长青办公楼_水源热泵方案11.07

1 长青综合楼水源热泵方案长青综合楼水源热泵方案 同方人工环境有限公司同方人工环境有限公司 20122012 年年 1111 月月 2 目目 录录 第一章第一章项目概况项目概况 第二章第二章中央空调方案设计及说明中央空调方案设计及说明 第三章第三章水源热泵系统报价水源热泵系统报价 第四章第四章运行费用分析运行费用分析 第五章第五章清华同方技术特点清华同方技术特点 第六章第六章清华同方公司简介清华同方公司简介 3 第一章 项目概况项目概况 一 项目概况一 项目概况 长青办事处向阳管委会 该建筑类型为综合办公楼 共 6 层 1 层和 2 层为商用大空间 3 至 6 层 为单间办公室 空调系统都采用风机盘管加新风系统 单层建筑面积相同 都为 1160 48 平方米 考虑采用水源热泵提供系统的冷热负荷 二 应用水源热泵的可行性分析二 应用水源热泵的可行性分析 水源热泵技术是一种先进 节能 环保和成熟的技术 自 1932 年第 一台水源热泵在瑞士应用以来 水源热泵技术在西方发达国家应用已有 70 余年历史 近年来 随着我国经济的发展和人们节能环保观念的增强 水 源热泵技术受到人们的普遍关注 在国内具备条件的地方已得到推广应用 水源热泵能效比达 4 1 5 0 以上 水源热泵机组利用温度相对稳定 的地热能 与空气源热泵机组相比 夏季冷凝温度低 冬季蒸发温度高 能效比和性能系数大大提高 而且运行工况稳定 为了积极响应国家的可 再生能源利用政策 降低建筑物的能耗标准 减少二氧化碳的排放 保护 我们赖以生存的大自然环境 本项目拟采用地下水水源热泵来解决建筑的 采暖 此项目的示范目标是为采暖提供一种新的能源利用方式 为开发利 用浅层地热能利用树立典范 对其周边地区大力发展地下水水源热泵起推 动作用 据测算 本项目若采用水源热泵方案 每年节能达到 40 50 每年可节约燃煤 2990 吨 经济效益非常明显 4 第二章第二章 中央空调方案设计及说明中央空调方案设计及说明 一 水源热泵方案说明一 水源热泵方案说明 1 1 水源热泵工作原理及其系统构成 水源热泵工作原理及其系统构成 热泵 这一术语是借鉴 水泵 一词得来 在自然环境中 水往低处 流动 热向低温位传递 水泵将水从低处泵送到高处利用 而热泵可将低 温位热能 泵送 交换传递 到高温位提供利用 在我国 暖通空调术 语标准 GB50155 92 中 对 热泵 的解释是 能实现蒸发器和冷凝 器功能转换的制冷机 在 新国际制冷词典 New International Dictionary of Refrigeration 中 对 热泵 的解释是 以冷凝器放 出的热量来供热的制冷系统 可见 热泵在本质上是与制冷机相同的 只是运行工况不同 其工作原理是 由电能驱动压缩机 使工质 如 R22 循环运动反复发生物理相变过程 分别在蒸发器中气化吸热 在冷 凝器中液化放热 使热量不断得到交换传递 并通过阀门切换使机组实现 制热 或制冷 功能 在此过程中 热泵的压缩机需要一定量的高位电能 驱动 其蒸发器吸收的是低位热能 但热泵输出的热量是可利用的高位热 能 在数量上是其所消耗的高位热能和所吸收低位热能的总和 热泵输出 功率与输入功率之比称为热泵性能系数 即 COP 值 Coefficient of Performance 热泵有多种 以水作为热源和供热介质的热泵称为水源 热泵 水源热泵性能系数 即 COP 值 高于空气源热泵 系统运行性能稳 定 水源热泵工程是一项系统工程 一般由水源系统 水源热泵机房系统和 末端散热系统三部分组成 其中 水源系统包括水源 取水构筑物 输水 5 管网和水处理设备等 热泵是一种利用高位能使热量从低位能源转移到高位能源的机械装置 地 源和水源热泵就是分别从地表水 地下水和地下土壤中提取浅层地热能对 建筑物供暖或者将建筑物中的热能释放到这些介质中 从而实现对建筑物 的制冷 通过利用自然界自身的特点实现对建筑物和环境之间的能量交换 工作原理见下图 制冷模式 汽液转化的循环 通过蒸发器内冷媒 的蒸发将由风机盘管循环所携带的热 量吸收至冷媒中 在冷媒循环同时再 通过冷凝器内冷媒的冷凝 由水路循 环将冷媒所携带的热量吸收 最终由 水路循环转移至地表水 地下水或土 壤里 在室内热量不断转移至地下的过程中 通过风机管 以 13 以下的 冷风的形式为房间供冷 供暖模式 在供暖状态下 压缩机对冷媒做功 并通过换向阀将冷媒流动方向换向 由地下的水路循环吸收地表水 地 下水或土壤里的热量 通过冷凝器 内冷媒的蒸发 将水路循环中的热量吸收至冷媒中 在冷媒循环的同时再 通过蒸发器内冷媒的冷凝 由风机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收 在 6 地下的热量不断转移至室内的过程中 以 35 以上热风的形式向室内供暖 2 2 水源热泵对水源系统的要求 水源热泵对水源系统的要求 水源系统的水量 水温 水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效 果的重要因素 应用水源热泵时 对水源系统的原则要求是 水量充足 水温适度 水质适宜 供水稳定 具体说 水源的水量 应当充足够用 能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要 如水量不足 机组的制热量和制 冷量将随之减少 达不到用户要求 水源的水温应适度 适合机组运行工 况要求 例如 清华同方 GHP 型水源中央空调系统在制热运行工况时 水 源水温应为 12 22 在制冷运行工况时 水源水温应为 18 30 水 源的水质 应适宜于系统机组 管道和阀门的材质 不至于产生严重的腐 蚀损坏 水源系统供水保证率要高 供水功能具有长期可靠性 能保证水 源热泵中央空调系统长期和稳定运行 3 3 水源 水源 原则上讲 凡是水量 水温能够满足用户制热负荷或制冷复荷的需要 水质对机组设备不产生腐蚀损坏的任何水源都可作为水源热泵系统利用的 水源 既可以是再生水源 也可以是自然水源 3 1 再生水源 是指人工利用后排放但经过处理的城市生活污水 工业废水 矿山废水 油田废水和热电厂冷却水等水源 有条件利用再生水源的用户 变废为利 可减少初投资 节约水资源 但对大多数用户来说 可供选择的是自然界 中的水源 7 3 2 自然界中的水源 自然界中的水分布于大气 地球表面和地壳岩石中 分别称之为大气水 地表水和地下水 陆地上的地表水和地下水均来自于大气降水 地表水中的海水约占自然界水总储量的 96 5 滨海城市有条件利用海 水 国外有应用海水作热泵水源的实例 我国一些沿海城市利用海水作工 业冷却水源已有多年历史 近年 国内有用海水作热泵水源的研究 但海 水水源热泵技术的实用化尚待时日 陆地上的地表水 即江 河 湖 水 库水比海水和地下水矿化度低 但含泥沙等固体颗粒物 胶质悬浮物及藻 类等有机物较多 含砂量和浑浊度较高 须经必要处理方可作热泵水源 地下水是指埋藏和运移在地表以下含水层中的的水体 地下水分布广泛 水质比地表水好 水温随气候变化比地表水小 是水源中央空调可以利用 的较为理想的水源 3 3 水量与水源的选择 水量是影响水源热泵系统工作效果的关键因素 一项工程所需水量多少 由该工程负荷与机组性能确定 所选择的水源水量应满足负荷要求 如果 其他各种条件均具备 但水量略有不足 其缺口可采取一定辅助弥补措施 解决 如水量缺口较大 不能满足负荷要求 就应考虑其他方案 就某 项具体工程而言 应从实际情况出发 判断是否具备可利用的水源 不同 工程的场地环境和水文地质条件千差万别 可利用的水源各不相同 应因 地制宜地选择适用水源 当有不同水源可供选择时 应通过技术经济分析 比较 择优确定 4 4 水质 水质 8 自然界中的水处于无休止循环运动中 不断与大气 土壤和岩石等环境 介质接触 互相作用 使其具有复杂的化学成分 化学性质和物理性质 应用水源热泵时 除应关心水源水量外 还应关注水的温度 化学成分 浑浊度 硬度 矿化度和腐蚀性等因素 但是 目前对水源热泵所用水源 的水质尚无有关规定 本文所提数据参考了冷却水水质标准和某些地下水 回灌水质的有关规定 4 1 温度 地表水水温 随季节 纬度和高程不同而变化 长江以北和高原地区 冬季地表水结冰 无法利用于制热供暖 夏季水温一般低于 30 可用于 制冷空调 地下水水温 随自然地理环境 地质条件及循环深度不同而变化 近地 表处为变温带 变温带之下的一定深度为恒温带 地下水温不受太阳辐射 影响 不同纬度地区的恒温带深度不同 水温范围 10 22 恒温带向下 地下水温随深度增加而升高 升高多少取决于不同地域和不同岩性的地热 增温率 地壳平均地热增温率为 2 5 100m 大于这一数值为地热异常 富含地下水的地热异常区可形成地热田 据 1997 年统计数字 全国已发 现地热点 3200 多处 开发利用 130 处地热田 年开采地热水 3 45 亿 m3 目前 许多地热用户排放弃水温度较高 约 40 应用水源热泵可 使弃水中的 30 温差得到再利用 大大提高地热能利用率 4 2 含砂量与浑浊度 有些水源含有泥沙 有机物与胶体悬浮物 使水变得浑浊 水源含砂量 高对机组和管阀会造成磨损 含砂量和浑浊度高的水用于地下水回灌会造 9 成含水层堵塞 用于水源热泵系统的水源 含砂量应 1 20 万 浑浊度 20 毫克 升 如果水源热泵系统中装有板式换热器 水源水中固体颗粒 物的粒径应 0 5 毫米 4 3 水的化学成分及其化学性质 自然界水中溶有不同离子 分子 化合物和气体 使得水具有有酸碱度 硬度 矿化度和腐蚀性等化学性质 对机组材质有一定影响 酸碱度 水的 pH 值小于 7 时 呈酸性 反之呈碱性 水源热泵的水源 pH 值应为 6 5 8 5 硬度 水中 Ca2 Mg2 总量称为总硬度 硬度大 易生垢 水源热泵水源 水中的 CaO 含量应 200 mg L 矿化度 单位容积水中所含各种离子 分子 化合物的总量称为总矿化 度 用于水源热泵系统的水源水矿化度应 3g L 腐蚀性 水中 Cl 游离 CO2 等都具腐蚀性 溶解氧的存在加大了对金 属管道的腐蚀破坏作用 应用水源热泵系统时 对腐蚀性 硬度高的水源 应在系统中加装抗腐蚀的不锈钢换热器或鈦板换热器 5 5 取水构筑物 取水构筑物 从水源地向水源热泵机房供水 需建取水构筑物 依据水源不同 取水 构筑物可分为地表水取水构筑物和地下水取水构筑物两类 5 1 地表水取水构筑物 按结构形式地表水取水构筑物可分为活动式和固定式两种 活动式地表 水取水构筑物有浮船式和活动缆车式 较常用的是固定式地表水取水构筑 物 其种类较多 但一般都包括进水口 导水管 或水平集水管 和集水 10 井 地表水取水构筑物受水源流量 流速 水位影响较大 施工较复杂 要针对具体情况选择施工方案 5 2 地下水取水构筑物 地下水取水构筑物有管井 大口井 结合井 辐射井和渗渠等类型 表 1 列出了地下水取水构筑物的型式及适用范围 1 在实际工程中 应根据 地下水埋深 含水层厚度 出水量大小 技术经济条件不同选取不同形式 5 3 管井 地下水取水构筑物中最常见的型式是管井 一般由井孔 井壁管 滤水 管 沉砂管组成 井孔用钻机钻成 井壁管安装在非含水层处 用以支撑 井孔孔壁 防止坍塌 井管与孔口周围用粘土或水泥等不透水材料封闭 防止地面污水渗入 滤水管安装在含水层处 除有井壁管作用外其主要作 用是滤水挡砂 井管最底部为沉砂管 用以沉积水中泥沙 延长管井使用 寿命 6 6 水源系统设计和施工中应注意的问题 水源系统设计和施工中应注意的问题 6 1 供水水源的可行性研究 拟采用水源热泵系统时 应先调查工程场地的供水水源条件 向当地水 管理部门咨询或请专业队伍进行必要的水文地质调查或水文地球物理勘查 了解是否有适合水源热泵利用的水源 通过可行性研究 确定利用地表水 或是地下水的供水水源方案 6 2 地表水源工程设计与施工 当选用地表水源时 设计取水量要考虑水温因素和需水量的保证率 取 11 水构筑物标高与洪水季节水位的关系 施工应同时考虑供水管和排水管的 布置 6 3 管井工程设计和施工 拟选择地下水源和管井取水方案时 对规模较大的工程 应根据所需水 量和地下水回灌需要 结合场地环境和水文地质条件 按一定采灌比确定 抽水井和回灌井井数 合理布置井位和井间距 井深应大于变温带深度 以保证冬季水源水温度 10 为防止回灌井堵塞 确保水源系统长期稳 定供水 抽水井和回灌井应互相切换使用 因此各个井的井深和井身结构 应相近 井中滤水管和滤网应有一定强度 能承受抽灌往复水流的压力变 换 6 4 管井施工质量 必须十分重视管井质量问题 应找专业队伍施工 做好每一工艺环节 建成优质井 才能获得较大出水量和优质水 一口优质井可以使用二十多 年 成井质量不好 不仅影响井的寿命 还影响到取水和回灌效果 最终 影响水源热泵正常工作和制热或制冷效果 甲方应参与最后阶段的抽水试 验工作 认定可信和准确的抽水试验结果数据 管井竣工后 应由甲方 施工单位和行政主管部门或监理会同到现场 按合同规定的水量 水温和 水质进行工程质量验收 形式 尺寸 深度 m 适用范围 出水量 m3 d 地下水类型 地下水埋深 含水层厚度 水文地质特征 管井 井径 50 1000mm 常用为 150 600mm 井深 20 1000m 常用 300m 以内 潜水 承压水 裂隙水 溶洞水 200m 以内 常用在 70m 以内 大于 12 5m 或有多层含水层 适用于任何砂 卵石 砾石地层及构造裂隙 岩溶裂 隙地带 单井出水量 500 6000m3 d 最大可达 2 3 万 m3 d 大口井 井径 2 10m 常用 4 8m 井深在 20m 以内 常用 6 15m 潜水 承压水 一般在 10m 以内 一般为 5 15m 砂 卵石 砾石地层 渗透系数最 好在 20m d 以上 单井出水量 500 1 万 m3 d 最大为 2 3 万 m3 d 辐射井 集水井直径 4 6m 辐射管直径 50 300mm 常用 75 150mm 集 水井井深 3 12m 潜水 承压水 埋深 12m 以内 辐射管距降水层应大于 1m 一般大于 2m 补给良好的中粗砂 砾石层 但不可含有飘砾 单井为 5000 5 万 m3 d 最大为 3 1 万 m3 d 渗渠 直径为 450 1500mm 常用为 600 1000mm 埋深 10m 以内 常用 4 6m 潜水 河床渗透水 一般埋深 8m 以内 一般为 4 6m 补给良好的中 粗砂 砾石 卵石层 一般为 10 30m3 d m 最大为 50 100m3 d m 7 7 水质处理与节水技术 水质处理与节水技术 7 1 水处理技术 如果水源的水质不适宜水源热泵机组使用时 可以采取相应的技术措施 进行水质处理 使其符合机组要求 在水源系统中经常采用的水处理技术 有以下几种 除砂器与沉淀池 当水源水中含砂量较高时 可在水源水管路系统中加 装旋流除砂器 降低水中含砂量 避免机组和管阀遭受磨损和堵塞 国产 旋流除砂器占地面积较小 有不同规格 可按标准处理流量选配除砂器型 号和台数 如果工程场地面积较大 也可修建沉淀池除砂 沉淀池费用比 除砂器低 但占地面积大 13 净水过滤器 有些水源 浑浊度较大 用于回灌时容易造成管井滤水管 和含水层堵塞 影响供水系统的稳定性和使用寿命 对浑浊度大的水源 可以安装净水器进行过滤 电子水处理仪 在水源中央空调系统运行过程中 冷凝器中的循环水温 度较高 特别是在冬季制热工况下 水温常常在 50 以上 水中的钙 镁 离子容易析出结垢 影响换热效果 通常在冷凝器循环水管路中安装电子 水处理仪 防止管路结垢 板式换热器 有些水源矿化度较高 对金属的腐蚀性较强 如直接进入 机组会因腐蚀作用减少机组使用寿命 如果通过水处理的办法减少矿化度 费用很大 通常采用加装板式换热器中间换热的方式 把水源水与机组隔 离开 使机组彻底避免了水源水可能产生的腐蚀作用 当水源水的矿化度 小于 350mg L 时 水源系统可以不加换热器 采用直供连接 当水源水矿 化度为 350 500mg L 时 可以安装不锈钢板式换热器 当水源水矿化度 500mg L 时 应安装抗腐蚀性强的钛合金板式换热器 也可安装容积式 换热器 费用比板式换热器少 但占地面积大 除铁设备 水源中央空调系统也可以用来供应生活热水 但有时水源水 中含铁较多 虽然对制热没有影响 洗浴时对人体健康也不会造成损害 但溶于水中的铁容易生成氢氧化铁沉淀在卫生洁具上 形成有碍视觉感官 的褐色污渍 当水中含铁量 0 3 mg L 时 应在水系统中安装除铁处理设 备 7 2 节水节电技术 水源热泵空调系统的水资源费和井泵运行费往往是工程系统运行费的 14 最大开支 为合理有效利用水源 减少水源浪费和节约电费 在系统设计 中应考虑采用节水和节电技术措施 混水器 为节约水源水用量 可在系统中安装混水设备 一般采用容 积式混水器 也可采用射流式混水器 前者体积大费用低 后者体积小费 用高 变频调速器 为节约水源水量和电量 可以安装变频调速器控制水源 水泵 取得减少耗水量和耗电量的效果 8 8 地下水人工补给 俗称回灌 地下水人工补给 俗称回灌 8 1 人工回灌及其目的 所谓地下水人工补给 即回灌 就是将被水源热泵机组交换热量后 排出的水再注入地下含水层中去 这样做可以补充地下水源 调节水位 维持储量平衡 可以回灌储能 提供冷热源 如冬灌夏用 夏灌冬用 可 以保持含水层水头压力 防止地面沉降 所以 为保护地下水资源 确保 水源热泵系统长期可靠地运行 水源热泵系统工程中一般应采取回灌措施 8 2 回灌水的水质 目前 尚无回灌水水质的国家标准 各地区和各部门制定的标准不尽 相同 应注意的原则是 回灌水质要好于或等于原地下水水质 回灌后不 会引起区域性地下水水质污染 实际上 水源水经过热泵机组后 只是交 换了热量 水质几乎没发生变化 回灌不会引起地下水污染 8 3 回灌类型 根据工程场地的实际情况 可采用地面渗入补给 诱导补给和注入补 15 给 注入式回灌一般利用管井进行 常采用无压 自流 负压 真空 和加压 正压 回灌等方法 无压自流回灌适于含水层渗透性好 井中有 回灌水位和静止水位差 真空负压回灌适于地下水位埋藏深 静水位埋深 在 10 米以下 含水层渗透性好 加压回灌适用于地下水位高 透水性 差的地层 对于抽灌两用井 为防止井间互相干扰 应控制合理井距 8 4 回灌量 回灌量大小与水文地质条件 成井工艺 回灌方法等因素有关 其中 水文地质条件是影响回灌量的主要因素 一般说 出水量大的井回灌量也 大 在基岩裂隙含水层和岩溶含水层中回灌 在一个回灌年度内 回灌水 位和单位回灌量变化都不大 在砾卵石含水层中 单位回灌量一般为单位 出水量的 80 以上 在粗砂含水层中 回灌量是出水量的 50 70 细砂含 水层中 单位回灌量是单位出水量的 30 50 采灌比是确定抽灌井数的主 要依据 8 5 回扬 为预防和处理管井堵塞主要采用回扬的方法 所谓回扬即在回灌井中开 泵抽排水中堵塞物 每口回灌井回扬次数和回扬持续时间主要由含水层颗 粒大小和渗透性而定 在岩溶裂隙含水层进行管井回灌 长期不回扬 回 灌能力仍能维持 在松散粗大颗粒含水层进行管井回灌 回扬时间约一周 1 2 次 在中 细颗粒含水层里进行管井回灌 回扬间隔时间应进一缩短 每天应 1 2 次 在回灌过程中 掌握适当回扬次数和时间 才能获得好 的回灌效果 如果怕回扬多占时间 少回扬甚至不回扬 结果管井和含水 层受堵 反而得不偿失 回扬持续时间以浑水出完 见到清水为止 对细 16 颗粒含水层来说 回扬尤为重要 实验证实 在几次回灌之间进行回扬与 连续回灌不进行回扬相比 前者能恢复回灌水位 保证回灌井正常工作 9 9 应用水源热泵的限制条件 应用水源热泵的限制条件 水源热泵中央空调系统是一种高效 节能 环保型产品 但并不是在任 何条件下都可以应用 其制约条件是电源和水源 目前 我国电力供应较 充足 容易解决 而水源则是其主要限制条件 没有适合可靠的水源 就 不能使用水源热泵 例如有些工程规模大 制冷或制热负荷大 所需水源 水量很多 虽然工程场地有一定面积 也可以钻井 但因水资源量不足 难以完全满足工程负荷需要 有些工程所在场地下面虽然有地下水 但是 由于该工程地处繁华市区 场地面积狭小 无处布井取水 场地环境条件 限制了水源热泵系统的应用 二 设计参数计算二 设计参数计算 1 1 冷热负荷计算 冷热负荷计算 根据业主方提供的数据 经计算得 功能面积 m2冷指标w m2冷负荷 KW热指标w m2热负荷 KW 1层2层商用房2321180417 78180417 78 3至6层办公房4642110510 62110510 62 合计6963928 4928 4 2 2 机组选型机组选型 根据冷热负荷设计参数 本方案选用同方人工环境有限公司生产的水 源热泵机组 SGHP600AII 2 台提供整栋建筑的冷热负荷 根据建筑特点空 调机房放置两台主机 该产品优点是做工精良 运行稳定 全电脑自控运 行 冬 夏季切换通过操作控制面板来完成 噪音低 人机界面友好 机 17 组保护报警功能和故障处理能力非常强大等等 设备由设于北京的密云北 方最大的专业中央空调生产基地生产 在国内的传统空调 热泵空调行业 中都有很高的市场占有率 具体技术参数如下 设备名称机组型号 数 量 单台水量 m3 h 制冷 热 输入功 率 kw 单台冷 量 kw 单台热 量 kw 高效水源 热泵 SGHP500AII28286 117478533 2 2 水源取水系统方案 水源取水系统方案 2 1 正常情况下 高效水源热泵 2 台 空调热泵机组运行需要 15 度的井水 184 吨 小 时 取水井数量为 2 口 回灌井 4 口 在机房周围分布 单井出水量为 100 吨计算 3 3 末端采暖系统方案 末端采暖系统方案 商用房 办公室系统末端采用风机盘管机组和新风处理机组 第四章 水源热泵系统报价 投资概算投资概算 报价附表报价附表 第五章 运行费用分析 1 1 空调运行费用分析 空调运行费用分析 冬季主机运行功率 117 2 134KW 供暖天数 120 天 每天运行 8 小时 夏季主机运行功率 86 2 172KW 制冷天数 90 天 每天运行 8 小时 18 电价 0 8 元 kwh 功率 时间百分 数 负荷百分 数 耗电量 kw kwh 86夏季9051006192 86夏季90608059443 2 86夏季90356026006 4 112冬季120510010752 112冬季1206080103219 2 112冬季120356045158 4 耗电量 kwh 250771 2 运行费用 元 200617 0 单位面积运行费用28 8 设备名称 主机 主机 季节运行天数 全年耗电量 全年电费 全年单位m2 空调主机全年运行费用为空调主机全年运行费用为 2020 万元 单位面积主机运行费用万元 单位面积主机运行费用 28 828 8 元元 m2 m2 第六章 清华同方产品技术特点 19 水源中央空调系统是由清华大学工程热力系为主 结合国内外先进经 验和中国国情研究开发的一种高效 节能 节资 冷暖两用 运行灵活 无污染的新型中央空调系统 它的 工作原理是 利用深层地下水源 借助主机系统 消耗电能 冬季把 地下水源中的热量提取出来供室内 采暖 夏季 把地下水源中的冷量 提取出来供室内制冷 用于供热和 制冷的地下水再回灌入地下水层中 从而实现能量交换 它的核心部分是 以电为动力的压缩机空调机组 热泵系统的优点 安全省地方面 高效节能方面 环境保护方面 本项目冬季采用地下水做为热源 出水温约 17 适合采用水源热泵 机组 同时可申请政府补贴 天津政府规定采用地表水和土壤源等可再生 能源的空调系统可申请资金补贴 清华同方水源热泵机组是针对大中型建筑开发的可以实现模块组合的 水 水热泵机组 可利用地下水 江河湖泊的水源以及地热尾水实现供热 和供冷 清华同方水源热泵机组在产品设计时的技术思路是 采用成熟的热泵技术 考虑中国的实际国情 重点放在高出水温度和 宽使用温差的实现上 选择并确定压缩机工作点和工作范围 本着节 水节能的思想 设计大温差的分段水换热器 20 氟系统的设计采用分系统完全独立的模块化思想 系统部件数量少而 品质精良 控制系统充分考虑多系统的协调统一控制 并设置多种的 安全保护 同时考虑水系统的水泵控制和远程的操作 清华同方的水源热泵机组除具有传统的水源热泵所有的特点以外 其 值得注意的特点还有 1 1 优化设计 优化设计 完全遵照国际标准 结合中国国情设计 结构紧凑 占地小 安装简 便 氟系统的设计采用独立的模块化思想 系统部件数量少而品质精良 大温差 小流量 的技术思路 与其他公司的水源热泵产品相比 清华同方 SGHP 机组换热器设计温差大 其他厂家通常采用标准的进出 水温差 蒸发器和冷凝器均为 5 而我公司的 SGHP 机组采用大的进 出水温差 蒸发器为 8 冷凝器为 11 可为用户最大限度节省宝 贵的地下水资源 同时降低运行费用 能效比高 冬季制热工况 能效系数 COP 值 供热量与输入功率的比 值 约为 3 7 4 6 之间 夏季制冷工况 能效系数 COP 值 制冷量与 输入功率的比值 约为 4 5 7 1 之间 计算机辅助最优设计 保证机组在任何工况下均处于最佳运行状态 2 2 选件精良 选件精良 压缩机压缩机 压缩机选用的螺杆压缩机 具有特殊高效的制冷能力和 COP 值以及 更长的运行寿命采用经多年验证的高质量材料和零件 结构可靠耐用 并 且安全保护功能完备 壳管式换热器壳管式换热器 干式蒸发器和壳管冷凝器是清华同方 与国内著名专业配套厂商上海环球共同开发 21 研制 专门为清华同方 SGHP 水源中央空调机组特殊设计生产 其特点是 两大换热器换热效率高 换热效率比同类产品高 20 30 能适应恶劣的 水路环境 便于拆洗维护 制冷剂侧和水侧阻力损失小 结构紧凑 筒体 采用优质钢板卷筒焊接而成 承压能力高 气密性好 运行安全可靠 高 效 制冷管路配件制冷管路配件 制冷配件选用世界著名制冷配件制造商 ALCO 的产品 性能稳定 可靠性高 1 平衡式热力膨胀阀 使用范围广 安装方便快速 管道与感温包之间传热良好 热平衡冲注 功能稳 定 结构紧凑 钎焊焊接接口 一体式热力执行元件 最佳密封效果 激光焊接的不锈钢感温元件 保证最佳调节功能 动作迅速 膜片寿命 长 耐压强度高 耐腐蚀 双平衡阀口设计 宽广的负荷为蒸发温度 冷凝温度范围提供准确可靠 的控制 特别适合夏季制冷 冬季制热的水源中央空调 2 电磁阀 ALCO 阀体结构紧凑 体积小 直接导通 动作快捷 无须外力引导 工作压力范围广 制冷剂经过该阀时的压力损失小 性能可靠 使用寿命长 3 干燥过滤器 ALCO 干燥过滤器选用高效过滤芯 对系统内的水分和酸性物质具有极强 22 的吸收能力 保证整个系统安全 可靠的运行 视镜 准确的水分显示 采用玻璃整体焊接 不存在泄露问题指示剂对水和酸性物质具有抗腐蚀性 因此使用寿命长 压力损失小 3 3 先进的机组控制技术与网络功能 先进的机组控制技术与网络功能 水源热泵机组电控部分主要部件均来自国际名牌供应商 性能稳定 可靠性高 例如 接触器为法国施耐得 母线式刀熔开关为德国维纳尔 接线端子为德国凤凰电气 机组的核心控制部分为我公司与意大利 CAREL 公司联合开发的水源热泵专用控制器 其中硬件部分使用 CAREL 公司成熟 的 PCO 系列微电脑控制器 结合我公司自己开发的水源热泵专用控制程序 使机组在智能化和网络化方面优于其它同类机组 本控制器主要具有以下 特点 1 简洁清晰的信息显示 简洁清晰的信息显示 大屏幕液晶显示屏显示机组工作状态 自动故障报警 机组启停时有准确可靠的信号显示 显示控制器输入 输出端口状态 控制器具有 8 路模拟量 12 路开关 量输入 13 路开关量 2 路模拟量输出 2 可根据要求配套升级 实现远程联网 进行自动化管理 可根据要求配套升级 实现远程联网 进行自动化管理 可简便的接入小区智能监控系统 BMS 通过控制器的网络功能可以 组成集中控制和远程控制系统 实时监视可设备的运行状态 这些设备可 以是本地的也可以是异地的 通过调制解调器和公共电话交换网 通过 相应的附件可以将这些数据转换为与大多数的楼宇控制系统相兼容 从而 可方便的接入楼宇控制系统 3 操作简便 运行安全宁静 操作简便 运行安全宁静 全电脑控制 并有备用手动操作系统 全电脑控制状态下 根据工艺流程自动运行 防止误操作 手动运行状态 下无任何操作限制 4 灵活方便的参数设置灵活方便的参数设置 八十多个可变内置参数设定可随时调整机组工作状态 23 三级口令操作确保机组不会因误操作而损坏 断电记忆保护可保持运行状态的连续性 5 机组安全保护功能 机组安全保护功能 高效的消声防护措施 使机组运行宁静 机组设置固定式防护装置并安装牢固 具备高低压保护 断水保护 防冻保护 电动过载保护 第 6 章 水源热泵与其他供暖制冷形式的综合比较 燃煤热水锅炉工作原理 锅炉供暖投资概算锅炉供暖投资概算 序号设备名称设备型号数量单位 单价 万 元 合价 万 元 1 燃煤锅炉主体 SZL10 5 1 5 115 70 AII 1 台 100100 2 锅炉循环水泵 IS200 150 400R 2 台 36 3 软化水设备 WNJ 10001 台 22 4 鼓风机 G4 73 12 N09D1 台 33 5 引风机 Y5 47 11 N012D 1 台 44 6 省煤器 15T 1 台 1010 7 钠离子交换装置 1 套 22 8 海绵铁除氧器 1 套 22 9 除氧水箱 15m31 台 1 21 2 11 脱硫除尘器 XTD15 STC151 台 55 12 电气与自控系统 GKT 9001 套 77 24 13 上煤皮带机 DGS 151 套 1 51 5 15 小型框链除渣机 GBC 15B2 套 24 16 减速机 1 套 33 16 烟囱 155 17 锅炉及工艺安装费 1515 18170 7 锅炉投资 170 7 万元 但是此系统只能实现供暖 无法实现制冷 如果加 上水冷机制冷 还需要一套制冷系统 水冷机组的造价为 水冷冷水制冷系统投资概算水冷冷水制冷系统投资概算 序号设备名称设备型号数量单位 单价 万 元 合价 万 元 1 水冷机组 SLSB1100I 25 台 115575 2 冷却塔 LRCM HS7005 台 1260 3 空调冷冻水循环泵 H 44m Q 382m 3 h 5 台 3 517 5 4 空调冷却水循环泵 H 55m Q 461m 3 h 5 台 420 5 定压补水装置 1 套 1 51 5 6 全自动软水器LQ 4 0RT Q 1 套 1 21 2 7 膨胀水箱1 5m3 1 台 1 21 2 8 集水器 4 台 2 510 9 分水器 4 台 2 510 10 电气与自控系统 1 套 100100 11 机房工程安装费 1 套 160160 25 12 小计 956 4 食堂与车间一 车间二的末端中央空调系统造价为 食堂与车间一 车间二的末端中央空调系统造价为 608 9608 9 万元 万元 如果整个系统能实现制冷供暖的需求 则整个造价为 如果整个系统能实现制冷供暖的需求 则整个造价为 170 7170 7 锅炉 锅炉 956 4 956 4 水冷机系统 水冷机系统 608 9 608 9 末端系统 末端系统 1736 1736 万元 万元 运行费用分析 运行费用分析运行费用分析 技术数据 采用SZL10 5 1 5 115 70 AII 燃煤锅炉 燃煤量 1 8t h 标准煤 原煤的耗 量 3t h 原煤 为整个冬季锅炉运行 120 天 每吨原煤按 800 吨每元计算 冬季 燃煤量 设备名称 煤量 季节 运行 天数 时间百 分数 负荷百 分数 耗电量 t kwh 燃煤锅炉 3冬季1205100180 3冬季12050801440 3冬季1204560972 全年用煤量2592 运行费用 万元 2073600 0 单位面积运行费用全年单位m219 6 SBSL1100I 2 型水冷机组 5 台 全部启动夏季总电功率 2850KW 夏季 运行 90 天 用电取费 0 8 元 kwh 设备名称 功率 季节 运行 天数 时间百 分数 负荷百 分数 耗电量 kw kwh 主机 2850夏季905100128250 2850夏季9050801026000 2850夏季904560692550 耗电量 kwh 全年耗电量1846800 运行费用 万元 全年电费1477440 0 单位面积运行费用全年单位m213 4 注 26 若采用水冷机组 燃煤锅炉全年运行费用 19 6 13 4 33 元 平米左右 方案方案 对比内容对比内容 水冷冷水机组水冷冷水机组 燃煤锅炉燃煤锅炉水源热泵水源热泵 系统总投资 1736万元 1563 万元 主机运行费 用 全年 33 元 m221 1 元 m2 主机运行费 用 采暖 每小时耗煤量为 3 吨 按 800 吨 每元计算 每小时的费用为 2400 元 每小时耗电为 2651KW 按 0 8 元 KW 计算 每小时的费用为 2120 元 施工安装 系统复杂 机房附属设备多 需 安装锅炉设备 需要安装水源井 有一定施工难度 系统所需设 备 冷冻水泵 软水器 冷却水系统 分水器 集水器 换热器 锅炉 循环水泵 采暖管道 膨 胀水箱 软水装置 换热设备 仪器仪表设备 水源热泵机组 冷却水泵 冷冻水泵 水处理器 冷热源占地 需设冷冻站和锅炉房 面积较大 需要较大的电负荷 需室内机房 冷热源取自地下 日常维护需要专人日常维护需要专人日常维护 能源利用 利用一次能源 煤 空气污染 严重 电利用二次能源 电 使用政策方 面也有优惠条款 27 职能部门需要进行消防 安全部门的检查不需要进行消防 安全部门的检查 从上表可以看出 从上表可以看出 采用水源热泵方案比水冷机组加燃煤锅炉方案 方案投资少 运行费用较采用水源热泵方案比水冷机组加燃煤锅炉方案 方案投资少 运行费用较 低 综合考虑 无论从初投资还是从运行费用 水源热泵方案优于水冷机低 综合考虑 无论从初投资还是从运行费用 水源热泵方案优于水冷机 组加燃煤锅炉方案 组加燃煤锅炉方案 1 第八章第八章 公司简介公司简介 A A 一 制造商企业介绍 一 制造商企业介绍 清华同方股份有限公司是由清华控股有限公司控股的高科技公司 于 1997 年 6 月 成立并在上海证券交易所上市 现有总股本 5 75 亿股 清华同方以自主核心技术为基础 充分结合资本运作能力 创立了信息技术 能 源与环境 应用核电子技术 生物医药四大产业 在信息产业中 清华同方致力于应用信息系统 计算机系统和数字电视系统领域的技 术创新与产品开发 为电子政务 数字家园 数字城市 数字教育 数字传媒等行业 提供全面解决方案和成套设备 目前 清华同方在计算机产品 重大行业信息化 数 字教育资源 数字电视等领域已具有国内领先的技术实力和市场份额 在能源与环境产业中 清华同方在人工环境 能源环境 建筑环境和水环境等业 务领域 以烟气脱硫 垃圾焚烧 水处理 空气调节等核心技术为基础 专业从事能 源利用与环境污染控制工程 人工环境工程 并在大中型空调设备方面具有显著优势 同方同方 二字源于二字源于 礼记礼记 书中有书中有 儒儒 有合志同方有合志同方 句 句 方 乃方 乃 道义道义 之意 之意 清华园最早的建筑清华园最早的建筑 同方部 同方部 曾长期曾长期 作为每年八月二十七日祭奠孔子的地方 作为每年八月二十七日祭奠孔子的地方 其意为其意为 志同道合志同道合 者相聚的地方 者相聚的地方 2 在应用核电子技术产业中 以电子加速器 辐射成像 自动控制 数字图象处理 技术为核心的系列产品 已达到国际先进水平 在生物医药与精细化工产业中 生产新型成药 药品中间体 原料药品等多种产 品 已成为一家新兴的生物医药高科技企业 科技 诚信 是清华同方品牌的核心 世界一流 是清华同方的奋斗目标 在激烈的市场竞争中 清华同方将以 发展与合作 为基本战略 与全球合作伙伴共 同开创未来 清华同方人工环境有限公司是由清华同方股份有限公司控股的大型高科技公司 于 2000 年 11 月 1 日正式成立 注册资本两亿零玖佰万元人民币 公司总部坐落于北 京清华同方科技广场 拥有中央空调产业基地 北京 户式中央空调产业基地 无 锡 燃气空调产业基地 廊坊 共占地 40 万平方米 发展成为中央空调事业部 无锡同方人工环境有限公司 同方川崎空调设备有限公司 北京同方人工环境工程技 术有限公司 北京同方洁净技术有限公司 蓄能节能工程技术公司六块业务实体的集 团化产业 销售及客户服务网络覆盖全国各地 中外员工近 1500 人 拥有多个国际水 平的试验室 已成为我国人工环境领域综合实力最强的企业之一 3 同方人环最早诞生于 1993 年 经过 同方人 多年不懈的奋斗 始终保持业绩持 续稳定的高速发展 同方人环以 科技服务社会 为核心理念 在研发 制造 经营 管理诸方面形成了一整套较为完善的运行机制 公司紧密依托清华大学强大的人才与 科技优势 综合空调技术 节能技术 环保技术 洁净技术 工程技术 计算机系统 控制 网络技术及健康环境等多学科专业的研究成果 开发人工环境的系统技术和相 关产品 至今已形成中央空调 户式中央空调 燃气中央空调 蓄能空调 空气净化 五大类数百种规格型号的产品体系 在技术方面构成人工环境的完整体系 为社会提 供技术领先 品质卓越的产品 公司在完善自身产品的同时 更能引导传统空调产业 向节能 环保 数字化等多方向领域拓展 开创出适合国情并具有国际竞争力的新一 代人工环境产业 天行健君子当自强不息 地势坤君子以厚德载物 清华同方人工环境有限公司 秉承清华大学 自强不息 厚德载物 之宗旨 以发展民族高科技人工环境事业 跻 身世界一流为目标 凭借博大的技术底蕴和蓬勃的创新精神为人类营造舒适 和谐的 人工环境造舒适 和谐的人工环境而不懈努力着 4 清华同方人工环境有限公司拥有多个职能部门和业务板块 确保了公司产品的多 样化 保证了公司产品的卓越品质 体现了公司向节能 环保 数字化等多方向领域 拓展的宏伟目标 清华同方从 1989 年以来一直致力于开发具有最先进技术的高品质空调系统 尤其 注重设计既让用户充分享受温馨环境又能真正节能的系统 并结合中国各地区气候复 杂的情况不断更新 研制开发出最符合中国国情的空调产品 高度自动化的工厂和本 公司技术员工广泛积累的经验保证了产品高质量 从 1989 年到 2005 年清华同方已经 成为国内最大的制冷空调生产厂家之一 其销售额以每年翻一翻的速度快速的增长 为了方便用户的选购和加强产品的销售 清华同方的市场网络遍布全国 27 个省 董事会 股东会 监事会 清华同方人工环境有限公司 客客 户户 服服 务务 中中 心心 北北 京京 同同 方方 洁洁 净净 技技 术术 有有 限限 公公 司司 同同 方方 川川 崎崎 空空 调调 设设 备备 有有 限限 公公 司司 北京同方人工环境工程技术有限公司北京同方人工环境工程技术有限公司 无无 锡锡 同同 方方 人人 工工 环环 境境 有有 限限 公公 司司 蓄蓄 能能 节节 能能 工工 程程 技技 术术 公公 司司 中中 央央 空空 调调 事事 业业 部部 职能部职能部 财务部财务部 人力资源人力资源 部部 企业管理企业管理 部部 企业策划企业策划 部部 技术中心技术中心 总总 办办 5 市 自治区的重要城市 有近 300 家经销公司和合作伙伴 为了提高产品的售后服务 公司在全国拥有九个客户服务中心和近 300 家特约维修部 公司现有主导产品包括 水源热泵机组 SGHP SGHP A SMGHP GHP HGHP 空气 源热泵机组 FS U FS L FS Z FS S FS S D 水冷冷水机组 SLSB SLSB M LSB 机房专用精密空调机组 组合式空调机组 吊顶式空调机组 柜式空调机组 杀毒灭菌空调机组 风机盘管空调机组 溶液热回收型新风机组 热回收新风换气机 变风量末端装置等 同方 拥有最先进的生产手段 生产工艺及生产设备 以及 CAD CAM 设计手段 随着电子技术的发展 综合布线系统需求日益广泛 同方 在它的每一个产品中采用 了模块化的微处理单元 使得监控系统的联接使用更为方便 空调系统和其它系统的 综合控制安全可靠 同时 同方 对客户提供的服务 不但选择适合系统需求的最优 元件 而且提供优质的售后服务与专业化的技术支持 6 清华同方的所有产品均取得 ISO9001 产品质量管理体系认证证书 并且多次获得 国家劳动部 国家技术监督总局 国家工商总局等单位的鉴定和颁发的信誉等级证书 以及用户满意企业证书等 这表明清华同方人工环境有限公司已成为人工环境领域里 技术领先 品质卓越的国内一流的公司 公司的企业精神 公司的企业精神 承担 探索 超越承担 探索 超越 忠诚 责任 价值忠诚 责任 价值 公司的质量方针 公司的质量方针 心系天下冷暖心系天下冷暖 为国家节能 为用户节资为国家节能 为用户节资 以 专注专业 精益求精专注专业 精益求精 的态 度向用户提供性能优良 安全可靠的产品 优良的工程和满意周到的服务 自强不息 厚德载物 开拓进取 争创一流 使用户和社会对同方的人品和产品 工程 满意和 受益 是我们公司永恒的主题 ISO9001 质量体系认证质量体系认证 机电安装资质证书机电安装资质证书 重合同守信用证书重合同守信用证书 AAA 信用等级证书信用等级证书 重点高新技术企业重点高新技术企业 全国质量稳定合格产品全国质量稳定合格产品 国家星火计划国家星火计划 国家级火炬计划项目国家级火炬计划项目 国家重点新产品国家重点新产品 创新 责任 和谐创新 责任 和谐创新 责任 和谐 7 类似工程简介 河北省香河市素有 家具之都 的美称 近日 我司携手中国最 大的家居建材连锁企业之一 东方家园集团 成功签订香河东 方家园家具城空调工程 设备额近 700 万 项目共五层 总建筑面积约 17 万平方米 其中地上建筑面积约 为 15 万平方米 地下建筑面积约为 2 万平方米 香河地区多为沙土层 回灌效果不够理想 不适宜水源热泵的推 广 根据设计负荷和家具城的特点 我司为用户提供地源热泵机 组 组合式空调机组及全热回收式新风换气机组构成的综合解决 方案 充分利用能量的二次循环 在解决常规冷暖需求同时 以 超低运行费用打造空气清新 环境一流的顶级国际家具卖场 此前 我司曾与爱家家居 红星美凯龙等家居巨头展开合作 取 得良好的示范效果 此次参建东方家园将进一步深化我司与家居 行业的战略合作 推动产品在相关领域的应用 8 清华同方唐山空调热泵部分用户名单 甲方单位名称项目名称建筑类型 建筑面 积 水源类型机型 数 量 北京市设备安装工程集 团有限公司 河北大厂回族自治 区人民医院 医疗系统 20000 地下水源 SGHP880 AII 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