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第4页共4页S市医院建筑冷热源方案设计目录TOC\o"1-3"\h\u26425第一章研究背景 125448第二章研究内容 218994第三章医院建筑冷热源方案 2275213.1直燃型溴化锂吸收式冷热水机组+常规水冷式冷水机组 339643.1.1冷源选型 3125493.1.2热源选型 3298073.2常规水冷式冷水机组(热回收)+小区热网 52123.2.1冷源选型: 5111773.2.2热源选型: 6325913.2.3主要设备 6315783.3冷热电三联供系统+常规水冷式冷水机组 720343.3.1冷源选型 8284053.3.2热源选型 999133.3.3主要设备 9162423.4地源热泵+常规水冷式冷水机组的复合式系统 10250683.4.1热泵机组选型 10282843.4.2冷水机组选型 11325133.4.3主要设备 1213382第四章空调冷热源经济性分析与比较 139364.1初投资 1373924.2年经营费用 14318214.2.1方案一 14228404.2.2方案二 1770564.2.3方案三 18105474.2.4方案四 1988264.3方案对比结论 2012161第五章结论 2116263参考文献 22第一章研究背景建筑是人类赖以生存的场所,我们生活与工作都在建筑中进行,我们人一生大部分时间都是在建筑中度过的,从人类起源的洞穴时代到高度文明的现代建筑,建筑是我们不可或缺的一部分。原始文明的风吹日晒与现代文明的舒适宜人,推动这一改变的是空气调节技术,简称为空调,空气调节技术对建筑的温度湿度进行调节,控制建筑内的空气质量,现代的空调技术使我们能舒适地在建筑中办公、学习、生活,而伴随着空调技术的不断发展,一些不可避免的问题也随之出现。上世纪90年代开始,地球的环境消化与资源消耗不断严重,据统计,建筑所消耗的能量已经占据了整个社会消耗总能量的20%左右。而我国目前的能量消耗也来到了一个新的高峰,据有关数据统计,我国建筑耗电量已经达到了发达国家建筑耗电量的1.5-2倍,二氧化碳排放总量已经超过所有国家来到了世界第一的水平,在相关会议展开后,国际也对我国提出了更加严格的环保要求,保护环境是我国目前建筑耗能方面的重要问题。医院作为大型公共建筑之一,是能耗大户,医院的耗能量在公共建筑遥遥领先,而现在随着医疗技术的进步和医疗设备的不断发展,医疗设施规模不断扩大,各科室环境管理标准持续提高,医疗设施能耗不断增加。相关研究表明,在医院的用能系统中,空调与生活热水系统能耗所占比例为50%,为主要耗能系统,由此可见,建筑节能的成功与否取决于空调系统的节能,而空调系统节能的基础就在于冷热源方案的选择,所以医疗设施空调的冷热源方案的合理选择是重中之重,是本文研究的重点以及难点。第二章研究内容医疗建筑冷热源的选择应结合医疗建筑的能耗特点、合理利用能源、提高能源利用效率、降低能耗等综合考虑。冷热源设备及其系统需要考虑到各部门的环境控制要求和运行特点,减少环境负担,并且可靠、安全、经济、易于维护和管理。通常,医疗建筑中空调系统的冷热源是根据灵活性和耐受性原则构建的。系统的灵活性主要体现在是否适应医疗技术的变化和医疗设备的更新。本文我们的研究对象是南昌地区的医院建筑,南昌市位于冬冷夏热地区,是一个冷源依赖型城市,本市没有可用的天然气能源,基本依赖进口,我们将对该医院建筑结合南昌市用能特点进行空调冷热源的冷热源方案选择以及经济性分析。第三章医院建筑冷热源方案为确保冷热源方案分析全面、到位。本次冷热源方案比较中对洁净区部分空调也结合进行了分析。调查发现本次设计的医院建筑位于南昌市区,临近商业和居民区,周边无热电厂、污水处理厂及河流。结合医院建筑的实际情况及不同冷热源特点初步选择以下四种方案:1. 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组+常规水冷式冷水机组2. 常规水冷式冷水机组(热回收)+小区热网3. 冷热电三联供系统+常规水冷式冷水机组4. 地源热泵+常规水冷式冷水机组的复合式系统3.1直燃型溴化锂吸收式冷热水机组+常规水冷式冷水机组医院普通科室全年最大冷负荷为2955.06kW,最大热负为2607.3kW;医院的门诊、住院部的生活热水用量每天为29440580.8kJ,若按照每天16小时制备生活热水计算所需的功率是511.12kW。另外医院洁净科室全年的冷热负荷指标为1257.75kW。参考现行医院的空调系统设计,考虑到普通科室空调与洁净科室空调使用上的差异性,冷热源设置时要加以考虑。3.1.1冷源选型洁净区部分选用一台型号是BZ125DH1的直燃式溴化锂吸收式制冷机组,如表3-1所示表3-1BZ125DH1直燃式溴化锂吸收式制冷机组参数型号制冷量制热量热水热量天然气耗量m3/hBZ125DH14541345500106144机组匹配冷却塔,依据型号BZ125DH1制冷机组需要的冷却水流量305m3/h,供回水温度32/37.5℃,夏季空调节室外计算湿球温度27.8℃,选取SC-300UD型超静音冷却塔。舒适区部分夏季冷负荷2955.06kW,住院部负荷为1160kW、门诊部负荷为1795kW。考虑到住院部空调需全天运行,门诊部空调只在白天运行。按照2:4:4比例配备螺杆式冷水机组,便于非满负荷下运行调节。选取三台开利螺杆式冷水机组型号分别是30HXC165A、30HXC350A、30HXC350A,表3-2三台开利螺杆式冷水机组型号参数型号制冷量冷水进出水温℃冷却水水温℃电机功率30HXC165A58012/730/3511830HXC350A121812/730/35252机组匹配冷却塔,依据型号30HXC165A制冷机组需要的冷却水流量119m3/h,供回水温度30/35℃,夏季空调节室外计算湿球温度27.8℃,选取马利SC-150UD型超静音冷却塔。同理两台型号30HXC350A制冷机组,选取两台马利SC-250UD型超静音冷却塔。3.1.2热源选型计算得到全年最大热负荷2607.3kW。医院排风分散不利收集,且可能存在病菌,故全楼不做热回收。对于冬季内区冷负荷由预热后的新风处理,新风量保持不变,新风处理状态点按照内区最不利房间的负荷特性计算得出。负荷计算时新风量以换气次数法与人均新风量法取最大值确定,这样可以确保医院内部的空气质量。在热源设计时,确保安全可靠按照全年最大热负荷2607.3kW的最大负荷为设计负荷。为便于低负荷下机组运行调节,采用二次泵系统。3.1.3主要设备方案一的空调系统冷源部分主要设备名称、型号、设备规格、费用见表3-3所示表3-3方案一冷源空调设备参数表序号项目设备型号设备规格数量单价/万元总计/万元1直燃式溴化锂吸收式制冷机BZ125DH制冷量1454kw、制热量1345kW197972单工况制冷机130HXC165A制冷量580kw13030单工况制冷机230HXC350A制冷量1218kw2601203冷却塔1SC-150UD150m3/h17.57.5冷却塔2SC-150UD250m3/h212.525冷却塔3SC-300UD300m3/h115154冷却水泵NB65-125/144A-F-A-BAQE120m3/h,20m13.53.5冷却水泵NB65-125/144A-F-A-BAQE150m3/h,20m13.53.5冷却水泵NB100-160/176A-F-A-BAQE250m3/h,20m13.53.5冷却水泵NB100-160/166A-F-A-BAQE300m3/h,20m13.53.5冷冻一次水泵NB125-200/210A-F-A-BAQE260m3/h,10m32.78.1冷冻二次水泵NB65-160/160A-F-A-BAQE130m3/h,25m42.710.8自控系统118.418.4电子水处理仪22.214.42方案一空调系统热源部分主要设备名称、型号、设备规格、费用见表所示表3-4方案一热源空调设备参数表序号项目设备型号设备规格数量单价/万元总计/万元1板式换热器M6M-MFM换热量1825kW216.132.22热水泵NBG150-125-250/269A-F-A-BAQE225m3/h,10m2(一用一备)1.32.63.2常规水冷式冷水机组(热回收)+小区热网负荷计算以及相关参数如方案一所示3.2.1冷源选型:洁净区部分:十五层洁净手术室对设备要求高且负荷大,单独配备一台机组满足需要,按照冷负荷数值672KW型号为CSRAN2622-Y-Q-LT型克莱门特高效型风冷螺杆式四管制风冷热泵。一层中心供应科、二层门诊手术室、十四层ICU病房的负荷总计为597Kw。其中ICU病房的负荷为310Kw,需全天二十四小时运行。中心供应科与门诊手术室负荷特点类似,只在白天运行,负荷值为287Kw。考虑到同时使用情况,取0.9的同时使用系数,选用型号为CSRAN2222-Y-LT型克莱门特标准风冷螺杆热泵机组,见表3-5表3-5克莱门特标准风冷螺杆热泵机组参数型号制冷量kW制热量热回收量kW输入功率kWCSRAN2622-Y-Q-LT669.2-834.2175.8CSRAN2222-Y-LT557.6633.2-149.1舒适区部分夏季冷负荷2955.06kW,住院部负荷为1160kW、门诊部负荷为1795kW。考虑到住院部空调需全天运行,门诊部空调只在白天运行。按照2:4:4比例配备螺杆式冷水机组,便于非满负荷下运行调节。选取三台开利螺杆式冷水机组型号分别是30HXC165A、30HXC350A、30HXC350A,见表3-6表3-6开利螺杆式冷水机组参数型号制冷量kW冷水进出水温℃冷却水水温℃电机功率kW30HXC165A58012/730/3511830HXC350A121812/730/35252机组匹配冷却塔,依据型号30HXC165A制冷机组需要的冷却水流量119m3/h,供回水温度30/35℃,夏季空调节室外计算湿球温度27.8℃,选取马利SC-150UD型超静音冷却塔。同理两台型号30HXC350A制冷机组,选取两台马利SC-250UD型超静音冷却塔。3.2.2热源选型:计算得到全年最大热负荷2607.3kW。本方案冬季热源采用小区热网,通过板式换热器换热得到热量。小区热力管网不运行的季节,生活热水以及洁净区再热负荷均采用回收冷凝热的方式得到热量。3.2.3主要设备方案二的空调系统冷源部分主要设备名称、型号、设备规格、费用见表所示表3-7方案二的空调系统冷源部分设备参数序号项目设备规格数量单价/万元总计/万元1冷凝热回收冷水机组制冷量315.3kw122222冷水机组1制冷量580kw134.834.8冷水机组2制冷量1218kw273.08146.163冷却塔1150m3/h17.57.5冷却塔2300m3/h215304冷凝热回收风冷热泵制冷量670kW167675风冷热泵机组制冷量560kW156566冷却水泵206m3/h,33m4(3用一备)3.53.57冷冻一次水泵260m3/h,10m3(二用一备)2.78.1冷冻二次水泵130m3/h,25m42.710.88自控系统18.418.4方案二空调系统热源部分主要设备名称、型号、设备规格、费用见表所示表3-7方案二的空调系统热源部分设备参数序号项目设备型号设备规格数量单价/万元总计/万元1板式换热器M6M-MFN换热量1825kW212.5252热水泵NBG150-125-250/269A-F-A-BAQE225m3/h,10m2(一用一备)1.32.63.3冷热电三联供系统+常规水冷式冷水机组医院用电负荷分析,参考《全国民用建筑工程设计技术措施—电气2009》得到医院的用电指标在30~70W/m2。限于缺乏设计医院的详细设备清单,用电指标取中间值为50W/㎡进行估算;地下车库仅照明、通风风机用电,选择10W/㎡估算。相比于冷热指标,用电指标远小于冷热指标,采用以电定热的方式,不足的冷量使用市电驱动电制冷机组来满足,见表3-8表3-8医院电负荷表部门面积电负荷指标(W/㎡)电负荷工作时长门诊1960050980kW9住院部1652350826.2kW24地下车库66401066.4kW24总计1872.6本医院建筑面积42763㎡,电负荷为1872.6kW,单位面积电负荷为43.8W/㎡,这个电负荷是西郊医院的设计电负荷,即医院在最不利情况下所需要的电负荷。3.3.1冷源选型按照4:6比例分割用电负荷选择机组,选用GE颜巴赫燃气发电机组,一台416型、一台412型,参数如表3-9:表3-9机组参数(1500RPM/50Hz)型号电输出(kW)电效率(%)热输出(kW)热效率(%)总效率(%)416118943.0120143.486.341288942.890143.486.2注:天然气中氮氧化物的含量会影响机组的效率,上表中参数是在氮氧化物含量在500mg/m³的情况下得到的。氮氧化物含量降低,机组效率会有所下降。对应发电机组的烟气量,选用一台型号是BE125的远大烟气型溴化锂吸收式制冷机组。其参数如表3-10所示表3-10机组参数(1500RPM/50Hz)型号制冷量kW制热量kW温水流量m3/h烟气耗量kg/h制冷制热BE125145495981.895669556机组匹配冷却塔,依据型号BZ125DH1制冷机组需要的冷却水流量305m3/h,供回水温度32/37.5℃,夏季空调节室外计算湿球温度27.8℃,选取SC-300UD型超静音冷却塔。剩余的夏季冷负荷2955.06kW,按照2:4:4比例配备螺杆式冷水机组,便于非满负荷下运行调节。选取三台开利螺杆式冷水机组型号分别是30HXC165A、30HXC350A、30HXC350A,性能参数表见表3-11。表3-11开利螺杆式冷水机组参数型号制冷量kW冷水进出水温℃冷却水水温℃电机功率kW30HXC165A58012/730/3511830HXC350A121812/730/35252机组匹配冷却塔,依据型号30HXC165A制冷机组需要的冷却水流量119m3/h,供回水温度30/35℃,夏季空调节室外计算湿球温度27.8℃,选取马利SC-150UD型超静音冷却塔。同理两台型号30HXC350A制冷机组,选取两台马利SC-250UD型超静音冷却塔。3.3.2热源选型两台燃气发电机的产热量供应烟气性溴化锂机组,仅能满足生活用热的需求。对于空调采暖的热负荷还需要利用小区热网满足供热需要。依据全年最大热负荷2607.3kW,进行换热器选型计算。3.3.3主要设备方案三的空调系统冷源部分主要设备名称、型号、设备规格、费用见表3-12所示表3-12方案三的空调系统冷源设备参数序号项目设备型号设备规格数量单价/万元总计/万元1烟气型溴化锂制冷机组BE125制冷量1454kw、制热量959kW187.287.22单工况制冷机130HXC165A制冷量580kw130302单工况制冷机230HXC350A制冷量1218kw2601203冷却塔1SC-150UD150m3/h17.57.53冷却塔2SC-250UD250m3/h212.5253冷却塔3SC-300UD300m3/h115154三联供发电机组1GE416电输出1189kW1713.4713.44三联供发电机组2GE12电输出889kW1533.4533.46自控系统135357电子水处理仪22.214.42方案三的空调系统热源部分主要设备名称、型号、设备规格、费用见表3-13所示表3-13方案三的空调系统冷源设备参数序号项目设备型号设备规格数量单价/万元总计/万元1板式换热器M6M-MFM换热量1825kW216.132.22热水泵NBG150-125-250/269A-F-A-BAQE225m3/h,10m2(一用一备)1.32.63.4地源热泵+常规水冷式冷水机组的复合式系统参考本医院工程的设计总图,建筑上方有较大面积的绿地,可以考虑使用土壤耦合热泵。考虑到该系统存在冷热平衡问题,工程上在采用土壤源热泵时常采用复合式系统。本方案采取地源热泵与常规水冷式冷水机组相结合的系统形式,热泵机组容量按照冬季设计日热负荷设计。由于医院是一期项目,为便于后期开发需要,地埋管形式采用占地面积较小的垂直式埋管换热器;洁净区部分,配备四管制螺杆式风冷热泵机组。3.4.1热泵机组选型依据上文的建筑计算负荷情况。热泵按冬季热负荷及热水负荷选型,按照4:4:2配比。选用三台克莱门特高温螺杆式水地源热泵PSRHH.C-Y系列,带全热回收,机组参数见表3-14。表3-14高温螺杆式水地源热泵机组参数表型号台数制冷量(kW)输入功率(kW)制热量(kW)输入功率(kW)高温制热量(kW)输入功率(kW)部分热回收(kW)全部热回收(kW)330221215.3202.31295.9268.91224.1326.5102.61224.116511607.6101.1647.9134.4612.1163.251.3612.13.4.2冷水机组选型在冷水机组选型时,其机组容量可不按照设计日负荷满负荷选型,目的是为了充分体现地源热泵在夏季的使用率,同时保证冬夏土壤的冷热平衡。通过统计软件模拟夏季冷负荷波动情况,将夏季200天拆分为几个负荷段,然后简单确定夏季冷水机组及地源热泵的运行策略。通过优化设计确定冷水机组的容量,而地源热泵机组承担切换管路通过冷却塔散热,提供夏季所需的冷量同时,确保冬季夏季的冷热量平衡。其中冷水机组参数见表3-15表3-15冷水机组参数型号台数制冷量(kW)输入功率(kW)全热回收量(kW)CSRH-D-Y-2501C1786.1206.7980.3机组匹配冷却塔,依据型号CSRH-D-Y2501C制冷机组需要的冷却水流量135.3m3/h,供回水温度32/37℃,夏季空调节室外计算湿球温度27.8℃,选取DBNL3-175型超静音冷却塔。同理热泵机组配备的冷却塔,选取DBNL3-250型超静音冷却塔,冷却水流量250m3/h。洁净区部分的选用型号为克莱门特标准风冷螺杆热泵机组。3.4.3主要设备方案四的空调系统主要设备名称、型号、设备规格、费用见表所示表3-16方案四的空调系统主要设备参数序号项目设备型号规格数量单价(万元)总价(万元)1地源热泵主机PSRHH.C-Y3302297.22194.452PSRHH.C-Y1651148.6148.613板式换热器11.061.064冷却塔1DBNL3-250112.5012.504冷却塔2DBNL3-17518.758.755冷凝热回收冷水机组CSRH-D-Y2501C155.0355.036冷凝热回收风冷热泵制冷量667kW153.353.37冷凝热回收风冷热泵制冷量560kW144.844.88冷冻水泵--72.7018.99冷却水泵--23.507.0010热水泵--21.302.6011地埋管循环泵--32.708.1012补水水泵--11.301.3013电子水处理仪22.264.5214地埋管PE93973m10元/m93.9715自控系统50.00空调冷热源经济性分析与比较4.1初投资空调冷热源部分的初投资包括设备费、安装工程费及电力增容费。对于冷热源管路、阀门等费用较低且每种系统都要用到,不计入考虑范围。各方案的设备费按照第三章所述中的选择的设备依据设备所给的单价计算。各方案的安装费按占设备费的百分比计算。热泵系统按15%计算,锅炉系统按25%计算,考虑三联供机组费用占比大,按10%计算。配电费方面,方案一、二按180元/kVA计算,配电容量为设备额定功率的和,功率系数取0.8;方案三按180元/kVA计算。尽管三联供机组提供了医院用电,但考虑到医院用电安全需要两路供电,市电作为备用电源;方案四按180元/kVA计算,配电容量为设备额定功率的和,水泵功耗=256kW,机组功耗=926.4kW,其他功耗=20kW;功率系数取0.8。方案四还需计算钻孔费,因钻孔受地质条件影响,其差额很大,考虑保证钻孔质量,按平均价格80元/m井深计算。上述方案的初投资如表4-1表4-1各方案初投资费用方案一方案二方案三方案四设备费(万元)385.02431.761605.7604.88安装费(万元)57.7564.8160.690.73电力增配费(万元)18.624.628.627.05钻孔费376.32总计461.37525.161795.11098.984.2年经营费用4.2.1方案一夏季运行费用:系统的运行费由工程常用概算方法计算。计算该系统100%负荷日、75%负荷日、50%负荷日及25%负荷日的运行费用。然后由软件模拟结果将供冷季200天按其全天总冷负荷量大小排序分段。由上文分析可知,在模拟的供冷季200天中,8月10号的总冷负荷量最大,达到45937.15kWh。整个供冷季有36天总冷负荷量在75%~100%区间内,46天总冷负荷量在50%~75%区间内,同理,有31天为25%~50%、87天为25%一下。认为在每个负荷区间内,每天运行费用相近。于是,根据算出的四种典型日运行费用和四个区间的天数即可计算出全年运行费用,见表4-2表4-2全年运行费用负荷比例100%—75%75%—50%50%—25%25%以下天数/天36463187典型日运行费用/元10446.247483.045639.223301.93总费用/元1182368.6冬季运行费用:供冷季采用小区热网的运行费用,依据之前与竞赛组委会的交流对于供热的经济性分析又设计人员按照小区集中锅炉房或自备热源形式、按建筑所在地能源价格及相关情况合理自定加以说明。供暖季总热负荷量为1945523kWh。小区热网按照小区集中锅炉房,供热效率取85%,依据,确定南昌地区的天然气价格4.23元/m3,计算得到整个供暖季的采暖费为95.65万元。生活热水费用:匹配的直燃式溴化锂吸收式制冷机组负担全楼的生活热水需求及洁净区空调再热的热负荷,按照之前的计算结果两者总用热量为4885982kWh。溴化锂机组供热效率取90%,按照南昌地区的天然气价格4.23元/m3,计算得到运行费用为226.9万元。洁净区冷负荷运行费用:利用医院洁净区的负荷指标对中心供应科、ICU、洁净手术室等科室的负荷进行估算。按照不同洁净科室的运行时间,中心供应科白天运行8小时、ICU全天24小时运行,统计得到不同空调季对冷量的需求,见表4-3、表4-4。表4-3空调季的冷量需求空调季节天数/d洁净区空调冷负荷量/kWh供冷季2003362280过渡季30504342供暖季1352269539表4-4洁净供冷季运行费用舒适区负荷比例100%-75%75%-50%50%-25%25%以下天数/天36463187负荷总量/kwh42107.5131580.6321053.7610526.88溴化锂机组负担负荷/kwh16811.412608.558405.74202.85冷水机组负担负荷/kwh04202.858405.716811.4溴化锂机组单日能耗/m31221.206915.9049610.6032305.3016冷水机组单日能耗/kWh0840.571681.143362.28溴化锂机组单日费用/元5165.7033874.2782582.8521291.426冷水机组单日费用/元0823.75861647.5173295.034单比例总费用/元185965.3216109.7131141.4399022总费用/元932238.47134.2.2方案二该冷热源方案同上方案,舒适区部分的冷热源配置是相同的,区别在于:本方案的部分生活热水负荷及洁净区的冷热负荷由螺杆式风冷热泵机组承担,而上一方案的生活热水负荷及洁净区的冷热负荷由直燃式溴化锂机组负担。因而舒适区空调的全年运行能耗可参考上一方案,洁净区空调及生活热水能耗另行计算。参考上文,舒适区部分供冷季运行费用是118.2万元、供暖季的采暖费是95.65万元。生活热水全年运行费用:供冷季生活热水由冷凝热回收机组产生,运行费用包含在舒适区冷机的运行费中。费用主要产生在供冷季,按照之前的计算结果供暖季的用热量为1104021kWh,小区热网的热效率取85%,南昌地区的天然气价格4.23元/m3,计算得到运行费为54.3万元。洁净区部分负荷由单独配备的螺杆式风冷热泵机组负担。估算洁净区空调负荷量时,按照上文的负荷指标:中心供应科、门诊手术室每天8:00——17:00运行,考虑运行间隔取0.8系数、ICU和手术室24小时运行,考虑不同手术间的同时使用系数及夜间负荷降低取0.6系数,计算得到供冷季典型日的空调负荷量为16811kWh/d。螺杆式风冷热泵的cop取3.5,南昌地区的商业用电价0.98元/kWh,经计算供冷季、过渡季、供暖季的运行费用分别是:94.1、14.1、63.5万元如表4-5所示表4-5方案二运行费用方案舒适区生活热水洁净区方案供冷季费用供热季费用-供冷季费用过渡季费用供热季费用总运行费万元万元万元万元万元万元万元P2118.295.6554.394.114.163.5439.85与直燃式溴化锂机组常规系统方案相比,不同点在于本方案采用冷凝热回收机组制取生活热水、洁净区空调采用了四管制风冷螺杆热泵机组,省去了直燃式溴化锂机组。(1)与常规系统方案相比,洁净部分采用四管制螺杆式风冷热泵承担冷热负荷。该机组的使用使得设备初投资增加了525.16-461.4=63.76万元。但是考虑到该机组能够同时制取冷水和热水,用于洁净空调空气处理中制冷、再热过程,可显著降低运行费用650-435.9=210.1万元。(2)此套冷热源方案过渡季中生活热水的提供,考虑使用洁净区配备的带热回收的风冷热泵机组制取。该形式在设备的配比及运行费用上都可以节省费用,同时带来实际运行管路布置及控制复杂问题。此套方案还需详细考虑运行中的问题。4.2.3方案三对全年8760小时的负荷进行划分如表4-6表4-6全年负荷划分表空调季时间天数(天)供暖季1月1日——3月31日&11月16日——12月31日135过渡季4月1日——4月15日&11月1日——11月15日30供冷季4月16日——10月31日200两台GE16型、GE312型三联供机组逐月的运行策略如表4-7表4-7GE16型、GE312型三联供机组逐月的运行策略设备总负荷1826kw416型312型416型312型月份小时电负荷(kw)8:00-17:001189637其他时间11896371811.811206.41100.00%0575.05064.69%2676.421005.2184.54%0479.15053.90%3682.891014.8385.35%0483.73054.41%4543.48807.65090.85%384.98043.30%5589.47876.00098.54%417.56046.97%6726.891080.2190.85%0514.90057.92%71260.221872.7890.12%90.12%892.680100.00%81203.231788.0986.05%86.05%852.32095.87%9798.331186.3799.78%0565.50063.61%10562.38835.74094.01%398.37044.81%11573.40852.12095.85%406.17045.69%12763.231134.2295.39%0540.64060.81%平均负荷率91.51%92.57%61.00%由于三联供系统受到用户端的电负荷、冷热负荷配比的影响,现没有设计医院详细的电负荷运行数据,粗略的将一天中电负荷分为两个阶梯段,与冷热负荷相比较可以发现,一天中电负荷和冷热负荷的相关性不大,这对从负荷端分析运行情况造成了很大的困难。为便于分析,假设GE416型、GE312型三联供机组在满负荷的情况下运行,满足全楼各时段用电负荷需求,白天8:00-17:00连续运行,对运行费用进行计算如表3-8所示表3-8三联供方案运行费用机组发电功率发电效率单小时燃气耗量产热量供冷季供冷供热季供热GE418118943.0273.212011454959GE31288942.8205.2901则三联供机组全年的运行费用:664.7万元。4.2.4方案四本方案的运行费用主要是各类设备的用电费费用,主要为:冷却塔运行费用、舒适区的冷水机组及热泵机组、洁净区的风冷热泵机组运行费、冷却水泵运行费用。由于冷却水泵运行费用与末端负荷相关,不同冷热源系统对其影响不大,遂不计入运行费用中。冷却塔运行费用:冷却塔运行时间可按下方法估算,冷却塔配合两台冷水机组运行,那么需要冷却塔排除的热量就为夏季两台冷水机组负担的冷量:Q=∆Q=2843307kWh两台冷却塔工作一小时能排除的冷量,根据冷却塔进出口水温差及流量可以计算:q=cm∆t=2759kWh所以运行时间T=Q/q=1031h。冷却塔功率根据样本取5.5kW,整个夏季运行能耗=2X1031X5.5=11341kWh,按照九江市0.98元/kWh的商业用电价格,运行费为:1.1万元。舒适区机组运行费用:分析软件模拟全年建筑负荷结果,夏季在低于66%设计日负荷的情况下仅开启冷水机组供冷,估算其能效比EER=1217.7/(214+7.5)x0.8=4.4,共126天。夏季在高于66%设计日负荷的情况下开启2台冷水机组及1台热泵机组,热泵机组能效比EER=1215.3x0.901/(202.3x1.201+7.5)x0.8=3.5。估算其能效比EER=4.4x3/5+3.6x2/5=4.08共74天。系统夏季运行综合能效比EER=4.4x126/200+3.5x74/200=4.07。冷却水水泵运行能耗:单台水泵15kW,冷却水泵每天运行24h,夏季与过渡季230天运行,则运行能耗为165600kWh,运行费:16.9万元。该方案全年总运行费用是311.3万元,各项详见下表3-9表3-9方案四运行费用方案冷却塔费用冷却水泵费用机组费用供冷季费用过渡季费用供热季费用总运行费万元万元万元万元万元万元万元P41.116.9121.694.114.163.5311.34.3方案对比结论图4-1方案对比图依据分析发现,系统运行4.8年之后方案四冷热源方案的初投资+逐年累加运行费用最低。系统运行十年,方案一静态费用值是6959万元、方案二静态费用值是4884万元、方案三静态费用值是8242万元、方案四静态费用值是4206万元,方案四冷热源方案的节能性和经济性显著。故本设计冷热源系统选用地源热泵+常规水冷式冷水机组的复合式系统。第五章结论通过对于南昌地区医院建筑的研究我得出以下结论:(1)医院建筑不同于普通的建筑,他属于能耗较大的公共建筑,又在公共建筑属于负荷大的一档,对于医院建筑的冷热源分析一定要本着节能的理念,尽量减少能源消耗。(2)每种冷热源都有它独特的优缺点,选择方案不应过于片面,而是要考虑冷热源方案各方面的性能以及特点,在条件允许的情况下,将方案的科学性和实用性尽量提高,并且提高方案的灵活性,现代建筑的能耗变动较大,特别是在疫情问题突出的时代,医院承载着公共建筑中独一无二的使命,因为疫情的爆发,医院的负荷随时都可能提高,这时候冷热源方案如果机动性不强可能导致医院功能瘫痪,时代在变化,冷热源方案的设计也要随着时代的变化不断改进以应对各种突发情况。(3)在选择冷热源方案时,本文的选择相对来说比较跟随时代潮流,选择的机组是现在比较流行的机组,但是在实际设计过程中发现,有些机组并不适用,比如小区热网作为热源,小区热源作为南方比较少见的热源,在它承担医院冷负荷时,其实压力较大,并且运行费用很高,并不适用于医院建筑。(4)初投资费用从高到低依次是:方案三>方案四>方案二>方案一,冷热电三联供系统+常规水冷式冷水机组初投资费用很高达到了1605.7万元,过于昂贵不切合实际,地源热泵+常规水冷式冷水机组的复合式系统的初投资也达到了1098.98万元,冷热源方案设计时应注意初投资费用的控制。(5)运行费用从高到低依次是:方案一>方案三>方案二>方案四,分别是:

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