唐山津航大厦方案1.doc

唐山津航大厦地源热泵空调系统技术方案唐山津航大厦地源热泵工程设计方案唐山市地源热泵有限公司二九年四月二十二日第一章 地源热泵原理1.1地源热泵技术的概念地源热泵技术又称地热泵技术，它是一种利用浅层常温土壤或地下水中的能量作为能源的高效节能、无污染、低运行成本的既可供暖又可制冷还能提供生活热水被称之为二十一世纪的“绿色空调技术”。冬天它代替锅炉从土壤中取热向建筑物供暖；夏天它代替普通空调向土壤排热给建筑物制冷。地源热泵是一种热泵系统。所谓热泵（Heat pump）是一种从低温热源汲取能量，使其转换成有用热能的装置。它利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性，通过输入少量的高品位能源（如电能），运用埋藏于建筑物周围的管路系统或地下水与建筑物内部进行热交换，实现低品位热能向高品位转移的冷暖两用空调系统。它由水循环系统、热交换器、地源热泵机组和控制系统组成。冬季它代替锅炉从土壤中取热，以30-40左右的热风向建筑物供暖，同时蓄存冷量以备夏季使用；夏季它代替普通空调向土壤排热，以10左右冷风的形式给建筑物制冷,同时对地能蓄存热量以备冬季使用。机组提取地下水中的低位能量并将其聚变为高位能量，然后输送给冷暖水循环系统(用户末端)。整个系统仅消耗电能，无任何污染。主机占地面积比传统方式大大减少，可放置在地下室等空间。与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比，地源热泵具有明显的优势。锅炉供热只能将9098%的电能或7090%的燃料内能转化为热量，供用户使用，因此地源热泵要比燃料锅炉节省二分之一以上的能量，由于地源热泵的制冷、制热系数可达4.55，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的5060%。随着对空调节能、环保、高效、无污染的要求越来越高的前提下，地源热泵在中国正有着越来越广阔的发展前景，在全国有很多工程在使用或正在实施中间。在未来的几年中，中国面临着巨大的能源压力。中国经济在保持较高速度增长的同时,必须考虑环保和可持续发展问题。中国政府已于一九九七年与美国政府签订热泵技术引进协议；国家建设部1999年提出在10年内建筑节能效率要在现有基础上提高50%。1.2地源热泵的特点由于地源热泵技术利用地壳表层低温热资源作为空调机组的制冷制热的冷热源，所以具有以下优点：a) 属可再生能源利用技术b) 高效节能c) 运行稳定可靠地下水的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，是热泵机组很好的冷热源，地下水温度较恒定的特性，使得热机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵和冬季除霜等难点问题，克服了常规空调因外界气温的变化引起的多耗电，效果差等弊端。d) 环境效益显著地源热泵的使用电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。所以节能的设备本身的污染就小，设计良好的地源热泵机组折电力消耗，与空气源热泵相比相当于减少30%以上，与电供暖相比相当于减少70%以上。e) 一机多用，应用范围广地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。f) 自动运行地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，使用寿命可长达20年以上。第二章 地源热泵常用形式21地源热泵主要应用形式及特点 地表水：通过直接抽取或者间接换热的方式，利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵冷热源。 地下水：也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统，通过建造抽水井将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井灌回地下。水平埋管式：其换热效率低于其它两种形式，且本工程室外规划面积不足以建造水平埋管式室外土壤换热器。垂直埋管：在建筑物周围空地、绿化、道路、或建筑物下面钻孔，施工地表面积小，节能效果佳，目前大多采用这种方式。地表水：靠近江、河、湖、水库的地区宜采用此种形式，但海水腐蚀性强，系统使用寿命短，维修、维护工作量大，费用高。地下水：造价低；维护量大、维护费用高，室外系统易老化，受地下水资源政策限制，受地下水位影响较大，长期运行存在回灌不完全的问题。长期抽水会造成地面沉降，对井位密度和井距都有严格的要求。 水平埋管：使用寿命长，可达70年以上，无维护费用；室外用地面积大，造价较高，系统运行会受季节变化影响。垂直埋管：室外用地面积较大，造价较高；但使用寿命长，可达建筑物同等寿命（不少于70年），无维护费用，系统运行稳定，不受季节变化影响，不受地下水资源政策限制。第三章 工程概况本方案为唐山津航大厦酒店及办公楼各区域地源热泵空调系统设计，总建筑面积9989.74平方米；共分地下一层，地上十层,其中地下层建筑面积为995.19平方米，多为设备机房;一、二为酒店面积为2738.11平方米；三、四层为客房面积为1516.96平方米；五、六、七、八、九、十层办公室及会议室建筑面积为4551.44平方米;机房面积为:188.6平方米.该地源热泵系统为该建筑物提供冷、暖空调、及全天候生活热水。第四章 空调系统设计概算4.1 空调区域技术指标参数（GB50243-2002）区 域冬 季夏 季噪声标准(dBA)温度(oC)温度(oC)湿 度 办公室1822242660%45 客 房1822242660%45 会议室1822242660%40 餐 厅18222428以上为空调区域内所要达到的主要指标。4.2 设计参数1、夏季空调室外计算干球温度： 32.7 2、夏季空调室外计算湿球温度：28 3、夏季平均日较差：8.19 4、冬季空调室外计算干球温度：-12 相对湿度52%5、冬季采暖室外计算干球温度：-10 6、冬季通风室外计算干球温度：-5 7、室外风速：夏季 2.3 m/s 冬季 2.6 m/s8、大气压力：夏季 100.22 kpa 夏季 102.34 kpa4.3负荷估算 1. 空调负荷估算区域建筑面积（m2）冷负荷(kw)热负荷(kw)新风负荷(kw)一层1498.5918015033二层1239.5215011827 三、四层1516.961069621五六七层2275.4414813228八层758.48504410九层758.48504410十层758.48736414总计8994.557576482热水负荷估算设置两台2m3的储水罐，利用热泵热水机组对其加热产生5060的热水供给建筑物内生活热水，可以估算其热水负荷为140kw。第五章 设计依据该工程严格遵守以下标准、规范及其它技术文件规范过程制冷设备通用技术规范GB9237-88风机盘管机组JB/T4283-91采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005埋地聚乙烯给水管工程技术规程CJJ101-2004建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程CJJ/T98-2003业主提供的图纸及资料 第六章 总体方案说明6.1 系统方案地源热泵是一种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。该技术利用土壤、地下水和江、河、湖、海以及城市污水等作为冷热源，利用其温度相对稳定的特性，通过使用少量的电能，使建筑达到供热或制冷的效果。地源热泵不需人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时它还可供应生活用水，是一种有效地利用能源的方式。考虑本项目具体情况，本项目拟采用垂直地埋管地源热泵系统。6.2 空调冷热源考虑到项目初投资、设备运行维护费用及全年高能效运行，并考虑到工程的实际情况,本工程空调系统采用水-水地源热泵机组:2台水-水地源热泵机组总冷量为757 kw,制热量为648KW。地源热泵系统主机选型表类型机组型号数量制冷量/制热量（KW）制冷功率/制热功率（KW）水-水机组RTWD1202454.3/490.585.7/107水-水地源热泵机组运行工况：夏季空调供、回水温度为712，；冬季采暖供、回水温度为4540；6.3 室外换热系统根据以上建筑特点：可推断总的冷负荷量：757KW；热负荷量为：648KW。土壤型考虑到地热用地的紧张夏季供热水时采用热回收技术，利用机组制冷时排出的热量来满足热水所需的热量，提供免费的热水。冬季的时候采用热回收的节能措施，对于淋浴、洗手排放的热水进行热回收，使热量得到更加合理的利用，能节约20%的能耗。通过热回收技术，可以有效的降低热水负荷，进而降低因热水而设置地藕管数量，有效的减少地热使用面积。该建筑总的最大冷负荷为757kw ， 需向室外排放757+757/4.7=918Kw,单位米长的地藕井换热量为40w（估算）918KW0.040KW/m22950米（井深）我公司初步设计单井深度为130米，得出换热井数量22950米130177个（共需要占地面积为1600 m2，满足该项目的用地规划 ）垂直地埋管采用高密度聚乙烯（PE）管，垂直管管径32，水平埋管管径63。具体需要设置地藕井数量需我方对该地区进行地热物实验之后做具体计算。地下换热器采用两管制垂直埋管式换热系统，即在建筑物下面、周边绿化地带或道路等可利用场所打地耦管孔，每个孔内埋设一对U型地耦管，所有的地耦管通过集水器汇集，汇集的冷/热水由循环泵送到室内的地源热泵机组，经能量交换后，回到地源侧分水器分流回地下管路；冬季从地下土壤取热实现室内供暖，如此反复循环利用的是天然可再生能源，该室外换热系统可达建筑物同等使用寿命（70年以上），且无维护费用，系统稳定，不消耗地下水，不会对地下水产生污染。水源型机组对地下水需水量的确定：本工程选用地源热泵机组RTWD120型2台，单台所需的地下水流量是78m3/h，总用水量156 m3/h。 采用钢管打井，在唐山地区打井110米深，假设出水量为60T/H，回水50T/H因此需要三口出水井，四口回水井。6.4 室内空调系统采用集中型地源热泵空调系统，各区域温控器可对设备进行温度控制，根据室内负荷的变化来控制设备的启停，将室内温度保持在设定的温度范围内，既达到制冷或供热的舒适效果又可以避免浪费能源，使能源的利用和室内环境的舒适程度的协调达到最优化。该建筑为多功能的集餐饮、客房、办公为一体建筑，故分别设计采用不同的空调系统，以满足各个功能区不同的空气指标。考虑到餐厅及会议室等对室内空气质量的要求，设计采用风机盘管加新风系统新风不承担室内冷热负荷；客房设计采用风机盘管系统，十层设有多媒体会议室、档案室等，设计采用组合式空气处理机组系统。该建筑还设有全天候的生活热水系统，由地源热泵热水机组提供。 10唐山市地源热泵有限公司 (0315)3853530 8206071 唐山津航大厦地源热泵空调系统技术方案第六章 工程造价8.1土壤源热泵造价：名称规格数量单位单价(万元)合计(万元)备注一、设备部分地源热泵水-水机组RTWD1202台39.478.8TRANE地源热泵热水机组1台组合式空调机组ZKW151台6.936.93永利负荷侧水泵TSG80-1252台1.53南方泵业负荷侧水泵ISG65-1252台1.22.4南方泵业负荷侧水泵ISG80-1251台1.61.6南方泵业新风机组ZKW285台3.316.50松下地源侧水泵ISG65-1602台1.22.4南方泵业地源侧水泵ISG65-1251台11南方泵业地源侧水泵ISG80-1251台1.61.6南方泵业集分水器4个1.24.8热水罐2个0.91.8配电控制柜2个1.63.2其它15小计139.03A二、室内安装部分风机盘管FP-3452台11505.98TRANE风机盘管FP-5179台12189.62TRANE风机盘管FP-6817台14212.41TRANE风机盘管FP-8518台17403.13TRANE室内设备安装包括水系统、风系统、自控系统26.8其它14小计61.94三、地埋管部分地埋部分1项84.6C工程总造价285.57A+B+C注：1、空调设备电源线请由其它分包敷设置设备或控制柜处，并留足线头，以便连接。 2、本报价不包括设备基础的费用。3、由于现场地质情况未知，本报价地埋管部分费用按普通土壤计算，若为岩石等其它岩土则另行报价。 4、辅料或配件的配置或品牌的更换，价格会有相应调整。8.2水源热泵造价：此空调系统总冷负荷为757KW，热负荷为648KW，选择两台水源螺杆机组，RTWD120制冷量为454.3KW，制热量为490.5KW。机房费用：139.03万水井及外网费用（7口井）：63.8万末端费用：61.94万总价=264.77万注：以上报价详细资料，可通过我方设计图纸和预算给予明细。我公司具体优化的设计方案通过设计图纸体现。 第七章 空调运行费用计算9.1 运行费用计算依据 制冷期4个月，制热期4个月，空调冷负荷约757KW,空调热负荷约648KW 空调运行时间为每天10小时， 由于空调机组存在经常开停现象，设空调机组停机系数为0.8。 电费以0.52元/度计算。 建筑物各负荷比例的天数(参考)：负荷率分布表负荷百分数夏季运行天数冬季运行天数25%402550%403575%2035100%2025 16唐山市地源热泵有限公司 (0315)3853530 82060719.2地源热泵系统运行费用两种方案的运行费用基本一样，以土壤源热泵为例计算如下1 餐饮及客房空调运行费用地源热泵机组制冷功率为86KW，制热功率为78KW。(此功率根据负荷及机组性系数换算得出)。项 目运行天数运行时间耗能耗能单价负荷率开停比计算结果夏季地源热泵负荷率100%40天16小时86KW0.52元100%0.822896.64负荷率75%40天16小时86KW0.52元75%0.817172.48负荷率50%20天16小时86KW0.52元50%0.85724.16负荷率25%20天16小时86KW0.52元25%0.82862.08合计120天48655.36冬季地源热泵负荷率100%25天16小时78KW0.52元100%0.812979.2负荷率75%35天16小时78KW0.52元75%0.813628.16负荷率50%35天16小时78KW0.52元50%0.89085.44负荷率25%25天16小时78KW0.52元25%0.84542.72合计120天40235.52全年运行费用240天88890.882 办公区空调运行费用地源热泵机组制冷功率为86KW，制热功率为78KW。(此功率根据负荷及机组性系数换算得出)。项 目运行天数运行时间耗能耗能单价负荷率开停比计算结果夏季地源热泵负荷率100%40天10小时86KW0.52元100%0.814310.4负荷率75%40天10小时86KW0.52元75%0.810732.8负荷率50%20天10小时86KW0.52元50%0.83577.6负荷率25%20天10小时86KW0.52元25%0.81788.8合计120天30409.6冬季地源热泵负荷率100%25天10小时78KW0.52元100%0.88112负荷率75%35天10小时78KW0.52元75%0.88517.6负荷率50%35天10小时78KW0.52元50%0.85678.4负荷率25%25天10小时78KW0.52元25%0.82028合计120天24336全年运行费用240天54745.63 热水运行费用地源热泵热水机组功率为37KW。(此功率根据负荷及机组性系数换算得出)运行费用为：37kw365天5小时0.52元/kw.h0.8=28090.4元全年运行费用一共为28090.4元+54745.6元+88890.88元=171726.88元 唐山津航大厦地源热泵空调系统技术方案第八章服务与保证体系10.1售前为用户提供地下热物性试验。10.2服务体系1）计算机远程（近程）监控，时时掌握所有运行机组情况。2）专业人员定时分析各类数据，所有维修保养，始于需要之前。3）监控与巡视相结合，主动出击确保维修无死角。4）在设备即将投入使用高峰前，对所有设备进行检查，确保设备无故障运行。5）专业维修队伍，一流设施配置，确保市内维修3小时完毕，周边县区6小时完毕，保持客户零投诉，是销售服务不败纪录。6）备有足够的零备件，满足用户对设备维修的要求。10.3保修期我们为系统的所有设备提供为期12 个月免费保修，免费保修期后的维修只收取成本费。10.4承诺投资风险保障 若该空调系统达不到本方案的技术参数，影响甲方使用，唐山市地源热泵承担全部免费维修责任，直至达到设计要求。第九章 公司简介唐山市地源热泵有限公司，公司位于唐山高新技术开发区内，注册资金500万元人民币，有员工50人，技术人员占50%。本公司专业从事地源热泵的市场推广、系统设计、工程安装和设备生产等服务项目。我公司现已正式被市科技局命名为地源热泵研发基地。我公司近几年一直从事地源热泵技术的研究和实践，与国内外厂商和学术单位建立了密切合作关系，储备了大量的设计、制造和施工技术。公司的核心技术人员在国内参与和独立完成了许多大型示范工程。公司的地源热泵设备已国产化，拥有自主知识产权，可满足国内用户的需要，产品质量和性能均达到国际同类产品水平，在地源热泵系统的设计、产品生产、工程施工和售后服务过程中，均建立了相应的体系，培养和造就了一批专业技术人才。公司引进美国最先进的地源热泵技术和生产管理模式，主要产品有：水空气型和水水型地源热泵机组两大类。产品具有制热、制冷、提供生活热水三大功能和节能、环保两大特点，其结构形式多样化，适合于商业楼宇、公共建筑、学校、医院、住宅公寓、别墅等各类建筑。公司遵照“以人为本、科技领先、不断创新、优质服务、为市场提供节能环保新产品”的服务宗旨，服务客户，服务社会。近几年我们为唐山成功建成地源热泵系统数十套，深受客户好评，并得到市政府、建设局、节能办公室的大力支持。我公司相关文件我公司近年来主要工程业绩2000年 北京嘉和丽园小区地源热泵空调(施工) 建筑面积800002000年 内蒙工业大学能源村地源热泵空调(设计施工) 建筑面积500 2002年 内蒙古科技大厦地源热泵空调 (设计) 建筑面积110002001年 北京澳门卫视制作中心地源热泵空调(设计) 建筑面积80002002年 鄞州区合作银行办公楼(设计) 建筑面积260002002年 北京海淀成人教育中心地源热泵空调(设计) 建筑面积40002002年 河北理工第五教学楼地源热泵空调(设计施工) 建筑面积70002003年 刘庄煤矿办公楼地源热泵空调项目 建筑面积10002003年 广东恩平帝都温泉度假村地源热泵空调(设计) 建筑面积50002003年 刘官屯煤矿办公楼地源热泵空调项目 建筑面积15002004年 上海大众汽车唐山4S地源热泵空调项目 建筑面积22002005年 唐山学院北校区主教学楼地