江苏海安祥河湾办公楼地源热泵方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除江苏海安祥河湾办公楼【地源热泵+水蓄冷方案设计】【中国最早、目前最大、技术最高、产品系列最全】 一、富尔达地温空调系统方案1、工程概况： 江苏海安祥河湾办公楼建筑面积40000平方米，属于节能建筑。采用地源热泵兼水蓄冷的方式为整个办公楼冬季采暖、夏季制冷，通过系统的设计，利用现有的峰谷电价政策，节约空调运行费用。2、工程设计负荷：按我国现行暖通空调设计手册中推荐空调冷、热负荷指标，结合当地实际工程特点，设计本项目单位面积冷负荷指标110W/，单位面积热负荷指标70W/，则总的空调冷、热负荷计算如下：空调冷负荷：QR=40000110W/=4400kW空调热负荷：QR=4000070W/=2800kW3、地源热泵设计方案为节省投资，充分利用建筑物负荷比较集中（办公楼白天上班时间使用）的特点，考虑当地的峰谷电价，所以采用水蓄冷的形式，在晚间低谷电价时蓄冷，白天负荷高峰期放冷，既可以减少初投资费用，又可以减少运行费用。现有一500立方蓄水池，按削峰20%的冷负荷，总削减量4004kW（计算见附表）。按8度温差设计，水池每天蓄冷量为50081.16390%=4187kW（按90%利用率），削峰7个小时（白天）。 通过蓄冷削峰后空调负荷为：空调冷负荷为3520kW，热负荷为2800kW。4、热泵主机选择:4.1、热泵主机选择：根据以上计算空调冷、热负荷，确定选用富尔达地源热泵主机如下：机房系统热泵主机型号主机数量性能参数备注地源热泵机组LSBLGR-2280MD2台制冷量1792.4kW制冷功率304.8kW夏季制冷工况制热量1691.3kW制热功率382.3kW冬季采暖工况制冷量1586.4kW制冷功率295.8kW夏季蓄冷工况地源热泵机组LSBLGR-2280MD的工况条件：制冷工况：冷水（系统水）进/出水温度12/7，冷却水（地埋管循环水）进/出水温度25/30；制热工况：热水（系统水）进/出水温度40/45，热源水（地埋管循环水）进/出水温度6/3。蓄冷工况：冷水进/出水温度7/3，冷却水（地埋管循环水）进/出水温度25/30；4.2、 运行模式：机组夏季处于制冷状态，冬季处于制热状态。夏季夜间低谷电价时1台机组处在蓄冷模式运行，然后在白天负荷峰值时蓄冷池定时放冷，同时2台机组处在制冷状态。空调制冷时提供7/12度冷水，空调制热时提供45/40度热水。 4.3、蓄冷、放冷的设计说明：蓄冷：晚间无空调负荷，并且有八个小时的低谷电价，热泵机组制取冷量并蓄存在蓄水池中（13/5度）。由热泵机组制取3度的冷水，储存在蓄水池中。换热器的设计参数：一次侧：3/7度，循环量为341m3/h；二次侧：9/5度，循环量为341m3/h 。水池中的水平均温度按5度计算。定时放冷（7个小时）： 需要放冷时，放冷系统启动， 换热器的设计参数：一次侧：13/9度，循环量为341 m3/h；二次侧：15/11度，循环量为341 m3/h ，放冷完水池的水温按平均为13度计算。储存的冷量为5001.163890%=4187kW（水池按90%的利用率）。蓄冷时1台机组工作时间为：418715862.6小时5、地埋管钻孔数量：采用垂直埋管形式，井深取100米（暂定），井中敷设单路管径为32的PE-U型管，冬季每米孔深从地下提取的热量按35W/m计，则每口100米深的钻孔可提取3.5kW热量；夏季每米孔深向地下释放的热量按45W/m计，则每口100米深的钻孔可释放4.5kW热量。实际土壤单位换热量需根据当地土壤热物性报告及地质勘查资料而具体确定。冬季空调机组从地下吸取热量2800kW，机组能效比为4.42，可计算出需要钻孔数为：2800（1-14.42）3.5=619口井。夏季蓄冷削峰后的冷负荷为3520kW，即夏季机组向地下释放的热量为3520kW，机组能效比为5.88，可计算出需要钻孔数为：3520（1+15.88）4.5=916口井。 所以钻孔数量为916口。井与井之间的横、纵向间距按4.5米左右考虑，相当于每口井的占地面积为4.5米4.5米=20.25，916口井的占地面积为18549平方米。6、该方案的优点： 充分利用蓄水池，不仅可以减少钻孔数量，降低设备装机容量，减少初投资，同时缓解了用电不均衡的问题，也大大减少了运行费用。按现行的峰谷电价政策：晚间低谷电约为0.3元/度，白天峰值和平价电平均约为1元/度，通过水池每天蓄冷量为4187kW，这些冷量在峰值和谷值时的电费差价为4187（1-0.3）0.90.6=1583元（0.9为损耗系数，0.6为空调负荷率），按每年120天的制冷期，通过蓄冷每年可节约19万元的运行费用。二、富尔达地温中央空调系统投资概算1、热泵主机初投资费用：根据以上所选热泵机组型号及数量，进行报价如下：机房系统热泵主机型号主机数量单价（万元）合价（万元）空调机组LSBLGR-2280MD2台88.3176.62、热泵机房内附属设备及安装费用：本着高标准、高配置的设计原则,机房内与热泵主机相配套的设备全部采用国内外知名品牌，材料及部件全部采用国标产品，机房内附属设备及安装费用（包含电气）如下：设备名称规格型号性能参数单价(万元)数量总价(万元)备注空调循环水泵SLS200-400(I)C流量320m3/h扬程32m功率45kW2.303台6.90二用一备地埋管侧循环泵SLS200-315(I)A流量374m3/h扬程28m功率45kW1.983台5.94二用一备全自动软水器FY-9A产水量8-9m3/h4.131台4.13软水水箱10m32.501台2.50落地膨胀水箱14004.621套4.62配2台水泵高位水箱2m30.501台0.50换热器蓄冷时高温侧：9/5度，Q=341m3/h 低温侧：3/7度，Q=341m3/h放冷时高温侧：15/11度，Q=341m3/h ；低温侧：9/13度，Q=341m3/h14.02台28.0蓄冷循环泵SLS200-250(I)A流量358m3/h扬程16m功率22kW1.192台2.38一用一备放冷循环泵SLS200-200(I)A流量358m3/h扬程10m功率18.5kW0.952台1.90一用一备机房内动力电缆及电器柜机房内设备配电柜及设备电缆等15机房内材料及安装费用水管采用无缝钢管，保温采用橡塑材料60.0阀门、管件等采用优质国标产品合 计131.873、室外地埋管系统初投资费用合计：工程项目规格型号单价（万元）数量总价（万元）井孔井深100米0.45916眼412.2注：0.6万元的估算价格包含包括井室，供回水管，发泡保温外加保护层，土方挖沟及施工费（地质按沙土层估算）5、地温空调系统初投资费用合计：综上所述，本项目初投资费用合计为：项 目系统投资热泵主机176.6万元热泵机房系统131.87万元地埋管系统 412.2万元 末端500万元合 计RMB： 1220.67万元说明:以上报价为前期概算报价，具体投资应根据设计图纸确定。三、热泵运行费用分析1、运行费用计算说明：1.1、供暖期按90天计，制冷期按120天计,空调时间每天10小时，定时放冷每天7小时。1.2、平价电价为0.8元，峰值电价1.2元/度，谷价电0.3元/度计。1.3、计算公式：运行费用=额定功率设备运行台数每天运行时间运行天数电价。2、夏季运行费用：按100%负荷运行20天，75%负荷运行30天，50%负荷运行50天，25%负荷运行20天，综合系数约0.60。2.1、100%负荷运行20天：主机电价低谷时，蓄冷工况运行2.6小时，运行费用为(295.8+22)2.6200.3=4958元。白天主机在电力平价时在空调工况下运行5小时，在高峰电价时运行5小时。运行费用为：（304.82+452+452）（50.8+51.2）20+18.5（30.8+41.2）20=160584元；费用小计：165542元2.2、75%负荷运行30天：主机电力低谷价时，蓄冷工况运行2.6小时，运行费用为(295.8+22)2.6300.3=7437元。白天主机在电力平价时在空调工况下运行4小时，在高峰电价时运行3.3小时。运行费用为：（304.82+452+452）（40.8+3.31.2）30+18.5（30.8+41.2）30=173602元；费用小计：181039元2.3、50%负荷运行50天：主机电力低谷价时，蓄冷工况运行2.6小时，运行费用为(295.8+22)2.6500.3=12394元。白天主机在电力平价时在空调工况下运行3小时，在高峰电价时运行1.8小时。运行费用为： （304.82+452+452）（30.8+1.81.2）50+18.5（30.8+41.2）50=186689元；费用小计：199083元2.4、25%负荷运行20天：主机电力低谷价时，蓄冷工况运行2.6小时，运行费用为(295.8+22)2.6200.3=4958元。白天主机在电力平价时在空调工况下运行1.4小时，在高峰电价时运行1小时。运行费用为： （304.82+452+452）（1.40.8+11.2）20+18.5（30.8+41.2）20=39301元；费用小计：44259元制冷期内运行费用为：165542+181039+199083+44259=589923元平均每平米运行费用为14.75元。3、采暖运行费用综合系数取0.6。运行费用为：（382.31.75+452+452）0.610900.8=408067元；平均每平米运行费用为10.2元。4、全年运行费用589923+408067=997990元即全年运行费用为997990元，平均每平米运行费用为24.95元。空调负荷分布表：时间系数逐时负荷100%（kW）时间系数逐时负荷100%（kW）7：000.31136413:000.8637848:000.43189214:000.8939169;000.70308015:001.00440010:000.89391616:001.00440011:000.91400417：000.90396012:000.863784 按削峰20%的负荷,总消减量为时间系数逐时负荷10