某居住小区地源热泵中央空调设计方案.pdf
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1、XX 地源热泵中央空调方案地源热泵中央空调方案二 0 一 0 年六月目录财政部、建设部地热空调建筑应用产业化基地财政部、建设部地热空调建筑应用产业化基地-XXXX 集团集团.1 1一、空调系统总体设计方案一、空调系统总体设计方案.3 31.1 工程概况.31.2 设计依据.41.3 主机选型.41.4 地埋管系统设计.41.5 初投资概算.71.6 运行费用分析.错误!未定义书签。错误!未定义书签。二、地源热泵系统介绍二、地源热泵系统介绍.11112.1 地源热泵的概念.112.2 国家能源政策支持.112.3 地源热泵的优势.122.4 地埋管式热泵系统简介.14三、地源热泵技术的优势三、地
2、源热泵技术的优势.23233.1 机组技术先进性.243.2 机房设备控制系统.26四、技术及售后服务体系四、技术及售后服务体系.2929附一:可再生能源示范项目一览表.31附二:公司获国家专利产品一览表.321财政部、建设部地热空调建筑应用产业化基地财政部、建设部地热空调建筑应用产业化基地-XX 集团集团山东 XX 环境科技集团是国内热泵行业的骨干企业、国家热泵系统工程技术研究中心筹建组织单位、建设部建设科技常务副理事长单位、山东省热泵工程技术研究中心依托单位,位于潍坊市国家级高新技术开发区惠贤路中段,是国家科技部认定的“国家火炬计划重点高新技术企业”。集团占地面积 400 余亩,建筑面积
3、6 万多平方米,资产 2 亿多元,年产能力5 亿元,员工 1000 余人,其中教授、博士等工程技术人员 300 人。公司具有国际一流的热泵生产设备和国际化标准厂房,建有山东省科技厅定点的山东省热泵技术研究中心和国家级热泵工程实验室,是专业生产热泵产品的国家级高新技术企业,是热泵热水系统全国标准图集和公共建筑节能标准及地源热泵、水源热泵科普书籍、地源热泵月刊协办单位。公司主导产品有:模块化地源热泵冷热水机组、模块化风源热泵冷热水机组、模块化复合源热泵冷热水机组、双工况太阳能冷热水机组、大型螺杆水源热泵机组等。其中,风源热泵空调机组、地源热泵空调机组、地温热泵空调机组均为国家科技部、国家环保总局等
4、五部委认定的“国家重点推广新产品”;模块化地源热泵机组填补国内空白,居国际先进水平;复合源热泵空调机组是国家发明专利产品,属国际首创,填补国际空白,居国际领先水平;高温水源热泵机组技术处国内领先水平。2007 年 12 月,双工况太阳能热泵系统经建设部科技中心组织的科技成果评估,“达到国内领先水平,具有广泛推广应用价值”。2005 年 12 月,地源热泵冷热水机组被建设部评为“中国科技地产优选技术品牌”。2006 年 1 月,地源热泵空调机组被山东省经贸委、山东省科技厅列入“山东省 50 项重大节能技术装备”。22006 年 12 月,在人民大会堂召开的全国建设科技自主创新表彰大会上,XX公司
5、被评为“中国地热能利用自主创新技术优势企业”八强之首。同时,“XX 艾尼维尔”地源热泵空调机组被评为“山东省名牌产品”。2007 年 7 月,XX 地源热泵机组、空气源热泵机组被列入建设部“十一.五”建筑科技节能可再生能源应用技术目录,占该目录公布的 8 项建筑可再生新能源技术中的 2 项。2008 年 1 月 XX 被建设部评为“2007 年中国建筑节能(地热能)十大影响力企业”第一名。自 2006 年至 2008 年,XX 公司先后承担了建设部、财政部浅层地热能可再生能源示范工程三十余项,2008 年 7 月,XX 太阳能热泵、地热能热泵空调机组获得“省经贸委节能减排新技术产业化奖励基金”
6、,有力的推动了我国地热能技术在全国的推广应用及行业的发展,为我国建筑节能减排工作作出应有的贡献。在行业内,XX 率先通过 ISO9001 国际质量管理体系认证和 ISO14001 国际环境管理体系认证,拥有 31 项具有独立自主知识产权的专利技术,其中 2 项发明专利,29 项实用新型专利,公司主编的地源热泵标准、高温热泵标准、太阳能热泵标准 成为我国最早的行业标准和地方标准,并备案山东技术监督局。XX 公司是山东省科技厅认定的“省科技型企业”、“制造业信息化示范企业”和“中国专利.山东明星企业”。2008 年 7 月,XX 公司主导产品复合源热泵机组、水冷机组、风源热泵分别作为国家级、级、级
7、能效空调产品通过中国能效标识管理中心备案。这是 XX 公司为配合国家节能减排要求,促进“十一五”节能目标的实现做出的积极努力。以山东XX空调设备有限公司为依托的山东省XX技术研究中心是山东省首家以企业为载体的热泵研究开发基地,对山东省热泵行业的发展起到了积极的带3动作用,也为公司高水平快速研发热泵技术提供了良好的平台。由潍坊市政府、科技部、XX 集团三方拟投资 2 亿元建设的国家热泵系统工程技术研究中心正在积极筹建中,该中心的投建必将推动我国热泵行业的技术水平,并将成为国际热泵技术交流的平台。一、空调系统总体设计方案一、空调系统总体设计方案1.1 工程概况工程概况1.1.1 工程建筑概况本项目
8、名称为 XX 居住小区,建设用地 88.71 亩,总建筑面积为 11.52 万 m2。建筑物拟使用空调面积情况序号建筑名称设计住户数(户)空调建筑面积(m2)1多层住宅280353002复式住宅3678003高层住宅232335004沿街商业5单身公寓68006配合公建7车库8合计548834001.1.2 系统总冷热负荷计算按照居住建筑节能设计标准,经负荷系数计算法,同时考虑外界环境不可预见因素,本工程总体夏季冷负荷指标 60w/,冬季热负荷指标 50w/;4工程总设计负荷:住宅夏季总冷负荷:60w/83400=5004kw;住宅冬季总热负荷:50w/83400=4170kw;根据住宅整体利
9、用率,按 70%配置负荷,则该工程夏季总冷负荷:3502.8kw3502.8kw,冬季总热负荷:2919kw2919kw。1.1.3 用热水量计算共 548 户,每户每天用热水量为 150L,总每天最大用热水量为 80 吨。1.2 设计依据设计依据1)采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)2)地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005)2009 版3)通风与空调工程施工及验收规范(GB502432002)4)给排水管道施工及验收规范(GB50286-97)5)建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)6)电气装置安装工程施工及验收规范(GB50254/9-1996
10、)7)建筑安装分项施工技术操作规范(DB21-900-1996)8)外墙外保温工程技术规程(LGL144-2004)1.3 主机选型主机选型本工程设计根据实际情况设置两个机房。主机选用山东 XX 空调设备有限公司的大型螺杆式土壤源热泵机组 SM(D)-160LR 六台,总制冷量 3768kw,总制热量 4392kw,满足建筑制冷、采暖的需要。1.4 地埋管系统设计地埋管系统设计按照地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005(2009 版)的要求,当建筑面积大于 5000m2时应做岩土热响应试验。因为本工程还没有做岩土热响应5试验,所以以下设计和计算均依据:(1)现有图纸和甲方提供的资料;
11、(2)附近类似成功案例相关的实验数据。根据工程现状和建筑场地条件,采用竖直双 U 埋管的形式。换热管采用外径 25mm PE100 聚乙烯管,设计在小区空地范围内打孔,孔径 150mm,设计打孔深度 100m,孔间距 4.0m,每口井占地面积 20,根据总平面图纸,空地面积约算为 28000,理论可布置 686 口井。每 6 个孔为一组(局部因便于水平管敷设做相应调整)。考虑避让其他专业管线,如给排水管、电缆等,同时考虑管路热量损失、成孔困难、预留进出重型设备及车道位置等情况,暂按成孔率 90%计算。由于埋管数量比较多,为便于检修,将换热孔分为多个分区,并设检修井。埋管区域地埋管水平干管埋深在
12、地下 1.8m 以下(避开其他专业管线)。(1)、设计夏季每米井深放热量为 55w,冬季每米井深吸热量为 45w;(2)、夏季冷负荷 3768kw,冬季热负荷为 2919kw;(3)、埋管长度 68509.09 米。根据类似工程的勘察报告,徐州地区地下土壤平均温度在 16.5左右。当冬季制热时地源侧运行工况为 38,此工况一般不会结冰,但考虑系统常年吸取地下热量,或特殊寒冷天气年份时,吸热量增加将会导致土壤温度下降,有结冰的可能性,为确保运行的稳定性与可靠性,采用加入 20%乙二醇溶液的办法,使凝结温度降至-10,即可保证使用效果又不增加很多投资。说明:乙二醇的物理化学特性成分:乙二醇95%,
13、磷酸氢二钠3%,水1.0水中的可溶性:可溶比重:1.295(在 16)燃点:1116自燃温度:398(空气中)稳定性:在正常的使用温度下,具有极好的热稳定性。危险性:燃烧产物:燃烧后可产生碳、一氧化碳、二氧化碳及水。眼部接触会导致轻微瞬时的(永久的)眼部刺激,但对眼角膜无害。长期或重复多次的接触会导致皮肤轻微刺激,多次大量接触会导致皮肤损害。过度的接触会产生呼吸系统刺激。无致癌性处理措施:应尽量避免泄露,如有泄露应立即切断循环水,通过控制循环液流动,降低污染扩散,如有泄露,应通过挖沟引入或用泵引入适当的容器中,用具有吸收能力的物质吸收残余物,并用水将污染孔径进行冲洗。本设计采用两级分集水器,二
14、级分集水器置于专设的检查井内,一级分集水器置于地源热泵机房内。分组的地埋管环路首先接入相应的二级分集水器,为了合理分配各个环路的水量,在二级集水器总管上加装平衡阀;各地埋管二级分集水总管再接入机房内一级分集水器。这样就避免了环路过多且各个环路阻力相差过大造成的水力失调现象。7地埋管系统图地埋管系统图回填料特性地表以上埋管回填物料及回填方式地表地沟回填料用细砂,应采用网孔不大于 2mm2mm 的筛进行过筛,保证砂子不含有尖利的岩石块和其他碎石。为保证回填均匀且回填料与管道紧密接触,回填应在管道两侧同步进行,管道之间的回填压实应与管道槽壁之间的回填压实对称进行,各压实面的高差不宜超过 30cm。管
15、腋部采用人工回填,确保塞实、捣实。重点做好管道层上方 15cm 范围内的回填。管道两侧和管顶以上 50cm范围内,应采用轻夯实,严禁压实机具直接作用在管道上。垂直钻孔回填物料及热物性通过分析预测地下换热器的运行温度变化情况和工程的地质情况,设计垂直钻孔采用 20%膨润土、5%水泥和 75%的细砂(粒径小于 0.25mm)混合物灌浆,其导热系数应不小于钻孔岩土体的导热系数。并且,以上灌浆混合物能有效防止孔隙水因冻结膨胀损坏膨润土灌浆材料而导致管道被挤压节流的问题。1.5 初投资概算初投资概算1.5.1 机房设备机房设备及安装及安装投资概算投资概算单位:万元序号设 备 名 称规 格 及 型 号单位
16、数量单 价(万元)合 价(万元)备注1土壤源热泵机组SM(D)-160LR台634208山东 XX2空调循环水泵台61.810.8上海 XX二用一备3地埋侧循环水泵台61.710.2上海 XX二用一备4空调补水泵台40.41.6上海 XX一用一备5地埋侧补水泵台40.401.60上海 XX两用一备86定压罐NZGP-2.0台21.53山东 XX7空调侧电子水处理仪HL-16台21.02.0山东 XX8地埋侧电子水处理仪HL-16台21.02.0山东 XX9补水箱V=8m3台20.801.6山东 XX10地埋侧集分水器D650个41.606.40山东 XX11空调侧集分水器D650个41.606
17、.40山东 XX12配电控制柜DKG-2400kw套26.3012.60山东 XX13设备小计266.414机房安装费套254.0108.0合计:合计:叁叁佰佰柒拾肆柒拾肆万万肆肆仟仟元元整整¥:374.4元元注:此报价为空调系统机房设备及机房安装报价。1.5.2 末端末端设备设备及安装及安装投资概算投资概算序号设 备 名 称规 格 及 型 号单位数量单 价(万元)合 价(万元)备注1风机盘管FP-34台4350.04519.575山东 XX2风机盘管FP-51台15780.05586.79山东 XX3风机盘管FP-68台19420.065126.23山东 XX4风机盘管FP-85台960.0
18、726.912山东 XX5风机盘管FP-102台860.097.74山东 XX6风机盘管FP-136台4060.1144.66山东 XX7风机控制器个45430.00522.7158设备小计314.629末端安装费项1454.0454.0合计:合计:柒柒佰佰陆陆拾拾捌捌万万陆仟贰佰陆仟贰佰圆整圆整¥:768.62 万元万元注:注:1 1、以上设备按甲方提供图纸计算统计。以上设备按甲方提供图纸计算统计。92 2、如需分户计量,需要加计量表和计量附件。如需分户计量,需要加计量表和计量附件。1.5.3 工程总造价工程总造价单位:万元序号项目名称分项名称分项价格投资报价备注1机房设备及安装设备费用26
19、6.4374.4安装费用108.02末端设备及安装末端设备及安装设备费用314.62768.62风机盘管4543 台安装费用454.03室外管网系统材料及安装112.04地埋管系统打井费用(含回填)198.0420.6打井总深度65810m,管材、管件187.0其它35.605热水机房系统热水机房系统设备3240.0机房内热水至水箱安装8合计:合计:壹仟柒佰壹拾五壹仟柒佰壹拾五万万陆陆仟仟贰贰佰佰元元整整¥:¥:1715.62 万元万元注:1、此打井费用按照软土层 100m 计算,最终价格应根据地质勘测报告及最终图纸据实结算。2.、系统分两个机房东西各一。3、如不用热水,则总价为:1675.6
20、2 万元。1.5.4 机房运行管理说明:一个中央空调系统使用以后的运行管理,决定着中央空调系统的实际运行费用的多少。要减少这方面的开支,除了全面抓好各项管理工作外,重点是在保证中央空调系统安全正常工作的前提下,尽量减少系统的冷热损失,提高各设备的工作效率,降低电、水、油以及制冷10剂的消耗,使系统能够经济地运行,使运行费用降到最低。为此,要根据系统与设备的类型、特点,结合具体工程的空调要求与控制标准、建筑形式与外围护结构的特征、当地室外气象条件等,制订出切实可行的经济节能运行管理措施。经济节能运行措施应包括需要注意在哪些方面不同于常规的做法,具体采用哪些措施等,以下制订的经济节能运行措施条文,
21、供用户参考:1.注意室内负荷和室外天气的变化情况,及时调节供冷(供热)量。2.加强空调系统的堵漏和保温工作,杜绝跑、冒、滴、漏,维护好管道的保温层,减少热损失。3.尽可能使设备在较高效率范围内工作。4.合理搭配运行的多台同类设备,使其总容量与所需提供的冷(热)量、水量、风量、压力相匹配。5.当中央空调系统为间歇运行方式时,要结合天气、室内负荷、建筑的外围护结构等情况选定合适的开停机时间。6.确保自控系统的良好工作状态,发挥其快速、及时的调控作用。7.做好水处理工作,严防腐蚀发生、水垢生成以及微生物的生长和繁殖。11二、地源热泵系统介绍二、地源热泵系统介绍2.1 地源热泵的概念地源热泵的概念当今
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