水源熱泵設計方案.doc

水源熱泵熱水機組設計方案方 案 目 錄方案概述3第一章水源熱泵中央空調介紹3第二章水源熱泵中央空調相關政策依據5第三章方案設計8第四章工程概算11第五章水源熱泵系統(tǒng)技術特點12第六章公司簡介23第七章工程清單目錄27方案概述本方案采用水源熱泵中央空調新技術，水源熱泵中央空調是二十世紀七十年代以來歐美發(fā)達國家大力推廣的空調新技術。它是利用地下淺層水中低品位能源制冷和制熱，空調運行成本比傳統(tǒng)電制冷空調節(jié)約50%以上。第一章 水源熱泵中央空調介紹一、水源熱泵現狀及政策依據水源熱泵最早源于1912年瑞士的一項發(fā)明專利，二十世紀七十年代能源危機以后，這一節(jié)能、環(huán)保的空調技術受到西方國家的重視。水源熱泵技術在美國、加拿大和北歐國家和地區(qū)已得到廣泛地應用。瑞士的普及率達到50%以上，美國推廣速度以每年20%的速度遞增。1995年中美簽署了中華人民共和國國家科學委員會和美利堅合眾國能源部效率和再生能源技術的發(fā)展與利用領域合作協(xié)議書，并與1997年又簽署了該合作協(xié)議書的附件六中華人民共和國國家科學技術委員會與美利堅合眾國能源部地能開發(fā)利用的合作協(xié)議。其中，兩國政府將地源熱泵空調技術列為能源效率和再生能源的合作項目。建設部2000年第76號令也將地熱、可再生能源以及空調節(jié)能技術列入建設部推廣項目。2004年9月14日國家發(fā)改委高技術處頒發(fā)了關于組織實施“節(jié)能和新能源關鍵技術”的通知，將地熱、熱泵列為重點開發(fā)內容。2005年2月28日第十屆全國人民代表大會常務委員會第十屆會議通過了中華人民共和國可再生能源法鼓勵大力推廣應用太陽能、地熱能、水能等可再生能源。與此同時，適合推廣水源熱泵的北京市、山東、河南、遼寧、河北等地政府對推廣水源熱泵空調制定了優(yōu)惠政策。這一舉措極大的促進了我國地源熱泵技術的發(fā)展。北京市第一個地溫空調工程薊門飯店（兩會代表駐地）已運行七年。運行成本低于原燃煤鍋爐和單冷機組，比改造前每年可節(jié)約數十萬運行費用。二、水源熱泵工作原理水源熱泵技術利用地球表面淺層水源（如地下水、河流和湖泊）中低品位熱能資源，通過逆卡諾循環(huán)實現低品位熱能向高品位熱能轉移的一種技術。它以水為工作介質將地下土壤中的低品位熱能提取出來，經高效的熱泵機組，利用少量的高品位電能，將水中的低品位能量輸送到空調場所，完成熱交換的地下水又重新回灌到地下去。井水是在金屬管路中閉路循環(huán)的，水不與大氣接觸，不消耗水，也不污染水，只提取水中的熱能。地溫空調省去了鍋爐和冷卻塔，夏天用地下水作冷卻水，同時將冷量搬運到地下，冷卻效果優(yōu)于冷卻塔；冬天，不受環(huán)境溫度影響，制熱效果優(yōu)于其它空調。制熱的同時，將室內的冷量交換并搬運到地下。這樣，地下成了一個儲能庫，夏儲冬用，冬儲夏用，如此往復，環(huán)保節(jié)能。蒸發(fā)器（冷凝器）節(jié)流閥冷凝器（蒸發(fā)器）（）地面用戶回灌井開式地下水地溫熱泵空調工作原理圖主機抽水井供冷供熱供生活熱水第二章 水源熱泵中央空調相關政策依據我國與發(fā)達國家在地源熱泵系統(tǒng)方面的合作可追溯到1995年：1) 1995年11月8日中國科學技術部與美國能源部簽署了關于地熱能利用合作協(xié)議書，并將它作為兩國能源效率和可再生能源技術的發(fā)展與利用領域合作議定書；2) 1997年11月，兩國專家共同制定的美國地源熱泵技術在中國合作推廣計劃書在美國華盛頓聯邦政府能源部總部舉行的中美兩國能源效率與可再生能源技術發(fā)展與利用領域合作議定書工作小組的工作會議上獲得通過，開始執(zhí)行；3) 2000年建設部發(fā)布76號令，地緣熱泵空調被列入重點推廣項目之一；4) 2001年美國地源熱泵技術被正式列入中國“十五國家重點技術推廣計劃”；5) 2002年4月美國地源熱泵技術推廣項目被正式列入北京奧運行動規(guī)劃；6) 2005年2月28日第十屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議通過了中華人民共和國可再生能源法。以立法的形式鼓勵應用太陽能、地熱能、水能、風能等再生能源。7) 2005年中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會、中 華 人 民 共 和 國 科 學 技 術 部、國 家 環(huán) 境 保 護總 局發(fā)布第65號文件國家鼓勵發(fā)展的資源節(jié)約綜合利用和環(huán)境保護技術，鼓勵發(fā)展260項技術，其中第50項直接耦合式地源熱泵技術。8) 目前，地源熱泵中央空調在北京、山東、遼寧、河南等地區(qū)得到廣泛的推廣和應用。下面把我公司掌握的一些國內推薦地溫空調的相關政策列舉如下，由于文件篇幅很長，沒有必要全文引用，具體詳情歡迎垂詢：1. 中華人民共和國建設部令（第76號）第四條 國家鼓勵建筑節(jié)能技術進步，鼓勵引進國外先進的建筑節(jié)能技術，禁止引進國外落后的建筑用能技術（產品）：（五）太陽能、地熱等可再生能源應用技術及設備；（七）空調制冷節(jié)能技術與產品；2. 國家發(fā)展改革委辦公廳關于組織實施“節(jié)能和新能源關鍵技術”國家重大產業(yè)技術開發(fā)專項的通知頒布時間：2004年09月14日頒布單位：國家發(fā)改委高技術處涉及內容：(三)低耗能建筑節(jié)能技術重點開發(fā)新型高效節(jié)能建筑圍護結構材料，節(jié)能建筑外圍護結構設計技術，建筑物使用的地熱能、太陽能和風能利用技術，建筑智能控制技術和“熱泵”技術，現有建筑節(jié)能改造成套技術等。3. 北京奧運行動規(guī)劃(三)：生態(tài)環(huán)境和城市基礎設施建設 三、生態(tài)環(huán)境和城市基礎設施建設 (一)環(huán)境污染防治 防治煤煙型污染，優(yōu)化城市能源結構，大力引進和發(fā)展天然氣、電力等優(yōu)質清潔能源；建設陜北天然氣進京第二條長輸管線及配套設施；改善電力供應結構，新增用電負荷主要依靠引進外部電源供應，加強城市中心區(qū)電網建設，改造農村電網，提高供電質量和可靠性；建設北京第三熱電廠、高井電廠改用燃氣項目，新建、擴建草橋等8座燃氣熱電廠，實現冷熱電聯供；積極開發(fā)利用地熱能、太陽能、風能和生物質能等新能源，大力開展節(jié)能工作。到2008年，全市天然氣年供應能力達到50億立方米；煤炭及焦炭在終端能源消費結構中所占比重降低到20%以下；市區(qū)熱力供熱面積達到1億平方米左右。 4. “十五”工業(yè)結構調整規(guī)劃綱要3.能源工業(yè)重點發(fā)展風力發(fā)電、太陽能光熱利用、生物質能高效利用和地熱利用，提高新能源和可再生能源在能源生產和消費中的比重。5. 北京奧組委開出環(huán)?！安藛巍眾W運村中的節(jié)能措施須采用先進的供能技術，充分利用可再生資源。如使用先進的熱泵供熱空調技術（包括地源熱泵技術、水源熱泵技術等），蓄熱蓄冷技術、太陽能光利用（照明）與供熱技術。而據介紹，為了使2008年的北京奧運會真正成為綠色奧運會，北京將充分利用太陽能、地熱能等各種新能源，建設一批示范項目。屆時20的奧運場館用電將用風力發(fā)電，同時利用地熱和熱泵技術為40萬平方米的建筑提供采暖和制冷，奧運場館周圍8090的路燈也將利用太陽能光伏發(fā)電技術。除此之外，還將采用全玻璃真空太陽能集熱技術，供應奧運會90的洗浴熱水。第三章 方案設計一、 工程概況1. 建筑概況：本工程為新鄉(xiāng)市。2. 使用需求：洗浴熱水3. 設計機組形式：水源熱泵熱水機組相關標準及參考文獻1. 相關國家標準和規(guī)范采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GB500192003室內空調舒適溫度GB570183商店建筑設計規(guī)范JGJ4888旅館建筑設計規(guī)范JGJ6290實用供熱空調設計手冊，陸耀慶，1993全國民用建筑工程設計技術措施暖通空調動力機井技術規(guī)范SL2562000供水管井技術規(guī)范GB50296-99采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GBJ19872001城市熱力網設計規(guī)范CJJ342002建筑給水排水設計規(guī)范GB5001520032. 設計所參考之文獻資料實用供熱空調設計手冊，陸耀慶中國建筑工業(yè)出版社 1993蓄冷空調工程實用新技術，方貴銀人民郵電出版社實用供熱空調設計手冊，陸耀慶中國建筑工業(yè)出版社給水排水設計手冊，核工業(yè)部第二研究設計院，中國建筑工業(yè)出版社實用制冷與空調工程手冊，慰遲斌機械工業(yè)出版社民用建筑空調設計，馬最良 姚楊化學工業(yè)出版社空氣調節(jié)設計手冊第二版中國建筑工業(yè)出版社地下水源熱泵，清華大學，彥啟森地源熱泵工程技術指南，徐偉，中國建筑工業(yè)出版社ASHRAE.1992.1992 ASHRAE handbookHVAC 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、 設計參數1、室外計算參數（參照新鄉(xiāng)市）室外空氣調節(jié)計算干球溫度：夏季35.0，冬季-10；室外平均風速：夏季2.3m/s，冬季2.4m/s；夏季室外空氣調節(jié)計算濕球溫度：27.5；最熱月平均溫度為：26.9；室外計算相對濕度：最熱月月平均78%。2、室內計算參數房間類型夏季冬季溫度（）相對濕度（%）溫度（）相對濕度（%）客房24-2765-5018-2230三、 空調系統(tǒng)形式本方案采用水源熱泵提供熱水。四、 負荷計算（2）房間熱水負荷計算根據圖紙估計有70個淋浴頭，按照標準考慮，按照每人每次用水定額為100L，每個淋浴頭每次供3人使用，每次用水總量為70310021噸/天。衛(wèi)生熱水用水溫度45，冬季地下水最低補水溫度按照12計算，最大熱水負荷： 200KW五、 機組選型根據負荷計算結果，做出以下機組選型配置：賓館生活熱水選用水源熱泵熱水機組2臺，制熱量161.4 kW，制熱輸入功率53.6 kW。提生活熱水。.六、 水井設計地質情況難以預測，我們建議應該先做物探，然后再根據地質情況決定采用什么形式的水井系統(tǒng)。2臺機組井水設計最大需水量為25m3/h。第四章 工程概算一、 投資概算序號名稱型號規(guī)格單位數量單價（元）合計（元）1模塊化水源熱泵（渦旋機）臺275000 1500002熱水水箱不銹鋼臺155000550004循環(huán)水泵臺22000 40007除砂器臺11800. 18008水處理臺12200 2200管材、保溫及輔材批115000150009安裝費6200620010稅金799511工程總造價大寫：貳拾肆萬貳仟壹佰玖拾伍元整（小寫：RMB242195元）備注：1、以上報價不含電源；2、不包含打井；及井泵。第五章 水源熱泵系統(tǒng)技術特點產品技術特點(模塊化水冷式冷（熱）水機組)靈活節(jié)能的模塊化水冷式冷（熱）水機組模塊化水冷式冷（熱）水機組具有系統(tǒng)設計簡潔,模塊拼接靈活，運行高效節(jié)能等特點。有單冷機組、水源熱泵（地下水）機組，地源熱泵（地埋管）機組等三個系列供用戶選擇。該系列機組采用先進的全封閉柔性渦旋壓縮機并聯技術和高效強化換熱器，配以先進的微電腦控制技術及模塊組合調節(jié)技術，使機組具有整體能效比高、部分負荷節(jié)能顯著、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,節(jié)省運行費用等優(yōu)點。1） 穩(wěn)定機組采用高效渦旋壓縮機和名牌優(yōu)質部件,確保整機發(fā)揮最高能效,能多及自動卸載, 降耗節(jié)能。2） 高效機組采用比往復式壓縮機具有更高效率的最新柔性渦旋壓縮機，結合使用高效殼管式換熱器和殼管式換熱器，使機組有更寬的適用性和較高的效率，部分機組已獲得國家一級節(jié)能認證證書。3） 靈活機組通過多模塊的組合運用，每系列機組可以提供從70-428kW的十一種規(guī)格供選擇，其中必有一種可以滿足用戶的需要,我們還可以按照用戶的需要特別定制。4） 節(jié)能模塊化水冷式冷（熱）水機組具有自動能量控制功能，通過多模塊連接和單片機控制技術，機組可以自動調節(jié)負載以適應用戶實際工況的變化，顯著降低用戶的運行費用。5） 安裝方便單元模塊機組機構緊湊，占地面積小。進出水管都采用柔性卡箍連接，方便現場安裝。6） 維修方便、備用性高每個模塊為單獨制冷系統(tǒng)，當其中一個模塊需要維護時不影響其他模塊運行。機組特點1、 壓縮機采用全封閉渦旋壓縮機,節(jié)能高效；2、 單臺模塊能量兩級或三級可調；3、 模塊拼接靈活,制冷能力范圍大；4、 機組對濕壓縮不敏感；5、 機組具有自動能量調節(jié)功能，部分負荷運行效率更高；6、 機組設計簡潔，維修周期長；7、 換熱器采用殼管式設計，采用雙面強化高效換熱管；機組采用微電腦監(jiān)控，可實現溫度控制、保護功能、時間設置、記憶、狀態(tài)顯示、報警顯示、溫度設定及群體控制等多種功能。用戶可使用機組本身的控制開關進行控制，還可以外接開關實現遠程控制。產品技術性能說明（模塊化水冷式冷（熱）水機組）一、 機組性能參數1.1 機組夏季制冷EER0.706kW/TON ；1.2 冷媒： 機組采用制冷劑R22 ；1.3 單冷機組制冷標準工況：冷凍水進水溫度為12，冷凍水出水溫度為7;冷卻水進水溫度為30，冷卻水出水溫度為35；水源熱泵機組制冷標準工況：地下水進出水溫度：18/29，冷媒水進出水溫度：12/7；制熱標準工況：地下水進出水溫度：15/7，熱水出水溫度：45。地源熱泵機組制冷標準工況：地下環(huán)路水進出水溫度：25/30，冷媒水進出水溫度：12/7；制熱標準工況：地下環(huán)路水進水溫度：0（25%乙二醇水溶液），熱水出水溫度：45。單元模塊機組能量調節(jié)范圍：TWS20和30分別為0100兩級調節(jié)、0100三級調節(jié)1.4 機組水側工作壓力1MPa,可以按用戶要求定制。二、 機組要求2.1 控制：機組采用微電腦監(jiān)控，可實現溫度控制、制冷制熱模式切換（熱泵機組）保護功能、時間設置、記憶、狀態(tài)顯示、報警顯示、溫度設定及群體控制等多種功能。用戶可使用機組本身的控制開關進行控制，還可以外接開關實現遠程控制。2.2 機組具有下列自動保護裝置，并提供故障報警：2