别墅水源热泵方案.docx

XX别墅水源热泵空调+热水系统方案设计 2021年1月 目 录 CONTENTS1、工程概况12、负荷计算22.1 空调冷负荷2热水负荷计算2采暖热负荷计算33、方案设计3方案一：水源热泵空调+地暖+热水系统33.2 方案二：风冷热泵+电地暖系统+太阳能热水54、方案比照74.1 两方案主要特点分析74.2 经济性比照分析7某某别墅水源热泵系统方案设计1、工程概况本工程为一栋三层别墅，框架构造，建筑总高度。主要功能一楼为厨房餐厅、聚会厅、客厅和卧室，二楼和三层均为卧室和书房及配套卫生间，总建筑面积680平米。本工程拟采用地下水源热泵空调方案。2、负荷计算本方案中系统主要承当本别墅建筑物的夏季空调制冷负荷、冬季采暖热负荷、及全年生活热水负荷。2.1 空调冷负荷各房间空调负荷概算值见表1：表1 荷花别墅夏季冷负荷序号房间面积m2新风量m3/h概算指标W/m2冷负荷w1聚会厅75300150112502客厅3512013045503餐厅2312014032204卧室101186010018005卧室102186010018006棋牌室2212012026407书房6010027508卧室201186010018009卧室2021860100180010卧室20360100225011卧室20460100225012书房60100275013卧室3011860100180014卧室3021860100180015卧室30360100225016卧室30460100225017卧室30522601002200合计430144049160因此制冷系统所需承当的空调冷负荷为。热水负荷计算按使用要求每日提供14人的热水量，人均120L/人.天，热水量即为，本方案按日热水总量2t/d进展计算，取冬季自来水温度为5，热泵出水温度为50，按照12小时运行，那么其热负荷为Q1=2×1000×4.2×45÷12÷3600=8.75 kW。采暖热负荷计算采暖热负荷以制冷负荷的计算，那么为×0.8=39.4 kW。3、方案设计空调末端采用风机盘管+新风+地暖形式或者多联机+新风+电地暖形式。本方案拟进展水源热泵空调系统和风冷热泵空调系统比拟。水源热泵空调系统末端形式采用风机盘管+新风+地暖形式，风冷热泵空调系统采用多联机+新风+电地暖形式。选用风机盘管或风管式多联室内机做新风处理机。方案一：水源热泵空调系统方案考虑到别墅所处位置有较好的地下水资源，选用型号为LSHP52的水源热泵机组作为空调系统的冷热源。制冷量为52.86 kW，输入功率10.96 kW；制热量为64.54 kW,输入功率14.68 kW。夏季制冷工况提供7/12,冬季供热工况提供 45/50热水。夏季源水流量5t/h，进出口水温18/29；冬季源水流量，进出口水温15/7。水源侧设计水源侧地下水温是影响水源热泵中央空调系统的重要因素，通常设计要求：冬季制热时水源侧水温应在1424，不低于10，夏季制冷时水源侧水温应在16-25，不高于25。本工程设计两口水井，一抽一回灌，互为备用，两口井间距30米以上，井深80m预计左右。要求每口井出水量为200t/d，即单口井水流量为，水温为18左右，能满足热泵机组的使用要求；夏季制冷工况：1夏季空调系统制冷时最大排热量QL2夏季空调系统最大小时用水量=11G= QL冬季制热工况：1冬季水源热泵机组最大日吸热量QR=64.54 kW14.68 kW =49.86 kW2冬季空调系统制热时最大小时用水量=8G= QR水源热泵系统主要设备选型见表2：表2 水源热泵系统主要设备表编号设备名称型号数量参数备注1热回收型水源热泵机组LSHP52R1台夏季：制冷量输入功率源水侧进出水温度18/29冬季：制热量输入功率源水侧进出水温度15/8置于机房2潜水泵2台；H=50m；N=3Kw一用一备3空调水泵2台G=8T/h；H=24m；一用一备4热水循环水泵2台G=2T/h；H=18m；一用一备5地暖水泵2台；H=16m；一用一备空调侧设计空调水系统采用变流量双管异程式。空调风系统采用风机盘管加新风系统的形式。每层选用一台高静压吊顶暗装式风机盘管做新风处理机。新风及各室内凤盘送风混合。新风量设计值见表1，风盘及风口选型见表3和表4。表3 空调末端选型楼层房间类型面积m2冷负荷w凤盘或新风机组型号台数一层聚会厅7511250FP-136 WA2客厅354550FP-102 WA1餐厅233220FP-102 WA1卧室101181800FP-68 WA1卧室102181800FP-68 WA1二层棋牌室222640FP-85 WA1书房2750FP-85 WA1卧室201181800FP-68 WA1卧室202181800FP-68 WA1卧室2032250FP-85 WA1卧室2042250FP-85 WA1三层书房2750FP-85 WA1卧室301181800FP-68 WA1卧室302181800FP-68 WA1卧室3032250FP-85 WA1卧室3042250FP-85 WA1卧室305222200FP-85 WA1一层新风系统风量660m3/h6090FP-85 WA1二层新风系统风量420m3/h3650FP-68 WA1三层新风系统风量360m3/h3045FP-68WA1表4 风机盘管型号及送回风口尺寸型号数量性能参数送风口尺寸mm*mm回风口尺寸FP-68WA8台供冷量：3600w750*130或350*300750*240或400*400供热量：5400w输入功率：70wFP-85WA9台供冷量：4580w780*130或400*300780*240或500*400供热量：6870w输入功率：81wFP-102WA2台供冷量：5430w830*130或400*3001180*240或600*400供热量：8145w输入功率：101wFP-136WA2台供冷量：5430w1100*130或300*300*2个/台1260*240或700*400供热量：8145w输入功率：149w风机盘管总功率为70×881×9101×2，新风系统风机。地暖盘管设计低温热水地板辐射采暖系统热源为水源热泵，设计室内温度1822，地暖盘管供回水水温度50/40，盘管铺设面积为500.盘管管径20mm，管间距200300mm，盘管总长1800m。每层六路盘管，其中卧室及配套卫生间共用同一路盘管，聚会厅共设两路盘管。每层各设一个六路地暖分集水器。盘管管内流速，热水总流量。水地暖优点热舒适感强，无电磁污染，安装费比电地暖低。耗电量比电地暖少得多。3.2 方案二：风冷热泵+电地暖系统+太阳能热水风冷热泵空调系统设计夏季空调制冷选用格力模块化直流变频多联主机加风管式多联内机，根本选型配置如下：序号楼层房间面积冷指标W/配置数量台功率w1一层聚会厅75150GMV-R70P/NaE23142客厅35130GMV-R60P/NaE1913餐厅23140GMV-R60P/NaE1914卧室10118100GMV-R40P/NaE1555卧室10218100GMV-R40P/NaE1556二层棋牌室22120GMV-R50P/NaE1557书房100GMV-R50P/NaE1558卧室20118100GMV-R40P/NaE1559卧室20218100GMV-R40P/NaE15510卧室203100GMV-R45P/NaE15511卧室204100GMV-R45P/NaE15512三层书房100GMV-R50P/NaE15513卧室30118100GMV-R40P/NaE15514卧室30218100GMV-R40P/NaE15515卧室303100GMV-R45P/NaE15516卧室304100GMV-R45P/NaE15517卧室30522100GMV-R45P/NaE15518一层新风风量660m3/hGMV-R50P/NaE15519二层新风风量420m3/hGMV-R40P/NaE15520三层新风风量360m3/hGMV-R40P/NaE15519合计43021143120主机配置GMV-Pdm335W/NaB-N1230200主机参数额定制冷量额定制热量最大输入功率外形尺寸1340×770×1670置于屋顶表5 多联机选型表6 室内机性能参数型号数量台制冷量Kw制热量Kw循环风量m3/h功率w尺寸宽×深×高mm×mm×mmGMV-R40P/NaE84700551367×510×185GMV-R45P/NaE5700551367×510×185GMV-R50P/NaE4700551367×510×185GMV-R60P/NaE21000911367×510×185GMV-R70P/NaE210001571367×510×185电地暖设计冬季电地暖地板辐射采暖，采用WJN/2R系列双导发热电缆，每米发热量18W，预计所需发热电缆总长2700m。总耗电功率。共设17个地暖温控器每个房间各设一个。电地暖主要优点占地板厚度小，不需要清洗。太阳能生活热水设计采用带电辅加热的太阳能热水系统为别墅提供生活热水。设一台2t 保温热水箱，200根真空管组成的集热模块以及一个自动控制柜。4、方案比照4.1 两方案主要特点比照水源热泵和多联机主要特点比照：水源热泵利用的是清洁的可再生能源，环保节能效益显著。一机多用利用一套设备即可供冷，又可供热，还可提供生活热水。机组运行工况稳定、可靠。使用寿命长。但前期投资较高。及水源热泵系统相比VRV系统室内、外机只有细铜管相连，占用空间小。不需要设置机房。控制精度高。VRV系统接点多，容易导致氟利昂的泄漏，且制冷泄漏不易发觉，维修难度大。VRV系统属于风冷式系统节能性能比水源热泵差。  机组受室外环境影响大，需占用阳台或天面。电地暖和水地暖主要特点比照：电地暖主要优点占地板厚度小，不需要清洗。水地暖优点热舒适感强，无电磁污染，安装费比电地暖低。耗电量比电地暖少得多。4.2 经济性比照分析4.2.1 方案初投资比照方案一初投资预算表7 方案一主材及报价明细表序号设备材料及规格数量单位单价元总价元空调末端1FP-68WA8台75060002FP-85WA9台86077403FP-102WA2台110022004FP-136WA2台130026005镀锌钢管水管吨55006镀锌铁皮风管吨44007UPVC管DN2570米3648单层百叶回风口21个8517859双层百叶送风口18个100180010保温材料30mm3立方米15004500机房局部11膨胀水箱31个30030012热回收型水源热泵机组LSHP52R1台500005000013潜水泵2台60001200014空调水泵2台2800560015热水循环水泵2台2700540016地暖水泵2台2500500017热水箱1个3200320018打井2口110000220000地暖局部19地暖管PERT DX8001800米1350020保温板500平方米381900021孔径25*25mm钢丝网500平方米280022六路地暖铜分集水器3个3601080其他23配电及控制系统1套450024阀门、仪表等1批880025室内热水管网200026运费、吊装等费用300027安装人工费、管理费5600028税费合计445981方案二初投资预算表8 方案二主材及报价明细表序号设备材料规格型号数量单位单价元总价元多联机空调局部1格力直流变频内机GMV-R40P/NaE8台2927234162格力直流变频内机GMV-R45P/NaE5台3252162603格力直流变频内机GMV-R50P/NaE4台3440137604格力直流变频内机GMV-R60P/NaE2台394378865格力直流变频内机GMV-R70P/NaE2台440288046格力直流变频外机GMV-Pdm335W/NaB-N12台38400768007铜管、保温管50米15075008铜管、保温管15米8412609铜管、保温管26米72187210铜管、保温管90米61549011铜管、保温管76米49372412铜管、保温管47米36169213铜管、保温管38米28106414PVC水管及保温DN25200米15300015分歧管FQ01B4个9036016分歧管FQ01A8个8064017分歧管FQ024个20080018送风口18个100180019回风口21个85178520其它辅材1项50005000太阳能热水局部21电辅加热器10kw1个1200120022太阳能真空管200根501000023热水循环水泵4t/h，2台2000400024控制柜1个3000300025保温热水箱2t1个32003200电地暖局部26双导发热电缆2700米71890027聚氨酯保温板500平方米381900028孔径25*25mm钢丝网500平方米280029电地暖温控器17个180306030地暖反射膜500平方米1700其他31配电及控制系统1套6000600032阀门、仪表室内热水管网等600033运费、吊装等费用400034安装人工费、管理费5800035税费合计3237734.2.2 系统运行费估算方案一运行费计算1计算依据空调运行设计参数：设每年夏季运行120天，冬季运行90天，每天运行12小时，空调末端设备同时运行系数，电价元/kWh。生活热水设计参数：生活热水循环泵每天运行12小时，夏季生活热水由热回收型水源热泵免费提供，过渡季节、冬季生活热水由水源热泵提供。2空调运行费用空调年运行费用计算如下：夏季空调及生活热水运行费用主机+末端10.9×12×120×0.8+1.78×12×120×0.7×0.8=13992元水泵运行费用：5.25×120×12×0.8=6048元冬季地暖及生活热水运行费用主机+末端14.68×12×90×0.8+0.22×12×90×0.7×0.8=12817元水泵运行费用：4.3×90×12×0.8=3715元空调年运行费用：13992+6048+12817+3715=36572元单位建筑面积年运行费用元/m2·年3过渡季节生活热水运行费用过渡季节生活热水水量系数过渡季节生活热水加热小时数小时过渡季节生活热水运行费用=14.6+3×1.3×155×0.8=2837元 方案一年运行费：36572+2837=39407元。方案二运行费计算1计算依据空调运行设计参数：设每年夏季运行120天，冬季运行90天，每天运行12小时，空调同时运行系数，电价元/kWh。生活热水设计参数：夏季生活热水由太阳能热水系统提供，冬季生活热水由太阳能和电辅加热共同提供。设电辅加热器每年运行90天，每天运行6小时。太阳能热水循环泵每天运行6小时。2运行费用计算：夏季空调运行费用=1.431×12×120×0.7×0.8=25507元冬季电地暖加新风运行费用=65×12×90×0.7×0.8=26831元空调年运行费用=25507+26831=52338元单位建筑面积年运行费用=52338÷682=76.74元/m2·年生活热水运行费用10×90×6×0.8+0.75×12×365×0.8=4327元 方案二年运行费：52338+4327=56665元。4.2.3 投资回收期方案一较方案二初投资高，其增量投资为：445981323773=122208元，投资回收期为：122208÷5666539407=7.08年。4.3 结果分析由以上可知，虽然方案一初投资较高，但七年后即可回收多余投资，之后每年节省运行本钱近一万七千元，此外方案一水源热泵+风机盘管+新风+地暖较方案二VRV风冷模块机+新风+地暖更环保平安更稳定舒适，并且不影响建筑的整体美观性。因此方案一更适合本工程采用。