水源热泵设计方案

设 计 方 案 水水水水源源源源热热热热 泵泵泵泵热热热热水水水水 机机机机组组组组 设设 计计 方方 案案 设 计 方 案 方方方方 案案案案 目目目目 录录录录 方方 案案 概概 述述 3 第一章第一章 水源热泵中央空调介绍水源热泵中央空调介绍 3 第二章第二章 水源热泵中央空调相关政策依据水源热泵中央空调相关政策依据 5 第三章第三章 方案设计方案设计 8 第四章第四章 工工程程概算概算 11 第五章第五章 水源热泵系统技术特点水源热泵系统技术特点 12 第六章第六章 公司简介公司简介 23 第七章第七章 工程清单目录工程清单目录 27 设 计 方 案 方 案 概 述 本方案采用水源热泵中央空调新技术 水源热泵中央空调是二十世纪七十 年代以来欧美发达国家大力推广的空调新技术 它是利用地下浅层水中低品位 能源制冷和制热 空调运行成本比传统电制冷空调节约 50 以上 第一章第一章水源热泵中央空调介绍 一 水源热泵现状一 水源热泵现状及政策依据及政策依据 水源热泵最早源于 1912 年瑞士的一项发明专利 二十世纪七十年代能源危 机以后 这一节能 环保的空调技术受到西方国家的重视 水源热泵技术在美 国 加拿大和北欧国家和地区已得到广泛地应用 瑞士的普及率达到 50 以上 美国推广速度以每年 20 的速度递增 1995 年中美签署了 中华人民共和国国家科学委员会和美利坚合众国能源 部效率和再生能源技术的发展与利用领域合作协议书 并与 1997 年又签署了 该合作协议书的附件六 中华人民共和国国家科学技术委员会与美利坚合 众国能源部地能开发利用的合作协议 其中 两国政府将地源热泵空调技术列 为能源效率和再生能源的合作项目 建设部 2000 年第 76 号令也将地热 可再 生能源以及空调节能技术列入建设部推广项目 2004 年 9 月 14 日国家发改委 高技术处颁发了 关于组织实施 节能和新能源关键技术 的通知 将地热 热泵列为重点开发内容 2005 年 2 月 28 日第十届全国人民代表大会常务委员 会第十届会议通过了 中华人民共和国可再生能源法 鼓励大力推广应用太阳 能 地热能 水能等可再生能源 与此同时 适合推广水源热泵的北京市 山东 河南 辽宁 河北等地政 府对推广水源热泵空调制定了优惠政策 这一举措极大的促进了我国地源热泵 技术的发展 北京市第一个地温空调工程 蓟门饭店 两会代表驻地 已运行七年 运行成本低于原燃煤锅炉和单冷机组 比改造前每年可节约数十万运行费用 二 水源热泵工作原理二 水源热泵工作原理 水源热泵技术利用地球表面浅层水源 如地下水 河流和湖泊 中低品位 设 计 方 案 热能资源 通过逆卡诺循环实现低品位热能向高品位热能转移的一种技术 它 以水为工作介质将地下土壤中的低品位热能提取出来 经高效的热泵机组 利 用少量的高品位电能 将水中的低品位能量输送到空调场所 完成热交换的地 下水又重新回灌到地下去 井水是在金属管路中闭路循环的 水不与大气接触 不消耗水 也不污染水 只提取水中的热能 地温空调省去了锅炉和冷却塔 夏天用地下水作冷却水 同时将冷量搬运到地下 冷却效果优于冷却塔 冬天 不受环境温度影响 制热效果优于其它空调 制热的同时 将室内的冷量交换 并搬运到地下 这样 地下成了一个储能库 夏储冬用 冬储夏用 如此往复 环保节能 张 蒸发器蒸发器 冷凝器 冷凝器 节流阀节流阀 冷凝器冷凝器 蒸发器 蒸发器 地面地面 用用 户户 回回 灌灌 井井 开式地下水地温热泵空调工作原理图开式地下水地温热泵空调工作原理图 主机 抽抽 水水 井井 供冷供热供冷供热 供生活热水供生活热水 设 计 方 案 第二章第二章水源热泵中央空调相关政策依据 我国与发达国家在地源热泵系统方面的合作可追溯到 1995 年 1 1995 年 11 月 8 日中国科学技术部与美国能源部签署了 关于地热能利 用合作协议书 并将它作为两国 能源效率和可再生能源技术的发展 与利用领域合作议定书 2 1997 年 11 月 两国专家共同制定的 美国地源热泵技术在中国合作推 广计划书 在美国华盛顿联邦政府能源部总部举行的中美两国 能源效 率与可再生能源技术发展与利用领域合作议定书 工作小组的工作会议 上获得通过 开始执行 3 2000 年建设部发布 76 号令 地缘热泵空调被列入重点推广项目之一 4 2001 年美国地源热泵技术被正式列入中国 十五国家重点技术推广计划 5 2002 年 4 月美国地源热泵技术推广项目被正式列入 北京奥运行动规划 6 2005 年 2 月 28 日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通 过了 中华人民共和国可再生能源法 以立法的形式鼓励应用太阳能 地热能 水能 风能等再生能源 7 2005 年中华人民共和国国家发展和改革委员会 中 华 人 民 共 和 国 科 学 技 术 部 国 家 环 境 保 护总 局发布第 65 号文件 国 家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术 鼓励发展 260 项技 术 其中第 50 项直接耦合式地源热泵技术 8 目前 地源热泵中央空调在北京 山东 辽宁 河南等地区得到广泛的 推广和应用 下面把我公司掌握的一些国内推荐地温空调的相关政策列举如下 由于文件 篇幅很长 没有必要全文引用 具体详情欢迎垂询 1 中华人民共和国建设部令 第中华人民共和国建设部令 第 76 号 号 设 计 方 案 第四条 国家鼓励建筑节能技术进步 鼓励引进国外先进的建筑节能技术 禁止 引进国外落后的建筑用能技术 产品 五 太阳能 地热等可再生能源应用技术及设备 七 空调制冷节能技术与产品 2 国家发展改革委办公厅关于组织实施国家发展改革委办公厅关于组织实施 节能和新能源关键技节能和新能源关键技 术术 国家重大产业技术开发专项的通知国家重大产业技术开发专项的通知 颁布时间 2004 年 09 月 14 日 颁布单位 国家发改委高技术处 涉及内容涉及内容 三 低耗能建筑节能技术 重点开发新型高效节能建筑围护结构材料 节能建筑外围护结构设计技术 建筑物使用的地热能 太阳能和风能利用技术建筑物使用的地热能 太阳能和风能利用技术 建筑智能控制技术和 热泵 技术 现有建筑节能改造成套技术等 3 北京奥运行动规划北京奥运行动规划 三三 生态环境和城市基础设施建设 生态环境和城市基础设施建设 三 生态环境和城市基础设施建设 一一 环境污染防治环境污染防治 防治煤烟型污染 优化城市能源结构 大力引进和发展天然气 电力等优质 清洁能源 建设陕北天然气进京第二条长输管线及配套设施 改善电力供应结 构 新增用电负荷主要依靠引进外部电源供应 加强城市中心区电网建设 改 造农村电网 提高供电质量和可靠性 建设北京第三热电厂 高井电厂改用燃 气项目 新建 扩建草桥等 8 座燃气热电厂 实现冷热电联供 积极开发利积极开发利 用地热能 太阳能 风能和生物质能等新能源 大力开展节能工作用地热能 太阳能 风能和生物质能等新能源 大力开展节能工作 到 2008 年 全市天然气年供应能力达到 50 亿立方米 煤炭及焦炭在终端能源 消费结构中所占比重降低到 20 以下 市区热力供热面积达到 1 亿平方米左右 设 计 方 案 4 十五十五 工业结构调整规划纲要工业结构调整规划纲要 3 能源工业 重点发展风力发电 太阳能光热利用 生物质能高效利用和地热利重点发展风力发电 太阳能光热利用 生物质能高效利用和地热利 用 提高新能源和可再生能源在能源生产和消费中的比重 用 提高新能源和可再生能源在能源生产和消费中的比重 5 北京奥组委开出环保北京奥组委开出环保 菜单菜单 奥运村中的节能措施须采用先进的供能技术 充分利用可再生资源 如使用 先进的热泵供热 空调技术 包括地源热泵技术 水源热泵技术等 蓄热蓄冷 技术 太阳能光利用 照明 与供热技术 而据介绍 为了使 2008 年的北京奥 运会真正成为绿色奥运会 北京将充分利用太阳能 地热能等各种新能北京将充分利用太阳能 地热能等各种新能 源 建设一批示范项目源 建设一批示范项目 届时 20 的奥运场馆用电将用风力发电 同时利 用地热和热泵技术为 40 万平方米的建筑提供采暖和制冷 奥运场馆周围 80 90 的路灯也将利用太阳能光伏发电技术 除此之外 还将采用全玻璃真 空太阳能集热技术 供应奥运会 90 的洗浴热水 设 计 方 案 第三章第三章方案设计 一 一 工程概况工程概况 1 建筑概况 本工程为新乡市 2 使用需求 洗浴热水 3 设计机组形式 水源热泵热水机组热水机组 相关标准及参考文献相关标准及参考文献 1 1 相关国家标准和规范相关国家标准和规范 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 室内空调舒适温度 GB5701 83 商店建筑设计规范 JGJ48 88 旅馆建筑设计规范 JGJ62 90 实用供热空调设计手册 陆耀庆 1993 全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调 动力 机井技术规范 SL256 2000 供水管井技术规范 GB50296 99 采暖通风与空气调节设计规范 GBJ1987 2001 城市热力网设计规范 CJJ34 2002 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 2 2 设计所参考之文献资料设计所参考之文献资料 实用供热空调设计手册 陆耀庆中国建筑工业出版社 1993 蓄冷空调工程实用新技术 方贵银人民邮电出版社 实用供热空调设计手册 陆耀庆中国建筑工业出版社 给水排水设计手册 核工业部第二研究设计院 中国建筑工业出版社 实用制冷与空调工程手册 慰迟斌机械工业出版社 民用建筑空调设计 马最良 姚杨化学工业出版社 空气调节设计手册 第二版中国建筑工业出版社 地下水源热泵 清华大学 彦启森 设 计 方 案 地源热泵工程技术指南 徐伟 中国建筑工业出版社 ASHRAE 1992 1992 ASHRAE handbook HVAC systems and equipment Atlanta American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers Inc Geothermal Heating and Cooling Systems AssoGoldStarion for efficient Environmental Energy Systems Ground Water Applications Manual Mammoth Inc Closed Loop Ground Source Heat Pump Systems Installation Guide Oklahoma State University 二 二 设计参数设计参数 1 室外计算参数 参照新乡市 室外空气调节计算干球温度 夏季 35 0 冬季 10 室外平均风速 夏季 2 3m s 冬季 2 4m s 夏季室外空气调节计算湿球温度 27 5 最热月平均温度为 26 9 室外计算相对湿度 最热月月平均 78 2 室内计算参数 夏季冬季 房间类型 温度 相对湿度 温度 相对湿度 客房 24 2765 5018 22 30 三 三 空调系统形式空调系统形式 本方案采用水源热泵提供热水 四 四 负荷计算负荷计算 2 房间热水负荷计算 根据图纸估计有 70 个淋浴头 按照标准考虑 按照每人每次用水定额为 100L 每个淋浴头每次供 3 人使用 每次用水总量为 70 3 100 21 吨 天 卫生热水用水温度 45 冬季地下水最低补水温度按照 12 计算 最大热 水负荷 200KW 设 计 方 案 五 五 机组选型机组选型 根据负荷计算结果 做出以下机组选型配置 宾馆生活热水选用水源热泵热水机组水源热泵热水机组 2 台 制热量 161 4 kW 制热输入功 率 53 6 kW 提生活热水 六 六 水井设计水井设计 地质情况难以预测 我们建议应该先做物探 然后再根据地质情况决定采 用什么形式的水井系统 2 台台机组井水设计最大需水量为 25m3 h 第四章第四章工程概算 一 一 投资概算投资概算 序号名称型号规格单位数量单价 元 合计 元 1 模块化水源热泵模块化水源热泵 涡旋机 涡旋机 台275000 2热水水箱热水水箱不锈钢不锈钢4循环水泵台22000 4000 7除砂器 台11800 1800 8水处理 台12200 2200 管材 保温及辅 材 批11500015000 9安装费62006200 10税金7995 11工程总造价 大写 贰拾肆万贰仟壹佰玖拾伍元整 小写 RMB 元 备注 1 以上报价不含电源 2 不包含打井 及井泵 设 计 方 案 第五章第五章水源热泵系统技术特点 产品技术特点产品技术特点 模块化水冷式冷 热 水机组模块化水冷式冷 热 水机组 灵活节能的模块化水冷式冷 热 水机组灵活节能的模块化水冷式冷 热 水机组 模块化水冷式冷 热 水机组具有系统设计简洁 模块拼接灵活 运行高效 节能等特点 有单冷机组 水源热泵 地下水 机组 地源热泵 地埋管 机 组等三个系列供用户选择 该系列机组采用先进的全封闭柔性涡旋压缩机并联 技术和高效强化换热器 配以先进的微电脑控制技术及模块组合调节技术 使 机组具有整体能效比高 部分负荷节能显著 系统稳定可靠 节省运行费用等优 点 1 稳定稳定 机组采用高效涡旋压缩机和名牌优质部件 确保整机发挥最高能效 能多及自 动卸载 降耗节能 2 高效高效 机组采用比往复式压缩机具有更高效率的最新柔性涡旋压缩机 结合使用 高效壳管式换热器和壳管式换热器 使机组有更宽的适用性和较高的效率 部 分机组已获得国家一级节能认证证书 3 灵活灵活 机组通过多模块的组合运用 每系列机组可以提供从 70 428kW 的十一种 规格供选择 其中必有一种可以满足用户的需要 我们还可以按照用户的需要特 别定制 4 节能节能 模块化水冷式冷 热 水机组具有自动能量控制功能 通过多模块连接和 单片机控制技术 机组可以自动调节负载以适应用户实际工况的变化 显著降 低用户的运行费用 5 安装方便安装方便 设 计 方 案 单元模块机组机构紧凑 占地面积小 进出水管都采用柔性卡箍连接 方 便现场安装 6 维修方便 备用性高维修方便 备用性高 每个模块为单独制冷系统 当其中一个模块需要维护时不影响其他模块运 行 机组特点机组特点 1 压缩机采用全封闭涡旋压缩机 节能高效 2 单台模块能量两级或三级可调 3 模块拼接灵活 制冷能力范围大 4 机组对湿压缩不敏感 5 机组具有自动能量调节功能 部分负荷运行效率更高 6 机组设计简洁 维修周期长 7 换热器采用壳管式设计 采用双面强化高效换热管 机组采用微电脑监控 可实现温度控制 保护功能 时间设置 记忆 状态显示 报警显示 温度设定及群体控制 等多种功能 用户可使用机组本身的控制开关进行控制 还可 以外接开关实现远程控制 产品技术性能说明产品技术性能说明 模块化水冷式冷 热 水机组 模块化水冷式冷 热 水机组 一 机组性能参数机组性能参数 1 1 机组夏季制冷 EER 0 706kW TON 1 2 冷媒 机组采用制冷剂 R22 1 3 单冷机组制冷标准工况 冷冻水进水温度为 12 冷冻水出水温 度为 7 冷却水 进水温度为 30 冷却水出水温度为 35 水源热泵机组制冷标准工况 地下水进出水温度 18 29 冷媒 水进出水温度 12 7 制热标准工况 地下水进出水温度 15 7 设 计 方 案 热水出水温度 45 地源热泵机组制冷标准工况 地下环路水进出水温度 25 30 冷媒水进出水温度 12 7 制热标准工况 地下环路水进水温度 0 25 乙二醇水溶液 热水出水温度 45 单元模块机组能量调节范围 TWS20 和 30 分别为 0 100 两级 调节 0 100 三级调节 1 4 机组水侧工作压力 1MPa 可以按用户要求定制 二 二 机组要求机组要求 2 1控制 机组采用微电脑监控 可实现温度控制 制冷制热模式切换 热泵机组 保护功能 时间设置 记忆 状态显示 报警显示 温度设定及群体控制等多种功能 用户可使用机组本身的控制开关 进行控制 还可以外接开关实现远