某會展中心水源熱泵空調系統設計方案.doc

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內蒙古某會展中心水源熱泵空調系統設計方案 工程概況 　　 　　內蒙地區(qū)某會展中心建筑占地面積3.36萬m2。會展中心建筑分辦公樓、會議室、展覽樓和教學演示樓四種，該工程需要中央空調能夠一年四季為展覽提供制冷（熱）及生活熱水功能。 　　 　　經濟分析 　　 　　該工程初步設計了四種方案，由于對各種因素的考慮，否決了其中的兩種，要求在余下的（滿液式）水源熱泵中央空調和超低溫風冷熱泵中央空調兩種方案中進行分析選擇。 　　 　　針對兩種方案的初投資和運行費用進行了經濟分析。初投資（滿液式）水源熱泵中央空調高于超低溫風冷熱泵中央空調，但其運行經濟性高；經過計算采用（滿液式）水源熱泵中央空調運行3~5年可以收回其高出的初投資部分。最后經過與建設方充分協商，決定采用（滿液式）水源熱泵中央空調，解決夏季制冷、冬季采暖問題及生活用熱水的問題。運行費用比較見下表。 　　 　　年運行費用比較 　　 　　（滿液式）水源熱泵中央空調風冷熱泵中央空調 　　 　　序號項目運行費用/元項目運行費用/元 　　 　　1消耗功率(31W/m2)28消耗功率(52W/m2)46 　　 　　注：1）按設備電量不同項進行比較。 　　 　　2）所有設備按年運行180天，每天運行9小時，電費0.55元/（kWh）計算。 　　 　　設計方案的確定 　　 　　設計參數 　　 　　 　　負荷計算 　　 　　考慮到該地區(qū)的特殊性該會展中心以冬季熱負荷為主進行計算，通過對會展中心空調場所負荷包括圍護結構傳熱、設備散熱、人體散熱、照明散熱等條件的綜合考慮，利用專用軟件進行計算，得出此空調冷負荷指標：185W/m2,熱負荷為110W/m2。 　　 　　空調系統設計 　　 　　冷熱源設備 　　 　　亞太牌（滿液式）水源熱泵機組：三臺，制冷量/制熱量=2080/2284kW 　　 　　空調水系統配套水泵：臥式離心泵五臺，流量400t/h,揚程32m. 　　 　　井水用潛水泵：六臺，流量100t/h,揚程120m. 　　 　　系統形式 　　 　　采用風機盤管閉式系統和組合式及吊頂式空調機組分別組成的風系統來完成。生活用熱水經過熱回收裝置換熱儲存于熱回收水箱內，根據需要進行循環(huán)儲能。(滿液式)水源熱泵機組、組合式空調機組、空調水循環(huán)泵和其他設備設于空調機房內。潛水泵設置于深井內吸取地下水作為一次水源循環(huán)使用。 　　 　　井水回灌 　　 　　本設計采用抽水井和回灌井間隔分布，有壓回灌的方式，這樣即可保證回水不會從井中外溢，又可以在外力的作用下使水井中透水層暢通，利于回水百分之百回灌。從而也保證了水不會被浪費。系統流程圖見圖1。 圖1 　　井水量的保證措施 　　 　　水井壁采用螺旋鋼管，螺旋鋼管可以保證井壁結構的穩(wěn)定。最重要的一點是含水層是橋式濾管，含水層與濾管之間的濾料，采用多邊形的石子（質地堅硬的豆沙也可）這樣就增加了地下水了流暢性，再加上井內潛水泵依據空調負荷的變化，采用PID變頻調節(jié)方式，根據井水的供回水溫度及溫差來改變水泵的供水量，這樣保證了地下水的順利流通和回灌。從而達到井水的合理利用。 　　 　　系統控制 　　 　　本系統選用亞太集團生產的(滿液式)水源熱泵機組（SRBLG2080M）主機三臺，機組采用程序式控制方式，根據空調水供回水的溫度及溫差，對壓縮機進行（25％~100％）的無級能量調節(jié)控制，減少了壓縮機由于負荷的變化而造成的開停機的次數，避免了資源浪費。水泵采用變頻自動控制，根據壓力調節(jié)水泵所投入的工作頻率及數量。主機、空調水水泵、井水水泵等實現聯動控制，達到中央空調機房無人值守的目的。 　　 　　減震、節(jié)能措施 　　 　　為防止設備震動產生噪聲，水管出入水口、水泵進出口設橡膠軟接頭。機組裝在基礎上，并加減震墊。為了節(jié)能降耗，本系統供、回水管均采用離心玻璃棉以及橡塑保溫棉保溫，減低冷熱量的消耗。 　　 　　運行效果 　　 　　系統自2006年冬季投入使用以來，冬夏總體運行情況良好，沒有出現井水不能完全回灌現象及大面積的熱力失調現象，建造商和業(yè)主都較為滿意。 　　 　　應用優(yōu)勢 　　 　　經過此次設計應用（滿液式）水源熱泵機組與超低溫風冷熱泵機組相比，有以下優(yōu)勢： 　　 　　屬可再生能源重復利用技術 　　 　?。M液式）水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。其中可以利用的冷/熱源，包括地下水、地表部分的河流和湖泊以及海洋和土壤源。 　　 　　高效節(jié)能 　　 　?。M液式）水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季比環(huán)境空氣溫度高，所以提高了熱泵的蒸發(fā)溫度，從而提高能效比。夏季水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以降低了制冷系統的冷凝溫度，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，提高了機組效率。其性能系數可達5.0以上，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，據美國環(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30～40％的供熱制冷空調的運行費用。 　　 　　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。是一種很好的冷熱源，使得熱泵機組運行可靠、穩(wěn)定，也保證了系統的高效性和經濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。機組易損部件較少，運行簡單可靠，維護費用低；自動控制程度高，使用壽命長可達到15年以上。 　　 　　環(huán)保效果顯著 　　 　　（滿液式）水源熱泵的使用電能，電能本身為一種清潔的能源，運行時無污染，可以建造在居民區(qū)內，沒有燃燒、排煙和廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。 　　 　　一機多用，應用范圍廣 　　 　?。M液式）水源熱泵系統可供暖、制冷，還可以利用余熱提供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，（滿液式）水源熱泵有著明顯的優(yōu)點。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設備可以同時滿足供熱和供冷的要求，減少了設備的初投資。（滿液式）水源熱泵可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑。 　　 　　自動運行 　　 　　（滿液式）水源熱泵機組運用了PID調節(jié)控制及無級能量調節(jié)技術，由冷量判定分時調節(jié)壓縮機的能量，采用精準的電子膨脹閥，使實現了智能化控制。機組根據空調負荷的大小自動上、卸載，從而提高了機組運行效率，節(jié)省了能源。機組采用全中文顯示觸摸屏操作界面，使得人機界面非常友好，便于操作人員的管理操作和維護。