间距控制在4-5m之间,占地面积约8000。D.全年冷热不平衡校核夏季总冷负荷大于冬季总热负荷,夏季供冷时间90天,冬季供暖时间135天,每天工作时间8小时。冷热不平衡率=放热量/吸热量=(3412908)/(17191358)=1.32,无需对地埋管系统进行地下温度场的冷热不平衡处理,可以保证空调采暖效果长期的稳定性。三、地源热泵系统介绍当今社会,环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事,如何解决这一问题7、,已成为全人类的课题。在这种背景下,以环保和节能为主要特征的绿色建筑及相应的空调系统应运而生,而地源热泵系统正是满足这些要求的新兴中央空调系统。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可供冷的高效、节能及环保的空调系统,是国家调整能源利用结构,发展利用可再生资源的重点推广项目。地源热泵系统无需标准煤、燃油和燃气,没有排烟和任何废弃物,只通过换热设备与土壤和水源进行热量交换。夏季,地源热泵将室内热量取出,转移到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”;冬季,地源热泵再从地下水、土壤或地表水中提取热量,供给室内采暖,此时地能为“热源”。地源热泵室外能8、量采集系统采用地埋管:夏季以土壤层为散热源,将室内热量释放到土壤中;冬季以土壤层为低位热源提取热量,通过热泵主机提升制取50C的热水,供末端系统使用。原理示意图如下: 地源热泵每消耗1KW的能量,用户可以得到4KW以上的热量或冷量。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的燃料内能转化为热量用于用户采暖,由于地源热泵的地下热源温度全年较为稳定,一般为1025,其制冷、制热系数可达4.56.5,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50-60。近二十年来,地源热泵空调系统已经在中国大部分区域取得了较快的发展并获得国家在环保节能领域推广使用9、。鉴于当前国家能源短缺的现状,结合当地水文地质情况,本方案选用地源热泵供热系统。地埋管系统换热量满足冬季系统制热需要,又保证了系统运行效果。地源热泵是一种新型的高效、节能、环保的空调系统,是我国调整能源利用结构,发展利用可再生能源策略的重点推广项目之一。地源热泵的优势:1、属可再生能源利用技术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。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47的太阳能,比人类每年利用能量的500倍还多,不受地域限制,量大面广无处不在。2、属经济有效的节能技术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10、季比环境温度低,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。3、环境效益显著地源热泵无污染物排放,只单纯从浅层地表提取热量,而且可回收利用工业和民用废热用于冬季采暖,大幅度降低了环境的热污染程度。4、一机多用地源热泵系统既可以供暖和空调,还可以提供生活热水,一套系统可以替换常规的锅炉和空调两套系统,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与空调。地源热泵技术是新型绿色环保技术,只单纯利用土壤及地下水中免费能量,对土壤及地下水无任何污染,而且保证地下水完全回灌,不会造成水源的浪费。地源热泵技术是可再生11、能源的开发和利用技术,是从地下水、河水、湖水等低品位热源中提取热量,转换成高品位清洁能源,向外提供供暖热源或空调冷源的地源热泵系统。热泵系统通常能效比可达1:3.51:4.5,即输入1kWh的电能,可输出34kWh的热能,其中另外3kWh的热量来自免费的天然能源,效率远远高于其它形式的供热方式。采用地源热泵技术,不燃烧任何燃料,是一种极为清洁的能量转换方式,真正做到了零污染、零排放,大幅度降低用户的能源使用费用。同时也大量取代标准煤锅炉,解决环保的压力,符合建设节约型社会的国家政策。目前,在我国地源热泵已得到了政府的大力推广: 2002年4月4日建设部颁布的建设部2002年科技成果推广项目中第12、2002026项为“地下水源热泵供暖空调应用技术”。2006年1月1日正式实施可再生能源法和地源热泵系统工程技术规范,是国家进一步推广地源热泵技术的良好体现。同年,国家财政部和建设部联合发布文件,调查统计全国各地建筑节能项目,大力鼓励在建筑领域使用地下水、岩石土壤等天然能源的地源热泵等空调项目,并给予大量的资金支持。近几年,地源热泵是国家大力推广的重大节能减排的技术措施之一。地源热泵中央空调系统达到了绿色、环保、节能、生态的标准,采用地源热泵技术是贯彻节能减排政策的具体体现,将成为节能减排的新亮点工程。四、清华同方低温空气源热泵介绍以当今国内暖通界的权威颜启森教授、博士导师江亿院士为首的一批清13、华大学的专家、学者们,自1990年至今,在不断攻克风冷热泵机组的各种技术难题,清华同方风冷热泵机组就是这些技术结晶的体现。清华同方在世界上率先研制出可在-20使用的低温空气源热泵机组,同时获得了美国国际发明专利,实现了全球暖通行业40多年的梦想,领导了世界行业的技术进步。为中国乃至全球北方地区的冬季采暖,提供了节能环保的解决方案,早已广泛应用于北方地区。清华同方以其世界公认的空气源热泵第一品牌,令整个世界为之瞩目!1、低温空气源热泵冷热水系统的优越性空调可分为风(氟)系统、水系统、风水系统三大类清华同方低环温空气源热泵中央空调,结合美国水冷与日本风冷优点,与水系比,冷暖两用,兼、简、降、净;比14、氟系高档、舒适,节能、经济。模块式风冷热泵被设计成相同功率的机组,以单元化的形式,一台一台拼接起来,每一个单元的制冷量制热量都是相同的,这叫做模块化设计。兼风冷热泵一套主机,夏天可以制冷,冬天可以制热。不用为了供冷、供热而购买制冷机和锅炉或热交换器两套设备(水冷冷水机组必须另配锅炉或接入集中供热系统)。简风冷热泵机组由电脑自动控制运行,可以自行检测各种数据,根据数据由电脑来进行全部的运行管理,同时还可以配套远程控制系统,用户的运行维护人员在任何一间办公室里面都可以进行管理,摆脱了过去繁重的工作。风冷热泵系统简单,不需要更多的辅助系统,由全部是电脑控制,使系统的设计、安装及维护保养工作都会非常容15、易。比如夏天不用清洗冷却塔和冷却水系统,冬天不用对热力管网和燃气管网进行检修,也不用储备煤和油。维护仅仅是紧固螺钉、冲刷风换热片等简单工作。风冷热泵的外形都是方方正正的 ,特别方便运输、吊装、可以节省运输、安装的时间和成本。这种模块式的机组功能都一样,只要认清主模块(配有主电脑控制器的模块),其余的产品在排放上都没有顺序要求,而且在安装时只要将机组外部的法兰接口用橡胶软接头连接好就可以了。安装管理便捷高效。降冬天仅仅是电锅炉费用的30%左右,夏季比水冷冷水系统的费用低大约20%左右。因为可以一机两用,所以从设备、安装总费用来看,费用降低了可以安装在楼顶或室外,而不用增加任何面积,并且不需要单独16、建机房。在夏天制冷时,风冷热泵与空气换热,无须冷却塔、冷却水泵和冷却水管路系统,节省不少安装材料与安装时间。系统制冷更不用耗费大量的冷却却水,在水费不断上涨的今天,节省的费用是每天都看得见的以1万平方米的办公楼为例,每天漂掉的水大约6吨。模块式风冷热泵可以根据用户的不同需要,任意选购模块的数量,可以进行分期分批安装,对于新建工程可以减少一次性投资,对于改造工程可以方便的实施系统改造。模块之间由电脑连接控制(如果采用水冷系统,2台以上主机时需要投资不菲的设备群控系统)。净一机冷暖两用,系统简单、运行简单、管理简单,真正环保干净。原有的水冷机组,需要利用冷却塔通过大量的冷却塔循环,才能将建筑内的热17、量带到空气中去,而冷却塔的温度和湿度条件成为 “军团菌”的病菌大量滋生的最佳场所。军团菌跟着冷却水雾飘散到空气中,进入人的呼吸系统将造成严重的危害,甚至死亡。2、清华同方低温空气源热泵与国外品牌的技术比较 设计条件的差异1环境温度的差异众所周知,美国、意大利、日本等国家的大部分地区冬夏两季的气候条件是:冬季0,夏季32。因此,以美国为代表的西方先进国家将风冷热泵机组的设计适用环境(即机组的标准工况)定为冬季0,夏季32。而中国地区的风冷热泵机组使用地区,南方夏季高达38以上,冬季在-3;北方冬季底至-10,夏季在35。由于地域性的差异,要在中国使用风冷热泵机组必须以中国的环境温度作为设计依据。18、 2空气洁净度的差异 西方、东南亚很多发达国家有关环境保护比发展中国家好,空气的洁净度高。而中国目前仍属于发展中国家,主要资金用做国家的基础建设,环境的控制与保护要向发达国家一样,尚需一些时间。风冷热泵机组多放置在室外,实际运行时受空气洁净度的影响比较大,因此,风冷热泵机组R-风换热器(表冷器)的设计上,必须考虑国内空气含尘量较大这一不可忽视的问题。3水质标准的差异 西方、东南亚很多发达国家的自来水水质完全达到饮用水标准,硬度很低,也十分洁净(无菌或菌少、无尘粒或少尘粒),因此在R-水换热器(蒸发器)设计时不须考虑结垢等问题。而中国的绝大多数城市自来水水质没有达到饮用水标准,许多城市水硬度很高19、,特别容易结垢。因此,要想在中国使用的风冷热泵机组,在初始设计时必须考虑易结垢水质这一关键因素。4能源的差异西方、东南亚很多发达国家的电力资源充足,电价低廉,使用风冷热泵机组是全年性或季节性不停机的运行,机组设计无须考虑因水温波动影响主机运行的工况,无须考虑因冬季机组停运水系统结冰等因素。而中国目前电力相对处于发展阶段,政府鼓励用电的同时电价并不很低,在中国使用的风冷机组,要以节电运行为主要目的,同时还要考虑因停机产生水温波动而导致主机运行工况不稳定,以及冬季水系统冻结问题。 适应中国环境使用的风冷机组在设计上的难题1夏季制冷工况 中国大部分地区夏季温度都很高,可达到38以上,主机的热量要散发20、到高达38以上的空气当中,并直接用38的空气来冷却R-空气换热器(表冷器)是一个难题。中国环境空气洁净度较差,R-空气换热器容易被污染不容易清洗,堵塞严重时就减小了换热面积,影响了换热效果,这也是一个难题。2冬季制热工况 在中国大部分使用风冷热泵的地区,冬季空调室外设计温度一般都在0以下,华北地区在-10左右最低可到-15。随着环境温度的降低,风冷热泵的制热效率也会下降,如何提高冬季低温工况下的热泵机组制热量以及它的除霜模式,更是一个世界性的攻关课题。3节能运行 中国目前的能源状况、经济状况,包括国家能源政策,均要求空调主机要进行节能运行,如何在确保室内设计空调效果的前提下,最大限度的经济运行21、也是当今空调界的热门话题。4其他难题或问题中央空调主机设备的机电一体化即操作傻瓜化,是当今机、电、光一体化发展的大潮流。设备整机密封情况、加工工艺要求都是风冷热泵机组生产厂商面临的工艺难题。R-空气大面积换热器(表冷器)的热平衡与R的流动动力平衡问题的解决需要大量的技术支持。由于风冷热泵主机设备是室外放置,运行环境相对恶劣,整机防腐、电脑与原电器元件及接线端子的防雨水功能、小到螺钉螺母的选材都是生产商所面临的问题。主机的高低压保护,R-水换热器(蒸发器)的冬季防冻,主机的框架结构,荷载重量、振动,运行时的噪音等都是必需解决的问题。风冷模块中央空调的先进性与品质优劣的判别标准正是因为有了上述难题22、或问题,才能说风冷热泵机组是当今世界空调制冷行业科技含量最高、工艺难度最大、机电光一体化要求最高、最先进的中央空调主机。 也正是因为有了上述难题或问题,谁解决的最好,谁的控制手段最先进,产品性能、质量最可靠,操作、维护最简单,适应环境的能力最强,那么谁的设备就最优。3、高达30%的清华同方热泵节能特性1、空气源热泵机组的额定制热量是指环境空气温度为7、出水温度为45时的机组制热量;额定制冷量是指环境空气温度为35、出水温度为7时的机组制冷量。在实际工作时由于环境温度不同,机组的热量、冷量和功耗是变化的。清华同方产品不但是性能数据真实,而且其热量、冷量衰减也最低。2、由于以空气为低温热源的热泵在23、供热季节的供热量与气候条件有关,还与机组在部分负荷下运行的时间、效率以及是否需要辅助加热、加热量的大小等因素有关,故宜采用制热季节性能系数(HSPE)评价机组的运行费用即经济性。HSPF=供热季节热泵总的制热量/供热季节热泵总的输入能量3、产品样本COP值所代表的仅仅是设备在1%满负荷运行时的非实际工况值。而设备99%时间则是在的非标准工况下运行的,因此评价设备节能水平和运行费的高低是以部分负荷性能综合值SEER来进行的。4、世界独创技术。在世界制冷界首次提出空气源机组的系统动力平衡概念。而且也是根据来进行清华同方空气源机组的系统设计与制造,实现了冷暖双优和双高效。5、清华同方彻底解决了除霜问24、题。而其他绝大多数空气源热泵的除霜控制系统还不完善,远没有达到按需除霜的理想要求,实际运行过程中空气源热泵的误除霜现象严重,多数空气源热泵机组大约有27的除霜是误除霜。 误除霜时热泵运行的特性参数表现为“双高”压缩机轴功率高、排气压力高。误除霜导致的直接后果表现在热泵空耗电能,供热效率下降,供热环境热舒适性恶化,即出现供热不足与能源浪费问题。另外是它对热泵压缩机和高压部件及管路的危害。6、过冷-节能器专利。清华同方采用了独特的“过冷抑冰”的专利技术,这种过冷系统不仅有效解决了除霜不彻底的问题,而且还增加了夏季制冷工况下的制冷量。7、空气源机组的能耗除了与室外空气参数,如干球温度、相对湿度等密切25、相关外,还受换热器本身的结构形式、肋片间距及面积等因素的影响。8、最长的运行使用记录,使用寿命最长,折旧费降低。9、故障率最低,维修费用降低。10、控制系统先进可靠,冷水出水温度精确。根据对实际的测试分析与计算显示,我们可为用户节省同类系统耗能的30%以上。五、地埋管施工工艺介绍:地源热泵立埋管施工包括土壤钻孔、埋管、灌浆、管道连接、试压、清洗等内容。具体施工工艺如下: A 钻孔准备1 了解并确定土壤地质条件。2 确定地下综合管线分布及设置情况,并做好明显的标识记号。3 平整土地,根据地埋管施工图,用白灰标示具体钻孔位置及总管坑槽位置。4 确认钻孔支架打设位置。5 确认钻孔机械电源容量及供给情26、况。6 提供水源至钻孔现场。B 工程钻孔1 根据工程实际情况,随时填写记录表并及时分析土壤实际状况。2 无特殊情况,每孔必须填写四次深度记录表。3 钻孔直径180MM。4 确保钻孔深度,钻孔深度以设计为谁,并做好记录。如果钻孔地层变化大则可相应调整孔数,但保证钻孔总进深不变。5 施工时,可根据工程需要和土壤情况,每个钻孔深度可适当增加2米,以防止其他因素导致钻孔深度减少从而影响下管质量和影响能量交换,并做好记录便于埋设相应的管道。6 钻孔完毕后,应及时埋设管道并灌浆C 地埋立管施工1 管材采用HDPE高密度聚乙烯材料(SDR11),管径为32*2.9,承压1.6mpa,所有的聚乙烯管都要用专用27、的热熔设备进行热熔连接。必须根据生产厂家的说明进行施工。2 管道拉直。3 下料,根据钻孔深度确定立埋管深度,采用单U型埋管,每孔一根管。4 双U管制作,采用热熔工具焊接成双U管。双U管在下管前做打压试验,确保无泄漏后再下入钻孔内;周围所有孔施工完毕后水平管线连接前再进行一次打压试验,确保施工周围孔时对其没有损坏。最后在系统连接好以后,进行一次统一的打压试验。试验压力及时间等参数严格按照地源热泵系统工程技术规范进行。5 管道检漏,具体参照地源热泵系统工程技术规范中4.5.2条实行。6 检漏合格后剪掉气头,并在管口做好临时封闭,且保护接口不受破坏。7 填写试压验收记录。8 把检漏后的U型管子逐渐放28、入钻好的孔内,放入时,严禁突然放手,否则管子浮起后难以再放入。9 放好埋管、灌浆前,应固定埋管,并在孔和管子之间的缝隙放入一些细黄沙并用石块等固定管口。10 严格做好到管口临时封闭。记录埋管前端编号及尾端编号,确保立 管深度与孔深相当。D 灌浆1 钻孔结束,放好立埋管后,即开始灌浆。2 灌浆利用往复式泥浆泵,通过绑扎好的灌浆管进行。3 确保根据灌浆速度,同时提升上拔灌浆管。4 在浆液涌出地面后停止灌浆,并拔出灌浆管,用石块等固定管口。5 浆液膨胀凝固需24小时,此前严禁进入下一步施工。E 地埋横管施工 1 据图纸及现场要求备料,管道连接同样需用原厂提供专用热熔器对管路进行熔接焊接。室外地热换热29、器埋地干管采用聚已烯HDPE100, 管径为 40mm160mm, 管道的施工工艺和安装方案要依据管道生产厂家的说明和聚已烯燃气工管工程技术规范GJJ63952立埋管施工完成后,根据设计开挖横埋管沟槽,深度不宜小于1.5米(具体按设计要求)。沟槽与立管交叉处应特别注意立管保护不受破坏。管沟内填充至少200m厚度的细黄沙,且确保周围200mm范围内无石头及金属硬物。3管道连接前应确保管道内壁及接口清洁。4待所有接口都熔接好后,整个地埋管系统要充水试压检漏,试验压力与立埋管试验压力一致。稳压至少2小时应无明显压力变化,切无泄露。5系统检漏合格后,系统排气,注水。注水时,从回路的一端注水,另一端排气30、,切忌两端同时注水。6横埋管出地面的管道应保温,且做防水保护外壳。穿墙应按规范设置穿墙套管。7地埋管换热系统安装完毕后,且冲洗,排气及回填完成后,应再进行水压试验,试验压力与上面一致。F回填 1系统试压合格,确认无漏后,才可以回填土壤。2 填土首层应为于少200mm厚度的细黄沙,且确保其中无石头及其它硬物;200mm以下用一般土回填。3横埋管在地表下的深度至少为1.5米,回填后在相对标高-0.2米处设置对应的横管及立管标识。G.系统清洗 系统清洗在水系统设备和管道全部连接完毕后进行。 清洗步聚:1.将回水集管上的检修口软管接到建筑物供水管上;2.将供水集管上的栓修口软管放入一空桶,打开栓修阀门31、3.关闭所有回水干管上的关闭阀;4.打开所有供水干管上的关闭阀5.打开建筑物供水干管阀门,同时找开第一个回水干管上的关闭阀;6.当水开始流出进入桶中时,关闭第一个供水干管上的关闭阀,打开第二个回水干管上的关闭阀;7.继续重复以上频骤,每次一个干管,直至打开所有回水干管的关闭阀,关闭甩有给水干管的关闭阀;8.关闭建筑物给水;五、采用空气源热泵机组空调方案的说明 运行调节与控制风冷模块式冷热水机组的特点是:当建筑物空调负荷变化时,电脑控制机组输出的冷量(或热量)始终与空调负荷保持最佳匹配,最大限度地节省能耗,降低运行费用。也就是说,建筑物需要多少冷量(或热量),机组便生产多少,这个过程是通过微电脑32、自行调节。 风冷模块冷热水机组的应用特点一机两用在空调行业,原来一般有两套设备,夏季采用冷水机组,冬季采用锅炉(热力管网),相互不能替换使用,形成投资浪费。风冷模块冷热水机组是一机两用的杰作,夏季机组制冷,冬季机组制热。这样不需要用户多投资,节省资金。一套设备系统冷暖两用,不再受制与人。节能环保模块式冷热水机组的运行特点是每一台运行的机组保证是满负荷运行,其能效比是标称值,即3.1,实际使用中,系统在90%以上的时间不是在满负荷运行。操作简单、减少物业管理费用机组设计有高达16项机组保护功能,配有微电脑控制操作系统,机组发生故障自动保护报警,记忆,通过微电脑界面,可以告诉业主故障原因,并可记录33、。也可以实现远程控制,定时关机,无需专业人员操作,为业主节省物业管理费用。先进的设计、最佳的技术整合,保证可靠的经济节能运行全电脑控制系统使机组有序的启停,并且当空调负荷变化时,电脑控制机组输出的冷热量,始终与空调负荷保持最佳匹配,最大限度的节省能耗,降低运行费用。有了“同方人”,热泵采暖有保障模块化设计,“U”型散热方式,先进的人工智能化除霜技术双回路系统方案,保证机组在宽广的工况下正常工作。不管是-22的干燥寒冷冬季还是42的高湿夏季,都有清华同方的热泵机组在运行。六、地源热泵方案编制依据1.地源热泵工程应用的主要规程、规范;序号类别规范、规程名称编号1国家建筑工程施工质量验收统一标准GB34、50300-20012国家地源热泵系统工程技术规范GB50366-20053国家通风与空调工程施工及验收规范GB50243-20024国家建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-20025国家采暖及卫生工程施工及验收规范GBJ242-826国家给水、排水管道工程施工及验收规范GB50268-972.地源热泵中央空调工程应用的主要图集;序号类别图集名称编号1地方建筑构造通用图集88J系列2地方建筑设备安装施工图集91SB系列七、地源热泵机组与水冷机组+热力管网方式运行费用、投资比较1、运行天数及时间:夏季:90天(6月15日至9月15日计90天,日均运行时间8小时。冬季:135天(135、1月15日至3月15日计136天),日均供暖时间8小时。 每个季节的室外环境温度不一样,室内冷负荷也不一样。据专家统计,每季节环境温度的变化情况及冷、热源的负荷运行状态大致如下: 5%的运行时间处于100%满负荷运行状态; 25%的运行时间处于80%负荷运行状态; 40%的运行时间处于60%负荷运行状态; 20%的运行时间处于40%负荷运行状态; 10%的运行时间处于30%负荷运行状态。2、空气源、地源热泵机组冷暖运行费用季节负荷运行状态100负荷80负荷60负荷40负荷30负荷该运行状态的时间占整个季节运行时间百分比525402010冬季能耗耗电功率1103Kw (地源机组549Kw,空气源36、热泵294Kw,地源侧水泵150Kw,空调水泵110Kw),运行天数136天,每天运行8小时耗电量(Kwh)600032400122880149600536002耗电量总计(Kwh)720038全年采暖电费720038Kwh*0.9元/Kwh=648034元,加上热损失20%为777641元,采暖期空调费约为15.6元/。夏季能耗耗电功率1253Kw (地源机组489Kw,空气源热泵504Kw,地源侧水泵150Kw,空调水泵110Kw),运行天数90天,每天运行8小时耗电量(Kwh)440281761122113347044526416耗电量总计(Kwh)541296制冷电费计算分析 全年制冷37、电费541296Kwh*0.9元/Kwh=487166元,加上热损失20%计算为584600元,制冷空调费约为11.7元/。全年空调费用为1496297元,单位面积空调费27.3元/年3、冷水机组与热力管网运行费用(机组、水泵、冷却塔功率见原设计)季节负荷运行状态100负荷80负荷60负荷40负荷30负荷该运行状态的时间占整个季节运行时间百分比525402010冬季能耗市政采暖费为33.5元/;内网循环泵150Kw,136天耗电163200Kw,电费146880元,合2.94元/。全年采暖费50000*36.53元/=1826880元。夏季能耗耗电功率1183Kw (水冷机组机组900Kw,冷38、却水泵水泵150Kw,空调水泵110Kw,冷却塔23Kw),运行天数90天,每天运行8小时耗电量(Kwh)425881703522044226814125553耗电量总计(Kwh)511056制冷电费计算分析 全年制冷电费511056Kwh*0.9元/Kwh=459950元, 加上热损失20%为551940元,制冷空调费为11元/。全年空调费用为2393820元,冷却塔补水费用15000元,单位面积空调费48.2元/年(三)、运行费用结论我们在首先保证达到房间空调温度(冬季办公室温度18-22,夏季办公室温度达到24-26)的情况下比较空调运行费用。采用清华同方空气源(或土壤源)热泵机组制冷、39、供暖,单位面积年空调运行费用27.3元/。冷水机组与热力管网结合,单位面积年空调运行费用48.2元/。采用清华同方空气源热泵机组,年运行费用节省20.9元/,每年节省104.5万元。(四)、动力站设备投资大致比较(单位:万元)空气源、地源热泵系统名 称说明数量单位单 价总 价空气源热泵机组FS-U-60单台冷量68Kw,单台热量70Kw24台6.5156地源热泵机组SGHP800MII冷量948KW,热量764KW3台53159冷冻水泵3台26冷却水泵3台24冷冻水处理器1台1.51.5系统材料与安装1项1616地埋管钻孔与立埋管、横埋管费用估算1项500500政府补贴20元/1项-100-140、00总计792.5冷水机组与热力管网名 称说明数量单位单 价总 价水冷式冷水机组总冷量4500Kw1组251251冷冻水泵3台26冷却水泵3台26冷却塔1500RT1组4040冷却水处理器1台22冷冻水处理器1台1.515冷冻水系统材料与安装1项1616冷却水系统安装1项77板式换热机组1项1616热力管网接口费1项260260总计605.5注:1、以上报价为暂估值,最终由施工图纸确定,并随原材料价格变动随时调整;本报价不含机房、管沟等土建造价。2、地埋管系统因地质情况不详,需待地质热物理响应报告确认各项参数后确定地埋管系统报价及实际地埋管眼数。3、热网接口费按照目前价格为52元/。4、政府补41、贴费用视政策执行年限而定。第二章、合作方式我方与贵方以合同能源管理的方式进行合作,全部负责空调系统的节能运行与管理,并以低于市场维保费的价格提供维修服务,这将大大减少贵方的一次性设备投入、人员管理费用、设备管理费用,并能够得到良好的空调效果和管理服务。具体如下:1、贵方将大厦热力管网的配套费(目前为52元/)和热力站所需要的换热器设备费支付给我方,用于空调热泵机组设备款;空调系统安装调试完毕 年内结清余款。2、我方负责动力站内全部空调设备采购与系统安装,根据设备特点对空调系统负责运行管理、维保。日常运行管理费用(包括电费、项目管理员及空调操作工、电工等的工资,设备的维护人工费用等)。3、3年内42、,贵方空调费按照48.2元/支付。(供冷期为90日历天,按照相对节能的冷水机组耗电费用计算;供暖费按照市政取暖费标准,目前为33.5元/;内网循环泵费用2.94元/)。超出供暖期与供冷时间以外的空调费用收费标准另行商定。3年后,节能费用双方按照 : 分成。4、系统管道、部件维修费用按照1.5元/年收取。大宗部件维修费用结算方式另议。5、我方对空调系统日常运行管理费用通过我方的节能运行效益承担。合作期限12年(空调管道的寿命一般为1012年,空调主机的寿命一般为20年)。6、采用节能设备节约的费用,以及政府补贴费用分成方法具体协商。7、从性价比角度考虑,空调主机采用清华同方产品(性能优秀,能够拿43、到政府补贴),风机盘管、空调机组建议采用清华同方、开利、欧威尔等产品;水泵选用上海东方、凯泉,广州白云产品;阀门管材等主要材料的品牌采用中国名牌或中国驰名商标产品。第三章、清华同方介绍一、清华同方热泵研发之路四十余年的专业积淀,十余年的产业实践,顶尖的节能热泵技术,先进的环保理念,引领着空调节能新趋势,清华同方不断的追求,用实际行动实现着科技服务社会的承诺十七载坚持不懈、领军“热泵”节能应用,十七载执着进取、铸就“热泵”节能贡献自1993年创立伊始,17年时间里清华同方分阶段推出多项突破性产品,每年推出有针对性的专项产品,极大地引导和推动了热泵市场的发展,带动了热泵技术的进步,同时也形成了突出44、的节能减排效益。 1989年:开发模块式风冷热泵机组的自动化控制程序,开始了热泵技术产业的探索之路 1992年:国内首个研发出V型空气源热泵机组,解决了机组冬季除霜问题 1993年:首台一代L型模块式空气源热泵机组诞生 1995年:第二代L型模块式空气源热泵机组问世 1996年:研制出第一台可在-8高效稳定制热的空气源热泵机组 1997年:水源热泵第一代螺杆机组推出,Z系列空气源热泵推向市场 1998年:首创户式中央空调概念,是我国户式中央空调领域的开拓者 1998年:解决北方过渡季节采暖问题,U型空气源热泵机组顺势而生 1999年:水源热泵第二代活塞机组诞生 2000年:机房专用空调机组推出45、市场 2001年:L型、S型空气源热泵机组专为大项目而生 2002年:在世界上率先研制出可在-15时使用的低温空气源热泵机组 2003年:作为水源热泵机组国标GB/T19409-2003和地源热泵系统工程技术规 范参编单位 2003年:地源热泵第一代螺杆机组推出,污水源热泵机组问世 2003年:SD型低温空气源热泵机组,攻克北方冬季采暖难关,达国际领先水平 2003年:HGHP高温型水源热泵机组,针对老式燃煤供热系统改造而设计 2003年:户式水源热泵机组,让千家万户享受中央空调的高品质 2004年:推出满液式水源热泵机组、高温水源热泵机组、小型及超小型水源热泵机组 2004年:空气源热泵热水46、器,完全替代太阳能制取热水 2005年:高效螺杆式水源热泵机组,黄河流域-10气候条件的空气源涡旋机组 2006年:-15以上气候条件的空气源涡旋机组 2006年:家用热泵热水器和双核直燃式热泵热水机组 2006年:防腐蚀水源热泵机组问世,应对海水腐蚀难题 2006年:超高能效水地源热泵机组,被国家鉴定为国际领先水平 2006年:超高能效水地源热泵机组和热回收型水地源热泵机组 2007年:高电压大容量工业余热源热泵机组诞生,电力、煤炭等个性化领域需求 2007年:第三代低温空气源热泵机组荣誉登场,低温技术日臻完美 2007年:环保高温型水源热泵机组,响应环保要求 2007年:承接建设部标准所水47、地源热泵机房标准图集的编制 2008年:全热回收水源热泵机组,满足制冷、制热、制取卫生热水需求 2008年:超大型水源热泵机组,复合型热水系统热泵及太阳能 2008年:清华同方密云生产基地被评为“国家可再生能源建筑应用产业化基地” 2009年:-20以上气候条件的超低温空气源热泵机组 2009年:全热回收水源热泵机组 2009年:中央电视台经济半小时对话栏目对清华同方热泵技术进行报道【热泵业绩与贡献】空气源热泵水地源热泵热泵热水器累计推广使用面积5550万平米2200万平米6.2万吨辐射区域华北以南全部区域全国范围华北以南区域十七年来,全国从南到北清华同方已经累计实施热泵项目超过7000万平方48、米。应用面积相当于1/2北京市热力集团集中供暖面积,相当于代替了700台10吨/小时的燃煤锅炉。这些项目的稳定运行,相当于每年冬季节约标准煤超过70万吨,每年节约100万吨原煤、节省21亿度电,每年减少175吨二氧化碳排放,节资超过8亿元人民币。十七载坚持不懈地推广,始终领军“热泵”节能应用,今天公司已经发展壮大:我们拥有 我们荣获 注册资金:2.49亿元 国家重点新产品 横跨南北的三大产业基地 国家自主创新品牌 遍布全国的销售服务网络 国家企业技术中心创新能力专项项目 多个世界领先水平的专业产品开发研究测试平台 国家可再生能源建筑应用产业化基地我们的优势 最早在国内开展热泵研究及应用 多次获49、得北京市科技进步奖 最多拥有国际领先水平技术及专利 节能产品政府采购清单 最完整齐全的各类用途热泵产品系列 当前国家鼓励发展的环保产业设备清单 最高水平的研发及产业基础 政府机构新能源和可再生能源利用技术与产品 最强的产品及应用一体化企业实力 政府机构暖通空调系统节能技术与产品 最丰富的热泵推广应用实践经验 二、清华同方公司简介多年以来,清华同方秉承“自强不息、厚德载物”的精神,以向广大顾客提供最适合其本身特点要求的产品与服务为最高宗旨,竭尽全力、精益求精使企业取得了长足的发展,赢得了广泛的赞誉。享有“热泵专家”之称的清华同方人工环境有限公司注册资金2.49亿人民币,是清华同方股份有限公司控股50、,具有新型空调设计、开发、制造和工程安装等综合服务能力为一体的大型高科技集团。拥有北京、廊坊、无锡、南昌等四大生产基地及多个国际水平的实验室,且在工程总包领域具有领先技术优势。清华同方是国内最早研究热泵技术的公司,同方人环以清华大学高技术人才为依托,在江亿、颜可森两位院士的带领下,自九十年代初就专攻热泵技术,先后受到邓小平、江泽民、胡锦涛等国家重要领导人的视察和表扬,获得过国家火炬计划,重点高新技术企业证书、产品火炬计划证书、国家重点新产品证书,120项专利证书,国家质量检测合格产品,国家监督抽查合格产品,全国质量稳定合格产品等几百项荣誉证书,始终保持领先的技术优势。追溯历史:九十年代的清华大51、学积极开展热泵技术研究,93年清华同方第一台风冷热泵诞生。96年第一代水源热泵诞生,98年第二代水源热泵进入实测阶段。自99年开始,清华同方水源热泵产品进入应用阶段。2000年10月28日,清华同方水源热泵系统通过了专家鉴定,成为国内同类技术中首项通过国家级鉴定的水源热泵系统。展望未来:以清华同方水源热泵为核心的水源中央空调系统自推向市场以来,以其卓越的工作效能、先进的控制手段以及精良的工艺博得社会广大用户的认同,已经成为该领域的知名品牌和首选产品。承担,探索,超越,随着高新技术的层出不穷,公司正引导传统空调产业向节能、环保、数字化方向拓展,它必将成为世界一流高科技企业的强者。实至名归,同方人52、工环境有限公司已是国家乃至世界级的中央空调技术领军企业。时至今日,清华同方的水源热泵和空气源热泵技术堪称世界一流,位居中国第一。三、清华同方总体优势清华同方是上市公司,值得信赖清华大学的技术依托,技术权威丰富的产品线,体现实力最多的热泵技术专利,业界第一独有的产品特点,节能节资最具效力的检测测试,数据真实众多的样板工程,最为可靠四、清华同方实力优势享有“热泵专家”之称的同方人工环境有限公司,国家工业产品生产许可证首批获得企业(XK06-135-00002),总部坐落于北京清华同方科技广场(清华大学东门),注册资金2亿人民币。是清华同方股份有限公司控股,具有新型空调设计、开发、制造和工程安装综合53、服务能力为一体的大型高科技集团。拥有北京、廊坊、无锡、南昌等四大生产基地,中央空调事业部、无锡同方人工环境有限公司、同方川崎空调设备有限公司、北京同方人工环境工程技术有限公司、北京同方洁净技术有限公司、蓄能节能工程技术公司六大产业实体,以及多个国际水平的实验室,且在工程领域具有领先技术优势。清华同方的水源热泵和空气源热泵机组是世界公认的第一品牌。同方是国内最早研究热泵技术的公司,同方人环以清华大学高技术人才为依托,在江亿,颜可森两位院士的带领下,九十年代起专攻热泵技术,先后受到邓小平、江泽民、胡锦涛国家重要领导人视察和表扬。93年清华同方第一台风冷热泵诞生,96年第一代水源热泵,98年第二代水54、源热泵,2000年10月28日,成为国内同类技术中首项通过国家级鉴定的水源热泵系统。获得120项专利,国家火炬计划,重点高新技术企业证书、产品火炬计划证书、国家重点新产品证书,国家质量检测合格产品,国家监督抽查合格产品,全国质量稳定合格产品等几百项荣誉证书,始终保持领先的技术优势。清华同方的水源和空气源热泵堪称世界先进,位居中国第一。五、清华同方水源技术优势 “大温差、小流量” 采用独立的模块化设计 节能效率显著,高能效比 专用的水源热泵高效换热器 换热器进水温度范围宽,适应地域广 均流变温差壳管式换热器,对水源水质要求低 冷凝器出水温度高,适于冬季供暖需要 提前4年攻克4大技术难题 系统集成55、技术,设计优化,合理配置 自动控制技术,智能化数字控制 专用的控制程序,优质进口控制器 独到的“混水器”措施 独有的“回笼灌”专利 高出水温度 热回收,夏季免费卫生热水 运行费用最省,使用成本最低。 100多项自主专利及专有技术 2项重点国家级火炬计划项目 8项国家级火炬计划项目 5个国家重点新产品六、清华同方检测优势投资近2000万元建设了具有国际领先水平的水水源热泵机组试验研究测试中心。清华同方水源热泵机组研究测试中心组建于2002年,2003年正式投入使用,由清华同方人工环境有限公司与合肥通用机械研究院共同研制完成。该测试中心已经获得国家压缩机制冷设备质量监督检验中心审核认可,具有与国家56、试验室同等的权威效力。七、清华同方热泵业绩自1993年创立伊始,17年时间里清华同方分阶段推出多项突破性产品,每年推出有针对性的专项产品,极大地引导和推动了热泵市场的发展,带动了热泵技术的进步,同时也形成了突出的节能减排效益。十七年来,全国从南到北清华同方已经累计实施热泵项目超过6000万平方米,其中水地源热泵项目累计推广面积超过2200万平方米,空气源热泵项目累计推广面积超过4600万平方米,热水器超过6.2万吨。应用面积相当于1/2北京市热力集团集中供暖面积,相当于大体了600台10吨/小时的燃煤锅炉,这些项目的稳定运行,相当于每年冬季节约标准煤超过60万吨,每年节约90万吨原煤、节省18亿度电,每年减少150吨二氧化碳排放,节资超过8亿元人民币。