博迪新材料地源热泵空调方案书

1、宣城博迪新材料宣城博迪新材料 地源热泵中央空调系统地源热泵中央空调系统 方方 案案 书书 安徽天康地热环境工程股份有限公司安徽天康地热环境工程股份有限公司 2013/3/1 目目 录录 第一部分第一部分 地源热泵空调系统介绍地源热泵空调系统介绍.3 一、地源热泵系统介绍 .3 二、地源热泵的优缺点： .4 1.节能、高效性.4 2.绿色空调、环保无污染.4 3.舒适性、低噪音.4 4.低运行费用.5 5.低维护费.5 6.完全代替传统空调和锅炉产品.5 7.节省建筑空间、易于管理.5 8.运行灵活、安全可靠.6 9.一机多用，应用范围广泛.6 10.较长的使用寿命.6 11.缺点.6 三、地源

2、热泵系统的组成： .7 第二部分第二部分 地源热泵空调系统技术方案书地源热泵空调系统技术方案书.9 一、工程概况 .9 1、项目名称.9 2、项目建设地点.9 3、项目概况.9 二、设计依据 .9 三、设计范围 .10 四、设计资料 .11 1、空调设计室外参数.11 2、空调设计室内参数.12 3、空调供回水参数.12 五、空调负荷估算 .12 六、空调系统方案 .13 1、室外地埋管部分的技术分析.13 2、机房部分技术分析.14 3、末端部分技术分析.15 4、主要施工内容.15 七、工程项目概算.16 主要初投资概算 .16 八、经济效益分析.17 第一部分第一部分 地源热泵空调系统介

3、绍地源热泵空调系统介绍 一、地源热泵系统介绍一、地源热泵系统介绍 1、地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤 或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少 量的高品位能源（电能），实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作 为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来， 提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。 2、热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量（如电能）将吸取的全部热 能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使制 冷剂氟里昂压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温

4、热源中热能的作用；通常 地源热泵消耗 1kW 的能量，用户可以得到 5kW 以上的热量或以上的热量或 4kW 以上冷以上冷 量量，所以我们将其称为节能型空调系统；系统原理请参见下图所示： 系统示意图 二、地源热泵的优缺点：二、地源热泵的优缺点： 1.节能、高效性节能、高效性 地源热泵技术是利用地下土壤温度相对稳定的特性，通过输入 少量的高品位能源（如电能），运用地下土壤与建筑物内部进行热 量的交换，实现低品位热能向高品位转移的冷暖两用空调系统；夏 季高温差的散热和冬季低温差的取热，使得地源热泵系统换热效率 很高。因此在产生同样热量或冷量的时候，只需小功率的压缩机就 可实现，从而达到节能的目的，

5、其耗电量仅为普通中央空调与锅炉 系统的 40%60%。 2.绿色空调、环保无污染绿色空调、环保无污染 地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无燃烧产物排放， 可大幅度降低温室气体的排放，既保护了环境，又可遵守全球气 候公约。据美国地热泵协会提供的报告，仅美国肯塔基州路易斯 威尔市总建筑面积 15.8 万平方米的高特豪斯饭店地源热泵系统， 每年可减排 CO2 849 吨；SO2 19.97 吨；NOX 14.98 吨；微尘 2.49 吨。在夏季制冷时也是将热量转移到地下，没有任何气体排放 到大气中，如果得到广泛应用将可以大大降低温室效应，减缓全球 变暖的进程。 3.舒适性、低噪音舒适性、低噪音

6、采用地源热泵空调系统送风均匀，温度分布合理，舒适性好； 噪音小，采取降噪措施后可小于 45 分贝；可以在任何时间进行制 冷模式和供热模式的相互切换，操作方便，室内温度完全符合国家 现行设计规范及国家技术要求的标准。 4.低运行费用低运行费用 地源热泵系统的高效节能特点，决定了它的低运行费用。维修 量极少，使用寿命和建筑物同期，折旧费和维修费也都大大低于传 统空调。自动化程度高，无需专业人员操控。地源热泵系统的供暖地源热泵系统的供暖 和制冷费用只相当于普通的供暖和制冷技术费用的和制冷费用只相当于普通的供暖和制冷技术费用的 40-60%。 5.低维护费低维护费 地源热泵系统不设冷却塔、屋顶风机等设

7、备，压缩机工作稳定， 其维护费用大大低于传统空调。 6.完全代替传统空调和锅炉产品完全代替传统空调和锅炉产品 传统的供暖制冷方式很难实现一套系统供暖制冷两用，而地源 热泵则完全代替空调和锅炉产品，解决了供暖制冷设备分开使用给 用户带来的不便。 7.节省建筑空间、易于管理节省建筑空间、易于管理 没有冷却塔、锅炉房和其它室外设备，省去了锅炉房，冷却塔 及附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积，节省了空间和地皮，产生 附加经济效益，并改善了环境外部形象，质量可靠，无需专人值守， 大大减少维修、维护费用，方便业主对整个系统的管理。本项目机本项目机 房面积房面积 50 平方米左右，而传统空调系统机房在平方米左

8、右，而传统空调系统机房在 100 平方米以上。平方米以上。 8.运行灵活、安全可靠运行灵活、安全可靠 机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响，即使在 寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑。灵活性强，可 用于新建工程或扩建、改建工程，可逐步分期施工，热泵机组可灵 活布置，节约空间。无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。 9.一机多用，应用范围广泛一机多用，应用范围广泛 地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一 套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。节省了大量 能源，从严寒地区至热带地区均适用。可为办公楼、宾馆、医院、 饭店、商店、超市、幼儿园、别墅、居民小区等各

9、类建筑物提供冷 暖两用空调系统，并可同时提供生活热水。 10.较长的使用寿命较长的使用寿命 系统使用寿命和建筑物同期，经国外运行验证，机组寿命均在 20 年以上，地埋管系统使用寿命 50 年以上。 11.缺点缺点 初投资比传统空调高 10%左右,但考虑其节能 40%的特性,通常在 2- 3 年左右就收回初投资增加的部分,后续就是回报; 同时,本方案也与十八可持续性发展，推广绿色、环保、可再生能源的 指导精神合拍！ 三、地源热泵系统的组成：三、地源热泵系统的组成： 地源热泵系统由三部分组成：埋地换热系统、机房系统（包含控制部分）、 末端用户系统； 埋地换热系统：埋地换热系统：也称为埋地换热器系统

10、，是地源热泵系统的特有的换热系统， 也是整个系统的节能、环保的关键所在； 机房系统：机房系统：包含主机、泵阀、控制系统部分； 末端用户系统：末端用户系统：常见的如风盘冷暖、地面辐射采暖、天棚冷暖等； 下面主要介绍一下埋地换热系统：埋地换热系统： 其中最安全可靠听当属地埋管换热器系统： 1)在地表面钻孔：孔深度一般在 50m120m 之间，宜采用较深的 竖直埋管，深埋管的成本低、换热性能好、并可节约用地。根 据地质结构不同，钻孔孔径可以是 130、150、200 或 300，一般在孔径 100mm300mm 之间。 2)埋管形成换热器：地埋管采用高密度聚乙烯管（PE 管道） ，耐 压等级:1.0

11、MPa1.6MPa，此材料在不被外界破坏的情况下可以 保证在地下使用 50 年之久；水平连接管的铺设和管道沟的开挖， 管道沟的深度一般不得小于 0.7 米，管道沟宽度可根据水平管 的数量和施工难度现场确定，一般不小于 0.8 米。 3)地下换热器的换热方式由埋设在地下或抛放在水中的 PE 管和循 环水泵及相关附属部件组成；由循环水泵驱动 PE 管路中的循环 水，循环水作为热量的载体将热量在室内房间与室外土壤或地 表水中进行转换，从而达到系统的制热工况和制冷工况。 第二部分第二部分 地源热泵空调系统技术方案书地源热泵空调系统技术方案书 一、工程概况一、工程概况 1、项目名称、项目名称 本项目名称

12、为宣城宣城博雅新材料宣城博雅新材料办公楼地源热泵空调项目。 2、项目建设地点、项目建设地点 本项目位于安徽省宣城市经济技术开发区。 3、项目概况、项目概况 本工程总建筑面积 2000。项目拟采用地源热泵空调机系统(土 壤源),夏冬季采用风机盘管制冷制热.系统可考虑同时提供生活热水。 二、设计依据二、设计依据 1、本工程暖通空调方案设计根据委托方提供的建筑设计方案及 相关专业要求，并依据暖通专业现行国家规范、标准进行设计，主 要规范如下： 1） 采暖通风与空气调节设计规范 （GB50019-2003） 2） 建筑设计防火规范 （GB50016-2006） 3） 公共建筑节能设计标准 （GB501

13、89-2005） 4） 公共建筑节能设计标准 （DBJ 32/J96-2010） 5） 地源热泵系统工程技术规范 （GB 50366-2009） 6）其它有关本专业的设计规范、规定等 7） 通风与空调工程施工质量验收规范 （GB50243-2002） 8)埋地聚乙烯给水管工程技术规程 （CJJ101-2004） 9)安徽省公共建筑节能设计标准 （DB34 1467-2011） 10)安徽省居住建筑节能设计标准(DB34 14662011） 11)环境空气质量标准 （GB3095-96） 12)声环境质量标准 （GB3096-2008） 13)全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调.动力2009

14、 年版 14)全国民用建筑工程设计技术措施 节能专篇 暖通空调.动力 2007 年版 15) 建设单位提供的设计任务书及对本专业的设计要求 16) 建筑专业提供的平、立、剖面图及结构、电气、给排水专业提 供的要求 17) 业主要求及其它相关规程规范和标准 三、设计范围三、设计范围 本技术方案的主要设计范围包括：本方案的主要技术性经济性 分析及方案的选定说明等。 四、设计资料四、设计资料 1、空调设计室外参数、空调设计室外参数 台站位置 大气压力 kPa (mbar) 省份 城市 名称 北纬东经海拔（m)冬季夏季 年平均 温度 （) 安徽宣城 3256 11848 14.81023.91002.

15、816.0 室外计算干球温度() 冬季夏季 采暖 空气 调节 最低日平 均 通风通风 空气调 节 空气调 节日平 均 计算日 较差 -2-5-7.53323532.25.4 室外计算相对湿度(%)室外风速(m/s) 夏季空气 调节室外 计算湿球 温度() 最热 月平 均温 度() 冬季最冷 月月平均 夏季最 热月月 平均 夏季最热 月 14 时 平均 冬季最 多风向 平均 冬季平 均 夏季平 均 28.228.777806332.42.3 最多风向及频率 冬季夏季全年最大冻土 深度（) 冬季 日照 率(%)风向 频率 （） 风向 频率 () 风向 频率 （） 42C、E20、13C、E17、1

16、5C、E17、16 设计计算用采暖期天数及其平均温度 极端温度平均值 （) 日平均温 度+5 的天数 日平 均温 度 +8 的天 数 日平均温 度+5 期间内的 平均温度 日平均 温度 +8期 间内的 平均温 度 极端最低 温度（) 极端最 高温度 （) 极端最 低 极端最 高 611083.54.9-13.1 39.5 -7.8 37.4 2、空调设计室内参数、空调设计室内参数 室内温度相对湿度新风量噪声指标空气含浓度 房间类型 夏季冬季夏季冬季 m3/（h.p ） dB(A)mg/m3 大厅2620653520550.30 办公及会议2422653530450.30 住宿252365403

17、0350.30 注：设计温度偏差1，相对湿度偏差5%。 3、空调供回水参数、空调供回水参数 夏季空调：7/12 冬季空调：45/40 (热水出水温度：4555) 五、空调负荷估算五、空调负荷估算 建筑面积/总冷负荷/kW总热负荷/kW 生活热水量 /t/h 2000224.00 144.00 （2/） 总负荷：夏季空调冷负荷约 750kW；冬季空调热负荷约 550kW；生活热水需求量为 2t/h。 土壤源系统主要利用岩土体中的热量，具有稳定可靠、安全性高 的特点，因此，本方案选定土壤源作为中央空调系统的主要热源， 整个空调系统有着良好的安全、稳定、经济性。 地埋管承担换热负荷概算 夏季冬季 总

18、负荷总负荷/kW224.00 144.00 机组 COP5.50 4.80 散热温差/5 散热媒质流量/(m3/h)/ 六、空调系统方案六、空调系统方案 本中央空调系统改造方案主要涉及以下几个方面： 1、室外地埋管部分； 2、机房部分； 3、未端部分。 1、室外地埋管部分的技术分析、室外地埋管部分的技术分析 按照地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005（2009 版） 的要求，当建筑面积大于当建筑面积大于 5000m2时应做岩土热响应试验时应做岩土热响应试验。本工程暂 本地区类似案例的相关实验数据估算。 埋管类型夏季散热量W/m 井深冬季吸热量W/m 井深 双 U2555.042.0

19、换热管采用外径 25mm 的 PE100 聚乙烯管（品牌：安徽宣康） ， 设计在建筑周围空地范围内打孔，孔径 135mm，设计打孔有效深度 99m，孔间距 4m，采用双 U 型竖直地埋管。考虑避让其他专业管线， 如给排水管、电缆等，同时考虑管路热量损失、成孔困难等情况， 暂按成孔率 98%计算。为便于检修，并设检修井。地埋管水平干管 埋深在冻土层以下大于 0.6m（避开其他专业管线） 。 所选的主机参数：总负荷：夏季空调 224kW，冬季空调 312kW；根据本地区的地质热物特性，经估算，需钻有效井深 99 米 的换热井 42 口。打井面积需要 480 平米左右。 项目地质概况（估计）： 室外

20、地埋管主要布置在建筑周围的空地范围内，如停车场及周边 绿化带均可。 根据本工程的附近项目热物性测试报告，本地区地下土壤平均 温度在 17.63左右。当冬季制热时地源侧运行工况为 49，此 工况不会结冰。 2、机房部分技术分析、机房部分技术分析 机房主要布置地源热泵主机、水泵、热水水箱、蒸汽锅炉、一级 地层深度（米） 岩土体特征 -0-5杂填土层 -5-15粉质粘土层 -15-25粘土混角砾层（卵石层） -25-50中风化泥质砂岩 -50-100弱风化泥质砂岩石 分集水器、相关的阀门、管件以及控制系统。 考虑到大楼有几个宿舍，建议选用带部分热回收的主机一台。考虑到大楼有几个宿舍，建议选用带部分热

21、回收的主机一台。主 机品牌，进口如：克莱门特、美意、麦克维尔、顿汉.布什，国产如 贝莱特、天加、天鹅等等； 3、末端部分技术分析、末端部分技术分析 制冷：采用风盘；制冷：采用风盘； 采暖：采用风盘，如需要更好的舒适性能，可考虑地面辐射采暖；采暖：采用风盘，如需要更好的舒适性能，可考虑地面辐射采暖； 4、主要施工内容、主要施工内容 根据地源热泵空调系统设计，确定项目建设内容主要分为： 1)竖直地埋管换热井的钻凿； 2)竖直地埋管换热管的安装； 3)室外换热系统水平管的连接； 4)室外换热系统的调试； 5)机房设备及管线安装； 6)未端系统安装； 7)整个系统的整合安装调试。 七、七、 工程项目概算工程项目概算 主要初投资概算主要初投资概算 估算价值（万元）备 注 序号 主要设备、项目名 称 建筑 工程 设备 购置 安装工程合 计 A机房27 地源热泵热泵机组143 （国产）制 冷量 224KW 地源侧循环泵3 共有 2 台一 用一备 用户侧循环泵3 共有 2 台一 用一备 定压补水系统25 分集水器05 热水箱05 配电及控制系统1 管道阀门及仪器仪 表 25 B地