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搅拌站办公楼供热方案设计搅拌站办公楼供热方案设计 山西文龙中美环能科技股份有限公司山西文龙中美环能科技股份有限公司 20162016 年年 3 3 月月 目 录 第一章 供热技术方案 .3 一、设计编制依据 .3 二、采暖热负荷 .3 三、供热技术方案 .4 第二章 土建工程 .8 第三章 电气 .9 一、供配电 .9 二、主要设备表 .10 第四章 工程总投资及经济分析 .11 一、工程总投资 .11 二、经济分析 .11 第一章第一章 供热技术方案供热技术方案 一、设计编制依据一、设计编制依据 1、设计规范及规程； （1）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003） ； （2）地源热泵系统工程技术规范（GB50366-2005） （3）建筑给水排水设计规范（GB50015-2003） （4）全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调动力（2009） （5）通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002） 2、气象资料 冬季室外采暖计算温度：-11； 冬季平均风速：2.6m/s； 冬季主导风向：CW； 全年采暖天数：150d； 最大冻土深度：72cm。 二、采暖热负荷二、采暖热负荷 由于无原有建筑的热负荷数据，本方案根据甲方提供的现场建筑物情况，进行采 暖热负荷估算，按照面积热指标估算，估算值根据建筑物类型取值。 表表 1-11-1 办公楼采暖热负荷办公楼采暖热负荷 耗热（冷）量（耗热（冷）量（kWkW）备注备注 序号序号 建、构筑建、构筑 物名称物名称 室内室内 计算计算 温度温度 （） 采暖建筑采暖建筑 物面积物面积 （m m2 2） 单位面积单位面积 采暖耗热采暖耗热 指标指标 W/mW/m2 2 采暖采暖通风通风生活生活 1办公楼182275.2380182.0200 2试验楼18756.88060.5400 合计242.56 三、供热技术方案三、供热技术方案 根据上节计算得知，办公楼采暖热负荷为 242.56kW，室外管网采用直埋敷 设，考虑 1.05 的管网热损失，所需提供热负荷为 242.561.2=254.69kW。综合 考虑工业场地现有资源，拟采用超低温空气源热泵作为热源进行改造设计。 办公楼供暖所需热负荷为 254.69kW，需设置四台 WL-660S/WL 超低温空气 源热泵机组，位于锅炉房附近室外，系统定压补水装置及系统循环系统仍采用 原有设备。 因为本项目有峰谷分时销售电价，因此本项目提出两种改造方案，方案一： 采用四台 WL-660S/WL 超低温空气源热泵机组，夜间设值班温度，机组间歇运行； 方案二：采用四台 WL-660S/WL 超低温空气源热泵机组及蓄热水箱，利用夜间谷 电时段机组蓄热水箱，白天机组停运，蓄热水箱提供热量。 方案一：采用四台 WL-660S/WL 超低温空气源热泵机组，夜间设值班温度 8，机组间歇运行； 方案二：采用四台 WL-660S/WL 超低温空气源热泵机组及蓄热水箱，利用夜 间谷电时段机组蓄热水箱，白天机组停运，蓄热水箱提供热量。水蓄能虽然本 身不节能，但通过利用夜间低谷电价可以节省运行费用，从而为用户带来长远 利益。不同的调峰比例将影响系统整体经济性，根据以往项目的经验：当调峰 比例按照设计日总供负荷的 2030%设计可取得较高经济效益。本项目按照 20%设 计日总负荷调峰量来计算蓄能水池容量。 根据前节负荷估算，本项目冬季设计日最大负荷总量为 2971.4kWh，去除 夜间保温负荷，白天工作时间负荷为 2389.2KWh，则优选蓄能水池设计容量为 478kWh。 建筑热负荷逐时估算建筑热负荷逐时估算 时间热负荷(kW)时间热负荷(kW) 0149 1213163 1249 1314199 2349 1415177 3449 1516148 4549 1617177 5649 1718199 6749 1819170 78243243 192049 89238 202149 910233 212249 1011226 222349 1112218 232449 总计(kWh) 2971.4 则蓄能水池容量为： 式中 V蓄能池容积，m3； Q蓄能池供能量，kWh； t蓄能水池进、出水温；本项目取温差 7（进回水温度 48/41） ； 水的密度，一般取 1000kg/m3； Cp水的比热容，取 4.2kJ/（kg） ； FOM蓄能水槽的完善度，考虑混合和斜温层等因素的影响，一般取 85%90%，这里取 87%； v蓄能水槽体积的利用率，考虑配水器的布置和蓄能水槽内其他不可 用空间等的影响，一般取 95%。 根据以上公式计算，本项目蓄能水池容积为 70.8m3。取值为 72m3，推荐尺 寸为 4m6m3m。 复核蓄能水池加热时间： 需要制热量（将 70 吨蓄能水池的水温从 30加热度 48） Q1465.38KW，另有在谷电 8 小时内，本项目所需要的保温负荷 48.5KW*8h388KW，合计总负荷为 1853.4KW。而 4 台超低温型空气源热泵 在环境温度-15时，单台制热量为 60*0.954KW。预计进行水蓄热的加热时 间：8.6 小时，与谷电时段从 23：007：00 共 8 小时基本相符，本方案基本可 行。 通过测算，平均每天可以采用蓄热供暖时间约为 6 小时。 制热设计日负荷平衡表制热设计日负荷平衡表 主机蓄水罐 总热负荷 时间 (kW) 制热量(kWh)储热量(kWh) 取热率(%) 主机制 热(kW) 主机蓄 热(kW) 水箱释 热(kW) 0:0049.0 240 382 3.2%49 191 0.0 1:0049.0 240 573 3.2%49 191 0.0 2:0049.0 240 764 3.2%49 191 0.0 3:0049.0 240 955 3.2%49 191 0.0 4:0049.0 240 1146 3.2%49 191 0.0 5:0049.0 240 1337 3.2%49 191 0.0 6:0049.0 240 1528 3.2%49 191 0.0 7:00242.6242.6 240 1526 15.9%243 -3 0.0 8:00237.7 0 1288 15.6%238 0 0.0 9:00232.9 0 1055 15.2%0 0 232.9 10:00225.6 0 830 14.8%0 0 225.6 11:00218.3 0 611 14.3%0 0 218.3 12:00162.5 0 449 10.6%0 0 162.5 13:00198.9 0 250 13.0%0 0 198.9 14:00177.1 0 73 11.6%0 0 177.1 15:00148.0 75 0 9.7%75 0 73.0 16:00177.1 177 0 11.6%177 0 0.0 17:00198.9 199 0 13.0%199 0 0.0 18:00169.8 170 0 11.1%170 0 0.0 19:0048.5 192 0 3.2%192 0 0.0 20:0048.5 240 0 3.2%240 0 0.0 21:0048.5 240 0 3.2%240 0 0.0 22:0048.5 240 0 3.2%240 0 0.0 23:0048.5 240 191 3.2%49 191 0.0 总计 2974.7763693 超低温空气源热泵机组参数见表 1-2。 表表 1-21-2 WL-660S/WLWL-660S/WL 型机组基本技术参数型机组基本技术参数 型号型号WL-660S/WLWL-660S/WL备注备注 名义 制热量 kW68 输入 功率 kW21.8 型式高效全封闭涡旋压缩机谷轮 电源380V/50HZ/3ph压缩机 台数2 运行控制方式微电脑控制 制冷剂节流装置膨胀阀/毛细管 保护功能 高低压力保护、防冻保护、过载保护、电源缺 相逆项保护、多种延时保护等 水流量 （m3/h） 11.1 水压降 （kPa） 40-60 蒸发器 接管管径DN65 冷凝器形式高效翅片式换热器 风机形式高效轴流式低躁风机 运行 噪音 dB(A)65 第二章第二章 土建工程土建工程 方案一：需增加超低温空气源热泵机组基础四个，基础大小为 2300mm1300mm，基础厚度为 0.6m。 方案二：需增加超低温空气源热泵机组基础四个，基础大小为 2300mm1300mm，基础厚度为 0.6m。 水箱基础共一个，采用钢筋混凝土基础，基础底板尺寸为 4300mm6300mm，厚 0.5m，每隔 1 米设一道梁，梁截面为 300mm800mm，梁顶 面底面配筋均为 416，箍筋为 8200；梁底标高同基础底板底标高。 以上两种方案机组周围设栏杆。 第三章第三章 电气电气 一、供配电一、供配电 1、电源及供电方式、电源及供电方式 空气源热泵供电按二级用电负荷考虑，用电电压等级为 AC0.4kV，采用双回路供电， 一回工作，一回备用。一回路引自办公楼附近 1250 kVA 杆上变压器，选用 YJV22- 0.61kV-395+250 型电力电缆；另一回路引自厂区 2250 kVA 杆上变压器，采用 YJV22-0.61kV-395+250 型电力电缆。 2、负荷计算、负荷计算 根据设计范围及工艺提供的方案计算电力负荷如下： 1、供暖系统定压设备及循环泵仍采用原有供电方式，接自锅炉房内，空气源热泵 机组另外供电。 安装设备台数：4 台，安装容量：87.2kW； 工作设备台数：4 台，工作容量：87.2kW。 2、计算负荷 有功功率：70kW 无功功率：52kvar 视在功率：87kVA 3、供配电系统、供配电系统 本工程室外供电电缆部分由甲方负责。 本工程在锅炉房配电安装两台 GGD 型固定式低压配电柜，落地式靠墙安装。 低压配电选用 YJV-0.6/1KV 型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆，经电缆桥 架和预埋钢管至各电动设备。 4、接地 所有电气设备的金属外壳及正常情况下不带电的金属部分均应可靠接地，工作接 地电阻不大于 4 欧姆。 二、主要设备表二、主要设备表 搅拌站办公楼供热工程主要设备搅拌站办公楼供热工程主要设备 序号序号设设 备备 名名 称称技技 术术 特特 征征 单单 位位 数数 量量 备备 注注 1配电系统 GGD 配电柜、低压电力电 缆 套2 第四章第四章 工程总投资及经济分析工程总投资及经济分析 一、工程总投资一、工程总投资 办公楼采暖热泵项目工程方案一总投资见表 4-1，方案二总投资见表 4-2： 表表 4-14-1 热泵项目工程总投资热泵项目工程总投资 序号序号名名 称称规格型号规格型号数量数量(台台)单价单价(万万)总价总价(万万) 1超低温空气源热泵机组 WL-660S/WL 47.630.4 2配电系统一项9.8 3管道安装一项0.5 4土建施工费用一项1.5 5设计费用一项3.5 合计预估投资总价(大写):肆拾伍万柒仟元整45.7 表表 4-24-2 热泵项目工程总投资热泵项目工程总投资 序号序号名名 称称规格型号规格型号数量数量(台台)单价单价(万万)总价总价(万万) 1超低温空气源热泵机组 WL-660S/WL 47.630.4 2蓄能水箱 72m3 17.57.5 3配电系统一项9.8 4管道安装一项3 5土建施工费用一项3.3 6设计费用一