蘇州別墅地源熱泵系統(tǒng)方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上蘇州別墅地源熱泵冷暖熱三聯(lián)供系統(tǒng)工程初步方案編制單位：江蘇河海新能源有限公司 設(shè)計(jì)研發(fā)中心吳棟工作室編制時(shí)間：2009年12月28日專心-專注-專業(yè)目 錄第一章 項(xiàng)目概況及負(fù)荷計(jì)算一、項(xiàng)目概況本項(xiàng)目為蘇州別墅地源熱泵冷暖熱三聯(lián)供系統(tǒng)工程。建筑面積300平方米左右，本項(xiàng)目擬采用地埋管地源熱泵綠色節(jié)能能源方式，以土壤作為冷熱源，為本項(xiàng)目提供空調(diào)和生活熱水服務(wù)，最大限度地降低運(yùn)營(yíng)成本。二、負(fù)荷計(jì)算 1、空調(diào)冷負(fù)荷與熱負(fù)荷的計(jì)算名稱面積指標(biāo)（w/ m）建議同時(shí)使用系數(shù)負(fù)荷（KW）別墅300m冷：12070%25.2熱：50100%152、生活熱水熱負(fù)荷計(jì)算別墅熱水用水定額50

2、時(shí)110L/（人·d），入住人數(shù)按5人計(jì)，浴缸按每天使用1次計(jì)算，則熱水用量為：Q1=4*0.11+0.35*1=0.8 m/d，在地下室屋面設(shè)置0.8m3蓄熱水罐。利用熱泵制備生活熱水熱泵功率計(jì)算:W= = KWW熱水熱泵功率；KWt制備熱水溫升,45，設(shè)計(jì)冷水溫度5，熱水溫度50；T制備熱水時(shí)間，夜間谷電8h。三、主機(jī)選型表1-2 別墅部分機(jī)組選型表序號(hào)性能參數(shù)數(shù)量（臺(tái)）備注1制冷量25.4KW，制熱量42KW熱水制熱量5.3kw1熱回收型地源熱泵機(jī)組第二章 本工程技術(shù)方案一、總體方案概述采用地下環(huán)路式地埋管地源熱泵系統(tǒng)，以地埋管換熱器制取的冷熱媒水為冷熱源，采用帶熱回收功能的一

3、體化地源熱泵機(jī)組（含循環(huán)水泵），設(shè)置在一層樓梯底或儲(chǔ)藏室內(nèi)，屋面設(shè)置生活熱水水箱及膨脹水箱，夏季集中制備7空調(diào)冷水，冬季制備45采暖熱水，全年供應(yīng)50生活熱水，通過(guò)地源熱泵機(jī)組控制面板上按鈕，切換空調(diào)、采暖、熱水工況。二、地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）總體原理圖圖2-1 地源熱泵系統(tǒng)原理圖（二）地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)實(shí)際情況，本工程建議在別墅周圍綠化用地下打井埋管。1、確定豎井埋管管長(zhǎng)豎井中的埋管采用單U型管，管徑為32。L= =1089m其中：L豎井埋管總長(zhǎng)，m；   Q夏季設(shè)計(jì)總排熱量； 28夏季每m管長(zhǎng)釋熱量，W/m。2、確定豎井?dāng)?shù)目N=7口。  &#

4、160; 其中：N豎井總數(shù)，口；     L豎井埋管總長(zhǎng)，m；     H豎井深度，取80m； 2考慮到豎井內(nèi)埋管管長(zhǎng)約等于豎井深度的2倍。（三）冷熱源土壤熱能提取利用技術(shù)地源熱泵系統(tǒng)是利用地下巖土中熱量的閉路循環(huán)系統(tǒng)，它通過(guò)循環(huán)液體在封閉地下埋管中的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的換熱。在冬季制熱過(guò)程中，流體從地下吸取熱量，再通過(guò)熱泵系統(tǒng)把熱量帶到室內(nèi)；夏季制冷時(shí)系統(tǒng)逆向運(yùn)行，即把室內(nèi)熱量帶到地下巖土中。因此，地耦管地源熱泵系統(tǒng)保持了地下水水源熱泵利用大地作為冷熱源的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又不需要抽取地下水作為傳熱的介質(zhì)

5、，是一種真正可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能的新技術(shù)。具有適用范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能和環(huán)保效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。圖2-2 地源熱泵示意圖（四）地源熱泵運(yùn)行工況1、夏季工況地源熱泵以土壤源作為冷源，可有效降低系統(tǒng)投資，提高系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能效果。選用地源熱泵機(jī)組為基礎(chǔ)負(fù)荷熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備，充分利用地源熱泵機(jī)組高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，熱回收機(jī)組供冷同時(shí)提供夏季生活熱水。（1）地源熱泵的能效系數(shù)制冷時(shí)按照4.3。（2）夏季供冷的參數(shù)初步設(shè)定為7/12，進(jìn)入熱泵系統(tǒng)媒介水溫度設(shè)定為30/35。2、冬季工況冬季土壤源溫度穩(wěn)定且不低于15，因此冬季工況采用土壤源作為主熱源，有利于提高系統(tǒng)能效。選用地源熱泵機(jī)組為基礎(chǔ)負(fù)荷熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備

6、，充分利用機(jī)組高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，提供空調(diào)系統(tǒng)的熱源。（1）地源熱泵的能效系數(shù)按照制熱時(shí)4.5。（2）冬季供熱的參數(shù)設(shè)定為45/40，進(jìn)入熱泵系統(tǒng)媒介水溫度設(shè)定為10/5。3、制熱水工況在制冷季節(jié)利用帶熱回收地源熱泵機(jī)組熱回收功能制備生活熱水，能源成本僅為自來(lái)水費(fèi)用，最大限度節(jié)約費(fèi)用。（1）熱回收原理：熱回收機(jī)組通過(guò)回收冷卻水出水的廢熱，用于加熱制取50生活熱水，儲(chǔ)存至熱水水罐中，保證水罐底部水溫不低于45，不但可以實(shí)現(xiàn)廢熱利用，減少冷凝熱對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的熱污染，又可減少能源的損耗。熱回收技術(shù)應(yīng)用于低溫?zé)崴念A(yù)熱，使其熱交換效率更高，節(jié)省大量的系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。（2）熱回收特點(diǎn)：熱回收機(jī)組的制熱效率

7、遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)各種鍋爐，同時(shí)又為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量，是優(yōu)秀的鍋爐替代品，尤其適用于同時(shí)需要冷量和熱量的項(xiàng)目。第三章 經(jīng)濟(jì)性分析一、地源熱泵系統(tǒng)的投資分析1、初投資估算明細(xì)表地源熱泵系統(tǒng)能源中心工程費(fèi)用投資估算明細(xì)表序號(hào)分項(xiàng)工程工程量單位估算指標(biāo)估算價(jià)格備注（萬(wàn)元）一地源熱泵一體機(jī)投資1熱泵主機(jī)25.4KW2元/ W5.12泵組及閥門(mén)18KW0.2元/ W0.363管線安裝費(fèi)18KW0.15元/ W0.274恒溫水箱1.0m2500元/m0.255小計(jì)15.98二管網(wǎng)及末端1室外管網(wǎng)300m220元/m20.6002室內(nèi)管網(wǎng)300m220元/m20.6003風(fēng)機(jī)盤(pán)管及配套設(shè)施300m2100元/m23.

8、004小計(jì)24.2三地暖系統(tǒng)及打井費(fèi)1地埋管及打井780m50元/m2.802地暖系統(tǒng)300m250元/m1.53小計(jì)34.3四總計(jì)14.48二、地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行成本分析本項(xiàng)目冷負(fù)荷25.2KW，熱負(fù)荷15KW；空調(diào)系統(tǒng)夏季供冷120天；冬季供熱100天。生活熱水0.8m/天，平均使用率50%，熱水全年提供。主機(jī)每天運(yùn)行24小時(shí)，白天平均開(kāi)機(jī)率0.3，夜間平均開(kāi)機(jī)率0.5。蘇州市自來(lái)水價(jià)格3.2元/噸，電價(jià)如下表。序號(hào)收費(fèi)項(xiàng)目收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（元/KWh）收費(fèi)依據(jù)備注1居民生活用電0.5283蘇價(jià)工2008221號(hào)峰電8時(shí)到21時(shí)；谷電21時(shí)次日8時(shí)。2居民生活峰谷用電峰電：0.5583谷電：0.35

9、831、夏季運(yùn)行成本分析（1）夏季單位KWh的運(yùn)營(yíng)成本 峰電時(shí)段單位KWh成本=0.137元/KWh式中：S地源熱泵一體機(jī)每KWh的輸出功率的運(yùn)行成本，元/KWh；峰電電價(jià)，0.5583元/KWh；管網(wǎng)及水泵的損耗，取5%；主機(jī)能效比，夏季取4.3。 谷電時(shí)段單位KWh成本=0.088元/KWh式中：S地源熱泵一體機(jī)每KWh的輸出功率的運(yùn)行成本，元/KWh；谷電電價(jià)，0.3583元/KWh；管網(wǎng)及水泵的損耗，取5%；主機(jī)能效比，夏季取4.3。（2）夏季運(yùn)行成本S= S WT t+ S WT t= 0.13725.3+0.08825.5= 1616+1464=3080（元）2、冬季運(yùn)行成本分析（

10、1）冬季單位Kwh的運(yùn)營(yíng)成本分析 峰電時(shí)段單位KWh成本=0.13元/KWh 谷電時(shí)段單位KWh成本=0.084元/KWh（2）冬季運(yùn)行成本S= S WT t+ S WT t= 0.3+0.5=760+693=1453（元）3、全年生活熱水成本全年生活熱水分為兩部分，夏季采用帶熱回收熱泵機(jī)組制備生活熱水，費(fèi)用僅為自來(lái)水成本費(fèi)；冬季及過(guò)渡季節(jié)利用熱泵機(jī)組在谷電時(shí)段制備生活熱水。使生活熱水成本降到最低。（1）夏季熱回收制取生活熱水生活熱水成本僅為：S =0.8噸/天50%120天3.2元/噸 = 154元（2）冬季及過(guò)渡季節(jié)生活熱水每Kwh的成本=0.108元/KWh每噸水設(shè)計(jì)溫升45，耗能為：1*45/0.859=52.4Kwh/噸，自來(lái)水價(jià)格3.2元/噸冬季及過(guò)渡季節(jié)生活熱水成本為：（3.2元/噸+0.108元/KWh52.4KWh/噸）0.8噸/天215天50