小区供暖空调方案设计实例

山东奇威特人工环境有限公司 盘锦小区一期 盘锦小区一期 盘锦小区一期 B1B1B1 B15B15B15 楼 楼 楼 供暖工程方案供暖工程方案供暖工程方案 单 位 山东奇威特人工环境有限公司 日 期 2011 年 5 月 10 日 中意合资 山东奇威特人工环境有限公司 盘锦小区一期 盘锦小区一期 B1 B15 楼 供暖工程方案楼 供暖工程方案 一 项目概况一 项目概况 本项目位于辽宁省盘锦市 本项目的使用功能为居民小区 规划总占地面积 103 万 共分四期建完 为新建工程 本次方案所涵盖的范围为一期 B 1 B 15 楼 工程 工程总 占地面积约为 15 万 山东奇威特人工环境有限公司是集中央空调产品研发 设计及安装 于一体的大型中央空调企业 根据我公司多年的工程设计 安装经验及对初投资 运行费用 等各项经济指标的权衡 推荐贵公司使用山东奇威特人工环境有限公司生产的地源热泵系统 二 工程设计依据二 工程设计依据 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 实用供热空调设计手册 中国建筑工业出版社 建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范 2002 版 全国民用建筑设计技术措施 暖通动力 通风与空调施工质量验收规范 GB50243 2002 水源热泵系统工程技术规范 GB50366 2005 空调设备厂家产品样本说明书 三 整体布局规划 计算 三 整体布局规划 计算 1 因本项目位于东北地区 冬季室外温度较低 根据国家节能规范要求 室内负荷按 60W 0 06kw 计算 2 总制热负荷计算 总建筑面积 0 8 每平米负荷 建筑物所需总制热量 0 8 0 06kw 7200kw 0 8 0 06kw 7200kw 注 总建筑面积 0 8 制热面积系数 总制热面积 山东奇威特人工环境有限公司 3 主机选型 因总制热量为 7200kw 故我方选取奇威特螺杆式地源热泵机组 VWSN1720 四台 型号VWSN1720 制热量kW1930 制热总输入功率kW420 最大运行电流A800 所需井水量m h160 能量控制范围12 5 100 压缩机数量2 压缩机类别半封闭双螺杆 制冷剂R22 热水供水温度 45 热水回水温度 40 电源V Ph Hzz380 3 50 长mm4945 宽mm1450 高mm2190 四台四台 VWSN1720VWSN1720 总制热量为总制热量为 1930kw 41930kw 4 台台 7720kw 7720kw 因为我方选取总热量 因为我方选取总热量 7720kw7720kw 7200kw7200kw 所以完全可以满足甲方总制热量的要求 所以完全可以满足甲方总制热量的要求 螺杆式地源热泵外形图 山东奇威特人工环境有限公司 螺杆式地源热泵产品配置清单螺杆式地源热泵产品配置清单 序号序号名名 称称品品 牌牌 1 压缩机意大利莱富康 2 冷凝器波威特斯 provides 3 蒸发器波威特斯 provides 4 热力膨胀阀丹麦 DANFOSS 5 角阀台州宏园 6 干燥过滤器丹麦 DANFOSS 7 电磁阀丹麦 DANFOSS 8 高低压压力表上海汾泰 台湾冠亚或同等 9 视液镜丹麦 DANFOSS 10 安全阀意大利 CASTEL 11 高低压力控制器上海奉申 12 断路器西门子 13 接触器西门子 14 热继电器西门子 15 母线系统维纳尔 16 电子控制器 显示操作板深圳合信 山东奇威特人工环境有限公司 4 机房位置选择 机房选取原则 1 机房设置在一期项目变压站附近 可以节省电缆敷设长度 节约初投资 避免电压 衰减 2 避免将机房设置在主干道附近 故我方选取的机房位置如图 1 本项目需要采暖的小区面积为 18 万平方米 冬季供 一期小区总规划建筑面积 15 万 制热机房总占地面积约为制热机房总占地面积约为 300 300 5 室外换热管网 方案一 打水井 从地下水中提取能量 1 单口水井出水量 因盘锦当地地下水资源相当丰富 地表下 7m 左右就有水层 所以出水量完全可以满足 主机需求 结合以往在该地区的施工经验 单口水井直径单口水井直径 325mm325mm 深度为 深度为 100m100m 出水量为 出水量为 150m150m h h 2 主机所需总水量 单台机组所需井水量为 160 m h 四台机组共计所需井水量 640 m h 一期小区机房 一期小区变电室 山东奇威特人工环境有限公司 3 抽水井 回灌井数量 所需水井数量 640 总水量 150 单口出水量 4 27 口 故选取抽水井 5 口 回灌井 10 口 抽水井 回灌井 1 2 总计需要 15 口 100m 深水井 4 抽水井 回灌井布局 每口水井间距 30m 15 口水井占地面积约为 6300 具体分布位置如下 方案二 地埋管换热 从土壤中提取能量 1 单口地埋管管井换热量 根据盘锦地区土层结构特点及我方之前周边城市项目做的土壤热物性测试 该地区每 口地埋管管井双 U 管换热量约为 65W m 每口井直径 150mm 深度 100m 单口井换热量 6 5kw 2 地埋管管井数量 所需地埋管管井数量 总换热量 单口换热量 7720kw 6 5kw 1187 7 故共需故共需 11881188 口地埋管管井口地埋管管井 3 地埋管管井布置图 为了保证换热效果井间距为 4m 4m 总占地面积约 14976 具体分布位置如下 5口抽水井 占地面 积约900 四个角 各布置一口 对角 线相交点一口 10口回灌井 布置 在建筑红线以里 距离B 1 B 4楼外 墙30m 每口井间距 30m 山东奇威特人工环境有限公司 一期项目 一期项目 B1B1 B15B15 楼 地埋管分区规划表楼 地埋管分区规划表 占地面积 分区 长 宽 m 面积 地埋管管井数量 口 1 区 96 484608325 2 区 188 244512336 3 区 36 24 32592210 4 区 92 873672 5 区 112 889687 6 区 92 873672 7 区 112 889686 合计 149761188 1区 2区 3区 4区 5区 6区 7区 山东奇威特人工环境有限公司 方案对比表方案对比表 序号内容水源方案地埋管方案 1室外换热管网形式打水井 提取地下水能量 地埋管 提取土壤能量 2单口换热井规格 325mm 150mm 3换热井数量15 口 5 抽 10 回 1188 口 4换热井占地面积1046 14976 5每口井间距30m4m 6管材水泥花管 水泥实管PE 管 7管材连接焊接电熔套筒连接 8换热井平均每米造价240 元 米 德州地区 45 元 米 德州地区 9换热管网总造价估算元元 10系统优点 1 室外换热管网占地面积 小 2 室外管网初投资经济 3 水井使用寿命 6 年 1 不受地下水质条件限制 2 地埋管为闭式系统 闭式 系统阻力小 且不污染地下 水资源 3 地埋管系统稳定 维修方 便 4 地埋管系统不影响周围环 境 运行安全可靠 5 地埋管使用寿命 50 70 年 11系统缺点 1 井水回灌问题 盘锦当 地回灌率低 大部分地下 水资源被浪费 2 本项目所需地下水量大 如回灌不及时 容易造成 地表沉陷 影响建筑物 有极大的安全隐患 3 一旦主机压缩机回油故 障 将影响地下水水质 造成污染 4 受地下水水质限制 盘 锦当地地下水水质不允许 直接进机组 需要加装板 1 地埋管系统初投资高 2 地埋管系统占地面积大 3 地埋管施工周期相比水井 施工要长 4 施工过程中要求精度高 山东奇威特人工环境有限公司 式换热器 增加系统投资 5 水井水垢问题严重 运行费用分析运行费用分析 1 电价按 0 8 元 KWH 2 冬季采暖期 150 天 每天住宅 24 小时 3 主机输入功率 冬季 420KW 4 1680KW 4 用户侧循环泵功率 22KW 4 台 三用一备 室外换热循环泵功率 30KW 4 台 三用一备 5 空调末端设备功率不在计算内 空调主机制热能效比 制热量 制热输入功率 COP 制热 1930 420 4 6 冬季主机部分负荷功率 部分负荷 能效比 75 负荷时功率 7720 0 75 4 6 1259KW 50 负荷时功率 7720 0 5 4 6 839KW 25 负荷时功率 7720 0 25 4 6 420KW 计算项目计算过程计算结果 负荷率 100 天数10 天 10 24 1930 负荷率 75 天数30 天 30 24 1259 负荷率 50 天数40 天 40 24 839 地源螺 杆机组 最大输 入功率 420KW 负荷率 25 天数65 天 65 24 420 主机耗电量 1 2 3 4 22 3 30 3 24 10 37440 22 3 30 3 24 30 0 75 84240 22 3 30 3 24 40 0 5 74880 空调水泵耗电量 因主机负荷变化 水泵相应功率也变化 22 3 30 3 24 65 0 25 60840 冬季总耗电量主机耗电量 水泵耗电量 冬季总运行费用冬季总耗电量 0 8 平均每平方米冬季运行费用总耗电量 总建筑面积16 4 元 平米 冬 季 平均每平方米冬季运行费用总耗电量 总建筑面积16 4 元 平米 山东奇威特人工环境有限公司 注 1 主机总制热量为 7720kw 而小区实际需要提供 7200kw 的制热量 这就意味着主机 在百分之百运行天数很少 因东北天气到腊月初八左右为气温最低 大概持续 5 12 天不等 辽东抚顺 本溪地区时间长 辽西及辽西北盘锦 朝阳 葫芦岛相对较短 所以我方考 虑主机百分之百运行天数为 10 天 2 随着气温的升高 总热负荷慢慢减小 所以主机的总负荷在 75 50 运行的天数较多共 计 70 天 3 主机开机启动为 25 白天小区居民有外出 上班的 不在家中的情况较多 室内负荷 要求不高 如此种情况下还提供 50 或以上的热量将是大大的浪费 所以主机在 25 工作的 天数为 65 天 4 地源热泵产品本身是一种节能型产品 但节能关键是日常使用 维护及合理的能量控制 这才是节能的本质前提 以上是我方本次针对本项目出具的一套整体方案 如贵司觉得哪里有问题或者与贵司整 体规划有冲突的地方可以与我方共同探讨解决 您的满意是我们的终身追求 新能源的专注者 山东奇威特人工环境有限公司 山东奇威特人工环境有限公司 推荐方案推荐方案 整个小区如果全做成地埋管有二个限制条件 第一初投资高 第二占地面积大 如果全 是水井工况回灌问题很难解决 故我方考虑把两套方案结合一下 VWSN1720 两台做成地埋管工况 另外两台做成水井工况 既可以降低初投资 又可 以节约占地面积 一 地埋管 1 单口地埋管管井换热量 根据盘锦地区土层结构特点及我方之前周边城市项目做的土壤热物性测试 该地区每 口地埋管管井双 U 管换热量约为 65W m 每口井直径 150mm 深度 100m 单口井换热量 6 5kw 2 地埋管管井数量 所需地埋管管井数量 总换热量 单口换热量 3860kw 6 5kw 594 口 故共需故共需 594594 口地埋管管井口地埋管管井 占地面积 8608 二 水井 1 单口水井出水量 因盘锦当地地下水资源相当丰富 地表下 7m 左右就有水层 所以出水量完全可以满足 主机需求 结合以往在该地区的施工经验 单口水井直径单口水井直径 325mm325mm 深度为 深度为 130m130m 出水量为 出水量为 170m170m h h 2 主机所需总水量 单台机组所需井水量为 160 m h 两台机组共计所需井水量 320 m h 3 抽水井 回灌井数量 所需水井数量 320 总水量 150 单口出水量 1 88 口 故选取抽水井 2 口 回灌井 4 口 抽水井 回灌井 1 2 总计需要 6 口 130m 深水井 占地面积 900 4 分布图 山东奇威特人工环境有限公司 如图所示 594 口地埋管布置在地埋管 1 区及地埋管 2 区中 水井布置在水井 1 区及水井 2 区中 方案对比表方案对比表 序号内容水源方案地埋管方案 1室外换热管网形式打水井 提取地下水能量 地埋管 提取土壤能量 2单口换热井规格 325mm 150mm 3换热井数量6 口 2 抽 4 回 594 口 4换热井占地面积900 8608 5每口井间距30m4m 6每口井深度130m100m 7管材水泥花管 水泥实管PE 管 8管材连接焊接电熔套筒连接 9换热井平均每米造价240 元 米 德州地区 45 元 米 德州地区 10换热管网总造价估算元元 地埋管 1区 地埋管2 区 水井2区 水井1区 山东奇威特人工环境有限公司 11初投资合计元 单口井深单口井深 150m150m 室外换热管网方案室外换热管网方案 打水井 从地下水中提取能量 1 单口水井出水量 500m 深井出水量远远低于地表浅井出水量 因为地表浅层水层丰富 水资源充足 而 一旦到 500m 左右属于地下岩土层 水层分布远远低于地表浅层 故我方根据多年盘锦地区 施工经验 一口深 500m 水井 出水量为 80m h 2 主机所需总水量 单台机组所需井水量为 160 m h 四台机组共计所需井水量 640 m h 3 抽水井 回灌井数量 所需水井数量 640 总水量 80 单口出水量 8 口 故选取抽水井 8 口 回灌 井 16 口 抽水井 回灌井 1 2 总计需要 24 口 1