1、XX辦公樓水地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)方案2012年11月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc342481586 方 案 概 要 PAGEREF _Toc342481586 h 1 HYPERLINK l _Toc342481587 一、項目概況 PAGEREF _Toc342481587 h 2 HYPERLINK l _Toc342481588 二、設(shè)計依據(jù) PAGEREF _Toc342481588 h 2 HYPERLINK l _Toc342481589 三、冷熱源方案 PAGEREF _Toc342481589 h 2 HYPERLINK l _Toc

2、342481590 四、負(fù)荷計算 PAGEREF _Toc342481590 h 3 HYPERLINK l _Toc342481591 4.1室外氣象參數(shù) PAGEREF _Toc342481591 h 3 HYPERLINK l _Toc342481592 4.2室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù) PAGEREF _Toc342481592 h 3 HYPERLINK l _Toc342481593 4.3負(fù)荷計算 PAGEREF _Toc342481593 h 3 HYPERLINK l _Toc342481594 4.4冷熱源選擇 PAGEREF _Toc342481594 h 3 HYPERLINK

3、l _Toc342481595 五、地下?lián)Q熱器選型設(shè)計 PAGEREF _Toc342481595 h 4 HYPERLINK l _Toc342481596 5.1、冬夏季地下?lián)Q熱量計算 PAGEREF _Toc342481596 h 4 HYPERLINK l _Toc342481597 5.2、埋管孔數(shù)的計算 PAGEREF _Toc342481597 h 4 HYPERLINK l _Toc342481598 5.3、占地面積估算 PAGEREF _Toc342481598 h 4 HYPERLINK l _Toc342481599 5.4、全年冷熱不平衡校核計算 PAGEREF _T

4、oc342481599 h 4 HYPERLINK l _Toc342481600 六、輔助設(shè)備選型及初投資概算 PAGEREF _Toc342481600 h 5 HYPERLINK l _Toc342481601 6.1冷卻塔選型 PAGEREF _Toc342481601 h 5 HYPERLINK l _Toc342481602 6.2水泵選型 PAGEREF _Toc342481602 h 5 HYPERLINK l _Toc342481603 6.3初投資概算 PAGEREF _Toc342481603 h 5 HYPERLINK l _Toc342481604 七、機房運行費用計

5、算 PAGEREF _Toc342481604 h 6 HYPERLINK l _Toc342481605 八、清華同方機組特點 PAGEREF _Toc342481605 h 7方 案 概 要項目名稱XX辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案空調(diào)面積8500m2項目介紹本工程為XX辦公樓中央空調(diào)設(shè)計，總建筑面積為1萬平方米，空調(diào)面積約為8500平方米。空調(diào)負(fù)荷冷負(fù)荷：900kw；熱負(fù)荷：600kw；系統(tǒng)構(gòu)成地源熱泵+直燃機復(fù)合式雙能源中央空調(diào)系統(tǒng)主機選型1臺SGHP560LII螺桿式地源熱泵機組1臺GX-0210M直燃機組空調(diào)年運行費合計：24.98萬元單位建筑面積費用：25.0元/m2機房總投資433

6、.2萬元一、項目概況本工程為XX辦公樓中央空調(diào)設(shè)計，地上建筑面積約為1萬平方米，空調(diào)面積約為8500平方米。二、設(shè)計依據(jù)1）地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范GB50366-20052）室外給水設(shè)計規(guī)范GBJ 13-86(1997)3）建筑給水排水設(shè)計規(guī)范GB 50015-20034）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB 50019-20035）公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50189-20056）通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50243-20027）建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50242-20028）甲方提供的設(shè)計任務(wù)、文字資料及建筑總圖、建筑平、立、剖面圖9）設(shè)計單位提供的其他圖紙資料三、冷熱源

7、方案 根據(jù)建筑功能分布情況，考慮瀏陽地區(qū)能源構(gòu)成及系統(tǒng)經(jīng)濟、運行的合理性，本工程擬采用“地源熱泵+直燃機復(fù)合式雙能源”中央空調(diào)系統(tǒng)；全面保證中央空調(diào)系統(tǒng)的持續(xù)安全運行和可靠性。冬季在制熱情況下，優(yōu)先使用地源熱泵機組，當(dāng)?shù)卦礋岜脵C組出現(xiàn)某些意料之外的情況時，可迅速切換到直燃機組實現(xiàn)供熱，確保系統(tǒng)持續(xù)正常運行；夏季在制冷情況下，結(jié)合當(dāng)?shù)氐哪茉磧r格，合理優(yōu)先使用直燃機組或地源熱泵機組，冷量不足部分由相對應(yīng)的機組補充。同時，由于此套系統(tǒng)采用雙能源（電力+燃?xì)猓?，?dāng)某種能源供應(yīng)不足或中斷時，另一種能源可起補充和代替的作用，“雙能源雙保險”進一步確保系統(tǒng)的可靠、持續(xù)、安全運行。地源熱泵COP值高、運行費用

8、低等特點，優(yōu)先使用具有顯著的經(jīng)濟效益，其具備以下幾個優(yōu)點：1）地源熱泵性能系數(shù)高，節(jié)省能源、運行費用低，約為傳統(tǒng)空調(diào)的2/3左右。2）地埋管換熱器從土壤中取熱、散熱，性能穩(wěn)定，環(huán)保、安全。3）機組運行可靠穩(wěn)定，不受外界惡劣氣候環(huán)境的影響；4）與冷卻塔組成復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)可相對為用戶節(jié)省造價。5）地源熱泵屬于國家節(jié)能減排和可再生能源建筑應(yīng)用重點推廣技術(shù)，可申請國家補貼。四、負(fù)荷計算4.1室外氣象參數(shù)表4.1瀏陽市室外氣象參數(shù)夏季空調(diào)干球 35.8冬季空調(diào)干球溫度 -3夏季空調(diào)濕球 27.7冬季空調(diào)相對濕度 %814.2室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)表4.2 室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)分類夏季冬季溫度（）相對濕度（%）溫

9、度（）相對濕度（%）辦公242665%182260404.3負(fù)荷計算所有建筑的圍護結(jié)構(gòu)均按“夏熱冬冷”地區(qū)建筑節(jié)能50%的要求，設(shè)計圍護結(jié)構(gòu)隔熱保溫。根據(jù)以往瀏陽空調(diào)工程的冷熱負(fù)荷指標(biāo)取值，辦公樓夏季冷負(fù)荷指標(biāo)為：105w/m2，冬季熱負(fù)荷指標(biāo)為：70w/m2，按照空調(diào)面積8500m2計算，計算出冷負(fù)荷約為：900kw（約78萬大卡），熱負(fù)荷約為600kw（約為52萬大卡）。4.4冷熱源選擇考慮當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境的特點，按照設(shè)計的冷熱源方案，冬季空調(diào)工況熱負(fù)荷選擇地源熱泵機組，選擇一臺螺桿地源熱泵機組SGHP560LII，制熱量607kw，制冷量735kw，采用垂直地埋管形式；另外選擇一臺GX-02

10、10M直燃機組，制冷量739kw，制熱量618kw。機組總制冷量為1062kw，總制熱量為607kw，滿足辦公樓的需求。表4.3 機組選型及性能參數(shù)機組型號制冷工況制熱工況制冷量kW功率kW冷凍水m3/h冷卻水m3/h制熱量kW功率kW冷溫水m3/h冷卻水m3/hSGHP560LII地源熱泵735141126151607154151126GX-0210M直燃機739/127210618/127/合計1474/2533611225/278/五、地下?lián)Q熱器選型設(shè)計5.1、冬夏季地下?lián)Q熱量計算設(shè)夏季優(yōu)先采用地源熱泵制冷，則地源熱泵制冷量為735 kw；則，夏季向土壤排放的熱量：=735 (1+1/5

11、.2)=876.3KW；冬季從土壤吸收的熱量：=600(1-1/3.94)=447.7KW。5.2、埋管孔數(shù)的計算根據(jù)冬夏季地埋管系統(tǒng)從土壤吸收的熱量和向土壤排放的熱量，以及根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料，夏季埋管交換的熱量?。?0W/延m；冬季取50 W/延m。則夏季地埋管打孔數(shù)：=876.3/（100*0.07）=125.2冬季地埋管打孔數(shù)：=447.7/（100*0.05）=89.5為滿足冬季季向土壤吸收熱量的要求，并考慮一定安全性，確定地埋管打孔數(shù)取為100口。5.3、占地面積估算一般地埋管間距取36m，此項目地埋管間距取4.2m，即占地面積為1764m2。5.4、全年冷熱不平衡校核計算從上面冬夏

12、季換熱量的結(jié)果來看，若夏季完全優(yōu)先采用地源熱泵機組會造成地下土壤冷熱不平衡，因此應(yīng)控制地源熱泵夏季的使用時間，使夏季向土壤排放的熱量等于冬季吸收的熱量。若按照夏季空調(diào)運行120天、冬季運行90天，每天8小時進行計算；則地源熱泵夏季優(yōu)先全力運行使用的時間為46天，其余夏季供冷由直燃機提供。則整個制冷期從土壤排放的總熱量：=876.3*8*46*0.66=212836KWh以上數(shù)據(jù)取值是根據(jù)美國暖通制冷學(xué)會有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行計算（不管夏季制冷，還是冬季采暖，空調(diào)冷熱源只有17%的時間在最大負(fù)荷下運行，39%，33%，11%的時間分別在75%，50%，25%的負(fù)荷下運行），并優(yōu)先采用地源熱泵機組的情況下得

13、出。整個制熱期從土壤吸收的總熱量：=447.7*8*90*0.66=212747KWh冷熱不平衡率=1.00，滿足規(guī)范要求。即通過計算，在保證夏季優(yōu)先采用地源熱泵機組的情況下，地下地埋管系統(tǒng)在一年的周期運行中冷熱基本處于動態(tài)平衡狀態(tài)。六、輔助設(shè)備選型及初投資概算6.1冷卻塔選型根據(jù)直燃機組的冷卻水量210m3/h，選擇一臺HD-250L的圓形逆流式低噪聲冷卻塔，循環(huán)水量為250m3/h，N=5.5kw，運行重量4720kg。6.2水泵選型為方便控制以及夏季優(yōu)先采用地源熱泵，循環(huán)水泵采用一機對一泵的形式，具體型號及參數(shù)如下表所示。表6.1水泵選型表水系統(tǒng)類別水泵型號流量（m3/h）揚程（m）選配

14、電機（kW）數(shù)量（臺）備注地源側(cè)循環(huán)泵150-315A187282221用1備直燃機冷卻循環(huán)泵200-315A24324.52221用1備冷凍循環(huán)泵100-160(I)A1402818.532用1備6.3初投資概算表6.2中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備初投資概算表設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量單價（萬元）合計（萬元）備注地源熱泵SGHP560LII1清華同方直燃機組GX-0210M1同方川崎地源側(cè)循環(huán)泵150-315A21用1備單冷機冷卻循環(huán)泵200-315A21用1備冷凍循環(huán)泵100-160(I)A32用1備冷卻塔HD-250L1/機房集分水器D=500mm2電子水處理儀DN2002膨脹水箱V=0.5 m31總計表

15、6.3中央空調(diào)系統(tǒng)工程安裝初投資概算表序號項目型號單位數(shù)量單價合計（萬元）地埋管工程（打井）地埋管de25延米10000100元/延米機房輔助設(shè)備安裝工程機房輔助設(shè)備工程安裝（包括水平埋管）室內(nèi)工程安裝室內(nèi)工程安裝（含末端設(shè)備）設(shè)備見上表小計利潤5%稅 金3.36%合 計/七、機房運行費用計算冬夏季優(yōu)先使用地源熱泵機組，機房最大運行功率：制冷期266.4kw，制熱期：191kw。運行期負(fù)荷百分?jǐn)?shù)時間百分?jǐn)?shù)小時耗氣量+電量運行天數(shù)運行時間總耗氣+電量運行費用%Nm3/h+kwdhNm3+kwh元制冷期10017/120810552.0 13908.3 43895.3 7539/120818155

16、.6 23930.5 75525.7 5033/120810241.6 13499.3 42604.2 2511/12081706.9 2249.9 7100.7 制熱期100170+194.5908023806.8 20950.0 75390+194.5908040961.7 36046.3 50330+194.5908023106.6 20333.8 25110+194.590803851.1 3389.0 制冷期耗電量（kwh）53588.0 制熱期耗電量（kwh）91726.2 全年耗電量（kwh）145314.2制冷期耗氣量（Nm3）40656.1 制熱期耗氣量（Nm3）0全年耗氣量

17、（Nm3）40656.1 制冷期運行費用（元）169125.7 制熱期運行費用（元）80719.1 全年運行費用（元）249844.8 制冷期單位建筑面積運行費用（元/m2）16.9 制熱期單位建筑面積運行費用（元/m2）8.1 全年單位建筑面積運行費用（元/m2）25.0 注：1、此種機型的燃?xì)鉄嶂禐?1010.8 kcal/ Nm3，由于天然氣熱值不同，換算成當(dāng)?shù)氐娜細(xì)鉄嶂?600 kcal/ Nm3；2、電0.88元/KWh；燃?xì)鈨r格為3元/m3；3、運行時間按照地源熱泵夏季運行時間為46天，直燃機運行時間為74天折算。八、機組特點地源熱泵1、優(yōu)化設(shè)計：完全遵照國際標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合中國國情設(shè)計

18、，結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，安裝簡便。氟系統(tǒng)的設(shè)計采用獨立的模塊化思想，系統(tǒng)部件數(shù)量少而品質(zhì)精良。能效比高。冬季制熱工況，能效系數(shù)COP值（供熱量與輸入功率的比值）約為4.04.6 之間；夏季制冷工況，能效系數(shù)COP值（制冷量與輸入功率的比值）約為4.57.2之間。 計算機輔助最優(yōu)設(shè)計，保證機組在任何工況下均處于最佳運行狀態(tài)。機組具有壓縮機排氣超溫、電機超溫、冷水防凍溫度保護；過電流、缺相、逆相、過載電氣保護；冷媒系統(tǒng)高低壓、油位、油壓差、斷水異常狀態(tài)保護等多重保護功能。2、選料精良：A、壓縮機：壓縮機選用德國BITZER公司生產(chǎn)的螺桿壓縮機。具有特殊高效的制冷能力和COP值以及更長的運行壽命。單臺壓

19、縮機累計運行時間不低于60000小時。采用經(jīng)多年驗證的高質(zhì)量材料和零件，結(jié)構(gòu)可靠耐用；并且安全保護功能完備。使用R134a環(huán)保制冷劑。B、殼管換熱器： 殼管換熱器是清華同方與國內(nèi)著名專業(yè)配套廠商（上海環(huán)球）共同開發(fā)研制，專門為清華同方SGHP水源中央空調(diào)機組特殊設(shè)計生產(chǎn)。其特點是：換熱器換熱效率高（換熱效率比同類產(chǎn)品2030%），能適應(yīng)惡劣的水路環(huán)境，便于拆洗維護。制冷劑側(cè)和水側(cè)阻力損失小，結(jié)構(gòu)緊湊， 筒體采用優(yōu)質(zhì)鋼板卷筒焊接而成，承壓能力高，氣密性好，運行安全可靠、高效。蒸發(fā)器、冷凝器、管路等外包軟質(zhì)閉孔橡塑絕熱保溫材料，有效地防止了蒸發(fā)器和機房外界空氣的傳熱，降低了能量損耗。C、制冷管路配

20、件 制冷配件選用世界著名制冷配件廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，可靠性高。（1）制冷管路配件 使用范圍廣，安裝方便快速。管道與感溫包之間傳熱良好、熱平衡沖注，功能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊。釬焊焊接接口：一體式熱力執(zhí)行元件、最佳密封效果。激光焊接的不銹鋼感溫元件：保證最佳調(diào)節(jié)功能、動作迅速、膜片壽命長、耐壓強度高、耐腐蝕。雙平衡閥口設(shè)計，寬廣的負(fù)荷為蒸發(fā)溫度，冷凝溫度范圍提供準(zhǔn)確可靠的控制，特別適合夏季制冷、冬季制熱的水源中央空調(diào)（2）干燥過濾器 干燥過濾器選用高效過濾芯，對系統(tǒng)內(nèi)的水分和酸性物質(zhì)具有極強的吸收能力，保證整個系統(tǒng)安全、可靠的運行。視鏡準(zhǔn)確的水分顯示，采用玻璃整體焊接，不存在泄露問題指示劑對水和酸性物質(zhì)具有抗腐蝕性，因此使用壽命長，壓力損失小。（3）電磁閥 閥體結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。直接導(dǎo)通，動作快捷，無須外力引導(dǎo)。工作壓力范圍廣，制冷劑經(jīng)過該閥時壓力損失小。性能可靠，使用壽命長。（4）先進的機組控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)功能： 水源熱泵機組電控部分主要部件均來自國際名牌供應(yīng)商，性能穩(wěn)定，可靠性高。例如：接觸器為法國施耐德，母線式刀熔開關(guān)為德國維那爾鑫寶，接線端子為德國鳳凰端子。機組的核心控制部分為我公司與意大利CAREL公司聯(lián)合開發(fā)的水