1、爱涛“尚逸华府”项目一期地源热泵系统室外地埋管换热器目 录一、 工程概况4二、 空调现状分析91、 发展地源热泵系统是低碳经济发展的需要92、 发展地源热泵系统是我国建筑节能发展的需要93、 发展地源热泵在中国有其广泛的地域要求104、 发展地源热泵市场与国家政策105、 发展地源热泵系统是中国HVAC行业的技术发展方向116、 本项目采用地源热泵的可行性与意义13三、 设计构思141、 住宅1地块141.1. 空调冷热源设计141.2. 地埋管设计161.3. 空调水系统171.4. 系统节能设计172、 住宅1地块192.1. 空调冷热源设计192.2. 地埋管设计202.3. 空调水系统2、212.4. 系统节能设计21四、 设计依据23五、 总体控制方案25六、 系统设计271、 地埋管系统设计271.1、 项目地质情况与埋管换热器设计指标271.2、 确定地下换热器的埋管形式与连接321.3、 地下换热量、垂直换热器深度、管长和埋管数量331.4、 钻孔孔径和间距351.5、 竖埋管直径与流量381.6、 土壤换热器设计区域划分391.7、 土壤换热器阻力计算和水力平衡调节设计401.8、 井内回填料12、 集中冷热源机房系统设计12.1、 一次泵变流量设计12.2、 闭式冷却塔设计22.3、 空调水系统的定压形式32.4、 分、集水器尺寸确定和旁通管压差阀的选择42.5、 3、水系统的附件52.6、 运行模式设计62.7、 主要设备选型和技术性能介绍83、 地埋管与机房、机房与各单体间的连接管道系统设计523.1、 空调管路系统的选择比较523.2、 空调管路系统的设计543.3、 空调侧管网布置方式563.4、 地源侧干管连接563.5、 管网（管材）介绍564、 自动控制系统设计594.1、 设计规划594.2、 自动化系统解决方案654.3、 自动化控制系统设计684.4、 机房自控系统功能885、 设备运行策略975.1、 夏季（制冷）运行策略975.2、 冬季（制热）运行策略98七、 关键技术要点991、 土壤换热器使用安全性分析991.1、 设计合理性94、91.2、 施工保证1001.3、 材料保证1011.4、 运行保证1012、 土壤热平衡分析1012.1、 土壤热平衡问题的根源与由来1012.2、 土壤热失衡所导致的结果1022.3、 土壤热平衡问题的影响因素1042.4、 解决土壤热平衡问题的常用措施1042.5、 本项目土壤热平衡分析1063、 系统长期运行性能模拟分析1073.1、 系统长期运行性能参数1073.2、 分析思路1083.3、 全年地下温度场预测模拟1083.4、 系统长期运行性能的水温工况模拟预测1154、 热平衡措施与提高系统长期运行性能的措施1194.1、 土壤热平衡解决措施思路1194.2、 辅助冷却塔12045、.3、 设置监测系统1224.4、 土壤换热器优化分组1234.5、 运行策略1234.6、 总结与建议1245、 环境影响评价1245.1、 环境影响评价1245.2、 减排量计算125八、 主要设备和材料厂家说明1261、 地源热泵机组（品牌：XX）1262、 循环水泵（品牌：XX）1483、 闭式冷却塔（品牌：XX）1514、 换热管（品牌：XX）1545、 电动类阀门（品牌：XX）156一、 工程概况、采暖空调设计范围1. 工程项目介绍1.1. 项目名称：安阳市水天苑小区地源热泵空调系统设计1.2. 项目地点：安阳市文昌大道与东风路交叉口西北，东至东风路，南临安阳供电公司生产科研基地，6、西临安阳石油公司油库，东西向的同兴街和岳飞街将居住区划分成南，中，北三块。1.3. 项目规模及主要指标：本项目由3个住宅区组成。 1区 西块1#至5#共计5栋、东块6#至11#共计6栋高层住宅楼 2区12#至17#共计6栋高层住宅楼和1座幼儿园 3区18#至22#楼共计5栋高层住宅楼。注：本期3区暂不实施。楼高76.6至94.3米，钢筋混凝土剪力墙结构，基础埋深6.3米，桩基形式拟采用钻孔灌注桩+后注浆。1区、2区规划总用地面积105284，总建筑面积381240.67，其中地下车库面积58594.17。1.4. 开发商：XX有限公司1.5. 目前主要参与单位： 规划设计单位：XX事务所 施工7、图设计单位：XX研究院 小区管网道路设计单位：XX设计院 景观设计单位：XX设计院1.6. 项目总体目标：打造本地区地标性建筑，建成舒适、秀美、宜居的大型综合社区。质量目标为结构中州杯，安全目标为省级安全文明工地。各区具体指标见下表：单位住区1西住区1东住区2总计总面积84854.5176220.97120615.2381240.67住宅67937.92139400.4192161.33299499.66公建4574.018995.359577.4823146.84地上建筑面积72511.93148395.76101738.81322646.5地下12342.5727825.2118426.38、958594.17占地面积4163.268281.165330.4317774.85亩6.2512.438.026.68容积率%3.884.263.453.945户数户3367324801548(附项目建设总平面示意图及单体效果)2. 本次土壤源热泵空调系统设计范围：设计范围包括图示示范区范围的部分建筑，包括：1、住区一西地块、住区一东地块：5栋高层住宅，地上商业及配套用房。2、住区二地块：防火安全距离线以外12#-16#五栋高层住宅，地上商业及地上商业及配套用房。防火安全距离线以内的17#楼与幼儿园预留系统接口。地源热泵空调系统设计范围包括：地埋管换热器系统、机房设备及管网、外网。需优化设计9、包括：楼宇内末端（该部分由郑大设计院设计）。估算冷热负荷、热水负荷（由郑大设计院提供）区块地上建筑面积（m2）估算冷负荷（kw）估算热负荷（kw）估算热水热负荷（kw）住宅1西地块72511.933988.162900.48450住宅1东地块148395.768161.775935.83950住宅2西地块101738.815595.634069.556503. 空调现状分析1、 发展地源热泵系统是低碳经济发展的需要哥本哈根会议后，低碳、节能、减排的理念开始得到大众认可，影响远远超出专业范畴，对政治、经济、社会、人们的生活产生前所未有的冲击；采用新能源、可再生能源、节能技术是推动低碳经济的最重要10、的动力；可再生能源、新能源必定是新一轮经济增长的突破口和实现国家能源结构转型的根本途径。地源热泵是一种以浅层地能作为低温热源的热泵空调技术，它利用土壤温度相对稳定的特点，依靠少量的电力驱动压缩机，通过深埋土壤的闭环管线系统进行热交换，夏天向地下释放热量，冬天从地下吸收热量，从而实现制冷或供热的要求，具有传统空调系统无法比拟的节能、高效、环保等优点，是一项适应节约型社会，循环经济的先进技术。在目前国家大力推广创建节约、节能型社会的大背景下，地源热泵作为空调领域的新技术，是完全符合可持续发展战略需要的绿色空调技术，具有广泛的发展前景。发展地源热泵系统是低碳经济发展的需要。减少碳排放，除了实现提高能11、源效率，还要实现能源梯级利用、循环利用。2、 发展地源热泵系统是我国建筑节能发展的需要在所有能耗中，我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年，占我国2004年煤产量的11.4%；建筑用电和其它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿度/年，占全国社会终端电耗的27%29%。对建筑能耗的范围主要有两种定义：一种认为建筑能耗由建筑物内使用能耗、建材生产能耗和建筑物建造能耗三部分组成；另一种认为建筑能耗只包括建筑物内使用能耗。按照国际通行的分类，采用后一种定义，建筑能耗是指建筑物(包括商业、民用及其他非12、物质生产部门)建成以后，在使用过程中每年消耗商品能源的总和，包括采暖、通风、空调、热水、照明、电气、厨房炊事等方面的用能。我国正在以空前的规模，建造高能耗建筑，在中国和世界历史上都是前所未有的。在2003年城乡建筑竣工面积20.3亿m2中，城镇新建住宅面积5.5亿m2，农村新建房屋面积7.5亿m2。这些建筑在几十年至近百年的使用期间，在采暖、通风、空调、热水供应、照明、电气、厨房炊事等方面要不断消耗大量能源。随着人民生活水平的提高，建筑能耗将呈现持续迅速增长的趋势，加剧我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾，最终导致全社会的能源短缺。降低建筑能耗，实施建筑节能，对于促进能源资源节约和合理利用，缓13、解我国的能源供应与经济社会发展的矛盾，有着举足轻重的作用，也是保障国家资源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观的一项重要举措。因此，如何降低建筑能源消耗，提高能源利用效率，实施建筑节能，是我国可持续发展亟待研究解决的重大课题。目前，发展建筑节能已经在全国上下达成共识，尤其是现在提出了万元GDP产值能耗要在十五的基础上降低20%，各地政府都把建筑节能作为一个实现重大战略目标的一个主要的措施。图 建筑能耗增长趋势图地源热泵系统和常规的供热空调系统相比，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染既可供暖又可制冷的新型空调系统。3、 发展地源热泵在中国有其广泛的地域要求中国国土面积巨大14、，从北到南可划分为五个主要气候区，其中对冷热量都有需求的地区占绝大部分，适宜发展地源热泵供暖空调系统。4、 发展地源热泵市场与国家政策目前地源市场发展很快，近几年来，能源短缺，国家鼓励节能减排技术和清洁能源的发展，地源热泵的发展也就得到政府的大力支持，并在政策上给予了一定的优惠条件。政府，市场对地源热泵技术、产品需求比较旺盛。需求的增加自然带动市场发展，因此地源热泵较前几年的发展速度非常迅猛。目前地源热泵技术已经成为供暖制冷领域利用可再生能源实现节能、环保、供热费用低廉的主要技术手段。随着我国十一五节能规划和可再生能源法的颁布实施，可再生能源的建筑利用日益引起人们的重视。2007年1月，按照可15、再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法的规定，财政部、建设部2006年第一批可再生能源建筑应用示范项目通过公示并获得国家预算批准，首批给予25个示范项目的10368万元财政补贴，25家分别来自北京、内蒙、辽宁、山东和深圳的示范项目将获得该项资金的支持。这些项目的共同特点是采用地下水源热泵、土壤源热泵、污水源热泵、太阳能采暖制冷等可再生能源建筑应用技术。以国家财政补贴的方式扶持可再生能源在建筑领域的应用，是新中国历史上的第一次。这是一个显著的政策信号：中国的建筑节能将走节流与开源并重之路，政府将通过投入激励和带动社会资金，拉动可再生能源在建筑领域中的应用，推动国家节能、环保战略目标的落实。200616、年1月1日施行中华人民共和国可再生能源法2006年8月6日发布国务院关于加强节能工作的决定（国发200628号）2006年8月25日 发布建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见（建科2006213号） 2006年底启动财政部建设部可再生能源建筑应用示范项目： 2009年4月发布财政部住房城乡建设部关于印发可再生能源建筑应用城市示范实施方案的通知财建2009305号财政部住房城乡建设部关于印发加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案的通知财建2009306号 ， 实现可再生能源建筑应用由单一项目到城市及示范跨越式发展5、 发展地源热泵系统是中国HVAC行业的技术发展方向在中国17、某些地区，既没有燃煤也没有天然气可以供热，发展地源热泵供暖空调系统是经济发展的需要，也是市场发展的必然趋势。（1）理论研究：埋管理论模型整合与工程指导应用；目前地埋管的理论模型较为成熟，但国内把这些理论整合成软件形式来指导土壤源热泵系统设计的工作做的还不够，目前欠缺的公认的设计软件，软件要融入建筑全年动态负荷，考虑土壤热平衡对实际长期运行性能影响，另外软件要扩容到复合式系统；（2）埋管换热器形式多样发展，灌注桩、连续墙埋管等形式已在国内很多项目中成功应用，进一步拓宽了土壤源热泵系统的应用范围。（3）系统形式向复合式系统发展一是解决热平衡问题，二是相对降低了初投资，经济性优势有所提高 ；另外，未18、来主机设备性能提高，以及分户计量与运营管理的需要，土壤源热泵系统呈现集中与分散两种形式并存发展。（4）应用场合范围扩大：在发展初期，因为土壤源热泵的技术性复杂、初投资较高、公众认知度较低，土壤源热泵系统一般应用在别墅、小型办公楼中，随着技术的发展成熟和市场的推广，土壤源热泵开始应用在小型的住宅区、中型办公楼，目前土壤源热泵应用越来越广，开始应用在会所、大型住宅区、高层建筑、博物馆等建筑负荷密度较大的建筑中；（5）技术标准2005年颁布地源热泵系统工程技术规范 GB50366，2009年进行了局部修订。2009年发布可再生能源建筑应用示范项目测评导则（试行），由国家级能效测评机构进行测评。可再生19、能源建筑工程评价标准已列入2009年国家建筑工程标准编制计划，2009年11月17日已正式启动。可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统技术导则（试行）2009年发布可再生能源建筑应用示范项目测评导则（试行），由国家级能效测评机构进行测评。 可再生能源建筑工程评价标准已列入2009年国家建筑工程标准编制计划，2009年11月17日已正式启动。2009年11月发布可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统技术导则（试行）加强可再生能源建筑应用示范项目验收管理财政部、建设部关于加强可再生能源建筑应用示范管理的通知(财建200738号)、关于加快开展可再生能源建筑应用示范项目验收评估工作的通知（财办建2020、09116号） 关于加快可再生能源建筑应用示范项目验收评估和能效测评标识工作的通知 建科节函200999号 加强可再生能源建筑应用示范项目验收管理1） 可再生能源应用系统性能检测2） 可再生能源应用建筑能效测评标识 3） 已建立示范项目的数据监测系统6、 本项目采用地源热泵的可行性与意义本项目位于中部地区，气候与地质条件适宜，建筑负荷密度一般，适宜采用土壤源热泵系统。土壤源热泵技术上的适用性主要取决于工程所在地的土壤温度、建筑物负荷情况、地质情况以及是否具备充足的土壤换热器施工场所，本项目所在的土壤温度为18.41以及其地质的导热系数较高确保了实施地源热泵系统具有良好的效果；钻孔成本在合理范围21、内，系统经济性好；建筑本身负荷不大并且占地面积充足保证了土壤换热器施工布置的可行，因此在本项目中采用地源热泵系统是完全可行的。本项目采用目前国际先进、节能高效、绿色环保的空调系统土壤源热泵系统作为建筑空调的冷热源，通过合理利用浅层地能，把本项目打造为节能示范项目，实现节能减排。二、 采暖、空调的设计参数及设计标准1、安阳地区室外设计参数夏季空调室外计算干球温度 35.0 夏季空调室外计算湿球温度 28.2冬季空调室外计算干球温度 -12.5 冬季空调室外计算相对湿度 75%2、设计规范标准招标文件提供的建筑平面图和暖通图纸招标文件技术要求采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003通风22、与空调工程施工质量验收规范GB50243-2002地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005人民防空地下室设计规范GB50038-2005公共建筑节能设计标准 GB50189-2005建筑设计防火规范GB50016-2006汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067-97高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）（2005版）埋地聚乙烯（PE）给水管道工程技术规程（CJJ101-2004）给水用聚乙烯（PE）管材（GB/T13663）实用供热空调设计手册空气调节设计手册城市区域环境噪声标准GB3096-93低压电器电控箱GB4720-84专有电子器件电控箱技术条件GB379723、-89建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-2002建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002建筑工程施工质量验收统一标准（GB503002001）电气装置安装工程施工及验收规范（GB50254至GB502591996）电气安装工程整理检验、评定标准（GBI3031988）建筑安装分项施工技术操作规范（DB219001996）建筑工程施工现场供用电安全规范（GB501981994）建筑安装分项工程施工工艺规程（DBJ0126-1996）建筑安装工程资料管理规程（DBJ01512000）安全防范工程程序与要求（GA/T751994）建筑给水排水及采暖工程质量验收规范GB24、50242-2002建筑地面工程施工质量验收规范GB50209-2002建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001机械设备安装工程施工及验收规范GB50231-98压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB50275-98火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166-92自动喷水灭火系统施工及验收规范GB50261-2005建设工程项目管理规范GB/T50326-2001建设工程文件归档整理规范GB/T50328-2001施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005碳钢、低合金钢无缝对焊管件HGJ514-87智能建筑工程质量验收规范GB50339-2003安全防范工程技术规范GB503425、8-2004上述规范、图集有更新的版本或有缺少的部分，以现行最新的版本为准。三、 冷热负荷的估算数据本项目属于为生活住宅区的集中供冷、热源空调系统，安全合理同时规模适当的装机容量是保证系统稳定高效运行的首要因素，不仅可以避免常规设计中考虑保险系数而增加无谓的投资，又为运行节能提出了基础平台。因此分析清楚项目的负荷特点是科学合理开展设计的基础，必须全面、正确地分析全年负荷数据，确定最合适的装机容量，既保证不利工况下系统能够提供系统所需的冷、热量，又要保证以最少的装机容量来控制投资，提高设备的综合利用率与系统能效。根据招标文件提供：三个地块的负荷如下:（由郑大设计院提供）；区块地上建筑面积（m2）26、估算冷负荷（kw）估算热负荷（kw）估算热水热负荷（kw）住宅1西地块72511.933988.162900.48450住宅1东地块148395.768161.775935.83950住宅2西地块101738.815595.634069.55650四、 系统形式、控制方式本项目的设计响应了国家十一五期间节能减排目标，通过地源热泵能源规划降低电网供应压力，减少能源消耗和污染物排放；地源热泵系统规划设计兼顾节能、环保和经济性，力求做到在确保有效节能和减少污染物排放的同时获得较好的经济运行特性。系统设计方案选择的目的是通过技术、投资、运行、安全、环境、可持续性等方面为基础进行详细的综合分析与论证，得27、出本项目最优整体解决方案，为业主作出选择提供有力的技术保障。1、 系统形式根据业主提供的总平面图显示，住宅1西地块、住宅1东地块、住宅2西地块三个地块分别设置换热站，通过与业主沟通，住宅1西地块与住宅东地块设置成一个系统，住宅2西地块单独设置一个系统，机房分别设在住宅1西地块和住宅2西地块的地下热交换站内。住宅1和住宅2西地块分别采用复合式系统，即集中式地源热泵空调系统+辅助冷却塔+生活热水系统，1.1. 集中式地源热泵空调系统集中式地源热泵空调系统每个机房内设有5台主机。住宅1地块选用两台带全热回收系统的螺杆式地源热泵机组（采用环保冷媒），两台离心式地源热泵机组，一台离心式单冷冷水机组，住宅28、2地块两台带全热回收系统的螺杆式地源热泵机组（采用环保冷媒），两台螺杆式地源热泵机组，一台螺杆式单冷冷水机组，系统运行时，5台机组根据负荷的变化情况，自由组合调节，小区的生活热水由两台带全热回收的机组提供，两台运行时可以互为备用，保证生活热水正常供应，冬季供热时，两台热泵机组可以互为备用，保证系统正常运行，单冷冷水机组主要用于夏季高峰负荷时，保证夏季能达到空调的设计温度。1.2. 辅助冷却塔系统辅助冷却塔主要用于夏季高峰负荷以及调节土壤热平衡，本项目土壤换热器按照冬季热负荷加热水负荷来设计，而冬夏季负荷不平衡，夏季总负荷比冬季热负荷多4839.7KW，长时间运行，会导致土壤温度升高，换热效率下29、降。1.3. 热水系统热源、供应范围及系统供应方式系统本项目的生活热水系统采用集中式供应，由全热回收地源热泵机组生产提供（高温生活热水温度为50/55度），送到热水保温水箱，24小时提供生活热水，通过室外管网，由保温水箱送至各个用户住宅的入口。1.4. 空调水系统1）空调水系统为一次泵二管制变水量系统。通过设置在冷冻机房内的集分水器将冷热源输送至各使用建筑。各用户端回水于集水器后进入主机，汇合的各路回水管均设平衡调节阀，备系统平衡初调节和各管路流量测量用。2）风机盘管空调器配设电动二通阀,实现房间恒温控制。循环泵变频控制，分集水器间设电动压差旁通阀，实现系统变水量运行。3）空调水系统部分为同程30、系统布置，部分为异程布置，异程部分采用平衡阀等措施保证水系统的水力平衡。4）空调系统循环水采用电子水处理仪进行水质处理。5）空调水系统采用设置于地源热泵机房内和科研综合楼屋顶的的高位开式膨胀水箱实现系统的自动补水、排气定压等。1.5. 系统节能设计1）地源热泵机组的夏季名义工况制冷能效比EER达到5.705，冬季名义工况制热性能系数COP达到4.248，高于规范要求；2）空调循环泵的ER=0.018，地源循环泵的ER=0.017,冷却水泵的ER0.018，均满足规范要求；3）空调循环水总管设热量表计量。4）定压补水设水量计量表。5）一次泵变流量系统本项目中设计采用了一次泵变流量系统，为此系统选31、择了可变流量运行的热泵机组，当机组运行时，蒸发器的供回水温差保持基本恒定，蒸发侧流量随着负荷侧流量的变化而变化，从而达到按需分配，并使得降低水泵在部分负荷时的供水量成为可能，最终降低系统运行能耗。系统设计中的空调循环水泵配置了变频节能装置，与热泵机组、室内末端结合，适应负荷变化下的流量变化，最大限度体现节能优势。6）环保设计本工程空调系统选用低噪声设备。水泵、热泵进出口装橡胶软接头。热泵机组安装时下垫弹簧减振器，水泵基础下垫橡胶板减振垫。屋面上的开式冷却塔安装时采用柔性安装方法，减少因振动产生的噪声。2、 控制方式传统的工艺系统的设备控制通常采用独立操作的方式，需要依靠人工判断来调节各设备的运32、行状态，这不仅增加了工作人员的工作强度，运行品质很难确保最适宜的室内环境品质，而且无法保证设备处于最佳的工况。根据小区住宅的使用特性，我们有针对性的进行机房控制系统的设计，机房的自控系统采用PLC控制系统，实现运行状态和运行工况的适时跟踪监控，以及系统内各设备的最优化联动运行的系统集成控制，机房控制系统采用分布式计算机监控与管理的集散型系统，由中央监控电脑、打印显示设备、若干现场控制分站及相应的传感器、执行器等构成，采用第三方通讯接口，通过网络网关与机组进行通信，实现数据的双向传输，达到监控机组的运行状态及运行参数。所有各子系统内的控制通过网络服务器实现真正意义的无缝连接。同时，为便于智能化系33、统进行系统集成，机房控制子系统应免费提供标准接口，并开放协。本系统主要由上位机（SCADA PC）、PLC、网络通讯、各类传感器（如温度、压力、流量等）和执行器（如变频调速、电动调节阀等）组成。监控系统，见下图：1）、上位机 选择工业级PC（工控机）组成的图形工作站；工控组态选用进口软件（WinCC）；本地上位机与PLC的通讯ETHER NET进行；本地PC具有数据远传功能。2）、可编程控制器PLC 选用SIEMENS的S7 300系列产品。3）、各类自控辅助元器件应选用国外知名品牌（Siemens、Schneider、honeywell、 ABB等）的产品。本项目设计采用的自动化控制体系为：34、SIEMENS SIMATIC体系的STEP7和WinCC平台下的软件编程环境、德国原产可编程控制器（PLC）硬件、以及SIMATIC NET网络系统1、典型的SIMATIC NET网络系统应用见下图所示：特性模块化中小控制系统 不同档次的CPU可选择不同类型的扩展模块可以扩展多达32个模块；模块内集成背板总线网络连接 - 多点接口 (MPI), - PROFIBUS 或- 工业以太网通过编程器PC访问所有的模块无插槽限制借助于“HWConfig“ 工具可以进行组态和设置参数五、 系统设计本项目采用地埋管+辅助冷却塔复合式系统，地埋管作为冬季取热夏季排热的主要冷热源，冷却塔作为夏季辅助冷却措施35、和调节土壤热平衡；本项目全年的累计冷负荷也将远远大于累计热负荷，因此地埋管的设计以满足供暖负荷为主，夏季则以辅助冷却装置满足排热要求。辅助冷却装置作为补偿的混合式地源热泵系统在国外已得到广泛的应用.系统可以实现两个目标：一是可以避免因夏、冬季节土壤负荷不平衡(夏季向土壤中的排热大于冬季的吸热)而导致的埋管区域长期运行后土壤温度逐年升高、热泵进口温度上升而导致热泵性能日益恶化,从而提高机组运行效率,达到节能的目的。二是可以减少打孔数量，减少占地面积，减少初投资,由于减小了地埋管的设计长度,从而大大节省整个系统的初投资(地埋管与钻孔费用)；增加一套冷却散热装置，夏季空调制冷时将热量大部分通过地下环36、路散到土壤中去，另一部分热量通过冷却塔散热。冬季制热时，冷却塔关闭只需通过地下环路就可以吸收足够的热量满足制热要求。1、 集中冷热源机房系统设计1.1. 住宅1地块机房设备设计选型1.1.1.地源热泵机组选择经技术及经济综合分析，住宅1总冷负荷为12149.93KW，总热负荷为8836.31KW，总热水热负荷为1400KW，因此，根据系统负荷的特点，决定采用5台地源热泵机组（采用环保冷媒），两台为带全热回收的螺杆式地源热泵机组（型号为WPS220.2C地埋管工况），两台为离心式地源热泵机组（型号为TSC126MBFN2F/E4212/C3612），一台为离心式冷水机组（型号为WSC126LBH37、NOF/E4212/C3612），机组总装机制冷量为13196.4KW，总装机制热量10660.8KW，总装机制生活热水量为1398KW，夏季为空调系统提供7/12冷水，冬季为空调提供45/50热水。全热回收机组提供生活热水温度为50/55，五台机组既能对应不同比例的负荷情况，达到高效节能的目的，同时两台螺杆式机组（带全热回收）之间，两台离心式（带热泵）机组设备又能互为备用，保证系统全年的制冷、采暖及生活热水不间断供应，提高系统的安全、可靠性。为了更好地保证系统的安全性与综合能效比，空调机组采用美国四大品牌之一“XX”螺杆式地源热泵机组，在国内大型地源热泵项目中应用广泛，其技术在在国内一些著名38、的建筑中得到了良好的体现。具体参数如下：型号螺杆式地源热泵机组WPS220.2C带全热回收(地埋管工况）离心式地源热泵机组TSC126MBFN2F/E4212/C3612离心式冷水机组WSC126LBHNOF/E4212/C3612制冷性能制冷量KW789.24265.6输入功率KW115.6913.4冷冻水进出水温度12/713/5冷却水进出水温度25/3035/30环境温度3535冷冻水水流量L/S37.8170.1冷冻水水阻力KPa30.384.8水源水流量L/S43.3218.4水源水阻力KPa34.388.7制热性能制热量KW759.94570.8输入功率KW162.2821.8热水39、进出水温度45/5037/45蒸发水进出水温度10/510/5环境温度7热水水流量L/S36.4218.34热水水阻力KPa23.388.7水源水流量L/S28.6170.1水源水阻力KPa18.784.8高温制热性能制热量KW699.0输入功率KW207.7热水流量L/S33.4热水阻力KPa19.3水源水流量L/S23.5水源水阻力KPa13.2压缩机数量2制冷剂R134a运行重量kg587112864长mm3438宽mm1741高mm2278两台离心式地源热泵机组（采环保冷媒R134a）型号：TSC126MBFN2F/E4212/C3612单台制冷量为4265.6KW/台,输入功率91340、.4KW（名义工况：冷冻水进出口温度：13/5,冷凝器进出口温度：35/30）；单台制热量为4570.8KW/台,输入功率821.8KW（名义工况：热水进出口温度：37/45,蒸发器进出口温度：10/5）；一台离心式冷水机组（采环保冷媒R134a）型号：WSC126LBHNOF/E4212/C3612单台制冷量为3150.0KW/台,输入功率559.1KW（名义工况：冷冻水进出水温度:13/5,冷却水进出水温度:37/32）；合计总制冷量为13196.4KW（1025.33），总制热量为10660.8KW，总制热水量为1398KW。1.1.2.一次泵变流量设计本项目中设计一次泵变流量系统，当机41、组运行时，蒸发器的供回水温差保持基本恒定，蒸发侧流量随着负荷侧流量的变化而变化，从而达到按需分配，并使得降低水泵在部分负荷时的供水量，最终降低系统运行能耗，体现系统整体节能。系统设计的空调循环水泵配置了变频节能装置，与热泵机组、室内末端结合，适应负荷变化下的流量变化。根据机组的水流量选择水泵的型号参数如下：空调侧循环水泵空调侧水泵共有八台分三组，第一组二用一备，NBG 150-125-315/311，单台流量200m3/h，扬程32mH2O,功率30KW，三用一备,采用变频控制；地源侧循环泵三台：NBG 150-125-315/310.3，单台流量230m3/h，扬程30mH2O,功率30KW42、,两用一备,采用变频控制；冷却侧循环泵二台：NBG 150-125-315/320.5，单台流量250m3/h，扬程32mH2O,功率30KW，一用一备。在管路系统固定不变的情况下，变频水泵的效率特性和水系统的阻力特性相接近，理论上水泵的能耗与流量成3次方关系，系统的阻力随着部分负荷时流量的下降而下降（L1/L2）2=（P1/P2）。如果蒸发侧的流量允许随着负荷的变化而变化，那么蒸发侧的水泵就无需全年保持满载流量，在部分负荷运行时段，水泵如热泵机组一样，部分负荷时流量减小（能耗随着降低）。首先，室内末端采用电动二通阀根据室内温度控制电动二通阀的开/关。当房间的负荷增加时，室内温度高于温度控制器43、面板设定的温度，两通阀开启，供回水之间压差减小；夏季当室内温度低于温度控制器面板设定的温度，两通阀关闭，供回水之间压差增大。利用压差旁通装置控制水泵的流量，保证室内空调末端所需的水量，同时维持末端的压差设定值，压差信号直接控制系统中的空调侧循环泵，改变泵组频率，减小水泵供水流量，以此来节省泵组输入功率。1.1.3.闭式冷却塔设计根据建筑的负荷特性，夏天负荷大，冬天负荷小，为了保证土壤热平衡，系统匹配了一台辅助冷却塔，在夏季冷负荷高峰时段调峰，同时可以在土壤温度在一定时间内上升到一定程度时开启，抑制土壤温度继续上升，为防止冷却塔的循环水与地埋管的循环水掺混，辅助冷却塔采用闭式。 闭式冷却塔一台：44、MHF705K124G-1，处理液体流量250 m3/h。 不同季节运行工况的转换靠阀门的切换实现。 空调系统循环水、地源水系统、冷却塔系统采用电子水处理仪进行水质处理。 空调水系统采用设置于地源热泵机房内和科研综合楼屋顶的的高位开式膨胀水箱实现系统的自动补水、排气定压等。为了保证土壤热平衡，系统匹配了一台辅助冷却塔，在夏季冷负荷高峰时段调峰，同时可以在土壤温度在一定时间内上升到一定程度时开启，抑制土壤温度继续上升，为防止冷却塔的循环水与地埋管的循环水掺混，辅助冷却塔采用闭式。本项目设计并联双U型井340口，单井深度100米，可满足的夏季土壤释热量为：Q释=34010075/1000=255045、KW；可满足的夏季制冷负荷为：2550/（1+）=2170kW；其中需要其他辅助设施散热量为：Q释=（3000-2170）（1+）=975.25；所需的冷却塔冷却能力按照XX闭式冷却塔样本分析，为975.25/1.163/5=167m3/h。实际设计冷却塔容量为一台250m3/h的闭式冷却塔，满足系统制冷运行要求，又可更好地提高经济性，也可避免因吸热与释热不平衡引起岩土体温度的升高。冷却塔有开式与闭式两种，1、开式塔中冷却水与外界空气直接接触,很容易使水质受到污染，本项目中地埋管与冷却塔同时使用，为防止冷却塔中污染水质与地埋管循环水掺混，本项目选用闭式冷却塔；闭式冷却塔是一种既能降低冷却水的温46、度，又能保持水质纯净的新型冷却设备，同时还具有功能多、用途广、对环境的适应能力强、可冷却高温水、安全防火等特点。密闭式冷却塔是由盘管、风机、管道泵、喷嘴、排管、挡水板等部分组成,其典型结构与工艺流程见图。从工艺设备或冷凝器等出来的温度较高的水,由冷却水泵加压输送到密闭式冷却塔的冷却盘管中,利用管道泵将冷却塔底池中的循环水抽吸到换热管束上方的喷淋水分配器中,通过喷淋水分配器将水喷淋到冷却盘管外表面,使管外表面形成连续均匀的薄水膜,喷淋水膜吸收盘管内冷却水的大量热量迅速蒸发,使冷却水的温度降低。与此同时,安装在挡水板上面的风机抽吸空气自下而上流动,横掠水平放置的光管管束,既可以强化冷却盘管外表面的47、放热,而且还可以及时带走蒸发形成的水蒸气,以加速水分的蒸发,提高冷却效果。1.1.4.空调水系统的定压形式目前，空调水系统中常用的定压方式主要有三种：膨胀水箱定压、补水泵定压和气压罐定压。本系统选用膨胀水箱定压方式，因膨胀水箱定压方式可同时实现系统的补水、膨胀和定压三个功能。方法简单、可靠、水力稳定性好，基本不用管理，水箱上设有膨胀管、信号管、排水管、溢流管和循环管。它是中小型热水采暖系统与空调水系统中常用的定压方式，其机理对空调水系统适用。膨胀水箱要放在系统的最高处。膨胀水箱容积的计算：膨胀水箱应吸纳和补偿温度变化最大时管道系统中的水容量。工程设计中常用下式计算水箱容积： Vex=tmaxV48、sy （1）式中 Vex 膨胀水箱有效容积（即由信号管到溢流管之间的水箱容积），m3 水的体积膨胀系数，=0.0006/ 0C tmax水的最大温度波动值, 0C膨胀水箱应吸纳和补偿温度变化最大时管道系统中的水容量。工程设计中常见的水箱容积计算式：空调水系统供热时（50-45 oc）：Vex=0.027Vsy （2）供冷时（12-7oc）：Vex=0.0003Vsy （3）式中Vex膨胀水箱有效容积m3（即由信号管到溢流管之间的水箱容积）； Vsy系统在初始温度下的水容积，m3。系统初始水容量可根据民用建筑空调设计8.10.1表8-26（即下表）来确定水箱容积。但是应注意空调水系统采用冷水、热49、水共享的双管系统时，膨胀水箱有效容积的大小应按冬季工况来确定。 表系统初始水容量/（L/m2 建筑面积）项目全空气系统空气水系统供冷时0.400.550.701.30供热时1.252.001.201.90 （ 摘自民用建筑空调设计）根据上表均取中间值:全空气系统： Vsy=1.6L/m2，空气水系统：Vsy=1.55L/m2，水箱的各接管见接管详图。1.1.5.分、集水器尺寸确定和旁通管压差阀的选择（1）直径D的确定按断面流速确定D：分、集水器按断面流速0.1m/s计算。按经验公式估算来确定D： D=（1.5-3）dmax （3） 式中 D集、分水器直径，mm dmax集、分水器支管中的最大直50、径，mm。（摘自民用建筑空调设计）本设计根据第二种方法计算直径D（2）分集水器的旁通管压差阀的选择在多台冷水机组的供回水总管上设有一条旁通管。旁通管上安有压差控制的旁通调节阀。旁通管的最大设计流量按一台机组水量确定，旁通管管径直接按冷冻水管最大允许流速选择。当空调水系统采用某电动调节阀作为旁通阀，末端设备管段的阻力为0.2MP时，对应不同冷量冷水机组旁通阀的管径，可按下表选用旁通阀的通径。旁通阀的通经选择表一台机组的制冷量/kW180180352530旁通阀的管径/mm40506580旁通管公称直径/mm7080100125 配管间距的确定分、集水器的长度按接管的数量和间距来确定，确定方法见中51、央空调空调工程设计与施工。配管间距确定L1d1+60L2d1+d2+120L3d2+d3+120L3d3+60根据以上配管间距计算式可算出：分、集水器的总长分别为2100mm、2350mm。（4）分、集水器的支架及夹环规格见下表分水器、集水器支架及夹环规格/mm内径D支架夹环300L60514（ 摘自民用建筑空调设计）分集水器的具体的安装见大样图1.2. 住宅2西地块机房设备设计选型1.1.1.地源热泵机组选择1.1.2.一次泵变流量设计1.1.3.闭式冷却塔设计1.1.4.空调水系统的定压形式1.1.5.分、集水器尺寸确定和旁通管压差阀的选择1.3. 水系统的附件空调水系统中的阀门、过滤器、52、温度计和压力表的设置部位过滤器温度计压力表阀门备注地源热泵的进水管阀前设置电动阀地源热泵的出水管分、集水器在本体上分、集水器的进出水干管水泵的出水管阀前设置止回阀水泵的进水管过滤器的进、出口与立管连接的水平供回水干管水平分配系统与水平干管连接的供回水立管垂直分配系统压力表温度计的设置对于空调冷热源机房侧部分显得尤为重要，借助于压力表的读数可以初步判断该部分水系统的水力工况是否正常，借助温度计的设置可以初步判断流经该管路的水量是否满足要求。只有每个回水支管装了温度计，操作管理人员才能直观掌握系统冷负荷分布的情况。在管道系统的低点应设置DN20泄水阀；目前在管道系统容易聚集气体的高点设置设置DN153、5自动排气阀，防止产生“气塞”。地源热泵机组的进水管和水泵的进水管上，都应装置过滤器；出水管上应装置蝶阀、压力表、温度计等。与水泵进、出水口连接的管路上，必须设置柔性（减振）接头；柔性接头不得强行对口连接，与其连接的管道应设置独立支架。空调水与地源水系统中的水泵、地源热泵主机等入口管路上，均应设置Y型水过滤器，用以防止杂质进入水系统，污染或阻塞这些设备。1.4. 运行模式设计主要模式下的外部水路阀门的切换制冷时：V1、V3、V5、V7开，V2、V4、V6、V8关；制热时：V1、V3、V5、V7关，V2、V4、V6、V8开。冷却塔开启，V9、V10开，对应这台主机的的地源侧关闭注:一般用于冬夏季54、转换的只有8个阀门，由于水质影响，8个阀门，到了第二年第三年在冬夏季转换时，就很难完全关断，会出现少量的串水，地源水与冷冻水的工作压力不稳定。因此建议用16个阀门，每根需要转换的管道安装2个阀门，保证冷却水与冷冻水完全隔断。1.5. 主要设备性能参数介绍1.5.1. 地源热泵机组为了系统更全面体现各中设备的适应性，本次设计采用美国“XX”机组作为设计参考。本项目主要为公建楼，总冷热负荷大，根据过往的其他公建项目的空调运行经验，往往冬季热负荷是关系到运行费用的一个关键性因素，因此，宜采用多台机组承担负荷，可以很好地对针对不同负荷作相应的调节方式，但是众所周知，大型热泵机组的运行能效远远大于小型热55、泵机组，而且，大型热泵机组的单位造价也较低，但是小型机组系统调节性能优于大型机组，因此，根据对项目负荷分析、结合建筑的特点与机组性能，配置性价比最合理的机组才是最优的。投标产品单台设备主要部件、外购件明细表序号主要部件名称数量（台）备注（如是外购请注明制造商及产地）1半封闭式单螺杆压缩机2主要零部件进口, McQuay苏州厂组装2蒸发器1McQuay3冷凝器1McQuay4油分离器1McQuay5主膨胀阀1丹麦 DANFOSS6供液干燥过滤器1武汉 鑫 蒲7视液镜1常州 艾达8安全阀1上海 贝亭9油过滤滤芯1意大利 McQuay10截止阀1浙江 绿园11电磁阀1 丹麦 DANFOSS12油位开56、关1 美国 AC&R投标产品备品、备件明细表：质保期内序号备品备件名称型号及规格数量（台）备注（如是外购请注明制造商及产地）1减震垫12广州花侨2压差开关6上海江森地源热泵机组主要技术特点（1） 压缩机特点技术1） 半封闭式单螺杆压缩机采用金属转子与星轮啮合原理，星轮由优良的52层渗碳材料复合而成，使其与单螺杆转子的“零间隙”啮合成为可能。压缩机转子运转时采用压差供油进行密封、润滑和冷却，效果更好，运行效率更高。2） 采用压差供油，冷冻机油用量小，无需诸如油泵、贮油器、油冷却器等复杂的油路系统。3） 相互平衡的载荷极大地减轻了轴承磨损，轴承寿命比双螺杆压缩机寿命高三到四倍，水源热泵机组运转寿命57、高达100,000小时。4） 机组用二台较小的压缩机代替一台较大的压缩机，使机组无论在满负荷还是部分负荷均具有最优的能效比。5） 星轮十一齿与转子六齿啮合时分散和减少排气脉动，排气平衡的特点，加之排气腔按“异形消声器”设计，有效排除正弦波音，故机组运行极为平静，并成为工业上噪音最低的水源热泵机组。机组的运行振动也极小，运转相当平衡。（2） 双压缩机设计技术XXWPS.A系列单螺杆热泵机组是由一台或两台半封闭式单螺杆式压缩机及工厂接线的微电脑控制器组成。单独的控制器能独立于其它而监视每台压缩机，如运行时间、启动次数、压缩机负荷百分数、机组负荷百分数。所有这些分别由微电脑控制器来监视。同样单台压缩58、机故障纪录、设定点控制、负荷功能、每天启动的次数等都可控制和监视。压缩机之间的负荷平衡功能和超前-滞后平衡功能是双压缩机机组控制的一个标准装置。控制器将根据各压缩机情况超前启动启动次数少、运行时间短的压缩机，并在需要满足更大的需求负荷时滞后启动另一台压缩机。而在负荷减少至单台压缩机冷量范围时根据超前-滞后功能控制器将关闭运行时间较长的压缩机。如此，在机组运行时，控制器将平衡每台压缩机的负荷，以获得机组的最佳效率。（3） 低运行费用的水源热泵机组由于多压缩机机组设计技术是采用多台压缩机共用一个大的蒸发器和冷凝器，且为备用，故单台压缩机效率优良，这是压缩机设计、运行控制、换热面积、制冷剂和制冷剂流59、量控制等所有特点的综合体现，这样的技术长处在于：1） 在12.5%至57%的总冷量范围内可节约大于25%的年耗电费用；2） 在设备运行80%处于压缩机互为备用状态；3） 机组在部分负荷时性能极为优良。（4） 高效能换热管满液式热交换器采用美国高克联公司（Wolverine）最新的Turbo EHP和Turbo CSL双面强化高效换热管设计，较常规换热管效率提高30%。（5） 节流装置电子膨胀阀与其它厂家的热力膨胀阀或固定导流孔板式的设计相比，电子膨胀阀可以根据负载的变化作出精确的调节，在整个机组运行范围内综合利用压缩机、冷凝器和蒸发器的效率，使机组在12.5-100%（双压缩机机组）各个负荷下60、均可获得优异的运行效率。（6） 微电脑自控和开放协议系统接口1） 微电脑自控功能：以现代微处理机为基础的微电脑自控系统，可实现预编程，自我诊断，报警及事故检测、监控等功能。采用大屏幕全中文液晶显示屏，更能详尽将一切机组运行参数及情况一览无余，同时简化操作及维修程序。2） 开放协议系统及远程通知功能：通过PROFIBUS系统总线可与楼宇自控管理（BAS）通讯。可借助IBM个人电脑进行远程监控，亦可配置调制调解器（MODEM）和专线电话进行与武汉服务中心或各地分公司通讯控制。（7） 可靠的防渗漏性1） 冷凝器、蒸发器均按高标准生产，保证气密性，且通过ASME认证和完全遵行中国压力容器设计及制造监察61、规程所有规定。2） 半封闭式压缩机型式，绝对不用担心轴封泄漏问题，更不需维修。（8） 可靠的保证性 每台机组出厂前其制冷剂回路均作干燥，抽真空，系统内充注油和制冷剂及运行测试，只有测试合格的机组才能出厂。WPS.C螺杆式热泵机组的节能、减振、降噪特点（1） 机组在节能方面采取的措施1）采用多压缩机设计，提高部分负荷效率XXWPS295.2A单螺杆热泵机组采用两台较小的压缩机代替一台较大的压缩机，使机组无论在满负荷还是在部分负荷时均具有最优的性能比，同时机组的控制系统可以根据建筑物中的冷量需求，自动对压缩机进行负荷的优化调节，实现各种负荷下的最佳效率。当机组的负荷在50%以下时，由于一台压缩机拥62、有两倍的换热面积，大大提高了制冷效率。2）超前-滞后自动平衡功能机组的微电脑控制器会根据压缩机的运行时间，确定运行时间长的压缩机为滞后压缩机，运行时间短的压缩机为超前压缩机，机组启动时先启动超前压缩机，并在需满足负荷进一步增加时启动滞后压缩机，而在负荷减少至单台压缩机冷量范围时超前-滞后功能将关闭滞后压缩机。在两台压缩机运行时，负荷平衡功能将平衡每台压缩机间的负荷，以获得机组的最佳效率。3）节流装置电子膨胀阀电子膨胀阀调节装置将冷凝器中制冷剂的液位变化（即冷凝器中的制冷剂量变化）转换为电子信号，自动调节主阀开启度的大小，从而达到精确控制冷凝器向蒸发器中的制冷剂供液量。即液位控制调节阀根据建筑物63、的冷负荷大小，进行制冷剂供液量的精确调节，在整个运行范围内综合利用压缩机、冷凝器和蒸发器的效率，使机组在12.5-100%各个负荷下均可获得优异的运行效率。4）12.5-100%无级能量调节XX单螺杆热泵机组采用微电脑控制斜载滑阀移动，使机组的冷量在12.5-100%无级调节，因而机组的冷量能精确地满足建筑物冷负荷的需求。5）高效的换热器设计热交换器采用美国高克联公司最新型号的换热铜管束，内、外壁经强化处理，以得到最优的性能，较以往设计，现行的独特设计使传热效率提高16%。（2） 机组在减振、降噪方面采取的措施1）单螺杆平衡受力的机械设计XX的转子和星轮全部经过动平衡和静平衡测试。压缩机的振动64、不会超过0.08IPS（12微米）。两个星轮的对称布置的设计，消除了主转子在压缩过程中的径向和轴向受力，使压缩机得到平衡、低振动的运行。2）星轮与主转子11:6的齿数比，减低压缩机运行噪声星轮十一齿与转子六齿啮合时分散和减少排气脉动，降低因为排气脉动导致的振动和噪声，故机组运行极为平静，并成为工业上噪音最低的冷水机组。机组的运转相当平衡，运行振动也极小。同时双排气腔设计消除了有害的噪声扰动，喷液系统进一步降低压缩过程中的机械噪声。3）原厂提供避振坑胶XX的机组出厂配置9mm避振坑胶，进一步降低机组振动在建筑物中的传播。（3） 突然停电时，压缩机仍能安全停机1）压缩机采用压差供油方式XX的单螺杆65、压缩机采用压差供油，当压缩机的电源突然停掉时，压缩机的润滑油回路中仍然能保证足够的油压，保证压缩机在停止转动期间，仍然有足量的润滑油进行运动部件的润滑。2）主转子受力完全平衡由于单螺杆压缩机的主转子受力完全平衡，作用于轴承上的载荷也远远低于其他类型的压缩机上的轴承载荷，而且单螺杆压缩机采用对润滑油依赖性最小的滚动轴承。3）主转子采用电机直接驱动主转子由电机直接驱动，主转子的转速为2980转/分，而星轮转子的转速仅为1625转/分，低于采用齿轮增速或双螺杆压缩机转子的转速，所以压缩机的转动部件能够-更快地停止转动，可靠性能更高。1.5.2. 循环水泵（1） 空调循环泵空调循环泵与热泵主机一一对应66、，三用一备。空调循环泵选用低比转数的单级离心泵，即端吸泵。 流量计算：01、空调循环泵的流量，应为所对应的地源热泵制冷工况下蒸发器流量（176.4m3/h）或制热工况冷凝器流量（180.7m3/h），取180.7m3/h。02、空调循环水泵流量：取5%10%安全系数，则流量Q=200m3/h。 扬程计算：空调循环泵的扬程应取管路、管件阻力、电子水处理仪、热泵机组的蒸发器（冬季冷凝器）的阻力和。01、地源热泵机组阻力：由机组制造厂提供，为70.4KPa.02、机房内阻力：取冷热源机房内的电子水处理仪、集水器、分水器及管路等的阻力为45KPa；取输配侧管路长度约60m与比摩阻209Pa/m,则摩擦67、阻力为60*209=12540Pa=12.5KPa；系统管路的总阻力为45KPa+12.5KPa=57.5KPa。03、末端系统阻力：末端阻力为45KPa，电动二通阀阻力为30KPa，管道长度约500米，比摩阻202Pa/m,则管道摩擦阻力为500*202=101000Pa=101.0KPa；末端系统阻力小计约176kPa。03、于是，水系统的各部分阻力之和为：70.4+57.5+176=303.9kPa。04、空调循环泵扬程：取5%10%的安全系数，则扬程H=32m。（2） 冷却循环泵冷却泵与热泵主机对应，一用一备。冷却泵选用低比转数的单级离心泵，即端吸泵。 流量计算：01、地源循环泵的流量68、，应为所对应的地源热泵制冷工况下冷凝器流量（207.36m3/h），取207.36m3/h。02、地源循环水泵流量：取10%20%安全系数，则流量Q=250m3/h。 扬程计算：冷却次泵的扬程应取管路、管件阻力、电子水处理仪、闭式冷却塔、热泵机组的夏天蒸发器的阻力和。01、地源热泵机组阻力：由机组制造厂提供，为66.8KPa.02、机房内阻力：取冷热源机房内的过滤器、电子水处理仪及管路局部等的阻力为70KPa；取输配侧管路长度约350m与比摩阻246.4Pa/m,则摩擦阻力为350*246.4=86240Pa=86.2KPa；系统管路的总阻力为70KPa+86.2KPa=156.2KPa。0369、闭式冷却塔阻力：由冷却塔制造厂提供，为80KPa.03、于是，水系统的各部分阻力之和为：66.8+156.2+80=303kPa。04、一次泵扬程：取5%10%的安全系数，则扬程H=32m。（3） 地源循环泵地源循环泵与热泵主机一一对应，并二用一备。地源循环泵选用低比转数的单级离心泵，即端吸泵。 流量计算01、地源循环泵的流量，应为所对应的地源热泵制冷工况下冷凝器流量（207.36m3/h）或制热工况蒸凝器流量（138.24m3/h），取207.36m3/h。02、地源循环水泵流量：取5%10%安全系数，则流量Q=230m3/h。 扬程计算应取管路、管件、电子水处理仪、热泵机组的夏季冷凝器（70、冬季的蒸发器）的阻力和。01、地源热泵机组阻力：由推荐机组制造厂提供，为66.8KPa。02、土壤换热器三个环路的最不利阻力根据1.7.1计算分别为：(1号+2号)区最不利管路：160627.06 Pa， (3号+4号)区最不利管路142251.92 Pa，(5号+6号)区最不利管路140939.16 Pa，取三个环路中最不利环路的阻力为160.1KPa。03、电子水处理仪和阀部件:45KPa04、取输配侧DN350管路长度约72m与比摩阻100.5Pa/m,则摩擦阻力为72*100.5=7236Pa取输配侧管路长度约16m与比摩阻209Pa/m,则摩擦阻力为16*209=3344Pa机房内地71、源为7236Pa+3344Pa=10580Pa=10.6KPa。05、于是，水系统的各部分阻力之和为：66.8+160.1+45+10.6=282.5kPa。06、地源侧循环水泵扬程：取5%10%的安全系数，则扬程H=30m。循环水泵曲线图和基础图（1） 空调侧循环泵型号：NBG 150-125-315/311Q=200m3/h, H=32m, N=30KW/台, 四台，三用一备，单台选型曲线参数如下：（2） 地源侧循环泵型号：NBG 150-125-315/310.3Q=230m3/h, H=30m, N=30KW/台, 三台，二用一备，单台选型曲线参数如下：（3） 冷却塔循环泵型号：NBG72、 150-125-315/320.5Q=250m3/h, H=32m, N=30KW/台, 二台，一用一备，单台选型曲线参数如下：直联端吸泵NBG特点（1）总述1）承包商需按照设备表以及说明书的要求设置并安装水泵。 2） 水泵为单级卧式直联端吸离心泵，按要求在预定的效率和转速(RPM)下，泵送设计的流量,满足规定的水力扬程. 3）为使水泵在运行范围内维持高效运行，水泵工作点的选取需尽可能地接近水泵最佳效率点. 水泵不含有石棉物质。4）水泵符合ISO5199标准；5）水泵尺寸和额定性能满足ISO2858标准, 水泵型号也应符合该标准命名规定.6）为提高耐腐蚀和耐磨特性, 所有铸铁部件, 包括青铜73、叶轮,泵壳,法兰盘和轴承座均应经过静电环氧树脂电泳处理, 处理后颜色代码为NCS9000/RAL9005.7）水泵工作压力为1.6MPa.8）每台泵需进行工厂水压试验, 同时应按照ISO9906标准对多个工作点进行性能测试,包括流量/扬程/功率等, 其曲线容差范围应符合ISO9906附A标准。（2）泵壳1）水泵应有单一的完整泵壳，且保证表面光滑。2）为防止水泵内漏, 保持较高水力效率, 泵壳与叶轮前后侧间应各配有一个可替换无铅青铜磨损环，并带有销钉以便定位安装;在投标文件中，应有相应的结构剖分图，显示这一结构。3）泵壳和端盖间应加装O形圈, 其材质为EPDM或FKM.4）泵壳上有放气螺栓口，排74、水口及测试仪表接入口。5）泵壳可承受预定的工作压力，静压测试为1.5倍最大工作压力。最大工作压力下水泵以额定转速运转。6）拆卸上泵壳以及轴承座时可将完整的旋转部件拆下而不影响管路连接. 7）入口法兰和出口法兰为PN16,满足EN1092-2标准。（3）水泵叶轮1）闭式无铅青铜/叶片，单吸设计，根据ISO1940class 6.3进行了动平衡处理，叶轮经过水力平衡。2）叶轮通过键安装在泵轴上。3）叶轮通过螺纹轴套锁定位置。叶轮可切割以满足特定的水力需要。（4）泵轴1）泵轴材质为不锈钢，28、38、48、 55或者 60。经精确磨削加工确保真正可靠地运转。 2）泵轴与联轴器一体化设计, 降低振动，75、延长机封寿命，泵轴与电机轴之间用销键直接联接。 （5）水泵轴封 1）配置机封为BAQE，适用温度的范围：在0 -14O 。 应具有陶瓷静环及石墨动环，并有丁纳橡胶或其他适合的材质2）检修替换轴封时，可以不将泵从管路拆下。3）水泵机封采用德国原装博格曼品牌。（6）电机1）全封闭风冷标准电机，主要尺寸满足IEC标准。2）水泵与电机应由供应商统一供货,所配的电机功率应满足水泵在整个“系统曲线”操作范围内连续运行不超过其额定功率（如设备表中所述 ）。3） 电机效率的最小值需满足EPACT标准。电机形式为鼠笼式感应电动机满足IEC/NEMA 标准，TEFC，防护等级为IP 55 ，绝缘等级为F, 耐环境76、温度 40 (对于EFF1高效电机为60), 服务系数 1.0， 适应 S1 工作制。4）电机适合于380V/3PH/50Hz 的电源.5）通过VFD驱动的电机需具有耐尖峰电压的绕组，并装有温度传感器以在超温时保护电机绕组。 6）电机法兰尺寸满足IEC60034标准。7）电机轴承为脂润滑闭式球轴承，预防灰尘进入, 固定在轴上，拥有足够大的尺寸以用来承受轴向推力。（7）水泵安装总述1）若水泵安装在惯性基础上，则要通过调整惯性台座下的弹簧减震器来保证其水平度。2） 承包商要保证水泵基础/惯性台座的正确尺寸；以及泵组的着地面应保证水平度，泵组要正确安装，通过地脚螺栓固定。3）连接水泵法兰的管路与水泵77、法兰必处在同一水平线上，且不承受张力及压力。4）承包商要保证提供的水泵满足设备明细表上要求的设计流量，扬程以及效率。1.5.3. 闭式冷却塔(1)、 MHF705K124G-1 技术参数表技术编号：J06A设计及运行条件冷却塔塔型闭式冷却塔适用系统封闭循环系统盘管内液体种类纯净水进盘管液体温度37出盘管液体温度32外界湿球温度28大气压强9.94104 Pa处理液体流量250M3/H散热能力1446KWCTI认证获得CTI认证盘管压降27KPA外形尺寸L5501mmW3639mmH5959mm自重11780Kg最大部件重量7740Kg运行重19920Kg动力部件风机型式机翼型轴流式抽风机风机直78、径/叶片数1676mm / 6叶片风机台数3台风机材质铝合金总风量288000M3/h电机功率11+22Kw全封闭风冷式(TEFC)电机台数2台电机电源380V/3/50Hz电机防护/绝缘等级IP55 电机防护等级F级传动方式皮带传动喷淋冷却水喷淋冷却水喷淋冷却水水质自来水喷淋冷却水气对流方式横流式喷淋冷却水布水模式重力池式加Marley专利Target喷头布水喷头特性大口径、不活动、极低水压即可实现实心圆锥布水喷头材质聚丙烯（PP）填料型号Marley专利MX-75填料填料特性集导风、散热、收水为一体，气流阻力小，收水效率高填料材质/成型方式改性阻燃PVC平片经真空吸塑成型收水器（盘管部位）79、Marley专利TU-12X收水器，气流阻力极小，收水效率高喷淋水流量218 m3/h喷淋水蒸发量喷淋水量的0.83%喷淋水飘水量2.18 Kg/h (喷淋水量的0.001%)喷淋水泵数量1台喷淋水泵电机功率5.5Kw喷淋水泵电机电源380V/3/50Hz水泵电机防护/绝缘等级IP55/ F级接管管径盘管进口管径1-DN100盘管出口管径1-DN100集水盆满水管径1-DN100集水盆排污管径1-DN40集水盆补水管径1-DN50塔体结构材质盘管钢管，成型后整体热浸镀锌结构支架镀锌钢侧板镀锌钢风筒镀锌钢/玻璃钢底盆镀锌钢布水盆镀锌钢均温水盘工程塑料（ABS）二次布水盆镀锌钢集水盆镀锌钢连接螺栓80、镀锌钢编制：审核：日期：2024年7月19日(2)、 MHF闭式冷却塔部件清单序号名称材料/部件制造商或品牌备注1主框架Z600镀锌钢广州MARLEYMARLEY专利2框架附件Z600镀锌钢广州MARLEYMARLEY专利3喷头PP广州MARLEYMARLEY专利4冷却盘管成型后整体热浸镀锌广州 MARLEYMARLEY专利5上/下风筒镀锌钢/玻璃钢广州 MARLEYMARLEY专利6集水盆Z600镀锌钢板广州 MARLEYMARLEY专利7风机铝合金BAILSCO/ COFIMCO美国8减速器轴承轴承钢REXNORD美国9填料/收水器阻燃PVCMARLEY专利美国10减速器/美国MARLEY81、美国11螺栓大部分为镀锌钢/少量不锈钢（播水盆内）镀锌螺栓为衡阳标准件厂20-30%的镀锌螺钉为美国进口12电机IP55、F级/轴承为瑞士SKFMARLEY（OEM）防护等级IP55/绝缘F级13水泵/高福泵业TEFC/XX泵业控股公司14防滑三角皮带聚酯线增强橡胶MITSUBOSHI（三星）公司日本(3)、 Marley MHF 闭式冷却塔技术特点Marley MHF 闭式冷却塔是市场上最高效的系统，是您应用于工业和暖通空调上的最佳选择。将冷媒置于一个干净的封闭回路中，将冷却塔和热交换器的功能集于一个系统，这些都带来优越的运行性能且便于维护。冷媒经过泵送进入盘管。循环水在流过填料时冷却，冷水82、均温后重新分布在盘管外表面。一小部分循环水随着抽过盘管和填料的空气蒸发，从而冷却冷媒.盘管部分散热则通过新鲜空气和预冷循环喷淋水得到蒸发冷却。循环水从盘管表面流进集水盆再被泵回并分布到填料的上部。考虑地区的具体气候环境，本次投标冷却塔设备采用Z600重型镀锌轧钢底盆、外壳、框架、风筒，改性阻燃PVC淋水填料等。非常能适应灰尘、尾气及腐蚀的运行环境,是理想的抗环境条件变化的冷却塔建材，同时所用的钢构件能抵抗紫外线所造成的老化，抗腐蚀能力极强，保证设备的综合使用寿命。此外，MHF系列塔全年运行性能良好，在炎炎夏日运行如常；在春秋发挥最大节能潜力；在严酷冬日却不会结冰；且常年只需要最简单的维护。根据83、XX公司世界各地用户多年使用的成功经验，证明XXMHF系列冷却塔具有超长时间连续运行而免维修的质量性能，同时具有强度高、抗腐蚀的特点。使用系统优化的冷却塔设计方法，确保提供有效的热力性能和保证使用寿命。投标设备设计方案的先进性和合理性为保证冷却塔长期稳定的运行，我公司在设计、选材、生产、外协件等每一个环节都按照完善的ISO9001国际质量保证体系程序，严格遵守各项规范，使产品最终达到设计运行要求。MHF塔采用960Pa风载荷设计 ，4g 地震载荷设计。MHF系列冷却塔横流方式全系列获得CTI认证，单塔处理水量从 41 到 650吨，轴流式抽风和垂直排放。CTI 认证表明闭式冷却塔已在实际操作条84、件下经过测试，达到了制造商在这些实际环境中要求的等级。购买商不必担心制造商有意或无意缩小了冷却塔的尺寸。然而仅 CTI 认证是在相对受控条件下建立起来的，而实际情况是，闭式冷却塔很少是在如此理想的环境下运行的。它们往往要受到邻近的结构、机械设备、封闭空间、其他排放废气等影响。我公司会负责地考虑场地的特定因素，设计并保证在实际情况下的性能。2、 地埋管系统设计土壤换热器是土壤源热泵的核心部分，设计主要考虑换热能力，冬夏季取热与排热的平衡；本项目按冬季负荷进行埋管设计，考虑一定的安全系数，本工程设计地下埋管换热器采用垂直埋管,分两部分，优先在钻孔灌注桩里埋管，设计采用串联W型埋管，设计埋管深度为385、0米。设计451口井，设计钻孔灌注桩里埋管夏季放热量75w/m,冬季取热量50w/m；另一部分在地下车库下面钻孔埋管，设计采用并联双U型埋管，设计埋管深度为100米。设计共451口井，井间距为5M*5M，占地面积为，设计地下车库下面钻孔埋管夏季放热量75w/m,冬季取热量50w/m。 为了完全保证土壤热平衡，在设计中采用了土壤温度监测系统，在埋管区域选择特定的、具有代表性的位置选取6个点作为长期的土壤温度监测点，六个测温井 (与土壤换热器井合用)内中，每个井的-75米、-50米、-25米处放置测温探头，共18个测温点。土壤监测显示采用双回路显示仪显示，测温探头为PT1000温度传感器，测温线缆86、为屏蔽线RVVP30.5,每根测温线出测试井后均用32PE管做套管，最终拉至机房。由自动控制系统连续进行监测控制，实时了解土壤温度情况，确保土壤换热器的正常工作状态。 本项目土壤源热泵设计采用垂直埋管的方式，优先在钻孔灌注桩里埋管，孔内采用二组D25x2.3mmHDPE管（SDR11系列），采用串联W型布管，另外在地下车库下面钻孔埋管，车库下钻孔间距为5m5m，孔内采用二组D25x2.3mmHDPE管（SDR11系列），选用并联双U型布管，。水平管采用D32*3.0的布管，系统采用同程式布管，垂直埋管的优点很多：垂直埋管深度较深，在土壤深处，一年四季相对恒温，取/散热能力较土壤浅层大，通常是土87、壤浅层的5倍以上，所以单井换热能力强，所需的占地面积较小。埋管可以放在房子基础、道路或绿化带下。1.1、 项目地质情况与埋管换热器设计指标1.1.1、 多孔埋管换热器换热能力计算原理根据地源热泵系统工程技术规范计算公式由于测试报告中只给了钻孔内外的平均导热系数，所以，下面的计算公式中把钻孔与钻孔外合并（1）埋管换热器热阻计算1）U形PE管的管壁热阻可按公式计算式中 -地埋管的管壁热阻（mK/W） -地埋管导热系数W/（mK） -地埋管的外径（m） -地埋管的当量直径（m） 单u与双u不同2）土壤热阻对于单孔土壤热阻的计算是个非常复杂的过程，根据IGSHPA推荐的公式及数据，以线源理论为基础，计88、算得出结果。 - -（1） - -（2） 对于多个钻孔： -（3）式中 地层热阻（） I指数积分公式，可按公式（B.0.16）计算 岩土体的平均导热系数W/(mK)a岩土体的热扩散率（/s）钻孔的半径（m）运行时间（S）第i个钻孔与所计算钻孔之间的距离（m）（3）多孔换热量计算换热孔的换热量是与换热管内的流体特性、换热管的材料特性、周围土壤的土质、土壤的赋水情况及如果含水是否流动、回填料的特性及土壤的原始温度和换热管内流体的温度等诸多因数有关，这些因素都直接影响着整个土壤换热器的换热能力，由于地下的土壤结构及分布比较复杂，只有通过测试实验孔井绝对能力综合传热系数来衡量整个换热孔的换热性能。通过89、分析数据计算出结果。根据地源热泵系统工程技术规范：夏季工况：竖直地埋管换热器换热计算公式： -（5）式中：U形管的管壁热阻；土壤/场地热阻；制冷运行比例；设计最高进水温度；全年土壤原始温度；单位井深换热量KC，W/m；对于PE管双U连接，按平均每m井深换热量计算单孔换热量QC，W，由KC推导得出；冬季工况：竖直地埋管换热器换热计算公式：-（6）U形管的管壁热阻；土壤/场地热阻；制热运行比例；设计最低进水温度；全年土壤原始温度；并联双u埋管换热器换热能力（考虑一天中空调运行时间的比例）1.1.2、 专业软件确定设计单米井深换热量GLD地下环路设计软件(Ground Loop Design)是一种90、模块化的地源热泵地下环路设计软件，由美国加利福尼亚州Gaia Geothermal公司设计开发，由明尼苏达州Thermal Dynamics提供专业技术支持。该软件在美国近十年实际工程科研、应用当中，成功支持了众多大型地源热泵系统工程的设计和施工，得到了国际地源热泵协会(IGSHPA)好评并在全球范围内推荐使用。GLD软件能够根据一系列输入的基础参数，对各种民用和商业建筑进行地下环路形式和尺寸的设计，可进行多种设计方案比较、选择；适合进行各种地下热交换器设计、负荷输入、设备选型、复合式系统和用户个性化定制（可针对特定的机组制造企业和专业设计院所进行定制）。软件模块化设计可以为设计师创造灵活、便91、捷的设计环境，在设计、分析软件的支撑下，可以进行许多新技术的创新和针对特别地质条件的成熟技术拓展。目前针对中国地区工程应用需要，已经推出了GLD软件3.0中文版，并已经开始应用于中国部分工程，包括奥运工程项目的系统设计。我们采用GLD软件分析不同情况下的系统长期运行土壤温度变化情况：参数输入：1）逐时负荷的输入，见上图；2）测试报告中地质参数输入；地下温度18.41，导热系数2.497W/m.K；3）地埋管设计参数输入双U型，DN25PE管，回填料按2.5W/m.K；埋管布置1720（由于软件自身问题，钻孔布置方式与实际有些出入），埋管间距5m5m。设计结果根据软件设计结果，该项目井群冬夏季节92、单米换热量如下表所示：埋管类型夏季散热量w/m井深冬季取热量w/m井深并联双U型管换热器7550本项目设计指标为夏季散热量75w/m，冬季取热量50w/m，井距为5米。1.2、 确定地下换热器的埋管形式与连接1.2.1、 地下换热器的埋管形式地源热泵技术的关键是地下换热器的设计,地下换热器设计是整个设计的重点，也是本系统有别于其他系统之所在。地下埋管换热器是地源热泵系统的关键组成部分，其选择的形式是否合理，设计的是否正确，将关系到整个地源热泵系统能否满足要求和正常使用及系统运行的经济性。目前地源热泵地下埋管换热器的埋管形式主要有两种，竖直埋管和水平埋管。这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境,93、选用哪种方式主要取决于场地大小，当地岩土类型及挖掘成本。由于水平管埋深较浅，其埋管换热器性能不如垂直埋管，而且施工时，占用场地大，浅埋水平管受地面温度影响大，因此适用于单季使用的情况（如欧洲只用于冬季供暖和生活热水供应），对冬夏冷暖联供系统使用者很少。而且对垂直埋管系统, 在中国采用竖直埋管更显示出其优越性：节约用地面积，换热性能好 ,所以这里准备采用垂直埋管系统。在同样工程条件下（合肥地质钻孔成本相对比较高），双U形管比单U形管换热性能提高15%30%左右，故可减少钻孔成本，在这类地质条件下得到了广泛的应用。所以，本次设计采用的是竖直双U型管地下换热器。同时，为保持各环路之间的水力平衡,采用94、同程式系统。1.2.2、 管路连接方式地下换热器管路连接方式有串联和并联两种。采用何种方式，主要取决于安装成本及运行费用。对中、深竖直埋管系统，并联方式的初投资及运行费均较经济。故本设计的地下换热器采用并联双U型系统。并联双U 串联双U1.3、 地下换热量、垂直换热器深度、管长和埋管数量1.3.1、 地下换热量的计算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： kW -（1） kW -（2）其中夏季向土壤排放的热量，kW夏季设计总冷负荷，kW冬季从土壤吸收的热量，kW冬季设计总热负荷，kW 设计工况下地源热泵机组的制冷系数设计工况下地源热泵机组的供热95、系数计算时可从样本中选用设计工况下的、。该项目总冷负荷为3000kW,总热负荷为2100kW。根据公式（1）、（2）计算其夏季的排热量和冬季的吸热量。 Q1 = Q1 （1+ ）=3000（1+）=3526kWQ2 = Q2 （1）=2100（1）=1606kW地源热泵机组的夏季名义工况制冷能效比EER达到5.705，冬季名义工况制热性能系数COP达到4.248。1.3.2、 垂直换热器深度根据我公司在此类似区域相似地质的勘探经验，采用合理的施工机械和施工工艺钻孔深度能够保证钻孔有效深度达到100m左右。1.3.3、 确定竖井埋管管长计算公式如下： L(1000)/75= (35261000)96、75 =47013(米) -（3）其中 竖井埋管总长，m夏季向土壤排放的热量，kW分母“75”是夏季每m井深散热量，W/mL(Q21000)/50= (16061000)50 =32120(米) -（4）其中 竖井埋管总长，mQ2冬季向土壤排放的热量，kW分母“50”是冬季每m井深取热量，W/m1.3.4、 埋管数量 按照夏季负荷计算埋管，需要的埋管（满足夏季负荷）为：470口；按照冬季负荷计算埋管，需要的埋管（满足冬季负荷）为：321口；考虑一定裕量与主机匹配选择一台250m3/h的闭式冷却塔。本项目全年累计冷热负荷相差较大，考虑既减少投资、又保证系统的安全运行，土壤源埋管按照冬季负荷进行设97、计，设计用双U型埋管340口，夏季峰值负荷用辅助冷却塔进行补充，本方案采用热负荷设计土壤源换热器，夏季峰值负荷由辅助冷却塔承担，这种方案有效抑制了土壤的热不平衡性。1.4、 钻孔孔径和间距1.4.1、 钻孔孔径 目前国内施工的土壤换热器钻孔直径一般在110200之间，根据不同的地质条件采用不同的成孔设备，如钻孔直径过大会造成施工成本过高。同时回填料施工难度增加，否则会影响使用效果。一般钻孔直径单U型管钻孔孔径为110mm比较合适，如采用双U型管, 钻孔孔径为135150mm，本项目钻孔孔径暂按150mm。1.4.2、 埋管间距的确定热干扰半径的计算h：流体至管道内壁的对流换热系数（W/m2 ）98、；rb：是钻孔的半径，（m）；ks 和a：地层的平均导热系数（W/m.k）和热扩散率m2/s；：运行时间，s；xI：第i个钻孔与所考虑的钻孔之间的距离，（m）。p（s） 短期脉冲负荷连续运行的时间，例如8小时。由N个平行钻孔（U型管）组成集群的地热换热器的地层热阻（1）GLD软件模拟1）钻孔间距对累计温升的影响运用GLD软件对设计不同钻孔间距的井群进行了长期运行后土壤温度温升的模拟，需要说明的是，该模拟情况已经考虑了冷却塔的辅助，来平衡土壤取放热量。从图中可以看出，4m间距的地源热泵系统的土壤温度变化一般要比5m间距高出0.11左右，运行15年后土壤温度升高约0.20左右，而采用5m间距的土壤99、温度只升高约0.11左右。2） 单U双U对累计温升的影响采用双U管可以增大每米井深的取放热量，减少钻孔深度或者减少钻孔数量，但是相对于单U管形式，其热量更加容易产生堆积，造成土壤温度的变化。从图中可以看出，双U管的地源热泵系统的土壤温度变化一般要比单U管形式高出0.1左右，运行15年后土壤温度升高约0.21左右，而采用单U管的土壤温度升高约0.13左右。由于对土壤温度影响不大，从经济角度看，采用双u更合理。（2）FLUENT软件模拟需要说明的是，采用FLUENT模拟未考虑冷却塔的辅助，因此夏季的负荷按埋管实际可承担的负荷输入而不是建筑总冷负荷，另外FLUENT模拟周期为一年，远远小于GLD软件100、的10年以上的周期。1）地源热泵管群模拟工况a) 工况一.井间距5米b) 工况二.井间距4米2）土壤换热器设计技术资料a) 井径为135mmb) 换热量按照：夏季75W/m井深c) 冬季50W/m井深d) 土壤初始温度：18.41e) 热泵运行时间：夏季运行120天，冬季运行100天图1：工况一三个月后土壤温度场 六个月后土壤温度场九个月后土壤温度场 十二个月后土壤温度场图2：工况二三个月后土壤温度场 六个月后土壤温度场九个月后土壤温度场 十二个月后土壤温度场3）结论通过土壤换热器热平衡模拟试验，当埋管间距为5m时，年土壤最大温升为0.7；埋管间距为4m时，年土壤最大温升为3；夏季空调期持续1101、20天，则根据扩散半径的计算公式可以求得扩散半径为2.2米，扩散半径之外地层的温度变化很小，基本可以认为不受影响。由上述扩散半径可知，对于本项目埋管之间的间距保持4.4米即可保证散热效果，综合考虑施工、安全系数等方面的因素后，确定本项目埋管间距为5米。同时地源热泵系统工程技术规范（GB580366-2005）4.3.8条建议埋管间距为36m，本方案设计埋管间距为5m5m，考虑地下水迁移散热影响，能够保证土壤换热器正常的散热/吸热与冬夏热平衡。1.5、 竖埋管直径与流量流量大小是保证系统正常换热的基础数据，系统流量应严格根据设备额定流量进行控制。根据所选的设备配置进行水泵选型，总流量为690m3102、/h。设计制冷工况下土壤换热器供回水5.0温差，制热工况下土壤换热器供回水3.5温差。计算原则为：保持管道内一定的紊流流速，流速大到保持最小的输送功率，小到保持良好的换热状态。假定冬季单井流量为：460/340=1.353m3/h；本项目采用并联双U型垂直埋管，单井为相同的两个回路，其中单回路流量为1.353/2=0.676m3/h。流量（m3/h)外径(mm)内径(mm)流速（m/s)Repa/m0.67625.0020.400.578951.030.02735273.520.67632.0026.000.357023.120.0085985.920.67640.0032.600.23560103、1.260.0029229.18垂直管道管径: 选择管子直径大小时应从两方面考虑：管径大，能减少循环泵能耗。管径小，能使管内流体处于紊流区，这样流体与管内壁间的换热效果好。经过计算结果比较，同样的流量，25管比摩阻大于32、40管，但也在规定的范围内，而且能够有更大的流速保证换热效果和系统中的排气问题，也相对经济，因此设计中选用25管。地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005规定为确保系统及时排气和加强换热，双U形埋管不宜小于0.4 m/s；本工程采用D25x2.3mmHDPE100管，流速为0.57m/s，足以保证管内的空气排出，符合规范要求，且比摩阻为273.52pa/m，控制在良104、好的经济流速范围内；雷诺数为8951.03，远远大于临界流速，在紊流状态，足以保证有良好的传热性能。因此，流量的设计是符合系统运行要求的。1.6、 土壤换热器设计区域划分地埋管设计排间距和孔间距均为5m*5m，钻孔深100m，钻孔340个。区域钻孔直径井深度井数量区域1135100m103区域2109区域3128方案设计为：土壤换热器采用同程管道方式连接，共分3个区域，每个区设5-6组分集水器，每个区域母管直接接至空调机房集分水器,主要是为了考虑部分负荷下地埋管的流速。方便空调系统检修和在部分负荷运行调节，实现土壤换热器分区域运行。详见设计图纸。1.7、 土壤换热器阻力计算和水力平衡调节设计1105、.7.1、 地下换热器阻力计算分别对三个地埋管汇总回路进行详细的阻力损失计算，目的是通过最终计算数据校核管道管径，保证管道内呈紊流状态，每个U型回路之间、每组换热器之间保持静态平衡状态，所有管道为同程敷设，三个回路之间在热泵机房进行阻力调节。具体计算如下：具体计算公式如下：该方法引自地源热泵工程技术指南（Ground-source heat pump engineering manual）。(1)确定管内流体的流量、公称直径和流体特性(2)根据公称直径，确定地埋管的管径(3)计算地埋管的断面面积A -（1）式中 A地埋管的断面面积（m2） dj地埋管的内径（m）(4)计算管内流体的速度V： -106、（2）式中 V管内流体的流速（m/s）； G管内流体的流量（m3/h）(5)计算管内流体的雷诺数Re，Re应该大于2300以确保紊流： -（3）式中 Re管内流体的雷诺数 管内流体的密度（kg/m3） -管内流体的动力粘度（Ns/m2）(6)计算管段的沿程阻力Py ： - (4) - (5) 式中Py计算管段的沿程阻力（Pa） Pd计算管段单位官场的沿程阻力（Pa/m） L计算管段的长度（m）（7）计算管段的局部阻力Pj： - (6) 式中Pj计算管段的局部阻力 Lj-计算管段管件的当量长度（m）（8）计算管段的总阻力Pz： -(7) 式中Pz计算管段的总阻力（Pa）序号流量(m3/h)外径(107、mm)内径(mm)管长(m)流速(m/s)单位长度摩擦阻力损失(Pa/m)摩擦阻力损失Py(Pa)局部阻力Pj(Pa)总阻力Py+Pj(Pa)(1号+2号)区最不利管路10.676 25.000 20.400 100.00 0.575 268.40 26840.22 858.89 27699.11 21.352 32.000 26.00 36.00 0.708 284.89 10256.15 1367.49 11623.64 356.784 140.000 114.60 125.00 1.530 171.94 21492.39 1100.41 22592.80 4139.256 200.000108、 163.60 156.00 1.841152.34 23765.02 1828.08 25593.10 5139.256 200.000 163.60 206.00 1.841152.34 31382.01 1828.08 33210.09 61.353 32.000 26.00 38.00 0.708 285.26 10839.95 1369.26 12209.21 70.676 25.000 20.40 100.00 0.575 268.40 26840.22 858.89 27699.11 小计151415.97 9211.09 160627.06 (3号+4号)区最不利管路80.67109、6 25.000 20.400 100.00 0.575 268.40 26840.22 858.89 27699.11 91.352 32.000 26.00 30.00 0.708 284.89 8546.79 1367.49 9914.28 1089.232 160.000 130.80 55.00 1.846 202.36 11130.05 1295.13 12425.18 11147.368 200.000 163.60 90.00 1.948168.21 15138.70 1076.53 16215.23 12147.368 200.000 163.60 166.00 1.9481110、68.21 27922.49 1345.66 29268.16 131.352 32.000 26.00 62.00 0.708 284.89 17663.37 1367.49 19030.86 140.676 25.000 20.40 100.00 0.575 268.40 26840.22 858.89 27699.11 小计134081.85 8170.07 142251.92 (5号+6号)区最不利管路150.676 25.000 20.400 100.00 0.575 268.40 26840.22 858.89 27699.11 161.352 32.000 26.00 15.00111、 0.708 284.89 4273.40 1367.49 5640.88 1786.528 160.000 130.80 55.00 1.790 191.75 10546.52 920.42 11466.95 18173.056 225.000 184.00 50.00 1.809 127.51 6375.61 612.06 6987.66 19173.056 225.000 184.00 96.00 1.809 127.51 12241.16 1020.10 13261.26 2086.528 160.000 130.80 90.00 1.790 191.75 17257.95 613.6112、2 17871.56 211.352 32.000 26.00 100.00 0.708 284.89 28489.31 1823.32 30312.62 220.676 25.000 20.400 100.00 0.575 268.40 26840.22 858.89 27699.11 小计132864.39 8074.77 140939.16 1.7.2、 关于水力平衡调节的设计水力平衡是水系统设计注意的一个重要的问题，方案中体现系统全面水力平衡。地下换热器系统非常庞大，如果处理不当，很容易造成水利不平衡。通过实验证明，当水量偏大设计值20%时，换热量仅增加15%；当水量偏小设计值20%时113、，换热量却减少了30%。由此可见，如果出现水利不平衡，将会造成地下换热器系统换热能力下降，严重影响系统运行效果。而且，地下系统施工完毕后几乎不能更改，因此采取必要措施保证地下换热器系统的水力平衡十分重要。(1)机组之间水力平衡、往/出冷热源机房间的空调、地源回路之间的水力平衡：采用手动数字锁定式静态平衡阀调节各台设备的流量平衡与回路之间的水力平衡。(2)机房集分水器回路之间水力平衡：采用手动数字锁定式静态平衡阀调节各集分水器的流量平衡。(3)室外集分水器之间的水力平衡：采用手动数字锁定式静态平衡阀调节各集分水器的流量平衡。(4)井群的水力平衡：井群设计同程的连接方式从源头上进行了良好的水力平衡114、的分配。1.8、 井内回填料回填料的热工性能好坏直接影响到地下换热器周围温度场的分布和局部换热量的大小。因此要求回填料有较好的传热性能，并要求有较好的可塑性、耐压性。根据做热响应实验显示的地质条件，本工程地下基本都是粘土和岩石。由此，采用FS02型回填料。该种回填料由膨润土、黄沙、水泥按特定的比例（德国配方）混合而成，另外添加一定比例的高导热系数填料。这种型号的回填料的导热系数能达到3.7 W/(m*K)，高于岩石与粘土的导热系数，解决了打井回填对地质层导热系数的破坏问题。3、 地埋管与机房、机房与各单体间的连接管道系统设计3.1、 空调管路系统的选择比较空调水系统的分类比较 两管制系统对任一115、空调末端，只设一根供水管和一根回水管，夏季供冷水、冬季供热水，这样的冷热水系统，称为双管制系统。对任一空调末端，设有两根供水管和两根回水管，其中一组用于供冷水，另一组用于供热水，这样的冷热水系统，称为四管制系统。四管制系统初投高，可靠，调节灵活，运行过程中不需要“转换”，操作简单，但投资比其它系统高，多占一定的空间。双管制系统投资少，系统简单，一般中小建筑应用较多，调节能力差，能量损耗多，由于分区而多占一些分区设备所需的面积。舒适性要求很高的建筑物采用四管制系统，而一般建筑宜采用双管制系统。本项目采用两管制系统,系统简单，投资低。 异程式和同程式系统的比较1）同程序水系统中，各机组（风机盘管或116、空调机组）环路的管路总长基本相同，各环路的水阻力大致相同故系统的水力稳定性好，流量分配均匀，可减少初次调整的困难，初投资相对较大。2）异程序管路配置简单，管材省，但各并联环路管长不等，因而阻力不等，流量分配难以均衡，增加了初次调整的困难。如果在水路设计时，干管流速取小一些，阻力小一些，各并联支管上安装流量调节装置，增大并联支路的阻力，则异程布置水系统的流量不均匀分配的程度可以得到改善。通常，水系统立管或水平干管距离较长时，采用同程序布置，建筑层数较少，水系统较少时，可采用异程序布置，但所有支管上均应装设流量调节阀以平衡阻力。 因此，尽可能多采用同程冷热水系统，以防止或减轻系统的水平失调现象 定117、流量与变流量系统的比较1）定流量系统定流量系统简单，操作方便，低负荷时，水泵仍按设计流量运行；因此，输送能耗始终为设计最大值，配管设计时，不能考虑同时使用系数2）变流量系统变流量系统输送能耗随着负荷的减少而降低，水泵容量及电耗也相应减少，配管设时，可以考虑同时使用系数，但系统相对复杂，要配备一定自动控制系统。开式系统与闭式系统1）开式系统优点： 夏季可用喷水室冷却空气，一般来说，喷水室对空气的冷却处理效率比表冷器更好一些。 蓄冷。当水池容量较大时，夏季具有一定的蓄冷能力，可以部分地降低用电峰值及中央设备的电器安装容量。缺点： 水泵扬程较大。水泵不但要求克服输水过程中供水管的阻力，而且要把水提升118、至末端设备的高度，因此要求水泵具有较大的扬程。 管道有腐蚀。 水力平衡困难。由于末端设备处于不同高度，供、回水压差不同，各末端设备的水平平衡较为困难。2）闭式系统闭式系统的管道内设有与大气相通部分，管内始终充满水，以防止管道的腐蚀。在闭式系统中，.必须设置一定的定压设备以保持高层建筑顶部水管充满水。定压设备常用开式膨胀水箱，水箱水位通常应高出最高的系统水管1.5m以上。为防止开式水箱引起的腐蚀，或在屋顶设置水箱困难，采用气体定压罐，定压罐压力高于系统内最低静压水压力15kpa闭式系统中，水泵扬程只用来克服管网的循环阻力而不需要克服提升水的静水压力，因此比开式系统的水泵扬程小的多。闭式系统中的空119、调机组处理空气，只能用封闭式盘管而不采用喷水室，且系统不具备蓄冷能力。 本项目采用闭式系统3.2、 空调管路系统的设计3.2.1、 空调管路系统的设计原则 空调管路系统应具有足够的输送能力； 合理布置管道，管道的布置尽可能选用同程系统，虽然初投资稍有增加，但易于保持环路的水力稳定性； 确定系统的管径时，应保证能输送设计流量，并使阻力损失和水流噪声小，以获得经济合理的效果； 设计中，应进行严格的水力计算，以确保各环路之间符合水力平衡要求，使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况； 空调管路系统应能满足中央空调部分负荷运行时的调节要求； 空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施； 120、管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求。 管路系统设计中要注意便于系统维修管理，操作、调节方便。3.2.2、 系统水管管径的确定 接各空调末端装置的供、回水支管的管径，宜与设备的进出水接管管径一致。 回水干管的内径di（mm），可根据各管段中水的流量和选定的流速，通过计算确定： di=20 式中 Q -水流量,m3/s;v - 水流量,m/s.3.2.3、 水流动阻力的确定 沿程损失水在管道里流动时的沿程阻力为 或 hl=Rl （1）其中 （2）式中 hf沿程阻力,即长度为lm的直管段的摩擦阻力(Pa)；R比摩阻, 即长度为lm的直管段的摩擦阻力(Pa/m)；水与管道内壁间的摩擦阻力系数121、；l直管段长度(m)；d管道内径m；水的密度(kg/m2),标准大气压时,4oc时纯水的密度为1000kg/m2；v管路内流速(m/s)。摩擦阻力系数与流体的性质流态、流速、管道内径大小及管内表面粗糙度有关，可以用下式表示： （3）式中 k管内表面的当量粗糙度（m），闭式水系统.k=0.2mm Re雷诺数 式中 -运动粘度（m2/s）。 局部阻力水流动时遇到局部配件,如弯头,三通,阀门和其它异型配件时,因摩擦和涡流造成能量损失,该能量损失即为局部阻力.局部阻力P9Pa的计算式如下: P= （4）式中 -局部阻力系数以上摘自实用制冷与空调工程手册根据高层建筑供暖通风与空调设计P165 7.7中提122、供的有关空调水系统的估算，局部阻力约为直管总摩擦阻力的0.2-0.5，管路较长取下限值。3.3、 空调侧管网布置方式本项目为集中式供冷、热系统，因此，冷暖机站设计位于科研综合楼地下室，能够保证其各楼栋的水力不平衡度控制在较小的范围内，对系统的流量起到了自平衡作用。通过主机后的空调水经过空调循环泵送入各栋建筑内的各个空调用水点，空调水系统循环采用旁通水处理器进行水质处理。水系统采输送管路采用的材料为高密度聚乙烯管(SDR11系列HDPE100)，具体管线布置走向及管径设计请参见项目内室外输配管网设计图纸。空调水系统采用设置于热泵机房内的高位水箱实现系统定压和补水。每栋楼体设置为一个水路系统，每个123、主立管均需设置排水阀检修用，排出的水就近接入排水坑。3.4、 地源侧干管连接分三个环路，互为备用和考虑部分负荷下地埋管的流速，从检查井连接到机房内地源侧分集水器。管材采用高密度聚乙烯管(SDR11系列HDPE100)，具体管线布置走向及管径设计请参见项目内室外输配管网设计图纸。3.5、 管网（管材）介绍（1） 高密度聚乙烯(PE100)管路系统介绍作为地源热泵系统的重要组成部分，深埋于地下的管路系统，是否能有效换热，是否能够长期安全可靠地运行，是否能保持严密性而不污染地下水源，这些问题显得更加至关重要。XX管路系统产品使您的地源热泵系统运作更安全，更可靠。1）选用性能更好的原材料XX的地源热泵124、管路系统完全由获得国际认证的高密度聚乙烯PE100塑料材料制成，是满足系统耐腐蚀、耐磨损要求的最佳解决方案。选用高质量的原材料使系统具备了卓越的抗冲击、抗蠕变和耐磨损，耐慢速裂纹增长，耐环境应力开裂。不添加或使用回收料。不用原生料加炭黑(白+黑)，而是直接使用原料生产厂家提供的管道专用黑色混配料。凭借高密度聚乙烯PE100的高强度性能使管壁尽可能变薄，从而最大限度地提高了系统的热传导效率。2）安装灵活简便有直管、盘管等多种形式供选择。耐低温、柔韧性好和抗震性强等特点，允许系统在极低环境温度下仍能进行安全的组装。柔韧性好，管道容易铺设。3）严格执行标准和各项检测所有的结构部件和连接件符合现行的标125、准和规程，如GB、ISO、DIN和DVS等。专为地下安装设计，能直接埋入地下，使用寿命长达50年。对每组预组装的热交换器进行出厂前的压力试验程序，最大程度地降低了系统渗漏的风险。全部产品都获得国家和地方的各类许可。4）全方位的售前售后服务凭借10多年的本土化经验，XX不仅为客户提供高品质的管路系统产品，并且提供优质的售前售后服务。我们分布在全国的服务网络将随时随地为您提供全面的、个性化的专业服务，以及及时的产品供应。从工程设计阶段开始，XX的技术专家就会提供给您全程的专业建议、技术支持和现场服务，以确保您的系统安全可靠地运行。（2） PE100管道生产执行标准和技术参数中华人民共和国国家标准G126、B/T 13663-2000给水用聚乙烯（PE）管材 表1PE100 SDR11级聚乙烯管材公称压力1.6Mpa和规格尺寸公称外径公称壁厚252.3323.0403.7504.6635.8756.8908.211010.012511.414012.716014.618016.420018.222520.525022.7表2 PE100管材的静液压强度：序号项目环向应力mpa要求120静液压强度（100h）12.4不破裂，不渗漏280静液压强度（165h）5.5不破裂，不渗漏380静液压强度（1000h）5.0不破裂，不渗漏表3 PE100管材的物理性能和机械性能：物理特性单位测试标准数值密度g127、/cm3ISO 11830.95结晶熔融温度DIN 5100713023时导热系数W/（m.k）DIN 52612-20.38线性膨胀系数mm/（m.k）DIN 535720.20极限氧指数%ISO 4589-117.423时吸水率%DIN EN ISO 620.010.04正常工作温度范围-4060机械特性单位测试标准数值凹痕硬度(132N)MPaDIN EN ISO 2039-13723时屈服应力N/mm2EN ISO 527-12523时弹性模量N/mm2EN ISO 527-190023时抗冲强度KJ/m2DIN EN ISO 179/1eA83-40时抗冲强度KJ/m2DIN EN 128、ISO 179/1eA134、 自动控制系统设计4.1、 设计规划4.1.1、 需求分析、提供优化可靠、经济的能源供给方案和设备运行控制方案。实现能源和设备的自动化管理，并通过自动控制予以实施；、控制系统内须有调整信号源的信号值的功能，以及对信号补偿、防衰减和干扰措施；、提供中央管理工作站进行数据管理。现场控制器提供整个冷源系统设备的操作和控制功能，现场控制器具有良好的人机界面，必须有动态图形界面，操作系统必须是中文，现场控制系统与中央工作站的连接通过Profibus-DP总线通信的方式；、监控管理功能集中于中央控制总站，实时性强的控制和调节功能由现场控制器完成。中央管理站、停止工作不影响现场129、受控设备的功能和设备运行；、提供现场控制层网络需能独立完成设备的控制功能。为智能型设备，具有直接驱动控制和程序逻辑控制功能，具有联网协同工作的功能，可脱离中央操作站独立执行控制任务，其内置必要的软件程序。采用模块化结构，输入/输出点应为模块化扩展，能灵活配置，满足不同阶段的分布实施的控制需要。系统总体设计要求：、系统完整、全面，应采用先进、成熟和实用的主流技术，选用设备高标准的配置，使全负荷管理动力系统及整个监控系统达到国内同行业先进水平，满足工艺的运行要求；、系统应满足本工程的实际需要；、系统应具备长期和稳定工作的能力；、系统应符合国内外有关规范要求，并且实现容易，操作方便，满足操作习惯的要130、求；、系统应遵循开放性的原则，提供符合工业标准要求的软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等方面的接口和工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性和扩展性。4.1.2、 设计原则设计在考虑使用达到舒适性调节效果的同时，还应满足可操作、可调节，最佳的运行工况。群控系统采用先进成熟的网络技术、计算机信息技术、自控技术和现代化通信等技术，结合本地现场在设备使用上的实际情况，遵循先进性、成熟性、可靠性、灵活性、开放性、实用性、扩展性、集成性等原则。(1)实现机房系统的安全配电和可靠用电：冷热源机房是大密度的马达中心，电力容量大和可靠性要求高，以及运行能耗大。需要设置良好的电力配电和动力系统，切实保131、证用电的安全性和可靠性，减少因电力故障导致的不必要的停机影响。(2)实现所有设备的自动化控制与管理：完全实现机房设备全自动化控制，自动启停水泵，冷却塔，电动阀门和主机等相关设备，自动平衡冷热源系统工况参数，优化系统启停条件，自动实现系统的有关流量和压力的平衡。(3)实现系统的高能效和低能耗运行，在保障设施运行效果的前提下，最大限度实现节能；充分理解暖通系统设计思想、地源热泵工作原理和各类相关设备工作特性的情况下，对各个控制点参数做出精确的设置。(4)遵循的技术原则和要求：01. 成熟性和实用性：应采用成熟和实用的技术和设备，最大限度地满足分布式建筑能源站的功能需求；02. 先进性：充分考虑信息132、化发展的趋势，利用国内外成熟和先进的计算机技术、控制技术、网络通讯技术，保证系统在5年内的先进性和10年不被淘汰；03. 开放性：保证在21世纪发展的需求，充分考虑物业部门的信息发展规划，使系统与未来扩展的设备具有互联性与互操作性，融入开放的信息网络；04. 集成性和可扩展性：保证整个系统总体结构上的合理性，实现各个环境调节的分散式控制、集中统一管理。总体结构及主设备配置应能满足深化设计及项目完工后规模变动的可扩展性，使整个操作系统可以随着技术的发展和进步，不断得到充实和提升；05. 标准化和结构化：依照国内外的有关标准进行设计，根据项目总体结构和分布式的要求，易于管理和维护；06. 安全性、133、可靠性：整个系统，要具有极高的安全性、可靠性和容错性。系统必须考虑7x24小时连续、稳定、可靠的运行，保障楼内的人身、财产、重要资料的安全。各子系统的信号、控制、电源线缆采用阻燃性材料；07. 便利性和服务性：适应多功能、外向型的要求，提供便利和舒适的环境，达到提高工作效率、节省人力及能源的目的。对于园区内地源热泵系统的各种类型的信息予以收集、处理、存贮、传输、检索和提供决策的能力，为用户提供有效的信息服务，提供高效、舒适、便利和安全的工作环境；08. 经济性：在先进性和可靠性及高性价比的前提下，通过优化设计达到经济性的目标；09. 兼容性：在方案设计中，我们使用知名品牌产品，并保证这些产品的134、互相兼容性。4.1.3、 设计范围(1)、冷热源中心机房群控系统运用可编程逻辑控制器、工业现场总线等先进的设备与技术，对众多机电设备的管理，使系统运行于最佳工况，实现经济运行。设备机房内设有控制室，内设一套具有独立处理能力的高性能可编程控制器系统（PLC），在上位人机界面（PC机）采用 WIN CC过程监控软件编制灵活便捷的人机界面对系统进行实时监控，系统能够自动采集和监控各设备状态及监测点温度、压力和流量等信号。所有受监控设备在计算机的统一管理下始终处于最佳运行状态，及时报告设备的故障情况并进行处理，延长设备使用寿命。PLC控制器具备设备联动控制、操作优先次序选择、时间表操作控制和模式控制功135、能，并对相关设备进行有秩序的自动化控制。通过一定的计算来实现最优控制。(2)、机房自控系统应用设计范围，主要包括：自控系统范围：用于地源热泵系统的自动化控制管理系统和装置，包括系统设计、产品选型、供货、编制软件、安装、调试。自控系统供货范围：包括整个管理系统的硬件设备（包括相关电动阀门和传感器）和软件和安装材料等。4.1.4、 系统设计目标随着社会经济的不断发展，人类越来越多地面对发展与资源消耗之间的矛盾，如何在合理的能源消耗水平下，来促进经济的快速和稳定的发展，是全人类面临的一个重要的技术和经济课题。伴随着信息技术和计算机网络技术的高速发展，为我们合理解决创造舒适环境和降低建筑能耗的问题提供136、了合适的工具，对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高，提供一个合理、高效、节能、舒适的工作环境势在必行。节能是一项基本国策，也是建筑电气设计全面技术经济分析的重要组成部分。变流量节能技术、集成自动控制系统和建筑能源管理系统正是顺应了这一潮流，它的建立，对于建筑机电设备的正常运行并达到最佳状态，同时，计算机系统进行信息处理，数据分析，逻辑判断和图形处理，对整个系统作出集中监测和控制；通过计算机系统及时启停各有关设备，避免设备不必要的运行，又可以节省系统运行能耗，出现故障时，能够及时发现何时何地出现何种故障，并作出相应的处理，使事故消除在萌芽状态。4.1.5、 设计思路整个系统137、的基础电力运行设施配套了变流量自适应节能设备，以保证在系统运行时，各动力设备能够根据系统设计负荷的需要来进行非人为干预的自动调节，确保其运行在最佳的工作状态。在设计整个自动化系统时，采用先进的集中监控管理和分散控制功能。中央站的监视软件界面采用的是中文界面，以方便运行管理人员学习和掌握。软件具有编程、动态绘图、日志报表等全部功能。假如业主有项目的扩充，无需要在购买额外的软件费用，无需依赖厂家既可自行处理。采用高可靠性的设备，以保证各设备间的良好的协调性和长期运行良好。变流量节能和集成自动化控制系统采用了符合中国国情的现场总线控制协议，如TCP/IP，BACNET，Modbus，OPC，Prof138、ibus等通讯协议，其中，Profibus通讯协议为中国国家机械协会推荐使用的通讯协议之一，具有通讯速度快、可靠性好、屏蔽效果好、不易吊线和无知识产权保护等优点，是现场控制总线的理想选择。4.1.6、 标准与规范本项目自动化集成系统设计内容，将以自动化控制、动力传动和控制的规范和要求为基础，以满足现场的工艺要求为设计目的，其设计以现行的国家、行业、地区的有关规范、规程、标准执行。设计主要依据如下：建筑智能化系统工程设计管理暂行规定(建设部1997-290)；建筑电气设计规范 (JCJ/T16-92)；智能建筑设计标准 (GB/T50314-2000)；采暖通风与空气调节设计规范 (GBJ19-139、87)；建筑设计防火规范 (GB50045-95)；电气装置工程施工及验收规范 (GBJ232-82)；商用建筑线缆标准 (EIA/TIA-569)；Profibus商用现场总线国家通讯标准 (JB/T 10308.3-2001)；电气装置安装工程施工验收规范；GBJ/232-82、90、92;采暖、通风与空气调节设计规范：GBJ19-87GB/T12455-90宾馆、饭店、商场合理用电：根据不同负荷要求，空调机组宜选用几台机组并联运行或无级调速运行；空调系统宜使用局部自动控制系统，防止过热和过冷系统；空调系统末端必须装设恒温控制系统；空调负荷变动范围较大时，宜采用变流量、变风量高效调节系统。140、建筑智能化系统工程设计管理暂行规定（建设部1997-290）；工业企业通信接地设计规范GBJ79-85；招标方发布的招标文件的设计图纸及资料，招标方提供的对招标文件疑问的答复（传真）以及其它有关相关文件。4.2、 自动化系统解决方案4.2.1、 计算机图形化监控系统计算机图形化监控系统为操作人员和管理者提供了面向设备的管控一体化应用解决方案，能够实现建筑物系统设备的监测、控制和管理，并使全部操作可视化，它涉及到计算机技术、信息工程、自动化控制、通讯、价值管理、工艺过程与建筑艺术，是多专业、多技术和多系统的交叉与有机融合，已经成为一门综合性很强的新兴应用技术。系统通过对设备的监测、控制与管理，让141、建筑物系统符合信息化时代的应用需求，以便为用户创造一个舒适、高效、安全和满足要求的环境条件。图形化组态是实现综合监控系统监控功能的重要步骤，它既包括图形页面、结构数据库和控制代码文件的开发，又包括软件体系结构的设计，自动化系统的软件平台具有开放式体系结构和集成系统的能力。根据项目规模、技术要求和投资分析，采用逻辑分层机制，将系统优化成不同的组织形式，包括：单一计算机结构、C/S结构和B/S结构，复杂的系统通过横向域的设计机制将自动化孤岛连接在一起，实现管控一体化。多客户机/服务器结构建立任务间数据访问机制，能够保证数据的一致性、完整性和安全性，实现软件的灵活配置。浏览器/服务器（Browser142、/Server）结构是一种全新的软件系统构造技术，体现了跨区域监控和管理的发展趋势。4.2.2、 系统数据服务系统提供了统一的组态和编程、统一的数据管理和通讯，能够实现整个系统范围的高度集成。优化相关部件间的相互影响，使整体系统现有的潜能得到最大限度的利用，具备开放性，标准化的网络体系结构和基于专业应用的自动化技术。（1）监视功能：用户可以利用动态图形、报表等应用程序对系统设备的运行、停止或故障等状态进行实时和历史的监视；测量功能：根据计量、统计或控制的要求，对设备运行参数、外部环境或工艺环境进行测量，并自动生成趋势图和报表等；（2）控制功能：通过图形界面上控制按键，提供控制命令、程序控制和日143、程表控制等，根据系统的不同的要求，调整被调量，以建立和维持满足人们生活和工艺需要的环境；（3）管理功能：提供包括帐户管理、设备管理、程序上下载管理、活动记录、报表和特殊应用等功能。集成自动化控制系统设计中央管理图形工作站，来进行系统的大型数据管理。在中央操作站上运行中央处理及管理软件，系统提供良好的人机界面，有动态图形界面，操作系统设计成友好的中文界面。中央管理操作站有独立的大型数据软件（SQL2000），对现场控制器传回的数据进行处理，人机动态图形界面是不需依赖数据库而可单独运行的；系统提供可扩展的OPC服务功能，OPC数据开放接口,OPC（OLE for Process Control）技144、术已成为一种工业标准。它是由多家自控公司和微软共同制定并采用微软ActiveX, COM/DCOM等先进和标准的软件技术。OPC支持开放式协议以满足客户对信息集成之需求，它为客户提供了一种双向开放、灵活和标准的技术，减少了未来的集成系统所需要的开发和维护费用。4.2.3、 程控单元设计现场程控单元是DCS系统的核心，系统既可以独立工作，也可以联网工作以完成复杂的监视、控制和管理。由运算器、存储器和接口单元组成，包括：数字量和模拟量输入/出、脉冲量输入等；在高可靠性场所，可使用带冗余功能的控制器。具有直接驱动控制和程序逻辑控制功能，具有联网协同工作的功能，可脱离中央操作站独立执行控制任务，其内置145、必要的软件程序。采用模块化结构，其输入/输出点应为模块化扩展，能灵活配置，满足不同阶段的分布实施的控制需要。程控单元的信息处理方法是集成自动控制系统中重要部分。本系统中采用的PROFIBUS的通讯标准协议，是一种应用广泛的、开放的数字通信系统，特别适用于可靠性及要求高的工业自动化和过程自动化领域，PROFIBUS适合于快速、时间要求高的应用和复杂的通信任务。其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准，众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已经成为最重要的现场总线标准，其通讯速度最高可达到12M/s；本项目中选型的控制系统实现全DP协议通讯，端口可运行于9600Bit和12Mbit之间的任何Bi146、t率。模块接受从主站来的多种不同的I/O配置，向主站发送和接受不同数量的数据，这种特性使用户能修改所传输的数据量，以满足实际应用的需要。DP现场总线因其特有的技术特点和无任何知识产权保护的性质成为中国国家机械协会认定的国家标准。本程控单元的设计是根据本项目特点，精心为安徽省国土资源厅项目群控内容“量身设计”，能够很好的实现设备全自动控制、无人化值守和数据采集以及调节功能。PLC程控系统负责整个工程电气设备的自动化控制和数据采集，她是由Siemens S7-300系列PLC组成。该系列PLC是Siemens较高端级别的可编程控制器系统，设置一个机站，与现场信号之间采用硬接线连接、以及通信连接构成147、稳定的程控系统。其系统设计达到或满足以下的标准：01. 所有硬件是制造厂的标准产品或标准选择件。采用Siemens S7-300系列的PLC，CPU不低于315-2DP；02. 系统中所有模块为可展型，便于更换与升级，IO卡件和其它模件易于插拔。根据I/O清单和系统图，在技术方案中按整个系统最终IO总量的15提供备用，同时在插槽上还应留有15空槽余量；03. 所有开关量IO模块有隔离功能，以达到安全使用的级别标准；04. 所有在可编程控制器系统中的硬件能在环境温度为050相对湿度为595(无结露)的范围内连续运行；05. 过程控制、监视和用所需的故障诊断等，所有功能设置于可编程控制器内。这些功148、能至少包括下列内容：实时时钟和日历、继电器和锁存继电器、过渡触点、计时器、计数器、算术运算、逻辑功能、移位寄存器等；06. 在整个运行环境温度范围内，系统精确度满足如下要求：模拟量输入信号(高电平)0.1，模拟量输入信号(低电平)0.2，模拟量输出信号0.25；07. 模拟量输入信号：电流信号 420mADC；模拟量输出信号：420mADC，具有驱动回路阻抗大于600W负载的能力；08. 开关量输入信号：外部接点是无源接点，系统应提供对现场接点的48V120V的访问电压。开关量输出信号：采用电隔离输出直接驱动中间继电器，提供中间继电器、继电器柜及可靠的工作电源。中间继电器输出无源触点，触点容量149、应达到220VAC 10A和110VDC 5A的要求。4.3、 自动化控制系统设计4.3.1、 机房设备群控系统（1）、控制系统的设计方案本系统主要由上位机（SCADA PC）、PLC、网络通讯、各类传感器（如温度、压力、流量等）和执行器（如变频调速、电动调节阀等）组成。监控系统，见下图：1）、上位机 选择工业级PC（工控机）组成的图形工作站；工控组态选用进口软件（WinCC）；本地上位机与PLC的通讯通过工业现场总线（FROFIBUS DP）进行；本地PC具有数据远传功能2）、可编程控制器PLC 选用SIEMENS的S7 300系列产品。3）、各类自控辅助元器件应选用国外知名品牌（Sieme150、ns、Schneider、honeywell、 ABB、Moeller等）的产品。（2）、自动化控制体系设计本项目设计采用的自动化控制体系为：SIEMENS SIMATIC体系的STEP7和WinCC平台下的软件编程环境、德国原产可编程控制器（PLC）硬件、以及SIMATIC NET网络系统1）、典型的SIMATIC NET网络系统应用见下图所示：特性模块化中小控制系统 不同档次的CPU可选择不同类型的扩展模块可以扩展多达32个模块；模块内集成背板总线网络连接 - 多点接口 (MPI), - PROFIBUS 或- 工业以太网通过编程器PC访问所有的模块无插槽限制借助于“HWConfig“ 工151、具可以进行组态和设置参数2）、S7-300系列可编程控制器（PLC）硬件介绍硬件介绍：信号模块 (SM) 数字量输入模块：24V DC，120/230V AC数字量输出模块：24V DC，继电器模拟量输入模块：电压，电流， 电阻，热电偶模拟量输出模块：电压，电流 接口模块 (IM) IM360/IM361 和 IM365 可以用来进行多层组态，它们把总线从一层传到另一层。占位模块 (DM) DM 370占位模块为没有设置参数的信号模块保留一个插槽。它也可以用来为以后安装的接口模块保留一个插槽。功能模块 (FM) 执行“特殊功能”：-计数-定位- 闭环控制通讯处理器 (CP) 提供以下的连网能力152、： - 点到点连接- PROFIBUS- 工业以太网附件总线连接器和前连接器S7-300: CPU 设计模式选择器MRES =模块复位功能STOP = 停止模式：程序不执行RUN = 程序执行，编程器只读操作RUN-P= 程序执行，编程器读写操作状态指示器SF = 组错误：CPU内部错误或带诊断功能模块错误(LED) BATF = 电池故障：电池不足或不存在DC5V = 内部 5 V DC 电压指示FRCE = FORCE：指示至少有一个输入或输出被强制RUN = 当CPU启动时闪烁，在运行模式下常亮STOP= 在停止模式下常亮有存储器复位请求时慢速闪烁正在执行存储器复位时快速闪烁由于存储器卡153、插入需要存储器复位时慢速闪烁存储器卡 为存储器卡提供一个插槽。当发生断电时利用存储器卡可以不需要电池就可以保存程序。电池盒在前盖下有一个装锂电池的空间，当出现断电时锂电池用来保存RAM中的内容。MPI连接用MPI接口连接到编程设备或其它设备DP 接口分布式 I/O 直接连接到CPU的接口。 主要技术数据：、SIEMENS的STEP7和WinCC平台下的软件开发与编程环境SIEMENS S7-300采用先进的结构化及模块化编程。用户程序调用系统块，在整个系统中这些块具有相同的接口、相同的标示和相同的号。用户程序可以容易地转换到不同的CPU或PLC。模块化编程是把程序分成若干个程序块，每个程序块含154、有一些设备和任务的逻辑指令。在模块化编程中，在主循环程序和被调用的块之间仍没有数据的交换。每个功能区被分成不同的块。这样就易于几个人同时编程，而相互之间没有冲突。另外，把程序分成若干小块，将易于对程序调试和查找故障。OB1中的程序包含有调用不同块的指令。由于每次循环中不是所有的块都执行，只有需要时才调用有关的程序块，这样，CPU 将更有效地得到利用。编程人员将可以编写更有效和更易于开发的程序。下图，在组织块(OB1)中的指令决定控制程序的模块的执行。模块化编程功能（FC）或功能块（FB）。它们控制着不同的过程任务，例如：操作模式，诊断或实际控制程序。这些块相当于主循环程序的子程序。开发的项目程155、序结构：在项目中，数据以对象形式存储。项目中的对象按树型结构组织 (项目层次)。项目窗口中树型结构类似于 Windows 资源管理器，只是图标不同。项目层次结构 第1级包含项目图标，每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。第2级：站 (如 S7-300 站)用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。 S7 程序文件夹是编写程序的起点。所有S7系列的软件均存放在S7程序文件夹下。它包含程序块文件夹和源文件夹。SIMATIC的网络图标 (MPI、Profibus、工业以太网) 第3级和其他级：和上一级对象类型有关。（3）、空调冷源系统的监控对象：监控对象包括地源热泵机组、空调循环泵、156、地源循环泵、冷却塔和冷却水循环泵、电动开关阀和调节阀、以及地埋管系统等组成。本方案中地源热泵机组采用通讯网关集成的方式采集冷水机组的各种参数，同时程序控制冷水机组及空调环循泵的启停，完成各种联动控制，备用设备的转换，设备故障自动切换。项目的空调冷热源系统监控对象包括冷水机组，空调循环水泵、地源循环水泵等设备。根据冷源系统的监控功能表，对主机以及整个冷源系统的下列单元进行监控：监控对象监控内容冷水机组程序开关控制，电动蝶阀控制；运行状态、故障报警，水流开关状态，手自动状态、供回水温度检测空调循环泵启停控制；运行状态，故障报警，手自动状态监测地源循环泵启停控制；运行状态，故障报警，手自动状态监测冷157、却塔循环泵启停控制；运行状态，故障报警，手自动状态监测冷却塔启停控制；运行状态，故障报警，手自动状态监测地源侧循环水系统供回水总管温度、压力、流量检测空调侧循环水系统压差旁通控制；供回水总管温度、压力、流量检测具体监控内容及控制方法描述如下：监控对象控制方法冷热负荷计算根据冷冻水供、回水温度和供水流量测量值，自动计算建筑空调实际所需冷热负荷量。机组台数控制根据建筑所需冷/热负荷，自动调整冷水机组运行台数，自动加减机，达到最佳节能目的。机组状态监视监视各冷水机组的运行、故障及手自动状态机组联锁控制顺序启停相关设备。启动：冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻水蝶阀开启，开冷冻水泵，开冷水机组。停止：停158、冷水机组，关冷冻水泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀。空调主管压力监测监测冷冻水供回水压力，维持供回水压差恒定。水泵保护控制水泵启动后，如发生故障则报警，同时备用泵自动投运。当无法启动备用泵时，冷水机组自动停机、避免主机跳闸保护。运行时间累计自动统计机组、各水泵的累计工作时间。系统运行参数监测系统内各检测点的温度、压力、流量等参数，自动显示，定时打印及故障报警。（4）、程序控制内容：1)、程序控制冷冻机组启停，最低能耗，最低的主机折旧率。于指定管道位置设置温度及压力传感器,检测空调供回水温度、供回水压差，根据程序或管理的日程，自动开关冷冻机组；根据管理的要求自动切换3台机组的运行次序，159、累计每台机组运行时间，自动选择运行时间最短的机组，使每台机组运行时间基本相等，以延长系统机组使用寿命；自动监测各关键设备的运行状态，故障报警；并按照程序及实际情况自动启动备用设备。测量冷却水总回水温度，控制冷却塔风机的运行台数，以维持适当的冷却水温并节约能源。2)、根据冷冻水总进/回水温度差和流量计算系统总负荷来控制冷冻机组的运行台数（同时考虑，当负荷大于一台机组的15%，则第二台机组运行）。中央空调主机的效率特性通常随着负荷的变化而变化，并在某一负荷率下具有最佳效率。由于主机的效率与负荷率有关，因此，在多台机组并联运行时，需要根据当前负荷的实际情况，选择一种最佳的主机运行台数组合，以达到系统160、的最高效率。自控系统根据所采集的流量与温差计算出当前负荷，并以历史记录的主机负荷效率特性，通过模糊推理运算规则来确定需要投入运行的主机台数及具体机组，确保系统具有最高的运行效率。（5）、中央管理站软件功能：动态显示每台机组及水泵的系统图实时显示所有测量点（如温度、流量、压力、压差等）参数值和动态趋势图故障报警与所在平面图关联打印有关故障报警信号设定模拟信号报警上下限，打印输出自动记录及打印空调系统负荷，并可根据管理部门要求以不同时段累计负荷情况并打印。典型监控界面图：（6）、自动控制的程序设计：A、设备自动开关控制和连锁控制：开机顺序：蒸发器电动蝶阀冷冻泵冷凝器电动蝶阀冷却泵主机关机顺序：主机161、-冷却泵冷凝器电动蝶阀冷冻泵蒸发器电动蝶阀；B、设备级数自动控制：冷量控制算法：根据采集冷水机组总负荷量，对比主机参数，决定开启台数，节能运行；系统辅助设备，包括：冷冻水泵、冷却水泵的开启，可根据主机的开启进行配套启动，进行级数调节，达到节能效果；C、设备累计运行时间控制：每次初启动系统时，都优先启动累计运行小时数最少的设备，以保证设备使用寿命一致；D、压差旁通控制：采用末端变流量方式时，末端流量负荷变化时，会导致压力的迅速变化，通过供、回水压差信号来控制旁通电动阀的开度，以维持系统流量在合理的范围内，并增加系统的可调节性和确保系统的安全性；E、设备的强制开/关控制：系统具有远程对设备的强制开162、/关控制，包括：主机、冷却水泵和冷冻水泵；F、自适应节能控制（水泵变频调速控制）： 根据水系统的温度反馈信号，对空调循环泵系统进行PID闭环控制，调节电机转速，以节约运行能耗。根据工程应用经验，节能效果可以达到30%以上，并且优化了系统运行环境。4.3.2、 中央空调节能系统中央空调是高耗能产品。它在为人们提供舒适生活环境的同时，也在大量的消耗宝贵能源。一个随处可见的几万平米的建筑，空调主机及辅助 设备一个制冷季节的耗电量，即可达到数百万度电。（1）中央空调系统的典型运行过程中央空调系统运行的过程实质上是热量转移的过程。例如制冷时，典型的热量转移过程如下：空调室内热空气经风机盘管中的冷水吸收，163、热量被转移到冷水中；制冷机耗能做功，把冷水中的热量转移到冷却水中；冷却水的热量经冷却塔喷淋（或地源换热）、气化被转移到环境大气（或地表）中。空调在营造舒适小环境的同时，消耗大量能源和淡水，向大气排放的热量和CO2气体污染了环境。1）中央空调系统节能的内在因素：传统的建筑中央空调系统设计以极端气象条件和最大负荷需求为依据，再加上一定的安全裕量，选择冷热源和水系统容量；水泵按上述设定的流量和最不利支路的压力损失确定其功率。由于气象环境和负荷需求的时变特点，中央空调的实际工况与设计工况相差甚远。我国多数中央空调，全年中有70%以上的时间，都是在设计负荷的50%左右或以下的部分负荷工况下运行的。大多数164、空调主机已具有根据负荷变化自动调节能量的功能，但水系统仍为定流量系统。水泵、风机一启动，始终满负荷运行，形成大流量、小温差的高耗能工况；水输送系数低，水泵耗能产生的附加冷负荷还加重了主机的负荷。2）中央空调节能方面的几个主要措施：空调主机节能 设计：提高空调主机的能效比-选用高能效比主机 螺杆式主机COP4.15.2，离心式主机COP4.45.8 风冷热泵： COP34。发展：改变设计；改变制造工艺；中小压缩机用变频压缩；控制系统提高自动化控制能力等。空调辅机节能（对压缩式主机约占整个能耗30左右） 冷冻水泵、冷却水泵、风机节能变频调速控制 空调系统管理节能 调节设备投入按季节和时段变化；按高165、能效点运行，提高主机效率。加强管理，减少能量损失保温、关闭不用场所； 加强维护，提高效率等及时清洗，提高传热效率。 设计选用科学合理的自动化系统（2）中央空调变流量节能技术与方法空调系统节能的技术原理是将水系统定流量运行，改变为变流量运行，使空调负荷自动跟踪并满足用户的需要。目前常用的节能方法：台数控制变流量：控制设备投入台数，步进式运行，设备频繁启/停，影响设备寿命。节能不能获得最佳；变频调速变流量：实现设备连续无极调速，节能效率高。有利于改善工作环境，有利于设备长期安全运行。 国家发改委节能中长期专项规划十大重点节能工程实施意见：推广电机变频调速技术，逐步淘汰阀板、阀门等节流调节方式；推广166、软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统等，实现电机系统经济运行。(电机效率提高2个百分点，全国形成年节电能力200亿kWh。)（3）中央空调系统变流量节能运行1）、水泵节能的必要性中央空调是大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占60%左右，因此中央空调的节能运行（改造）显得尤为重要。由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留10-20%设计余量，然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大的富余，所以节能的潜力就较大，其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工167、频状态下全速运行，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，存在很大的浪费。水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。水泵采用的是Y-起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的34倍，一台90KW的电动机其起动电流将达到500A，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、168、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。综上，为了节约能源和费用，需对水泵系统进行改造，采用成熟的变频器来实现，以便达到节能和延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。因为变频器能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目的。水泵电机转速下降，电机从电网吸收的电能就会大大减少。其减少的功耗 P=P01-(N1/N0)3减少的流量Q=Q01-(N1/N0) 其中N1为改变后的转速，N0为电机原来的转速，P0为原电机转速下的电机消耗功率，Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。由169、上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比，但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比。如：假设原流量为100个单位，耗能也为100个单位，如果转速降低10个单位，由(2)式Q=Q01-(N1/N0)=1001-(90/100)=10可得出流量改变了10个单位，但功耗由(1)式P=P01-(N1/N0)3=1001-(90/100)3=27.1可以得出，功率将减少27.1个单位，即比原来减少27.1%。再因变频器是软启动方式，采用变频器控制电机后，电机在起动时及运转过程中均无冲击电流，而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接的因素，同时采用变频器控制电机后还可避免水垂现象，因此可大大170、延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。1）、水泵变频节能方案中央空调系统通常分为冷冻(媒)水和冷却水两个系统。根据国内外最新资料，并通过多例成功范例证明，水泵系统节能改造的最佳方案是采用变频器来实现。制冷模式下冷冻水泵系统的闭环控制该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减，控制方式是：冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。制热模式下冷冻水泵系统的闭环控制该模式是在中央空调171、中热泵运行(即制热)时冷冻水泵系统的控制方案。同制冷模式控制方案一样，在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减。不同的是：冷冻回水温度小于设定温度时频率无极上调，当温度传感检测到的冷冻水回水温越高，变频器的输出频率越低。由以上内容可以看出，用变频器进行流量控制时，可节约大量电能。中央空调系统在设计时是按现场最大冷量需求量来考虑的，其冷却泵，冷冻泵按单台设备的最大工况来考虑的，在实际使用中有90%多172、的时间，冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。而用阀门、自动阀调节不仅增大了系统节流损失，而且由于对空调的调节是阶段性的，造成整个空调系统工作在波动状态；而通过在冷却泵、冷冻泵上加装变频器则可一劳永逸地解决该问题，还可实现自动控制，并可通过变频节能收回投资。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节，使系统工作状态稳定，并延长机组及网管的使用寿命。 因此，随热负荷而改变水量的变流量空调水系统显示了巨大的优越性，因而得到越来越广泛的应用，采用SPWM变频器调节泵的转速，可以方便地调节水的流量，根据负荷变化的反馈信号经PID调节与变频器组成闭环控制系统，使泵的转速随负荷变化，这样就173、可以实现节能，其节能率通常都在20%以上。改造的节电率与用户的使用情况密切相关，一般情况下，春、秋两季运行节电率较高，可达40%以上，夏季由于用户本身需要的电能就大，可节省的空间有限，一般在20%左右。4.3.3、 能量监测系统中央空调系统冷/热量计量控制系统是基于科学、合理的能量交换理论，采用先进的计量科技、微电子、计算机控制和数据库技术。系统客观准确地计量末端用户的能量消耗，能够提供空调系统运行的实时数据和历史数据，提高中央空调系统的管理水平和服务质量。该系统表现出了良好的节能效果。(1)系统能量计量设计：本项目中央空调机房系统共分为：地源侧水循环系统和空调（负荷）侧水循环系统，系统设置4174、支温度传感器和2支电磁流量计，以此分别对两侧循环水系统进行计量和监测。(2)系统原理“能量型”计量系统是根据热力交换原理，对热交换系统中载能介质（液体水）的出口温度T1、入口温度T2及瞬时流量q进行实时测量，并按照热力学能量计算公式，对系统消耗的冷量或热量值进行计算。计算公式如下： 式中：lQ释放或吸收的热量 (J或wh)；l qm流经能量表的水的质量流量(kg/h)；lqv流经能量表的水的体积流量(m3 /h)；l 流经能量表的水的密度（kg/ m3）； lh在热交换系统的入口和出口温度下，水的焓值差(J/kg)；lt热交换的时间(h)。(3)计量系统的设计选型本设计选用德国原产KROHNE175、电磁流量计和高精度的PT1000温度传感器。1)插入式电磁流量计电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律：当导电液体流过包围在磁场中的测量管时，在流向和磁场二者相垂直的方向就会产生与平均流速V成正比的感应电动势E。 电磁流量计由传感器和转换器二部分组成，转换器通过励磁电缆将励磁电流传输到传感器内部的线圈，从而在传感器测量管内产生磁场，流过测量管的导电液体因切割磁力线而产生感应电动势，固定在测量管管壁二侧的电极接收并通过信号电缆将该感应电动势传输给转换器，转换器将该信号进行滤波、放大、运算、变换后，得出被测介质的流量值，并输出与流量测量值成正比的标准电流信号或频率信号。产品特点如下：适用于各种176、导电液体的流量测量，如空调水、自来水、污水、泥浆、纸浆、各类饮料、化学原料、粘稠液体和悬浮液。测量结果不受温度、压力、密度、电导率等介质物理特性和工况条件的影响，其输出信号与被测流体的体积流量成正比。对强腐蚀性、强磨损性介质具有良好的适应性。具有优异的量程比，在低流速或流量变化幅度较大的应用领域（如中央空调系统、自来水行业）具有良好的适用性。具有正/反双向流量测量功能。工作电源：220VAC22V / 501Hz流量测量范围：(0999.999)m3/h流量测量精度：1.5%流量信号范围：电流型：4-20mA介质温度范围：-40180公称压力范围：0.64.0MPa适用口径：DN62000(m177、m)通讯速率：9600bps防护等级：IP672)温度传感器热电阻是最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。PT1000薄膜铂电阻配对温度传感器，严格遵照部颁行业标准“热能表”（CJ128-2000）、“热能表国家计量检定规程”（JJG225-2001）以及参照国际IEC751、EN-1434等的要求。采用进口PT1000薄膜铂电阻元件，填充料采用进口导热硅脂，生产工艺中元件和引线的连接采用冷压连接工艺，确保了产品的密封性和长期可靠性。采用计算机自动检测配对系统，使产品经过三温度点检测配对，配对精度178、是20%。考虑过渡季节的温度恢复，一般认为不平衡率在小于20%以内可通过土壤自身调节，大于20%就出现土壤不平衡问题， 因此本项目系统存在土壤热平衡问题，但冬夏季取排热量差值不大，仍需在设计中采用各种措施。具体措施参考下节。3、 系统长期运行性能模拟分析土壤热失衡会造成土壤温度逐年上升，埋管内水温与土壤的换热温差趋向减小。实际运行表现是地埋管水温工况逐渐上升，超过设计温度工况35度，主机的冷凝压力随之增大，主机效率出现衰减，甚至出现机组无法开启问题。 为此我们需对系统长期运行中的土壤温度与地埋管水温工况进行模拟预测，进而进行系统安全性、可行性、可靠性的分析论证；3.1、 系统长期运行性能参数（179、1）土壤温度土壤源热泵系统的长期运行性能主要影响参数是地下土壤温度，地埋管持续排热与取热引起埋管周围的温度场变化，而土壤温度直接影响土壤换热器换热能力，从而引起系统埋管侧水温工况变化，机组冷凝、蒸发温度因此改变，从而引起土壤热泵系统的效率变化。（2）埋管进出水温度工况系统长期运行性能的重要指标为埋管进出水温度工况，冬季埋管进水设计工况5，夏季35。由于土壤温度降低或升高，可能造成埋管换热能力下降，埋管进出水温度会自动调整，冬季水温变低，蒸发温度降低，机组性能因此降低；夏季埋管水温升高，机组冷凝温度升高，机组性能降低。3.2、 分析思路方法一 数值模拟：采用fluent软件对土壤埋管周围全年温度180、场进行模拟，根据全年地下温度场变化模拟值，对土壤源热泵系统长期运行性能进行定性分析。方法二 埋管水温工况预测：根据全年动态负荷数据计算逐时土壤换热器逐时热流密度，根据变热流密度理论，预测出土壤换热器侧的进出水工况，从而直接得到土壤源热泵系统的长期运行性能。3.3、 全年地下温度场预测模拟（1） FLUENT软件介绍模拟采用通用商业CFD软件Fluent，用Gambit软件建模，划分网格。Fluent是用于计算流体流动和传热问题的程序，可以求解计算二维和三维问题，在计算过程中，网格可以自适应调整。fluent软件的应用范围非常广泛，如：用非结构自适应网格模拟2D或者3D流场、不可压或可压流动、定181、常状态或者过渡分析、无粘，层流和湍流、牛顿流或者非牛顿流、对流热传导，包括自然对流和强迫对流、耦合热传导和对流、辐射热传导模型、惯性（静止）坐标系非惯性（旋转）坐标系模型、多重运动参考框架（包括滑动网格界面和rotor/stator interaction modeling的混合界面）、化学组分混合和反应，包括燃烧子模型和表面沉积反应模型、热，质量，动量，湍流和化学组分的控制体源、粒子，液滴和气泡的离散相的拉格朗日轨迹的计算，包括了和连续相的耦合、多孔流动、一维风扇/热交换模型、两相流，包括气穴现象、复杂外形的自由表面流动等。Fluent程序软件包由以下几个部分组成：GAMBIT、FLUENT182、prePDF、TGrid及Filter（Translator）等。这里只需要用到Gambit及Fluent。FLUENT中所涉及的求解方法有非耦合求解（segregated）、耦合隐式求解（coupled implicit）和耦合显示求解(coupled explicit)。非耦合求解方法主要用于不可压缩或低马赫数压缩性流体的流动，耦合求解方法则可以用在高速可压缩流体。fluent默认设置为非耦合求解，本模拟主要研究对象不是流场，而且管内流速较小，所以采用非耦合求解。模拟的岩土实际情况下可以认为是无限大空间，因而传热过程是非稳态的，因此采用非稳态算法。 （2）建模与网格划分实际岩土结构复杂，183、本次模拟埋管群是一种简化模型，钻孔内径尺寸为150mm ，埋管间距5m5m。为了优化模拟，管群设成5排5列，土壤热物性参数按测试报告的数据设定，土壤原始温度为18.41，模拟时间制冷120天，秋季过渡季节60天，供暖90天，再恢复90天。采用混合网格，为了节省计算时间，钻孔附近网格划分稍密，钻孔以外网格画疏。考虑计算难度，模型输入热流密度不能按每小时的变化值，本次模拟采取了适当的简化，单位时间取半个月，具体思路是：根据全年动态负荷数据，统计出半月平均负荷，计算出半月平均埋管热流密度，输入管群模型。输入的半月热流密度： 半月埋管平均热流密度，放热为正，取热为负，过渡季节为0（3）模拟结果分析注：184、1）软件模拟图片中采用绝对温度制，绝对温度K=273+摄氏温度，例如常温摄氏温度20，绝对温度293； 2）软件中默认采用科学计数制，292K写作2.92e+2K； 3）温度场分布按颜色不同设置，参考每张图左边的温度条；4）为了更好描述地下温度场一年内的变化，把模型分为: 埋管区域（内部）、埋管区域外部；埋管区域内部按某一埋管径向分为近管区与远管区。夏季运行15天后 夏季运行30天后土壤温度原始温度18.41（291.41K）,夏季土壤源热泵系统制冷，埋管开始向周围土壤散热，热量向埋管周围逐渐扩散，随着时间积累，温度升高区域的半径越来越大。夏季运行45天后 夏季运行60天后夏季运行75天后 夏185、季运行90天后夏季运行105天后 夏季运行120天后夏季制冷运行120天后结束，埋管区域的平均温度达到最高值21.91，远管区分布变的均匀，而这时近管区与远管区的温度梯度达到最大。恢复15天后 恢复30天后夏季制冷运行结束，土壤源热泵系统停止运行，土壤进入自身恢复期，沿着埋管径方向，近管区与远管区之间有温度梯度，热量从近管区向远管区扩散，因此近管区温度下降，远土壤温度上升。对于埋管区来说，地下土壤通过地面和埋管下和埋管边界区域热量都向外散热。 恢复45天后 恢复60天后在秋季恢复60天后，埋管区域外部周围温度升高区域的半径扩大，埋管内部温度分布更加均匀，土壤平均温度比夏季温度结束后温度降低0.186、4。冬季运行15天后 冬季运行30天后秋季土壤温度恢复期过后，土壤源热泵系统开始制热，埋管从周围土壤取热，埋管近区的土壤温度迅速下降，随着时间积累，降温区域半径逐步扩大。冬季运行45天后 冬季运行60天后冬季运行75天后 冬季运行90天后冬季运行90天后，土壤热泵系统停止运行，土壤平均温度为16.7。恢复15天后 恢复30天后到了春季，土壤源热泵系统关闭，土壤又进入自身温度恢复期，埋管区域仍向周围散热，在埋管内部，沿埋管径向方向上，远管区向近管区散热。由于此时埋管内部温度场较为复杂，热量按照温度梯度降低方向传播，地下土壤温度逐步均匀。恢复45天后 恢复60天后恢复75天后 恢复90天后土壤温度187、经过一个春季的恢复，埋管最中心位置温度最高，其它区域越靠近埋管边界，土壤温度越低。这是埋管径向7个点的温度随时间的变化曲线如下图所示： 5m间距夏季地源热泵系统制冷，埋管系统向周围土壤释放热量，温度升高区域的半径逐渐扩大，在制冷季节结束后，土壤平均温度达到最高；接着进入了秋季，系统停止运行，地下土壤进入了温度自身恢复期，热量从近管区向远管区扩散，埋管区域内部温度趋于均匀，对于整个埋管区域来说，土壤是通过向埋管区域周围，下部，地面散热，土壤平均温度有所下降；冬季土壤源热泵系统制热，埋管系统向周围取热，近管区温度迅速下降，远管区向近管区传热，在采暖季节结束后，土壤平均温度降温幅度达到全年最大值；最188、后进入春季土壤温度自身恢复期，近管区的温度恢复到与远管区的温度一致。根据模拟结果可知，距离埋管越近土壤温度升高越快，冬季降低越快，变化幅度越大 。夏季制冷运行90天后， 1.5m处（代表土壤平均温度）土壤达到最高温度，120天后土壤平均温度达到最高，温升5.01，冬季供暖运行75天1.5m处比原始温度降低4.96，年累计温升0.07。3.4、 系统长期运行性能的水温工况模拟预测 土壤换热器的最新研究理论变热流模型，根据埋管换热器的某时刻排热流密度可预测出此时的地埋管进出口水温。 我们可根据建筑全年逐时负荷得到全年逐时埋管向地下取热或换热热流密度，从而预测出全年埋管换热器的运行工况。（1）变热流189、理论模型在土壤源热泵系统实际运行过程中，地下埋管从土壤中的取（放）热量是随建筑负荷的变化而动态改变的，因此该线热源模型在计算地源热泵动态热负荷时具有较大的近似性，同时，该线热源模型主要用于计算埋管周围土壤温度的分布，而未涉及到埋管内流体温度的计算，从而无法实现与热泵模型的耦合连接，因此，在应用上也有很大的局限性，必须对其进行改进，以拓展其功能。从以上分析可知，线热源模型可用于计算钻孔壁温，因此，可以考虑在原常热流线源模型的基础上，叠加原理与阶跃负荷思想来发展为变热流线热源模型，以计算出变热流情况下的钻孔壁温，并进一步通过引入钻孔热阻思想来确定出变热流时的埋管内流体平均温度及其出口温度。矩阵阶跃190、负荷近似连续模型 由于热泵负荷是随时间而变化的，因此埋管负荷（热流）也是随时间而不断改变的，这样随时间变化的负荷（热流）可以看作是一系列连续作用于孔洞中的矩形阶跃负荷（热流），如右图所示。每一时刻的埋管阶跃负荷都会给孔洞壁面产生一个温度响应，则在某一时刻末对埋管孔洞的温度响应可应用叠加原理而得到。根据叠加原理，将某时刻以前各时间段埋管取（放）热对孔洞周围土壤温度响应的作用都叠加到该时刻，比如，对于具有四个不同埋管热流量时间段的情形，则 t4时刻末的土壤远边界与孔洞壁面间的温差T应该由q1 q2 q3 q4 共同来决定，根据叠加原理有：式中，rb 为钻孔半径，m；I(x)为指数积分函数，起始时刻191、的热流q1 对整个运行时间段 t 4的温度响应均起作用，随后第二时间段的热流2 q 只对随后的三个时间段（t4 - t 1）的温度响应有效，但此时必须抵消前一时间段1 q 热流对该时间段的影响，即该时间段作用的等效热流值应为（q2 q1 ）。依此类推，对于第三、四时间段的情况，其作用的等效热流值与相应的时间段分别为（q3 q2 ）、（q2 q1 ）与（t2-t1）、（t4 t1）。则基于叠加原理与分段线性阶跃负荷思想可得到第n t 时刻末土壤远边界与孔洞壁面的温差为：根据上式，便可由远边界土壤原始温度计算出变热流情况下的钻孔壁温。变热流情况下埋管流体温度的计算基于传热学理论，在已知孔洞壁面温度192、时只要能够计算出埋管内流体至孔洞壁面间的传热热阻，便可由下式确定出埋管内流体的平均温度，即 式中： Tf 为U 型管内流体平均温度，定义为U 型管进出口流体温度的算术平均值； Tb 为孔洞壁面温度，； Rb 为孔洞热阻，(m)/W。，在忽略各接触面的接触热阻时，U型埋管孔洞内的换热过程包括三个阶段：换热器管内的对流换热过程、U 型管壁的导热过程及钻孔内回填物的导热过程。三个阶段分别对应着三个热阻，即管内流体与管内壁之间的对流换热热阻、管壁的导热热阻、灌浆材料的传热热阻。这些热阻径向串联组成U 型埋管孔洞内的传热热阻。考虑到孔洞内回填物及埋管材料的热容量相比周围土壤来说很小，因此可以认为属于稳态193、传热问题，于是有式中： Rf、Rp、Rg 分别为管内流体对流热阻、管壁导热热阻及灌浆热阻，其计算表达式分别对应于等式右边的三项。 d pi , dpo 分别为U 型管内、外直径，m； d eq 为U 型管的当量直径，m； 引入叠加原理、阶跃负荷及孔洞热阻思想后，第n t时刻变热流线源模型中U 型埋管内流体平均温度的计算式为：由能量平衡关系可进一步得出U 型埋管的出口流体温度为：式中， T g,out 为埋管出口流体温度，；H 为钻孔深度，m；m为循环流体的质量流量，kg/s ； f c 为循环流体的质量比热容，kJ/(kg)。（2）TRNSYS软件介绍1）TRNSYS软件介绍TRNSYS的全称194、为Transient System Simulation Program，即瞬时系统模拟程序。该软件由美国威斯康星大学建筑技术与太阳能利用研究所的研究人员开发，并在欧洲一些研究所的共同努力下逐步完善，到今天版本己达到16.0。该系统的最大的特色在于其模块化的分析方式。所谓模块分析，即认为所有热传输系统均由若干个细小的系统（即模块）组成，一个模块实现一种特定的功能，如热水器模块，单温度场分析模块、太阳辐射分析模块、输出模块等。因此，只要调用实现这些特定功能的模块，给定输入条件，这些模块程序就可以对某种特定热传输现象进行模拟，最后汇总就可对整个系统进行瞬时模拟分析。Trnsys中的土壤换热器模型为195、圆柱型模型。2）软件2本公司自主研发的软件以最新的地下埋管理论为依据，结合VB编程技术，实现对恒定热流下进出水温度、地下温度场模拟；以及变热流密度下的埋管进出水温度，地下平均温度等，同时实现埋管换热器与机组、全年8760小时逐时负荷的耦合，可实现土壤源热泵系统长期运行下的地埋管的进出水温度、地下土壤平均温度等。（3）模拟结果分析软件需输入建筑全年动态负荷、埋管数量、埋管深度、埋管方式、间距、土壤热物性参数、这些参数都按测试报告与初步设计数据，模拟时间为20年。 黄色线为埋管进水温度 红色线为埋管出水温度 模拟结果显示，目前设计的系统，采用热平衡措施后，夏季排热量与冬季取热量基本平衡，冬季进出水196、温逐年略有提高趋势，最高幅度只有1，并且冬季埋管进水工况基本上大于6，冬季长期运行系统性能在提高。保证夏季埋管进出水温度在设计工况下，保证土壤源热泵系统高效运行。4、 热平衡措施与提高系统长期运行性能的措施4.1、 土壤热平衡解决措施思路为了保证本住宅建筑土壤源热泵系统不出现土壤热失衡，只有从系统优化设计、优良的施工质量以及后期的科学运行管理三个大的方面来控制，才能保证土壤源热泵系统长年稳定高效的运行，确保“万无一失”。本项目无热水需求，采用热水热回收技术增加冬季取热量的措施不适用，根据建筑特点，本项目可采用冷却塔辅助供冷、设置监控系统、土壤换热器优化分组、增大间距、施工质量、系统运行策略与后197、期运行管理等措施。具体解决措施思路如下：4.2、 辅助冷却塔采用辅助冷却塔后热平衡分析如上图所示，按主机配置将夏季逐时动态负荷划分为三个区域的示意图，即根据本工程夏季最大设计负荷将夏季空调运行日划分为0KW1000KW、1000KW2000KW 2000KW3000KW，下面再根据此划分详细设计冷却塔系统调节措施。（1）冷却塔调节运行模式对比冷却塔系统优先运行：夏季空调运行日负荷在0KW1000KW时冷却塔系统运行， 而当冷负荷超过1000KW时再开启土壤换热系统运行，即冷却塔系统承担0KW-1000KW 范围内的冷负荷，而土壤换热器系统则只承担1000KW3000KW 范围内的冷负荷。根据统198、计分析，夏季土壤埋管少承担2515636kwh。最终不平衡率为-12.0%冷却塔调峰运行：夏季空调运行日负荷在0KW2000KW时土壤换热系统运行， 2000KW3000KW时再开启冷却塔系统运行。即土壤换热器系统承担0KW2000KW范围内的冷负荷，而冷却塔则只承担2000KW3000KW 范围内的冷负荷。夏季土壤埋管少承担1532086.3KWh，最终不平衡为20.5% 20%（2）不同冷却塔运行模式下所能调节的热不平衡量冷却塔调峰调节充分利用地埋管散热，冷却塔优先运行调节量已经大于冬夏季不平衡量，而其它的调节方式的调节量都介于两者之间，因此本项目的不平衡率调节为0%是没有问题的。本项目冷199、却塔调峰运行方式基本可解决热平衡问题，可以将土壤热不平衡率从45.8降低到20.5，在运行中切换冷却塔运行模式，完全可以将土壤热平衡率降到0。综上所述，按目前本项目冷却塔容量进行设计，结合其它监测措施调节冷却塔系统的运行策略，完全可以保证土壤热平衡。4.3、 设置监测系统为保证系统高效运行的万无一失，应在空调系统中设置多重监测系统，多方位保障系统稳定高效运行。逐时数据监测通过自控系统实现，负荷需求变换的满足通过自控系统实现，热平衡的运行策略根据监测系统数值统计每年调整一次。具体的思路如下：（1） 地温监测系统1） 地温监测的作用a) 监测运行中的地温变化；b) 监测年度地温变化；c) 通过温度200、监测调节系统运行模式，避免土壤热失衡。2） 地温监测井的设计: 在典型区域共设置土壤测温井6口，在六个测温井中，每个井的75米、50米、25米处放置测温探头。土壤监测显示采用双回路显示仪显示，测温探头为PT1000温度传感器，测温线缆为屏蔽线RVVP30.5,每根测温线出测试井后均用32PE管做套管，最终拉至机房。（2） 土壤换热器系统能量计量 在热泵机房土壤换热器管路系统中设置能量计量装置，在空调系统运行的过程中，能量计量装置可以计算出向土壤释放和吸取的热量，根据计算的结果可以分析出每年的土壤取放热量情况，结合地温变化可以清楚的掌握地下土壤的传热特性和温度变换情况，对系统的稳定可靠运行提供保201、障。（3） 冷却水回水温度监测系统在空调系统冷却水管路中设置温度监测传感仪，当空调冷却水温度回水温度过高时，立即切换空调冷却水系统运行模式，有效保障空调系统能够稳定有效运行，保障室内空调效果。4.4、 土壤换热器优化分组在实际空调系统运行中，土壤换热器的优化分组对于土壤的恢复能力也有很大的促进作用 ，土壤换热器管群应尽量采用长形布置。另外，需根据主机的配置台数以及容量优化土壤换热器系统的布置设计。本工程选用3台主机，由于所选主机有2台压缩机，为了增加系统部分负荷的可调节性，降低运行能耗，同时提高土壤的恢复能力，将土壤换热器系统设计为3个区域，每一个区域对应一台主机；在部分负荷下，根据监测的土壤202、温度与地埋管回水温度，选择不同埋管区域；部分负荷下，当埋管进水温度超过35度时，关闭运行的地埋管区域，开启其他区域的埋管。轮换运行使用不同的土壤换热器区域，降低土壤温升的风险。4.5、 运行策略（1）建筑负荷较小，埋管系统可满足负荷时，热泵主机只采用地埋管系统进行冷却，根据空调侧的回水温度来决定机组开启台数。（2）建筑负荷较大，超过埋管系统承受能力时，先运行地埋管系统，对应地埋管系统的2台热泵机组一台一台开启，当第2台机组空调侧的回水温度仍超过12，启动冷却塔与其对应的第3台主机。4.6、 总结与建议本项目为建筑向地下排热与取热量的不平衡率不大，根据上文分析，采用监测，埋管优化分组等措施可缓解203、土壤热失衡。在运行前5-8年内，通过良好的运行管理策略，以及土壤自身的恢复能力，能避免出现土壤热失衡问题，建议在运行寿命中后期采用辅助冷却塔，对土壤取排热量进行调节，降低累计温升，使系统地埋管运行水温工况在设计范围之内，从而保证地源热泵系统的运行效率。5、 环境影响评价5.1、 环境影响评价作物在生命活动过程中的最适温度、最低温度和最高温度的总称为三基点温度。在最适温度下,作物生长发育良好;在最高和最低温度下,作物停止生长发育,但仍能维持生命,如果此时继续升高或者降低温度,就会对作物产生不同程度的危害,直至死亡。在一定范围内,土壤温度升高,生长加快。土温太高也影响生长,土温超过25 ,根系吸收204、能力减弱;土温3035 以上时,根系生长受抑制,容易感病,引起植株早衰。土壤温度升高也会影响植物根系活动,从而影响其对营养元素的吸收。土壤温度的变化会改变其中发生的化学反应,其中对胶体化学影响较大。同时可能影响其中的氧溶解、水分蒸发等问题,还可能影响其中的微生物等分解者活动从而影响死亡地被物的分解速度。一般而言,可能加速死亡地被物的分解,但也可能改变诸如动物等的种类与数量而发生部分物质难以降解,最终影响整个区域生态环境的变化。埋管周围土壤温度最高温升波动值为5.01、年累计温升为0.07，不会影响土壤力学、生物环境。5.1.1、 土壤源热泵对城市环境积极意义1）土壤体之所以能够起到对城市热岛效205、应的缓减作用是因为土壤、气热容量的差异所造成的。20时空气的比热为1.005kJ/kg.K，土壤的比热约为1.5kJ/kg.K，热容量不同造成土壤与空气在相同的时间和相同的空调废热排放量下，温度升高或降低的幅度不同。2）此外进入土壤内的热量大部分在冬季被系统取走，只有极小部分热量通过对流、蒸发换热等方式进入大气，因而造成排放区域气温温度升高的幅度显著降低 。3）除此以外，相同的排热量下，水陆物质温度升高或降低的速度也是不同的。土壤温度极值出现的时间比空气推迟约半个月，可见大型集中式供冷供热系统中，使用土壤体对冷凝器进行冷却，具有缓减和衰减城市热岛效应的作用。5.1.2、 对地下水水质的影响1）206、土壤源热泵系统采用的是闭式埋管系统，不直接取用地下水，因此对地下水的水质影响主要是与土壤直接接触的换热管以及换热管中的循环液体。2）埋管换热管采用的是高密度聚乙烯HDPE管，由矿物燃料（石油、燃气和煤）裂解产生的副产物乙烯聚合而成的热塑性塑料。HDPE管道可耐多种化学介质的腐蚀，是电的绝缘体，不会发生腐烂、生锈或电化学腐蚀现象；此外它也不会促进、细菌或真菌生长；因此HDPE土壤换热管置放于地下不会对地下水的水质造成影响，是安全可靠的。3）土壤换热管中循环的为普通的自来水，即使换热盘管出现泄漏的情况也不会对土壤产生影响，也是安全可靠的5.1.3、 机组噪声影响分析本项目营运期产生的噪声主要来源于207、中央空调设备的运行。中央空调噪声8090dB(A)，机房属于全地下建筑，通过一定的消声减震措施，可以保证噪声在控制标准的范围内。制冷机房、变配电房，采用机械通风系统，进、出风口均采用消声设备，保证设备运转产生的噪声不超标准扩散，同时采用吸声墙体等措施降低设备间内的噪声。机房环境噪声水平达到城市区域环境噪声标准（GB1234890）2类区昼间标准。噪声控制除选用低噪声设备外，还可通过加装减震、消声设施来实现噪声值的削减。综上，本项目建成后排放的噪声满足相关标准要求。5.2、 减排量计算地源热泵方面，与常规系统相比，由地源热泵系统承担的单位建筑面积，年节电量可达21KWh/m2左右，相当于减排17208、.8kgCO2、0.06kg SO2、0.05kg烟尘，本项目承担建筑面积5万m2，相当于减少二氧化碳排放年排900吨，减少二氧化硫排放量3吨，减少粉尘排放量2.5吨。七、 主要设备和材料厂家说明1、 地源热泵机组（品牌：XX）1.1、 公司简介（1） XX国际简介XX（McQuay）于1872年创建于美国明尼苏达州明尼亚波斯市（MINNEPOLIS），是全球最大的空调制冷设备专业公司之一。一百多年来，公司励精图治，锐意进取，不断创新，使其不仅拥有在空调制冷领域中世界上最前沿的技术，有世界上最先进的制冷空调生产设备和制造手段，高超的产品质量和性能，而且还有合理的产品性能价格比，令人满意的客户服209、务，以及完美的支持保障。在全世界客户心目中，XX不仅具有良好的企业信誉，而且还给他们带来了四季如春的享受以及丰厚的投资回报。 XX是空调、制冷领域中产品技术开发的先驱： XX在新产品、新技术的研制和开发上向来是着着领先的,拥有世界空调发展史上的诸多第一。1） XX是全球空调、制冷领域最大的专业公司之一： XX于1982年全面收购了美国国际西屋集团（WESTING HOUSE S.A）的中央空调部；1987年收购了欧洲最悠久的空调公司WESPER公司；1988年收购了美国著名的空气净化设备公司AAF公司，并成立了AAF-McQuay集团；1995年英国历史悠久的空调、制冷公司J&E Hall的加210、盟更加壮大了XX的力量，成为世界上最大的专业制冷空调公司之一。2） XX是应用环保冷媒的先驱XX公司是世界上率先使用符合环保要求和对大气臭氧层无破坏作用的新型工质HFC-134a的空调生产厂家，并一直维持技术优势至今。早在1992年，XX公司就成为全球首家停止使用CFC氟里昂制冷剂的空调生产厂家，其技术含量高的离心式冷水机组、活塞式冷水机组、螺杆式冷水机组均为世界上首创采用符合未来社会环保要求的制冷剂HFC-134a。至今为止，世界上所有采用HFC-134a制冷剂的空调客户中XX产品的市场占有率稳居第一，且获得美国环保局颁发的保护臭氧层杰出贡献奖状。3） XX产品的质量见证：XX空调因品种齐全211、技术精湛、销售服务网络完善而为全球各地的许多知名建筑所采用，其中包括：英国伦敦国际机场英国伦敦英格兰银行英国葛兰素威康制药英国曼彻斯特机场英国苏格兰格拉斯机场英国伊丽莎白皇家邮船法国巴黎戴高乐机场法国巴黎罗斯机场法国标致汽车法国家乐福超市集团摩洛哥卡萨布兰卡国际机场荷兰阿姆斯特丹国际机场瑞士誉巢公司澳大利亚悉尼歌剧院菲律宾马尼拉国际机场新加坡帕亚.雷巴机场香港红勘体育馆香港太谷广场香港喜来登大酒店澳门葡京大酒店台湾高雄国际机场台湾捷运局各地铁路站台湾宏基集团台北中山纪念堂马来西亚希尔顿大酒店美国亚特兰大体育馆美国华盛顿州联邦调查局办公大楼美国洛杉矶修斯国际机场美国佛罗里达州德托比亚机场美国通212、用电气GE美国华盛顿荷兰皇家大使馆美国IBM公司美国NJ州朗讯科技LUCENT 美国电报电话公司AT&T、ITT电讯大厦美国加州惠普HEWLETT PACKARD公司美国宇航局NASA SPACE SHUTTLE航天中心美国通用汽车、美国福特汽车富豪VOLVO汽车北美工厂美国华盛顿洲联邦调查局办公大楼美国洛杉矶丰田TOYOTO汽车大厦美国阿拉巴马州本田汽车美国波音公司美国宝洁P&G美国贝尔公司BELL美国德克萨斯州诺基亚NOKIA公司美国史克制药美国万事达卡Mastercard总部美国花旗银行美国海军科技中心加拿大柯达公司4） XX今日的规模：XX目前拥有员工一万多名，在全世界设有十一家工厂，213、其中包括中国深圳和武汉两家工厂，产品的销售网络遍布世界七十五个国家和地区，服务触及全球每个角落。5） XX的未来：XX正以崭新的姿态出现在二十一世纪的中国市场，“您的冷暖，我关怀”，为用户提供最优质的产品和服务，无论过去、现在和将来永远是XX不变的信条。（2） XX在中国XX公司正以崭新的面貌出现在中国市场。目前XX在中国已经建立起完善的销售服务网络，在广州、深圳、东莞、香港、海口、厦门、福州、长沙、重庆、成都、宜昌、武汉、杭州、苏州、上海、南京、合肥、郑州、济南、青岛、天津、北京、大连、沈阳等地建有分公司和办事处，在武汉、深圳、广州建有大型零配件储备仓库，销售及服务网络遍布全中国各个大小城市214、，每一地点以单一办事处处理客户有关XX所有进口和国产产品的询问、销售、服务等等。各分公司服务范围包括售前产品技术支持、协助设计空调系统解决方案、提供整体设备供应方案，各分公司服务部工作范围包括保修期的一切质保服务、零配件供应、紧急维修服务和设备运行保养等。XX空调制冷（武汉）有限公司深圳XX空调有限公司XX空调制冷（苏州）有限公司郑州分公司重庆分公司深圳分公司合肥分公司武汉分公司成都分公司青岛分公司北京分公司长沙分公司西安分公司济南分公司南京分公司广州分公司福州分公司上海分公司沈阳分公司杭州分公司1)深圳XX空调有限公司深圳XX空调有限公司于1992年8月20日正式注册，1994年4月1日正式215、生产。公司占地面积10万平方米，现有职工1300多人（含销售、服务人员），其中工程技术管理人员280人，生产技术人员250人，属下有十七家分公司，二十多个办事处及一千多家经销商。生产的主要产品有：单元式空调机、水冷柜式空调机、风冷冷风/热泵型高静压管道式空调机、暗装吊顶分体式空调器、卡式嵌入型分体空调器、明装吊顶式分体空调器、整体/模块式风冷冷水（热泵）机组、整体、分体系列水源热泵、中央空调末端（风机盘管机组、空气处理机组）等。深圳XX拥有精湛的技术、先进的生产加工设备及测试检测设备和成熟完善的管理经验，并选用优质的原材料及配件，生产的产品远销欧洲、亚洲、澳洲、美洲和非洲，深受广大客户的欢迎。216、2)XX空调制冷（武汉）有限公司XX空调制冷（武汉）有限公司于1996年投产，现已经成为XX在中国的中央空调产品生产基地，而且正在发展成为XX公司在中国的培训中心和美国原装机的售后服务基地，其主要产品包括单机头和双机头系列R134a冷媒水冷离心式冷水机组制冷量在200RT至2600RT的全线产品，按美国XX工厂技术标准同步生产WMD系列、WHS系列和PFS系列水冷螺杆式冷水机组和水冷活塞式冷水机组，是中国第一家生产R134a环保冷媒离心机的制造厂，是目前国内唯一一家能完全国内生产单台制冷量能达到2600冷吨离心式冷水机组的厂家。 在客户服务方面：在全国的分公司都设有专职的服务部，负责各区域的客217、户服务。可以为客户提供设备维护保养、安装技术指导、客户操作技术培训等服务。 深圳工厂建有全国服务中心，引进了澳洲的服务软件，实现服务电子化流程，并每年组织服务人员两次集中培训，主要内容为产品知识培训、机组操作培训、维护保养培训等，经过考核合格后，才能持证上岗。在深圳和武汉工厂设有专门的配件中心，在分公司仓库也有零配件储备，以便于为客户提供迅捷快速的服务。 在中国的工程业绩（部分）： 深圳宝安机场 深圳特区报社 深圳五洲宾馆 深圳发展银行 深圳IBM 深圳铜锣湾百货 广州南方国际大厦 广州汇景新城 广州祈福新村 广州中泰国际广场 番禺奥林匹克花园 福州通讯指挥中心 成都世界贸易大厦 重庆得意世界218、 安徽省地矿大厦 安徽省武警总队 合肥市第一人民医院 马鞍山钢铁公司 青岛国际啤酒城 上海信息枢纽大厦 新上海国际大厦 上海香格里拉大酒店 上海易初莲花 上海Intel 北京华亭嘉园 北京恒基中心 北京丽高花园 北京西单文化广场 北京诺基亚 南京商贸广场 天津摩托罗拉 长沙国际会展中心 海南太阳城大酒店 西安鹏豪园 厦门戴尔计算机 沈阳电信枢纽中心 沈阳格林豪森别墅 成都电子科技大厦 （3） XX历程l 1872年：XX（McQuay）成立于美国尼亚波斯市（Minneapoils）；l 1872年：制造出第一台蒸气机；l 1917年：引进第一台教室用通风机；l 1930年：第一台“吸盘管”通风219、机；l 1932年：开发第一台封闭式空调压缩机；l 1933年：XX（McQuay）开始制造空调；l 1935年：McQuay开发出世界上第一台半封闭单螺杆压缩机；l 1935年：第一台密封式电机离心式冷水机组；l 1940年：首先提供风机盘管；l 1951年：第一家制造套装空调末端机；l 1961年：引进首台液体冷媒冷却电机；l 1962年：McQuay开发出第一台采用正压设计的离心机组；l 1964年：McQuay开发半封闭式压缩机；l 1965年：XX意大利（McQuay ltalia）创立于罗马，并于1969年建新 厂 于Cecchina市，专业制造风冷及水冷冷水机组、风冷热泵机组；l220、 1965年：首先引进离心式压缩机散流滑块；l 1967年：引进静电空气清新机；l 1968年：引进流体力学轴承；l 1971年：首台双机头离心式冷水机组；l 1971年：McQuay推出双机头离心式冷水机组；l 1972年：首先提供叉环路卸载于屋顶成套空调机；l 1972年：首先引进变风量屋顶成套空调机连整合控制元件；l 1975年：首先推出超过110冷吨冷活塞机；l 1978年：推出VANETROL静压控制系统于屋顶成套空调机；l 1980年：首先推出水源热泵变风量和固态控制器；l 1982年：西屋（Westinghouse）商用空调部加盟McQuay。1933年西屋已开始 制造冷水机组；221、l 1986年：McQuay发展Micro Tech微机使直接数字控制技术一体化；l 1986年：使用直接数位控制技术并引进MicroTech自控器；l 1987年：Wesper成为McQuay一份子。Wesper是欧洲历史上最悠久的空调公 司之一。它成立于1918年；l 1988年：XX在全球首家设计并制造对臭氧层无损的HFC134a冷媒冷水机；l 1988年：AAF之Cramlingaton工厂加盟McQuay。该工厂1966年创建时制造 AAF 空气过滤器产品，1968年开始生产空气处理机。l 1990年McQuay成为第一家使用公开协议将冷水机组控制器与大厦自动控 制系统联网的空调公司222、；l 1990年：McQuay推出使用134 a制冷剂的水冷离心机组；l 1992年：McQuay成为首家停止销售使用CFC氟利昂制冷剂的厂家；l 1992年：McQuay接受美国环保局颁发保护臭氧层奖状；l 1992年：马来西亚丰隆集团（HONG LEONG GROUP）属下奥维尔工业集团 在 中国深圳投资建厂，专业生产各种家用及商用空调机；l 1994年：奥维尔工业集团全面收购美国AAF- McQuay集团公司；l 1994年：McQuay开发单螺杆式冷水机组；l 1994年：中国第一台 HFC134a环保冷媒离心式冷水机组在XX中国工厂 面世l 1995年：McQuay在中国武汉投资建厂223、，主要生产各种中央空调冷水机组；l 1995年：McQuay开发采用公开协议技术的Micro Tech 2000；l 1995年：McQuay收购了英国历史最悠久的制冷公司APV-HALL；l 1995年：引进第一台碳纤维合成框架空气处理机；l 1995年：提供双机头离心机至2500冷吨；l 1995年，引进室内最静水源热泵；l 1996年：McQuay推出使用无氟制冷剂HFC410a的螺杆机组；l 1997年，引进SuperMod空调气体炉，可卸载到5%；l 2000年，深圳XX工厂率先在中国推出家用中央空调联网集中控制器l 2002年：McQuay在中国苏州投资建厂。（4） XX武汉工厂简224、介20世纪90年代以后，XX开始进入中国。以1994年深圳XX空调有限公司和1996年XX空调制冷(武汉)有限公司的相继建成投产为标志，XX在中国的发展进入了一个全新的阶段。XX空调制冷(武汉)有限公司于1995年在武汉注册成立，1996年正式投产，占地达八万余平方米。主要产品有离心式冷水机组WSC/WDC系列，单螺杆冷水机组WHS系列、PES/PFS系列、低温GES/BES系列、WMD系列以及HSP压缩机组系列，应用于民用、商用空调，工艺冷却/冷冻，蓄冷空调，热回收领域的产品等。生产能力已与欧美各大厂家不相伯仲，单机生产能力可达2600冷吨，居国内行业同类厂家之首。XX空调制冷(武汉)有限公225、司成立以来，实行与美国XX的四同原则，即技术同步、材料同质、质量同标、应用同途，全面引进美国XX的设计和制造技术，选配XX海外原厂或原配套厂商的进口零配件和控制。管理及质量保证上全面推行美国XX先进的管理模式。目前，公司已取得2000版ISO9001质量体系认证、压力容器制造及设计许可证、大冷量离心机(1300冷吨)机组认证、机组机械安全认证，冷水机组性能测试系统(550冷吨、1300冷吨)已通过ARI（美国空调制冷协会）认证，保证所生产的冷水机组的性能和质量一致性得到世界行业权威机构的第三方认可，同时还由中国机械工业通用机械产品检测中心对产品进行检验认可。XX的产品以其高效节能及高可靠性享誉226、世界。产品的高效和可靠来源于先进的生产技术和精密的加工技术及加工设备。目前，XX离心机采用美国XX技术、螺杆机采用英国J&E Hall技术,先进的生产技术造就了今天XX产品的高科技性。同时,众多高知识技术人员的加盟也使得XX的产品能够立于不败之地,目前,XX高级工程师,高级技师以及工程师和技师占工厂总人数的50%之多。为了保证产品零配件的加工精度及机组的整体可靠性,XX产品整个流程都采用国内外最先进的生产设备,其中有美国林肯的自动电焊机、美国Airetool胀管机、意大利FOMP四星转板机、美国伊莎数控火焰等离子切割机、台湾乔福龙门铣、意大利NCML S.r.l.弯管机、英国丘吉尔数控车床。在227、监测设备方面,有用于离心机组真空度检测的德国莱宝真空计、用于螺杆机组真空度检测的美国英福康真空计、用于检漏的氦检漏仪、用于R22工质机组检漏的日本卤素检漏仪、用于R134a工质机组检漏的英福康检漏仪等。制造高品质的产品将始终是XX坚定不变的生产路线。XX始终把满足用户要求的售后服务放在非常重要的位置。XX空调制冷(武汉)有限公司作为XX在中国水冷冷水机组产品生产基地、用户培训及零配件供应中心，对遍布全国的XX销售及服务网络给予有力的应用技术支持、快捷全面的零配件供应、细致周全的用户技能培训，从而保证用户得到最完善周到的售后服务。 您的冷暖我关怀。以最合理的性能价格比、优质的产品和服务质量为客户228、提供最卓越的服务，无论过去，现在，还是将来将永远是XX武汉工厂不变的信条。1.2、 资格证明文件2、 循环水泵（品牌：XX）2.1、 公司简介 （1） XX集团简介1) 水泵产品XX是全球泵业的领导者之一，其年生产量每年近1600万台。用于供热空调的循环泵，用于工业、供水及污水处理的离心泵和计量泵是其主要的产品。今天，XX已是世界上最大的循环泵生产制造厂，此类泵产品覆盖了大约全世界50%的市场。除了泵产品，XX还生产泵类产品所需的电机，并为适应不同的商业需求生产数量可观的电机。此外，XX还生产泵类产品及泵系统控制装置中的先进电子设备。同时，公司也推出了新产品BioBooster和NoNox。2229、) 应用范围循环泵被用于诸如家庭、办公室及宾馆大厦等建筑的供暖，通风及空调系统中。工业用泵主要用于包括工厂流程及设施维护中，以及各种OEM（原始设备制造）产品的配套设备。在供水和污水领域，XX全系列可靠性高的多种泵型可用于诸如灌溉、园艺、高尔夫球场、市政工程、生活及工业供水、污水处理等方面。XX也生产在水处理及其相关领域中用于计量作用的泵。3) 全球扩张XX集团已在全球41个国家拥有78家分公司。此外，许多国家的大量分销商也在销售着XX的产品。4) 公司历史XX由已故保罗杜耶森先生于1945年创建。最初，他为他的公司命名为“边昂布压铸机械厂”，数次易名后，直到1967年公司才使用现行的“XX”230、（GRUNDFOS）。1978年，保罗杜耶森的儿子尼尔森杜耶森接替了他父亲集团总裁的职务，并于2003年成为董事会主席。5) 集团管理XX管理集团（Grundfos Group Management）位于丹麦边昂布市，并编组为XX管理公司（Grundfos Management A/S）。其成员组成如下： - Carsten Bjerg，集团总裁- Carlo Prola，执行副总裁- Sren . Srensen，执行副总裁- Lars Aagaard，执行副总裁- Heine Dalsgaard，执行副总裁6) 所有权制保罗杜耶森基金会创建于1975年，是一个独立机构。今天，基金会拥有XX231、控股公司（Grundfos Holding AG）约84.5%的股权，员工和创始人家族分别占约有3.4%和12.1%的股权。设立基金会的目的是为了巩固、扩张XX集团持续发展的经济基础。基金会的资本和利润仅仅用于实现基金会的目标：即将所获得的利润用于XX公司的再投资。7) 价值理念XX的价值理念概括为：责任远见创新。我们因自身的责任感、远见及专注于创造前所未有的解决方案和理念，而成为全球领先的水泵制造商。8) 创新与研发XX为了保持其领先地位，将公司重点放在科研和发展中。2007年，XX集团在这方面共投资了6.28亿丹麦克朗。位于边昂布的XX业务发展中心（BDC）致力于不断扩大公司现有业务领域和232、提高产品质量，例如让水泵更加节能。除了现有业务领域，XX开发的新业务领域都采用有关可持续性的工艺和技术。9) 工作和人文环境为确保员工能胜任工作并激发员工的积极性，XX非常重视员工培训。领导和项目负责人教育，专业培训及高水平的培训活动就足以证明这点。员工会在位于边昂布的保罗杜耶森学院、XX培训中心、工业学校或其他教育学院参加培训课程。每年，公司管理层会与人事部门一起进行一次人才评估。这些有潜力的员工将在一至五年内承担更广泛或更重大的工作。管理层会特别关注这些员工未来的发展，对所有员工进行强制的年度发展评估，以确保他们有机会更专业地发展自己，从而成为合格的领导者。XX在娱乐方面，为员工提供一系列233、体育活动和业余爱好 - 例如健身中心和多种文化节目。同时，XX还举行一些大型的员工活动，比如每年的圣诞节庆活动以及每四年举办一场的“国际性体育比赛”，让来自世界各地XX公司的参赛员工聚集在集团总部边昂布，在各个不同体育项目中竞技比赛。10) 质量证书1989年，XX公司成为世界上第一家被授予国际ISO9001标准质量证书的泵类产品制造商。在1991年，XX德国公司也通过了这一标准的质量体系认证，在之后的几年中，其他一些XX公司也先后获得了该项证书。XX生产公司也都通过了ISO9002生产质量保证体系。11) 环保证书XX所有的生产公司都被授予ISO14001和欧共体EMAS（后者只针对在欧洲的234、公司）的国际环保标准证书。另外几家公司，包括丹麦生产公司，都已经通过了为了工作环境而制定的ISO18001标准认证。12) 荣誉及奖状-多年来，XX获得了大量的荣誉和奖状。以下列出近年所获的一些重要奖项：- 2006年，XX集团的丹麦生产公司获得EFQM卓越奖。这是欧洲质量管理基金会，这一联合组织颁发给凡采用“业务创优”模式的公司。同时，XX还得到两个特别奖项：“企业社会责任”和“员工开发与参与”奖。- 2005年，XX被评为欧洲地区100家最佳工作场所之一。（2） XX水泵 (上海) 有限公司 XX水泵(上海)有限公司位于上海的中心地带人民广场新地标来福士广场，作为中国地区的销售总部，领导着235、我们在全中国的发展。上海公司负责总体的战略策划：探索与发展新市场，产品与应用，同时管理分销网络。作为XX中国的中流砥柱，它全力在销售与市场上支持颁分布于全国各地的代理及分销商。此外，它也十分注意售后服务方面的操作，为客户提供专业维修及零配件供给。同时，设于上海浦东外高桥保税区内的保税仓库，大大缩短了欧洲原产货物的供货周期。为了加强对中国北方市场的支持，XX上海公司特地在北京设立了一个办事处，主要负责北京、天津与整个北方市场。2001年3月，XX广州办事处也已成立，更大大加强了对中国南方市场的影响。2005年，XX在华中地区的重要城市武汉设立了代表处，武汉办事处的成立将对开拓和支持华中市场起到极236、大的推进作用。到目前为止，XX除中国地区总部上海外，另有广州分公司，北京、武汉办事处，以及在沈阳、宁波、天津、成都、重庆和青岛设立了联络处。3、 闭式冷却塔（品牌：XX）生产商广州XX公司概况SPX集团XX冷却塔公司是世界上冷却塔产品最齐全的制造商和研究中心。为全球发电业、重工业、冷冻行业、及暖通空调行业设计、制造和销售冷却设备。XX历史上曾获得超过130项美国专利，至今在冷却塔设计和零部件领域仍拥有40项美国专利和国际专利，是冷却塔行业无可置辩的领先者。XX公司在堪萨斯州的“研究发展中心”是目前全球投资最庞大，设备最先进的实验室，并提供给国际权威测试机构冷却塔协会“COOLING TOWER237、 INSTITUTE”（CTI）作为检测的基地。成立于1922年美国堪萨斯城的XX公司现在已经是美国SPX集团重要的一员。SPX集团是美国一家年销售收入50亿美元，提供多元化全球服务的跨国集团公司。通过遍及全球网络上的150多个办事处、经销商、分销商、合资伙伴，XX可迅速对客户的冷却需求做出响应。广州XX冷却塔公司为SPX集团公司在中国的全资子公司，成立于1996年，现拥有约30000平方米厂房，年生产冷却塔超过40万水吨，用户面向全世界。国内市场在广州、深圳、北京、上海、杭州、大连、天津、重庆、长沙等城市设立了办事处和售后服务部，在全国各大城市发展了近40家具有雄厚实力及地区影响力的经销商。238、XX根据中国的设计规范及气候特点，运用自己先进的设计软件、成熟技术和零部件，为中国民用和工业市场设计制造出十多个系列的冷却塔产品，以其换热效率高、漂水少、噪音低、运行稳定等卓越性能赢得用户的一致认可和支持。广州XX引进国际上先进的管理方法，建立了一套严格的质量管理体系，并于2001年通过了有法国BVQI质量认证有限公司严格进行的ISO9001:2000质量体系认证。同时连续多年被中国制冷学会推荐为“中国制冷空调设备信得过产品”。被中国质量检验协会评为19972001年“全国质量稳定合格产品”。随着中国经济的飞速发展，XX在中国业务占其全球业务的比重也越来越大。为此XX于2003年将其亚太区总部239、迁到上海，卓显对中国市场的重视。我们将在此基础上再接再厉，不断服务，不断创新，不断发展，继续在广阔的华夏大地上向用户奉献出一座座冷却塔精品。附件： XX公司八十年来的重要成就1930年-XX第一座机械通风冷却塔问世：1938年-XX获得了横流式冷却塔的专利；1942年-XX为曼哈顿(原子弹)设计安装了当时最大的冷却塔；1948年-肯塔基州路维尔厂成立，AQ侧出风塔问世；1957年-600系列横流式冷却塔问世； -XX冷却塔用于美国第一座商业核电厂；1958年-建立了冷却塔工业界迄今最完备的研究发展中心；1963年-XX完成美国第一座双曲 线自然通风冷却塔；1969年-NC系列冷却塔问世；197240、1年-XX迁入堪萨斯州密欣市（Mission）并上市纽约股票市场；1973年-中国引进凯洛格8套大型化肥厂全部配备XX600系列冷却塔；1974年-XX第一座钢筋混凝土多风机圆形机械通风冷却塔问世， - 700系列混凝土自然通风冷却塔问世；1979年-800系列机械通风冷却塔问世；1980年-800系列自然通风冷却塔问世；1981年-Sigma系列冷却塔问世；1982年-XX获TU12C收水器专利，400系列木结构逆流式薄膜填料冷却塔问世；1983年-工厂装配COMPACT II逆流式塔问世；1985年-公司开始自动化；1986年-220系列冷却塔和4800系列AQ侧出风钢板塔问世；1988年241、-为美国阿拉巴马米勒电厂完成最大的自然通风冷却塔；1989年-3800系列玻璃钢AQ侧出风钢板塔问世；1992年-与中国渭河化肥厂签订10间800系列混凝土逆流式冷却塔合同；1993年-F400系列玻璃钢材，薄膜填料，逆流式冷却塔问世； -XX公司成为United Dominion Industries(联合多明尼集团)子公司1994年-中国辽阳化纤5间、茂名30万吨乙烯20间XX800系列冷却塔陆续建成；Matrix Multiflow(矩阵层流)横流式冷却塔问世：1995年-中国辽化3间XX800系列冷却塔合同签署；1996年-中国北京燕山石化3间800系列冷却塔合同签署； -XX冷却塔全242、面进军中国市场，设立了广州XX冷却塔有限公司；1998年-广州XX冷却塔有限公司通过了 IS09002质量体系认证，标志着其质量管理水平又达到了一个全新的境界。1999年-广州XX冷却塔公司QDF系列冷却塔（多边形四面进风横流式冷却塔）获得中国专利（专利号：ZL 97 2 02359.3）； -中国跨世纪标志建筑物“中华世纪坛”AQ-600X2冷却塔合同签署，并安装完毕； -中国最大民用冷却塔项目之一“北京东方广场”15400m3/h冷却塔合同签署； -澳门回归标志性建筑物“珠海新口岸广场”QDF系列冷却塔合同签署。2000年-广州XX冷却塔公司MR冷却塔（新型高效圆形逆流式冷却塔）获得中国专243、利（专利号：ZL 99 2 38668.3）；-中国目前最大的运动场-广东省奥林匹克体育场冷却塔合同签署，该场将作为中国第9届全国运动会主会场；2001年-四月签订广州地铁二号线冷却塔项目合约；2001年-签订香港数码港项目SNC-40017台冷却塔合约； -十月获得法国BVQI认证公司严格的ISO9001:2000版的质量体系认证,标志着广州XX的管理水平又有了质的飞跃； -十一月获得广州国际会议展览中心项目SC-350UL/T55台冷却塔的合约。 2002年-广州XX新型AV、SC-GF系列冷却塔通过国家玻璃钢制品质量监督检测中心检验，各项性能指标优异，其热力性能均达到100%以上；-十月244、中标重庆江北国际机场冷却塔项目SC-600UL*12；-十一月中标广州新白云国际机场南航基地迁建工程冷却塔项目，总水量达7150m3/h； -十二月中标深圳大学城冷却塔项目，总水量达8175 m3/h；2003年-一月中标哈尔滨国际会展体育中心，总水量达8225 m3/h；-同月，中标南宁国际会议展览中心，总水量为4400 m3/h。 -XX横流式冷却塔Target型喷头获国家实用新型专利证书，专利号：ZL 02 2 48070.6 -XX采用纵横桁架式斜撑的冷却塔塔结构(工业塔)获国家实用新型专利证书,专利号:ZL 02 2 48071.4 -引入广受欢迎的AV系列单面进风横流式冷却塔,该系245、列塔具有噪音低、漂水小、组合灵活、维护方便等特点，并通过国家玻璃钢制品质量监督检验中心严格的测试，热力性能达105%4、 换热管（品牌：XX）4.1、 公司简介1998年，瑞士XX集团在上海浦东建立第一家在华全资子公司上海XX管路系统有限公司，并在上海、北京、成都、深圳分别设立分公司。公司拥有世界著名的生产和检测设备，并完全采用进口原料生产塑料管材、管件等管路系统产品。2003年公司通过了英国标准技术委员会的ISO9001及瑞士通用标准服务机构ISO14001的质量体系认证。尖端的生产技术和严格的质量控制系统确保了产品的可靠性并因而能适应相关的国际标准和中国国家标准。现代化的管理手段和信息系统246、将我们与XX集团紧密相连并实现全球范围内的信息和资源共享。公司设有大型仓库，售后服务中心，并在四个分公司均设有培训中心,为员工和客户提供全面的产品和技术培训，同时公司还设有分散化库存以就近服务于客户。从2001年起，公司在上海外高桥保税区成立了全资贸易公司，并配有保税仓库。2008年，为了满足不断增长的产能需求，瑞士XX集团在北京通州成立第二家在华全资子公司北京XX管路系统有限公司。我们着重于两大核心业务：工业和民用建筑领域。在工业领域，公司可为化工行业、水处理行业、微电子行业和造船业提供包括PP-H、PVDF、PVC、PP-S塑料管材、管件、阀门、测量仪器和控制设备并同时提供无与伦比的塑料管247、路焊接技术。在民用建筑领域，印有“+GF+”标志的PE、PB、PE-RT等产品被广泛应用于生活冷热水、散热器连接、低温地面辐射供暖、天棚采暖/制冷、冰蓄冷、地源热泵及比赛级的冰场之中。作为亚太地区的生产基地，我们的部分产品也出口到亚太地区其他国家，甚至瑞士总部。4.2、 GF的优势1）50年的塑料管路加工应用经验XX是具有200多年的瑞士独资企业，1957年XX塑料管件首次投放市场，至2007年其已有50年的塑料管路加工经验，与世界塑料大规模应用的历史相当。在全球，由于GF良好的品质和服务，我们的产品被广泛应用到英国皇家大剧院、五星级的海洋自由号邮轮、位于迪拜的全球唯一的七星级超豪华酒店伯瓷酒248、店等著名项目中，也是英特尔公司、AMD公司的全球最佳供应商。在中国本土化10多年来，XX紧密跟随市场动态，不断开发出新产品，满足市场需求，取得了高速、持续的良性增长，成为钓鱼台国宾馆、国家大剧院、鸟巢、奥运村、上海世博会、金茂大厦、酒泉卫星发射基地宇航员综合楼等一批重点项目的首选供应商，赢得了客户的高度赞誉。2）储备充足的优质原材料优质的原材料是优质产品的根本，XX的原料均来自全球一流的供应商。为保证全球品质，GF承诺不采用回收料。100的采用巴塞尔(Basel) 聚丁烯(PB)原料，以及100的采用原料来自陶氏化学(DOW) 耐热聚乙烯Dow2388(PE-RT)原料。3）严格的原材料检测即249、便是采用优质原料，为保证GF品质，XX在实验室配置与生产能力相配套的各种精良的设备，严格按ISO标准对每批次原料进行相关测试，如熔融指数、湿度、密度、热变形、氧诱导率等，严把原材料质量关。4）顶级的生产设备和监测设备XX采用世界塑料加工行业最顶级配置的Battenfeld、Kraussmaffei、Cincinnati 的挤塑生产线，检测设备非常完善；奥地利Engel的注塑机以及各种顶级的模具。首先，原材料采用世界先进的自动烘料传输机传送，主要是对原材料预热和干燥，使原材料保持合理的湿度。其次，挤出生产线上额外配置了熔体泵，主要是加快原料在挤出过程中的塑化，在提高设备生产速度的同时能使产品内在250、质量更加稳定，减少扰动。第三，挤出生产线上额外配置了的超声波探测舱中装有48个超声波探头，随时监控管材的外径、壁厚和椭圆度等数据。如果产品超差，检测系统将自动报警，能保证从第一米到第一千万米的尺寸稳定保证出厂产品完美无缺。设备精良，生产出的产品当然技高一筹。第四，管材冷却采用恒温冷却设备的恒温水冷却。是为了保证管路成型，及保证材料的力学强度和应力释放。很多厂家为降低成本仅仅采用自来水冷却，但自来水一年四季温度变化较大，管材的尺寸与强度难以得到稳定的控制。第五，盘管用的自动无级变速卷管机也是大部分厂家没有的。该设备具有自动调速功能，可保持挤出线速度与盘管机角速度的协调。可自动分层，确保各层盘管之251、间松劲度一致。防止随着盘管外径越卷越大，线速度越来越大，对生产线上的管材会起到越来越大的拉伸作用，导致管壁越来越薄，削弱管材的性能。5）完善的出厂检测措施 在标准要求的基础上，XX还对应用于散热器采暖和地板采暖的各种盘管进行100%的25kg压力检测。6）严格的质量管理体系XX公司通过了国际权威的瑞士通用标准服务机构（SGS）的ISO9001及ISO14001体系认证。并严格按照质量管理体系进行生产，确保产品的可靠性，赢得了客户的认同和信赖。7）独特的产品设计XX公司完整的产品体系和独特的产品设计，可确保安装工作的便捷及安全可靠，并且对产品质量具备可追溯性。尤其需要特别指出的是，GF的管件是等252、内径设计，可有效避免焊接缩径，为系统安全运行提供保障。8）可靠简单的修复技术XX公司拥有符合ISO标准的电熔焊连接技术，可轻松解决二次装修或野蛮施工可能对管路带来的机械损坏，为客户将损失降至最低程度。并且管材可在狭小空间进行快速、可靠的修复，避免破坏更大面积结构区域，而普通热熔焊机在类似位置却无法实现可靠的修补。9）专业的焊接工具XX公司是国内最早采用并推广承插热熔连接技术的管路系统供应商，技术成熟，工程经验丰富。 GF还拥有最专业的热熔焊接设备，带温度显示屏的手持式热熔焊机、用于各种口径管路的台式焊机、优质焊头、专用剥皮切管器、电熔焊机。10）体贴周到的全程服务针对国内施工环节比较薄弱的现状253、，XX公司及授权经销商可随时为用户提供技术培训、施工巡检等服务，专业的技术服务贯穿售前、售中、售后的每个环节，最大程度帮助客户实现安装的可靠安全。综上所述：GF代表了塑料管材加工行业的最高品质，GF的管路系统性价比高，可靠性高，全球品质，能确保客户安心、放心。4.3、 检验报告5、 电动类阀门（品牌：XX）公司概况霍尼韦尔是一家国际性从事自控产品开发及生产的公司，公司成立于一八八五，有超过百年历史的国际公司，一九九六年，被美国财富在杂志评为最受推崇的20家高科技企业之一。我们宗旨是以增加舒适感，提高生产力，节省能源，保护环境，保障使用者生命及财产从而达到互利增长为目的。我们为全球的楼宇，工业，254、航天及航空市场的客户服务。霍尼韦尔在九十五个国家雇有十二万名员工，我们以满足客户，力争成为世界自控先驱，从而实现互利增长的目标。 他们的远瞻是通过他们在先进自控技术方面的先驱地位为全球股东增长利润，同时以这种技术协助全球客户实现他们的目标。在此推动力下，他们在1997年的销售额达到八十亿美元，1998年的销售额达到八十五亿美元。1999年Honeywell(霍尼韦尔)AlliedSignal(联信)合并，合并以后整个公司仍以Honeywell冠名，新的Honeywell公司仍然保持在多个领域处于领先地位的全球高科技公司特点，使新的Honeywell更加强大，尤其在自动控制领域和航空航天技术方面255、，令世人瞩目。每一架波音飞机里，有30%产品出自于Honeywell公司，这些是航空电子和飞行安全产品，以及与自动控制优势相组合所制造的为各种飞机 使用的一体化系统。年销售额达到250亿美元，一举跨入美国财富前60强。 新的世纪到来之际，世界著名的保安系统制造商WSE（西屋）、C&K、ADEMCO（安定宝）和防火系统制造商SystemSensor(盛塞尔)、Notifire等公司，相继加盟Honeywell，使我们的建筑物自动化系统产品种类更加多，Honeywell公司成为全球至大的建筑物产品供应商。霍尼韦尔公司主要分为三个业务部分：住宅及楼宇自控、工业自控、航天及航空自控。强制3C认证和ISO见附件！