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文檔簡介
1、*中央空調(diào)安裝工程水源熱泵與風冷方案對比山東現(xiàn)代萊恩空調(diào)設備有限公司2012年12月目錄第一部分 項目概況2第二部分 制冷供暖解決方案5第三部分 負荷計算及機組7第四部分 風冷熱泵機組與水源熱泵機組的特點12第五部分 制冷供暖設備工程初投資16第六部分 制冷供暖運行費用比較18第一部分 項目概況1.工程概況(1) 工程名稱:河南布魯艾斯冷凍設備有限公司辦公樓 中央空調(diào)工程,用于冬夏兩季制冷、制熱。(2) 工程位置:焦作市(3) 建筑物面積:總建筑面積約 8000m2。(4) 建筑性質(zhì):辦公樓(5) 保溫情況:該建筑物參與鋼筋混凝土框架結構。主要圍護結構給作法:外墻:地上各層墻體為240磚墻(專
2、刊)。此外,該層大面積玻璃窗均采用5mm厚白色吸熱玻璃幕墻;外窗:3mm普通玻璃,鋁合金框單層窗,一般按外遮陽且配備淺色內(nèi)窗簾考慮;外門:參照玻璃幕墻作法;屋面:70厚鋼筋混凝土板,上置75mm厚加氣混凝土,K=1.465,IV型。 門窗面積尺寸由建筑圖自行確定2.焦作市室外設計參數(shù)室外設計參數(shù)冬季空調(diào)計算干球溫度:-5.7 冬季主導風向:NE冬季大氣壓力:1015.5hPa冬季平均風速:2.7m/s夏季空調(diào)計算干球溫度:35.0夏季大氣壓力:989.1hPa夏季空調(diào)計算濕球溫度:27.5第二部分 制冷供暖解決方案1. 風冷熱泵加輔助電加熱方案利用風冷熱泵實現(xiàn)夏季制冷,冬季供暖考慮到風冷熱泵機
3、組在室外溫度-8時啟動困難,需增加輔助電加熱。2. 水源熱泵方案該方案要求在建筑物附近打六口井,井深80-100米,兩口抽水,出水量為50M3/h,四口井回灌,保持地下水資源穩(wěn)定,利用井水作為冷熱源,水源熱泵機組夏季制冷,冬季供暖滿足辦公樓要求。第三部分 負荷計算及機組1. 設計依據(jù)、范圍及原則本方案包含辦公樓的空調(diào)制冷供暖系統(tǒng),包括冷熱源、設備選型及末端系統(tǒng)方案。能夠獨立實現(xiàn)夏季制冷,冬季供暖。保證大樓的正常使用。2. 空調(diào)冷熱負荷計算考慮到該建筑主要為辦公室,根據(jù)國家標準單位建筑面積制冷負荷選取100W/M2, 建筑總冷負荷約為800KW。單位建筑面積供暖熱負荷選取60W/M2, 建筑總熱
4、負荷約為480KW。3. 機組設備選型及技術參數(shù)選擇方案時應該考慮節(jié)省投資和保障該建筑正常制冷供暖要求。風冷螺桿式冷(熱)水機組設計裝機容量為835.5KW,配置風冷螺桿式冷(熱)水機組ZPF®-840一臺。水源熱泵機組設計裝機容量為828KW,配置水源熱泵機組ZPL-910一臺。 型號項目ZPF(R)-840制熱量KW947.4制冷量KW835.5制熱輸入功率KW237.6制冷輸入功率KW243.3壓縮機電源3.380V.50Hz形式進口半封閉螺桿壓縮機數(shù)量3安全保護高低壓力保護、斷水保護、防凍保護、缺相逆相保護、油壓保護、過熱保護等風側換熱器型式高效銅管串高效鋁翅片風機形式低噪音
5、軸流式風機風機功率KW16*1.5風扇數(shù)量16水側換熱器型式殼管式換熱器水流量m³/h143.7壓力損失Kpa48接口尺寸DN80+100*2冷媒種類R22控制方式外平衡式熱力膨脹閥外形尺寸長mm9450寬mm2200高mm2320機組重量kg9150機組運行重量kg9700 型號項目ZPL-910制熱量914283制冷量828251制熱輸入功率KW189.5制冷輸入功率KW145.2壓縮機3.380V.50Hz3.380V.50Hz進口半封閉螺桿壓縮機進口半封閉螺桿壓縮機11控制器全自動控制全自動控制高低壓力保護、斷水保護、防凍保護、缺相逆相保護、油壓保護、過熱保護等高低壓力保護、
6、斷水保護、防凍保護、缺相逆相保護、油壓保護、過熱保護等蒸發(fā)器高效殼管式換熱器高效殼管式換熱器6570150807622.1142.343.2冷凝器高效殼管式換熱器高效殼管式換熱器657015080142.343.27622.1外形尺寸367031201440107019501350機組重量kg4600機組運行重量kg4800表中機組的設計裝機容量滿足辦公樓的冷、熱負荷的需求。第四部分 風冷熱泵機組與水源熱泵機組的特點1、風冷熱泵機組的特點(1) 風冷冷(熱)水機組采用模塊化設計,完全不必設置備用機組,運行過程中電腦自動控制,調(diào)節(jié)機組的運行狀態(tài),使輸出功率與工作環(huán)境的實際利用率相協(xié)調(diào)。(2) 模
7、塊化機組的可靠性高,該機組由數(shù)個模塊組成,任何模塊的臨時檢修停運都不會影響整機的正常運行,大大提高了整個空調(diào)系統(tǒng)的合理性和可靠性。(3) 機組可任意放置屋頂或地面,沒有機房設施和冷卻水塔系統(tǒng),不占用有效使用面積。同時安裝施工工作大為簡便。(4) 由于機組在運行過程中是全電腦自動控制,所以日常不需要專業(yè)技術人員管理維護。(5) 風冷熱泵有不足之處,由于在室外溫度-8時啟動困難,需增加輔助電加熱。2、水源熱泵的特點水源熱泵機組以水為載體,冬季采集來自湖水、河水、地下水及地熱尾水,甚至工業(yè)廢水、污水的低品位熱能,借助熱泵系統(tǒng),通過消耗部分電能,將所取得的能量供給室內(nèi)取暖;在夏季把室內(nèi)的熱量取出,釋放
8、到水中,以達到夏季空調(diào)的目的。該機組具有設計標準、選擇優(yōu)良、操作簡便、安全可靠等優(yōu)點。由于水源熱泵技術利用地表水作為空調(diào)機組的制冷制熱的源,所以其具有以下優(yōu)點:(1)環(huán)保效益顯著水源熱泵是利用了地表水作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。供熱時省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐房系統(tǒng),沒有燃燒過程,避免了排煙污染;供冷時省去了冷卻水塔,避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染。不產(chǎn)生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵,使環(huán)境更優(yōu)美。(2) 高效節(jié)能水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12-22,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。而夏季水體為18-35,水體溫度比環(huán)境空氣溫度低,所以制冷
9、的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,機組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署EPA估計,設計安裝良好的水源熱泵,平均來說可以節(jié)約用戶3040的供熱制冷空調(diào)的運行費用。(3)運行穩(wěn)定可靠水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定,其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源,水體溫度較恒定的特性,使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。(4)一機多用,應用范圍廣水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào),一機多用,一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。(5) 自動運行水源熱泵機組由于工況穩(wěn)定,所以可以設計簡單的系統(tǒng),部件較少,機組運行簡單可靠,維
10、護費用低;自動控制程度高,使用壽命長可達到15年以上。當然,水源熱泵也不是十全十美的,其應用也會受到制約。 可利用的水源條件限制水源熱泵理論上可以利用一切的水資源,其實在實際工程中,不同的水資源利用的成本差異是相當大的。所以在不同的地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應用的一個關鍵。目前的水源熱泵利用方式中,閉式系統(tǒng)一般成本較高。而開式系統(tǒng),能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對開式系統(tǒng),水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。 水層的地理結構的限制對于從地下抽水回灌的使用,必須考慮到使用地的地質(zhì)的結構,確??梢栽诮?jīng)濟條件下打井找到合適的水源,同時還應當考慮當?shù)氐牡刭|(zhì)和土壤的條件,
11、保證用后尾水的回灌可以實現(xiàn)。 投資的經(jīng)濟性由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響,水源的基本條件的不同;一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同。雖然總體來說,水源熱泵的運行效率較高、費用較低。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比,在不同地區(qū)不同需求的條件下,水源熱泵的投資經(jīng)濟性會有所不同。第五部分 制冷供暖設備工程初投資制冷供暖設備工程初投資對比項目水源熱泵風冷熱泵設備機組(萬元)26.554.5輔助電加熱設備(萬元)/1.5打井(萬元)15.6/合計(萬元)42.156第六部分 制冷供暖運行費用比較1、夏季制冷大約120天左右,每天運行10小時,機組運行系數(shù)為0.7,每度
12、電按0.57元計算:風冷熱泵方案0.57元×243.3KW×10小時×120天×0.7= 116492元116492元÷8000平方米2=14.56元/米2水源熱泵方案0.57元×145.2KW×10小時×120天×0.7= 69521.76元69521.76元÷8000平方米 =8.7元/米22、冬季供暖大約120天左右,每天運行20小時,機組運行系數(shù)為0.7,每度電按0.57元計算:風冷熱泵方案風冷熱泵費用0.57元×237.6KW×20小時×100天×0.7= 189604.8元輔助電加熱費用0.57元×250KW×20小時×20天= 57000元合計:189604.8元+57000元=24
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