地下水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

南通某供銷產(chǎn)業(yè)園工程地下水源熱泵方案一、項(xiàng)目概況 21、工程概況 22、資源條件 3二、編制根據(jù) 31、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算 32、生活熱水量計(jì)算 4四、企業(yè)資料 51、企業(yè)簡(jiǎn)介 52、企業(yè)文化 5五、機(jī)房系統(tǒng)設(shè)計(jì) 61、機(jī)房系統(tǒng)原理圖 62、原理闡明 6 71、主機(jī)選型原則 72、主機(jī)選型 73、冷凍水泵選型 74、冷卻水泵選型 85、機(jī)房布置平面圖 8 81、地下水用水量計(jì)算 82、地下深水井設(shè)計(jì) 93、地下水的熱能提取運(yùn)用技術(shù) 八、經(jīng)濟(jì)分析 1、地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)投資概算 2、運(yùn)行成本分析 一、項(xiàng)目概況本項(xiàng)目重要為辦公樓、食堂、宿舍樓及專家公寓樓四棟建筑。其中辦公樓及食堂設(shè)計(jì)空調(diào)，專家樓、宿舍樓及食堂設(shè)計(jì)生活熱水。辦公樓部分：地下一層，地上九層，總建筑面積13464.42m2,建筑高度44.45m,為二類高層民用建筑。食堂部分：地上二層，總建筑面積3535m2,為多層層民用建筑。本項(xiàng)目屬于夏熱冬冷地區(qū)，整年氣候濕潤(rùn)，夏季計(jì)算干球溫度33℃、計(jì)算濕球溫度28.6℃,冬季空調(diào)計(jì)算干球溫度-4℃、冬季計(jì)算相對(duì)濕度76%;整年土壤溫度變化范圍二、編制根據(jù)5、《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—暖通空調(diào)·動(dòng)力》(2023)6、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則》(JGJ134—2023)8、《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—給水排水》(2023)10、《自動(dòng)控制設(shè)計(jì)規(guī)范》(采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)整系統(tǒng))三、負(fù)荷計(jì)算本項(xiàng)目室內(nèi)末端采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管+全熱回收新風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)運(yùn)行管理控制，在食堂用餐時(shí)段，減少辦公區(qū)空調(diào)負(fù)荷，根據(jù)江蘇省節(jié)能辦公建筑空調(diào)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)及規(guī)范原則，空調(diào)負(fù)荷建筑名建筑面積熱指標(biāo)冷負(fù)荷熱負(fù)荷同步使用稱系數(shù)辦公樓1食堂0注：本表負(fù)荷指標(biāo)已考慮水系統(tǒng)泵耗及管網(wǎng)熱能損耗，作為設(shè)備選型及經(jīng)濟(jì)性能比較的根據(jù)。建筑名稱用水人數(shù)使用率最高日用水量備注(戶)(人)(L/人.天)(m3/天)食堂宿舍公寓樓注：冷水計(jì)算溫度為5℃,作為設(shè)備選型及經(jīng)濟(jì)性能比較的根據(jù)。我司重要從事綠色低碳征詢、既有建筑節(jié)能改造、地源熱泵設(shè)計(jì)與施工等業(yè)務(wù)。企業(yè)使命：大力發(fā)展綠色建筑·推進(jìn)綠色都市建設(shè)。發(fā)展目的：引領(lǐng)建筑節(jié)能，致力環(huán)境保護(hù)，締造綠色空間。企業(yè)文化：倡導(dǎo)雁群文化，團(tuán)結(jié)協(xié)作、目的遠(yuǎn)大、執(zhí)著堅(jiān)定、銳意進(jìn)取。人才理念：任人唯賢、唯才是用、用有所適。1、機(jī)房系統(tǒng)原理圖胃1采用兩臺(tái)制冷量為710kw全熱回收螺桿式地源熱泵機(jī)組，為本項(xiàng)目提供夏季7℃/12℃空調(diào)冷水、冬季45℃/40℃采暖熱水、整年55℃/50℃生活熱水，以系統(tǒng)效率最優(yōu)為原則，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用、能源循環(huán)運(yùn)用、綠色環(huán)境保護(hù)的目的。(1)夏季空調(diào)工況夏季優(yōu)先運(yùn)行全熱回收工況，免費(fèi)制取55℃生活熱水，儲(chǔ)存至熱水水箱中，系統(tǒng)綜合效率高達(dá)7.0以上，系統(tǒng)節(jié)能率不低于40%。(2)冬季采暖工況冬季白天采用兩臺(tái)地源熱泵機(jī)組同步供暖，系統(tǒng)綜合效率高達(dá)3.5以上，相比老式供熱，系統(tǒng)節(jié)能率不低于60%。夜間低谷電啟動(dòng)一臺(tái)機(jī)組，制取55℃生活熱水，儲(chǔ)存至熱水水箱中，供次日使用。(3)過(guò)度季生活熱水工況春秋季運(yùn)用夜間低谷電啟動(dòng)一臺(tái)機(jī)組，制取55℃生活熱水，儲(chǔ)存至熱水水箱中，供次日使用。整年熱水節(jié)能率不低于40%。1、主機(jī)選型原則(1).以熱定冷，按生活熱水負(fù)荷選擇全熱回收熱泵機(jī)組，按冷負(fù)荷選擇其他機(jī)組；(2).主機(jī)臺(tái)數(shù)及負(fù)荷調(diào)整靈活，滿足系統(tǒng)多種工況負(fù)荷需求；(3).滿足系統(tǒng)多種運(yùn)行工況下主機(jī)高效運(yùn)行，保證系統(tǒng)的高效性；(4).匹配多種節(jié)能技術(shù)，最大程度節(jié)省運(yùn)行成本；(5).主機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮互為備用的安全性，只要設(shè)置兩臺(tái)。效率熱回收工況冷凍水泵與主機(jī)一一對(duì)應(yīng)，選型如下：流量710*0.859/5*1.2=146m2/h;揚(yáng)程(機(jī)房外管道損失+機(jī)房管道損失+主機(jī)換熱器損失)*1.2=35m;選用3臺(tái)，兩用一備，單機(jī)效率不低于75%,每臺(tái)輸入功率18.5kw。明明冷卻水泵與主機(jī)一一對(duì)應(yīng)，,選型如下：流量710*(1+1/6.0)*0.859/7*1.2=122m2/h;揚(yáng)程(排水損失+機(jī)房管道損失+主機(jī)換熱器損失)*1.2=20m;選用3臺(tái)，兩用一備，單機(jī)效率不低于75%,每臺(tái)輸入功率11kw。在地下室設(shè)置熱泵機(jī)房，占地面積約160m2,長(zhǎng)*寬*高=16m*10m*3.5m(高),含設(shè)備間、低壓配電間、控制室、值班室、儲(chǔ)物間等。①⑥⑥黑尋①0⑩②④①七、水源取水設(shè)計(jì)(1)按夏季主機(jī)排熱量計(jì)算兩臺(tái)主機(jī)冷凝器最大排熱量為2*710*(1+1/6.0)=1661.4kw;地下水源初始溫度約18℃,可運(yùn)用溫差15℃,最大用水量為(2)按冬季主機(jī)取熱量校核兩臺(tái)主機(jī)冷凝器最大取熱量為983*(1-1/5.0)=790.3kw;地下水源初始溫度為約15℃,可運(yùn)用溫差10℃,最大用水量為因此，地下水最大小時(shí)用水量為95m2/h,考慮10%安全余量，設(shè)計(jì)地下水深井取水量為105m2/h。根據(jù)南通地區(qū)地下土壤構(gòu)造、水資源分布狀況及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，可開(kāi)采水層合計(jì)深度約為50~160m,地下水位埋深約為18~20m。以深度約為120m深井為例，鉆井直徑約為φ500mm,成品井口內(nèi)徑φ360mm,井與井之間的距離不少于120m,每口井穩(wěn)定開(kāi)采水量約30-50m3/h。本項(xiàng)目冷卻水總需水量為105m2/h,宜設(shè)置三口取水深井，每口井分別配置了1臺(tái)額定電功率為7.5kW的深井潛水泵，井水設(shè)計(jì)出水溫度為16～18℃?？紤]地下水經(jīng)熱能運(yùn)用后需回灌，另需設(shè)置3口同等規(guī)格深水井。深井水源系統(tǒng)的運(yùn)行模式為：水源水源回灌一次泵調(diào)節(jié)水池注：夏季/冬季℃深井水源系統(tǒng)的取水回灌模式：(1)主流工況下(空調(diào)負(fù)荷率≤70%),兩口井取水，四口井回灌；(2)極端工況下(空調(diào)負(fù)荷率>70%),三口井取水，三口井回灌。為了熱泵主機(jī)的安全運(yùn)行，在熱泵前加裝旋轉(zhuǎn)除砂器，可以有效清除水中的砂子等顆粒，可有效保護(hù)水源熱泵機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。資(萬(wàn)元)一1熱泵主機(jī)2臺(tái)45萬(wàn)元/臺(tái)美意或同等品牌2機(jī)房管網(wǎng)、閥門(mén)、保溫道3水泵10臺(tái)5000元/臺(tái)5凱泉或同等品牌費(fèi)用43000元/m3現(xiàn)場(chǎng)拼焊，含100mm厚保溫箱5件量表等6低壓配電1項(xiàng)87自控系統(tǒng)1項(xiàng)58二16口4萬(wàn)元/□管等23臺(tái)1萬(wàn)元/臺(tái)3含配電箱3小計(jì)三1辦公樓170元/m2天伽或同含風(fēng)盤(pán)、風(fēng)管、2食堂260元/m2天伽或同含風(fēng)盤(pán)、風(fēng)管、3小計(jì)四0■空調(diào)系統(tǒng)投資(萬(wàn)元)(地下)水地源熱泵測(cè)算條件：辦公樓空調(diào)制冷負(fù)荷為1414kw、熱負(fù)荷為983kw,食堂空調(diào)制冷負(fù)荷為636kw、熱負(fù)荷為424kw;辦公樓每天空調(diào)運(yùn)行10小時(shí)，食堂每天運(yùn)行5小時(shí)，夏季運(yùn)行120天，冬季運(yùn)行100天，整年平均負(fù)荷率50%。最高日生活熱水量為60.5m2,整年平均使用率為70%。商業(yè)電價(jià)為0.829元/kwh,自來(lái)水單價(jià)按2.5元/m2計(jì)算。(1)能源成本單價(jià)測(cè)算制冷：0.829/(5.8*0.75)=0.192元/kwh制熱：0.829/(5.0*0.75)=0.222元/kwh生活熱水：0.829/(3.5*0.9)=0.263元/kwh(2)夏季制冷運(yùn)行成本0.192×(1548×10+636×5)×1