方案山西住宅商铺水源热泵采暖系统设计方案.doc
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2024-11-21
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1、建筑资料下载就在筑龙网XX水源热泵采暖空调系统方案设计单位:单位地址:联系电话: 联系邮箱:建筑资料下载就在筑龙网目 录一、工程概况31. 项目简介3二、设计依据3三、室内外气象参数31. 室外气象参数3四、负荷概算4五、主要设备选型与估算41. 热泵机组选型:42. 系统运行模式43. 水井设计计算:5六、机房主要设备选型5七、系统工作原理及热泵主机介绍51、主机介绍:52、优化设计:63、选件精良: 错误!未定义书签。4、先进的机组控制技术与网络功能7八、投资概算81、方案设计8九、经济效益分析91、能源及设备的参数92、系统总能量93、减排效益分析10十、水源热泵泵系统特点101、属可再2、生能源利用技术102、属经济有效的节能技术113、运行稳定可靠114、坏境效益显著115、舒适程度高116、一机多用,应用范围广117、自动运行11十一、售后服务11建筑资料下载就在筑龙网一、工程概况1. 项目简介山西省忻州市XX 一期工程,占地面积14万平方米的采暖工程。(地下有丰富的水 源资源。)2. 设计目的拟利用水源热泵,岀水温度能达到50C。末端采用风机盘管为本建筑夏季制冷,室 内温度在26C左右;冬季制热,室内温度在18C以上居民和商铺供冷暖。特点是新能 源、不增加污染、零排放,适合生态城的需求,以最经济的初投资及运行费用,降低运 行及管理成本,符合国家节能减排政策。二、设计依据地3、源热泵系统工程技术规范GB50366-2005地源热泵系统工程技术规范(GB503662005)通风及空调工程施工质量验收规范(GB50243-2002)全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调动力2003年版采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003采暖通风与空气调节工程质量检验与评定标准(GBJ304-88)制冷设备安装工程施工及验收规范(GBJ66-84)建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)建筑安装施工通用图集91SB6系列图集三、室内外气象参数2.室外气象参数夏季:室外干球温度32.7C;室外湿球温度26.2C;大气压力:1002. 2hpa;室外平均风速2. 3m/s冬季:4、采暧计算温度:-ioc;大气压力:1023. 4hpa;室外平均风速2.6 m/s;最大冻土深度:150cm四、负荷概算根据山西省气候条件,负荷数据计算:居民楼:冬季制热负荷为50W/H12,则总制热负荷为:50*140000二7000KW,采暖用地暖。1、xx县冬季可供热负荷计算Ql= (GX A tXl. 163) / (1+1/C0P2)=(192X38X1. 163) / (1+1/4. 8)=7022. 27KW其中:Q1夏季可供冷负荷,KWG水源水小时流量,m3/ht夏季污水取水温差,COP?设计工况下水源热泵机组的制冷系数可供民用住宅采暖面积m二Qr/q二(7022X 1000)5、 /45= 140440m2五、主要设备选型与估算3. 热泵机组选型:机组选型:拟采用麦克维尔台大型单螺杆水源热泵机组WPS390. 2A, 4台,为小区 居民楼,冬季提供采暖:7022KW;单台机组制热量:1508kW,机组输入功率:284. 1KW, 最大启动功率:312. 74KW,水源水流量:36. 6L/S,压缩机形式:半封闭单螺杆压缩机, 运输重量:7. 5t;运行重量:8to4. 系统运行模式运行使用模式:本系统4台水源热泵,可以根据居民楼和商铺用能情况来依次开启主机台数,商铺 开的少以及刚进夏季或冬季,气温不太热或冷的情况下,节约用电,节省运行费用,且 全自动控制,无须人员值守6、。水源侧水泵和主机做联动控制系统,室内达到设定温度, 主机停机,同时地埋侧水泵停止运转。主机启动,水源侧水泵提前2分钟运转。以更好的达到节能目的。5. 水井设计计算:水源侧根据施工场地实际情况设计,主机设备最大用水流量为:131.76/ho二、机房主要设备选型序号名称性能参数单位数量备注1水源热泵主机WPS390.2A)制热量1508KW台42水源侧循环水泵Q=192m7h H=30mN=11KW台8(六用俩备)3使用侧循环泵Q 二 45m7h H 二 28mN二7. 5KW台10(八用两备)4定压膨胀系统V 总=0. 35m3/S, V 调节二0. 1 m3套4山东友信5软化水设备处理水量27、 m3/h套4山东友信6补水水泵Q二 1 m3/h H 二 42mN=l. 5KW台67补水水箱2m3个18机房管道及保温、 阀门项4国标9配电及控制系统项4机房配电箱到 主机1011电子水处理仪 旋流除砂器50m3 /h50m3/h台 台33以上设备及参数只供参考,详细参数以施工图纸为准。六、系统工作原理及热泵主机介绍1、主机介绍:水源热泵机组是针对大中型建筑开发的可以实现 模块组合的水-水热泵机组。可利用地下水、江河湖泊 的水源以及地热尾水实现供热和供冷。 机组在产品设计时的技术思路是: 采用成熟的热泵技术,考虑中国的实际国情,重点放在高出水温度和宽使用温差的实现 上,选择并确定压缩机工作8、点和工作范围,本着节水节能的思想,设计大温差的分段水 换热器。氟系统的设计采用分系统完全独立的模块化思想,系统部件数量少而品质精良。控制系统充分考虑多系统的协调统一控制,并设置多种的安全保护,同时考虑水系统的水泵控 制和远程的操作。2、优化设计: 完全遵照国际标准,结合中国国情设计,结构紧凑,占地小,安装简便。 氟系统的设计采用独立的模块化思想,系统部件数量少而品 质精良。“大温差,小流量”的技术思路。与其他公司的水源热泵产 品相比,机组换热器设计温差大。其他厂家通常采用标准的 进出水温差,蒸发器和冷凝器均为5CO而我公司的SGHP 机组采用大的进出水温差,蒸发器为7C,冷凝器为10Co 可为9、用户最人限度节省宝贵的地下水资源,同时降低运行费 用。能效比高。冬季制热工况,能效系数COP值(供热量与输入 功率的比值)约为3. 75. 1之间;夏季制冷工况,能效系数COP值(制冷量与输入功 率的比值)约为4. 57. 1之间。计算机辅助最优设计,保证机组在任何工况下均处于最佳运行状态。干式蒸发器和壳管冷凝器是国内著名专业配套厂商上海环球共同开发研制,专门为水源中央空调机组特殊设计生产。其特点是:两人换热器换热效率高(换热效率比同 类产品高20-30%),能适应恶劣的水路环境,便于拆洗维护,制冷剂侧和水侧阻力损失气密性好,运行安全可小,结构紧凑,筒体采用优质钢板卷筒焊接而成,承压能力高, 10、靠、高效。制冷管路配件制冷配件选用世界著名制冷配件制造商ALCO的产品,性能稳 定,可靠性高。(1)平衡式热力膨胀阀使用范围广,安装方便快速;管道与感温包之间传热良好、热平衡冲注,功能稳定,结构 紧凑;、钎穆焊接接口: 一体式热力执行元件、最佳密封效果;激光焊接的不锈钢感温元件:保证最佳调节功能、动作迅速、 膜片寿命长、耐压强度高、耐腐蚀双平衡阀口设计,宽广的负荷为蒸发温度,冷凝温度范围提供准确可靠的控制,特别 适合夏季制冷、冬季制热的水源屮央空调(2)电磁阀ALCO阀体结构紧凑,体积小;直接导通,动作快捷,无须外力引导;工作压力范围广,制冷剂经过该阀时的压力损失小;性能可靠,使用寿命长。(311、)干燥过滤器一ALCO干燥过滤器选用高效过滤芯,对系统内的水分和酸性物 质具有极强的吸收能力,保证整个系统安全、可靠的运 行。视镜一准确的水分显示,采用玻璃整体焊接,不存在泄露问题指示剂对水和酸性物 质具有抗腐蚀性,因此使用寿命长,压力损失小。4、先进的机组控制技术与网络功能水源热泵机组电控部分主要部件均来自国际名牌供应商,性能稳定,可靠性高。例如: 接触器为法国施耐得,母线式刀熔开关为德国维纳尔,接线端子为德国凤凰电气。机组 的核心控制部分与意大利CAREL公司联合开发的水源热泵专用控制器,其屮硬件部分使 用CAREL公司成熟的PCO系列微电脑控制器,结合自己开发的水源热泵专用控制程序使 机12、组在智能化和网络化方面优于其它同类机组。本控制器主要具有以下特点:(1)简洁清晰的信息显示:大屏幕液晶显示屏显示机组工作状态自动故障报警机组启停吋有准确可靠的信号显示显示控制器输入、输出端口状态。控制器具有8路模拟量,12路开关量输入;13路开 关量,2路模拟量输出。(2)可根据要求配套升级,实现远程联网,进行自动化管理。可简便的接入小区智能监控系统(BMS)o通过控制器的网络功能可以组成集中控制和远 程控制系统,实时监视可设备的运行状态。这些设备可以是木地的也可以是异地的(通 过调制解调器和公共电话交换网)。通过相应的附件可以将这些数据转换为与大多数的 楼宇控制系统相兼容,从而可方便的接入楼13、宇控制系统。(3)操作简便、运行安全宁静:全电脑控制,并有备用手动操作系统全电脑控制状态下,根据工艺流程自动运行,防止误操作。手动运行状态下无任何操作 限制。(4)灵活方便的参数设置八十多个可变内置参数设定可随时调整机组工作状态三级口令操作确保机组不会因误操作而损坏。断电记忆保护可保持运行状态的连续性(5)机组安全保护功能:高效的消声防护措施,使机组运行宁静机组设置固定式防护装置并安装牢固,具备高低压保护、断水保护、防冻保护、电动过 载保护。本系统选用机组主要部件配置本系列水源热泵机组的主要部件配置情况如下表所示:序号名称品牌产地1螺杆式压缩机徳国比泽尔 美意中国2蒸发器上海环球中国3冷凝器上14、海环球中国4热力膨胀阀SP0RLAN美国5电磁阀ALC0/DANF0SS美国/丹麦6视液镜ALC0/DANF0SS美国/丹麦7干燥过滤器ALC0美国8过滤芯ALC0美国9高低压控制器鹭宫日本10高低压表DANF0SS丹麦11截止阀DANF0SS丹麦12安全阀CASTEL意大利13控制器清华同方屮国14接触器施耐得法国15负荷隔离开关ABB瑞典16母线式刀熔开关唯纳尔德国17端子凤凰电气德国七、投资概算1、方案设计采用两台设备,冬季一用一备,夏季两台同吋使用。、 序 号热泵机房部分名称规格数 量单 位单价 (元)合计(元)备注1型号:WPS390. 2AQR=1508KW4台950000380015、000麦克维尔(美 国)2机房附属设备 及材料8项70000560000包括安装及机 房电气合计4360000二、室内安装部分1名称规格数量2单价合计备注1楼内地暧铺设 管道140000m2354900000三、室外水源侧安装部分序数单養名称规格囂養 单价合计备注1水井到机房管 路系统安装1项四、室外供暖侧安装部分1名称规格数量S单价合计备注1机房至末端管 路安装140000m220028000000合计28000000五、总价总价卷仟渠佰贰拾陆万元整37260000注:以上报价,不含机房土建费用,不含施工用临吋用电费用。机房主电源送至机房, 房间动力电送至房间。以及勘测费用不包含在以上报价。16、(由于为勘测地下水资源故以 上报价为包含:竖井到机房费用。)八经济效益分析1、能源及设备的参数 能源当量热值类别单位当量热值 (KJ)折算热值KJKg标准煤电能Kwh3599. 5119250. 407石 油 制 品汽油Kg43116474221.619柴油45980506391.729煤油43111474221.619重油41855460401. 571渣油37670414361.414燃料油41310454551.551炼制 品天然气m335530322281. 100焦炉气17998211790. 723液化石油气50226552491.886工业煤:kg209002、锅炉效率及能源费用17、类别燃煤锅炉燃油锅炉电锅炉燃气锅炉效率65%85%95%80%能源费用1/kg柴油:5元/Kg0. 8元/KWh2. 6元/立方2、系统总能量为了便于综合比较,以定量192m3/h水计算,系统基础水温按12C,终止水温按50C, 每天需要耗费的总能量为:Ql= (GX AtXl. 163) / (1+1/C0P2)=(192X38X1. 163) / (1+1/4. 8)二7022.27KW其中:Q1夏季可供冷负荷,KWG污水小时流量,m3/h t夏季污水取水温差,COP2设计工况下水源热泵机组的制冷系数3、减排效益分析减排效益 一、冬季采暖燃煤锅炉耗电量及耗煤量折合标准煤计算1、热负荷:7018、22KWX860 大卡=6038920 大卡2、折合标准煤:6038920 大卡/h 7000 大卡/kg=862. 702kg/h3、层燃锅炉的运行热效率假设为65%,实际煤耗:862. 702kg/h4-65% =1327. 34kg/h4、冬季采暖期按150天计算。煤耗量为:1327. 34kg/hX12hX150 天二2389 吨标准煤 环境效益分析每年实现各种温室气体和污染气体量的减排量为:二氧化碳:节约的标准煤(吨)X2. 5=5972. 552 吨二氧化碳;二氧化硫:节约的标准煤(吨)X0. 0238=56. 8582 吨二氧化硫;氮氧化物:节约的标准煤(吨)X0. 0173=419、1. 33吨氮氧化物;颗粒物:节约的标准煤(吨)X0. 0433=103. 4437 吨颗粒物;排烟量:节约的标准煤(吨)X 1. 351=3227. 539万立方米排烟量。八、水源热泵泵系统特点1、属可再生能源利用技术水/地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于150m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成为之为地能(Earth Energy), 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%的太阳所散发的到地球上的能量,比人类 每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,20、真正是量大面广、无处不在。 这种储存于地表浅层并类似于一种无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能 源的一种形式。2、属经济有效的节能技术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,是很好的热泵冷、热源,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。另外,低能温度较恒定的 特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署(EPA)估计,设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30% 40%的供热制冷空调的运行费用。3、运行稳定可靠正是由于地层温度一年四季相对21、稳定,其温度的范围远远小于空气的波动,是很好 的冷热源;同时由于温度的恒定性,使得系统运行更加可靠、稳定,也保证了系统的高 效性和经济性。4、环境效益显著地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比, 相当于减少70%以上,如果结合其他节能措施节能减排量会更明显。虽然也采用制冷剂, 但比常规空调装置减少25%的充灌量;展自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整 装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。该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,可以极大地改善其它空调方式的C0222、的排放。5、舒适程度高由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳,降低了停、开机的频率和空气过热和过 冷的峰值。这种系统更容易适应供冷、供热负荷的分区。6、一机多用,应用范围广地源热泵系统可供暖、空调,还可供牛活热水,一机多用,一套系统可以替换原来 的锅炉加空调的2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。7、自动运行地源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单系统,部件较少,机组运行简单可 靠,维护费用低;自动控制程度高,可无人值守;此外,机组使用寿命长,均在20年 以上。十一、售后服务安装指导:我公司免费向用户提供安装技术指导,免费派出工程师调试。保修服23、务:提供保修期为竣工验收合格后12个月,即一个制冷季、一个供暖季。保修 期内任何机组本身故障及工程故障均由我公司负责维修和更换,费用由我公司承担。保外服务:公司的维修中心将对用户提供有偿的终身维护,所需更换部件以最优惠价格 提供,用户也可以就近于各地设立的维修中心联系,公司维修中心将建立用户的维修保 :养档案定期向用户提供咨询服务。响应吋间:若发生故障,接到用户保修电话,24小吋内赶到现场。例行维护:我公司提供一年两次例行巡视,以协助甲方口常维护工作。培训服务:提供现场培训(免费)、使用级培训、维护级培训、包括:机组使用操作、 日常维护保养、简单故障的判断及排除、机组原理等等。十二、成功案例附24、件1部分业绩太原市工商银行金融大厦一一(水环热泵)该工程位于太原市府酋街,为建筑面积13000平米办公楼空调系统,采用水环热泵空调系 统,散热设备用冷却塔,辅助热源为燃煤锅炉(通过板式换热器换热),采用320余套MSR009-052 分离式水源热泵机组,2005年11月安装。此项目是山西省最早投入使用的水环热泵空调系统。 晋城市交警支队办公楼一一(水环热泵)该工程位于晋城市,为建筑面积6500平米办公楼空调系统,采用水环热泵空调系统,散 热设备用冷却塔,辅助热源为集中供热(通过板式换热器换热),采用170余套MSR009-027分 离式水源热泵机组,2006年9月安装。西山煤电集团西华苑小区热25、泵制热水工程一一(自来水水源热泵)该工程位于太原市西山煤电集团西华苑小区,为热泵制热水工程,井水源热泵系统形式, 通过热泵系统提取小区居民用自来水热量,用来加热从1800米深井中抽出来的30度热水,最 终将热水加热到50度,每天为小区提供200吨50度生活热水,采用两台水源热泵机组,2007 年6月安装。晋中市人民检察院办公楼一一(土壤源热泵)该工程位于晋中市榆次区龙虎路,为建筑面积16000平米办公楼空调系统,采用地埋管形 式地源热泵系统,共打了 213个80米深孔,采用两台地源热泵机组,2007年9月安装。此项 目被列为晋中市节能示范项目。太原市杨家堡污水净化厂办公楼一一(污水源热泵)该工26、程位于太原市学府西街,为建筑面积20000平米办公楼商业楼空调系统,利用污水净 化厂的污水做为冷热源,经过热泵机组提升热量后产生冷热水提供全厂办工室、值班室、门面 房等场所的夏季制冷和冬季采暖,完全取代原来旧锅炉房系统,采用三台地源热泵机组,2007 年10月安装。民航华北局山西办公楼一一(水环+土壤源热泵)该工程位于太原市武宿机场,为建筑面积12000平米办公楼空调系统,采用地埋管形式地 源热泵系统,共打了 208个100米深孔,采用340余台小型水源热泵机组,2007年12月安装。是山西目前最早的水坏结合地埋管的土壤源热泵项目。榆次圣邦液压机械厂一一(水环+土壤源热泵)该工程位于晋中市榆次27、区迎宾西街,为建筑面积6600平米的厂房及宿舍,采用地埋管形式地源 热泵系统,共打了 170个80米深孔,采用50余台MSR036整体水风式和2台MWH020模块水 水式水源热泵机组,2008年安装。1年运行经验表明,釆暖运行费用比同地区集中供热低80%。 2008年安装。侯马青青家园小区一一(水环+土壤源)该工程位于侯马市北环路,为建筑面积75000平米的住宅,釆用地埋管形式地源热泵系统,共 打了 1000个80米深孔,采用550余台MSR019-043整体水风式水源热泵机组。2010年安装。 包头大成科技车间一一(土壤源热泵)该工程位于包头市经济技术开发区,为建筑面积2800平米的车间,采28、用地埋管形式地源热泵系 统,共打了 68个80米深孔,采用4台模块水水式水源热泵机组和82台2风机盘管。2009年 安装。太谷梅苑山庄别墅一一(湖水源热泵)该工程位于太谷县范村镇梅园山庄,为550平米的风景区临湖别墅,采用湖水沉管式地源热泵 系统,每个别墅釆用两台水水式水源热泵机组及配套风机盘管,湖水深4米,冬季水温2.5C, 生动现了 “温度低不等于热量少”的浅层低温地热应用的优越性。2009年11月安装。太谷梅园生态园大酒店一一(土壤源热泵)该工程位于太谷县范村镇梅园山庄,为建筑面积51000平米四星级宾馆,采用地埋管形式地源 热泵系统,共打了 600个100米深孔,全部为岩石上钻孔,双U29、埋管;系统根据使用功能不同 分两部分:客房部分采用风机盘管+螺杆机组+地埋管系统;会议、餐饮区采用整体水风式水源 热泵机组+地埋管+水泵变频系统;总制冷装机容量3600KW。采用螺杆机组2台、整体水风机及风机盘管780台;这种设计充分考虑了不同空间的舒适度与主机节能、水泵节能、使用节能 的综合系统节能最佳匹配。2010年9月开始施工。太原市胜利东街回迁安置房(土壤源热泵)该工程位于太原市胜利东街小枣沟村,为建筑面积150000平米住宅楼空调系统,采用地埋管形 式地源热泵系统,满足整个小区集中供热和制冷需求;共打了 1100个120米深孔,采用高效螺杆式地源热泵机组。2010年10月开始施工。此30、项H被列为2010年山西省节能示范项目,获得 政府补贴。偏关县城市污水处理厂一一(污水源热泵)该工程位于忻州市学偏关县城,为建筑血积4000平米办公楼厂房空调系统,利用污水净化厂的 污水做为冷热源,经过热泵机组提升热量后产生冷热水提供全厂办工室、值班室、实验室等场 所的夏季制冷和冬季采暖,采用两台地源热泵机组,2010年11月安装。大同东郊污水处理厂一一(污水源热泵)该工程位于大同市御河西路,为建筑面积7000平米办公楼厂房空调系统,利用污水净化厂 的污水做为冷热源,经过热泵机组提升热量后产生冷热水提供全厂办工室、值班室、实验室等 场所的夏季制冷和冬季采暖,采用两台地源热泵机组,2011年8月安装。