地下水源热泵系统设计

南通某供销产业园工程地下水源热泵方案一、项目概况 21、工程概况 22、资源条件 3二、编制根据 31、空调负荷计算 32、生活热水量计算 4四、企业资料 51、企业简介 52、企业文化 5五、机房系统设计 61、机房系统原理图 62、原理阐明 6 71、主机选型原则 72、主机选型 73、冷冻水泵选型 74、冷却水泵选型 85、机房布置平面图 8 81、地下水用水量计算 82、地下深水井设计 93、地下水的热能提取运用技术 八、经济分析 1、地下水源热泵空调系统投资概算 2、运行成本分析 一、项目概况本项目重要为办公楼、食堂、宿舍楼及专家公寓楼四栋建筑。其中办公楼及食堂设计空调，专家楼、宿舍楼及食堂设计生活热水。办公楼部分：地下一层，地上九层，总建筑面积13464.42m²,建筑高度44.45m,为二类高层民用建筑。食堂部分：地上二层，总建筑面积3535m²,为多层层民用建筑。本项目属于夏热冬冷地区，整年气候湿润，夏季计算干球温度33℃、计算湿球温度28.6℃,冬季空调计算干球温度-4℃、冬季计算相对湿度76%;整年土壤温度变化范围二、编制根据5、《全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调·动力》(2023)6、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计原则》(JGJ134—2023)8、《全国民用建筑工程设计技术措施—给水排水》(2023)10、《自动控制设计规范》(采暖、通风和空气调整系统)三、负荷计算本项目室内末端采用风机盘管+全热回收新风系统，通过运行管理控制，在食堂用餐时段，减少办公区空调负荷，根据江苏省节能办公建筑空调项目经验及规范原则，空调负荷建筑名建筑面积热指标冷负荷热负荷同步使用称系数办公楼1食堂0注：本表负荷指标已考虑水系统泵耗及管网热能损耗，作为设备选型及经济性能比较的根据。建筑名称用水人数使用率最高日用水量备注(户)(人)(L/人.天)(m3/天)食堂宿舍公寓楼注：冷水计算温度为5℃,作为设备选型及经济性能比较的根据。我司重要从事绿色低碳征询、既有建筑节能改造、地源热泵设计与施工等业务。企业使命：大力发展绿色建筑·推进绿色都市建设。发展目的：引领建筑节能，致力环境保护，缔造绿色空间。企业文化：倡导雁群文化，团结协作、目的远大、执着坚定、锐意进取。人才理念：任人唯贤、唯才是用、用有所适。1、机房系统原理图胃1采用两台制冷量为710kw全热回收螺杆式地源热泵机组，为本项目提供夏季7℃/12℃空调冷水、冬季45℃/40℃采暖热水、整年55℃/50℃生活热水，以系统效率最优为原则，实现一机多用、能源循环运用、绿色环境保护的目的。(1)夏季空调工况夏季优先运行全热回收工况，免费制取55℃生活热水，储存至热水水箱中，系统综合效率高达7.0以上，系统节能率不低于40%。(2)冬季采暖工况冬季白天采用两台地源热泵机组同步供暖，系统综合效率高达3.5以上，相比老式供热，系统节能率不低于60%。夜间低谷电启动一台机组，制取55℃生活热水，储存至热水水箱中，供次日使用。(3)过度季生活热水工况春秋季运用夜间低谷电启动一台机组，制取55℃生活热水，储存至热水水箱中，供次日使用。整年热水节能率不低于40%。1、主机选型原则(1).以热定冷，按生活热水负荷选择全热回收热泵机组，按冷负荷选择其他机组；(2).主机台数及负荷调整灵活，满足系统多种工况负荷需求；(3).满足系统多种运行工况下主机高效运行，保证系统的高效性；(4).匹配多种节能技术，最大程度节省运行成本；(5).主机台数应考虑互为备用的安全性，只要设置两台。效率热回收工况冷冻水泵与主机一一对应，选型如下：流量710*0.859/5*1.2=146m²/h;扬程(机房外管道损失+机房管道损失+主机换热器损失)*1.2=35m;选用3台，两用一备，单机效率不低于75%,每台输入功率18.5kw。明明冷却水泵与主机一一对应，,选型如下：流量710*(1+1/6.0)*0.859/7*1.2=122m²/h;扬程(排水损失+机房管道损失+主机换热器损失)*1.2=20m;选用3台，两用一备，单机效率不低于75%,每台输入功率11kw。在地下室设置热泵机房，占地面积约160m²,长*宽*高=16m*10m*3.5m(高),含设备间、低压配电间、控制室、值班室、储物间等。①⑥⑥黑寻①0⑩②④①七、水源取水设计(1)按夏季主机排热量计算两台主机冷凝器最大排热量为2*710*(1+1/6.0)=1661.4kw;地下水源初始温度约18℃,可运用温差15℃,最大用水量为(2)按冬季主机取热量校核两台主机冷凝器最大取热量为983*(1-1/5.0)=790.3kw;地下水源初始温度为约15℃,可运用温差10℃,最大用水量为因此，地下水最大小时用水量为95m²/h,考虑10%安全余量，设计地下水深井取水量为105m²/h。根据南通地区地下土壤构造、水资源分布状况及项目经验，可开采水层合计深度约为50~160m,地下水位埋深约为18~20m。以深度约为120m深井为例，钻井直径约为φ500mm,成品井口内径φ360mm,井与井之间的距离不少于120m,每口井稳定开采水量约30-50m³/h。本项目冷却水总需水量为105m²/h,宜设置三口取水深井，每口井分别配置了1台额定电功率为7.5kW的深井潜水泵，井水设计出水温度为16～18℃。考虑地下水经热能运用后需回灌，另需设置3口同等规格深水井。深井水源系统的运行模式为：水源水源回灌一次泵调节水池注：夏季/冬季℃深井水源系统的取水回灌模式：(1)主流工况下(空调负荷率≤70%),两口井取水，四口井回灌；(2)极端工况下(空调负荷率>70%),三口井取水，三口井回灌。为了热泵主机的安全运行，在热泵前加装旋转除砂器，可以有效清除水中的砂子等颗粒，可有效保护水源热泵机组的安全稳定运行。资(万元)一1热泵主机2台45万元/台美意或同等品牌2机房管网、阀门、保温道3水泵10台5000元/台5凯泉或同等品牌费用43000元/m3现场拼焊，含100mm厚保温箱5件量表等6低压配电1项87自控系统1项58二16口4万元/□管等23台1万元/台3含配电箱3小计三1办公楼170元/m²天伽或同含风盘、风管、2食堂260元/m²天伽或同含风盘、风管、3小计四0■空调系统投资(万元)(地下)水地源热泵测算条件：办公楼空调制冷负荷为1414kw、热负荷为983kw,食堂空调制冷负荷为636kw、热负荷为424kw;办公楼每天空调运行10小时，食堂每天运行5小时，夏季运行120天，冬季运行100天，整年平均负荷率50%。最高日生活热水量为60.5m²,整年平均使用率为70%。商业电价为0.829元/kwh,自来水单价按2.5元/m²计算。(1)能源成本单价测算制冷：0.829/(5.8*0.75)=0.192元/kwh制热：0.829/(5.0*0.75)=0.222元/kwh生活热水：0.829/(3.5*0.9)=0.263元/kwh(2)夏季制冷运行成本0.192×(1548×10+636×5)×1