重慶某購物廣場水源熱泵空調設計方案

重慶XX購物廣場水源熱泵空調設計方案工程概述重慶XX購物廣場位于重慶市北部新區(qū)經(jīng)開園，是一站式高檔購物、休閑、娛樂中心，共三幢樓，總建筑面積75,000平方米。商場建筑由主樓和輔樓連體結構組成。商場擁有各種國際品牌的專賣區(qū)，以及能同時接納250人的多功能會議廳和多個不同規(guī)格的商務會議室。商場內還設有風格各異的中、西餐廳、咖啡吧、商務中心、健身房、水療中心會所、娛樂室、商場等各種服務項目和大型地下停車庫，建筑功能多樣。經(jīng)過國內外多家著名空調企業(yè)的激烈競爭及業(yè)主投資方的嚴格評選，憑借著XX水源熱泵中央空調獨特的技術創(chuàng)新與產(chǎn)品優(yōu)勢，甲方最終確立本項目中央空調工程采用XX水源熱泵中央空調。本方案根據(jù)本工程項目特點設計水源熱泵系統(tǒng)，其特點如下：便于計量和收費水源熱泵空調系統(tǒng)的能耗主要是水源熱泵機組，各用戶能夠安裝獨立的電表分戶計費，便于物業(yè)管理和系統(tǒng)能源的管理。各個獨立機組，各個獨立區(qū)域的空調均可單獨的計量與收費。這對于用戶合理使用空調系統(tǒng)，節(jié)約空調系統(tǒng)的能耗，公平、公正、公開地攤派空調運行管理是很有利的。運行安全可靠水源熱泵機組的空調系統(tǒng)是可以基本保證全年按用戶的需要開啟空調系統(tǒng)，特別是春秋空調過渡季節(jié)均能運行，也就相當于四管制空調系統(tǒng)。一般，水源熱泵供、回水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。夏季水體作為空調的冷源，冬季作為空調的熱源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。高效節(jié)能水源熱泵機組可利用的環(huán)境水體溫度冬季為12℃～22℃，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為18℃～35℃，水體溫度比環(huán)境溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，機組效率提高。而且PHNIX水源熱泵機組采用獨創(chuàng)的高效換熱器，內外螺紋不但增大換熱面積，提高了換熱效率高，且具有不容易結垢、有自清潔能力等優(yōu)點，克服了一般板式換熱器容易堵、易漏、不易清洗等缺點。靈活應用水源熱泵空調系統(tǒng)空調區(qū)域分區(qū)設計靈活，各分區(qū)可以在同一系統(tǒng)中按不同要求獨立選擇供冷或供熱的運行方式。在有的建筑物空間區(qū)域內，特別在過渡季節(jié)，部分區(qū)域需要供冷，部分區(qū)域需要供熱，水源熱泵可以同時供冷和供熱，可以實現(xiàn)建筑內冷熱量的轉移和平衡，減少了系統(tǒng)用能源。節(jié)約投資水源熱泵系統(tǒng)不需設冷凍機房，不設大的通風管道，不設大的鍋爐房和沒有冷凍水系統(tǒng)，管道因是冷卻水系統(tǒng)，不需保溫，故安裝和投資費用大大減少。環(huán)境效益顯著水源熱泵使用的是電能，電能本身為一種清潔的能源，但在發(fā)電時，消耗的是一次能源，其所產(chǎn)生的污染物和二氧化碳等氣體會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生影響。所以節(jié)能實際上也是減少了污染。設計思路考慮到為了節(jié)省空調系統(tǒng)的安裝成本，針對主樓及輔樓各樓層的空調使用面積區(qū)域較大，本方案在水系統(tǒng)的設計上采用了分區(qū)，以避免每層因單一水系統(tǒng)造成總水管管徑過大，安裝成本增高的缺點。設計時，水環(huán)路盡可能地采用同程式系統(tǒng)，這樣初投資費用雖然有所增加，但有利于保持環(huán)路的阻力平衡，這樣空調系統(tǒng)運行效果更加良好。而且各個樓層各個區(qū)域的水系統(tǒng)調節(jié)更方便，水流量更容易分配。根據(jù)系統(tǒng)特點：主樓負一層至三層各層分成四個水系統(tǒng)，輔樓負一層至三層各層分成兩個水系統(tǒng)。綜合同程設計與異程設計的優(yōu)點，結合各樓層空調的布置走向，本方案水系統(tǒng)設計本著以“同程為主，異程為輔”的原則。充分發(fā)揮同程設計與異程設計的優(yōu)點，結合工程實際情況，避免同程與異程的缺點，體現(xiàn)了水系統(tǒng)的更合理、更節(jié)省成本、更容易調節(jié)的特點。由于目前很多中央空調系統(tǒng)都逐漸出現(xiàn)突出的問題有：1、計費的糾紛問題，空調計費成了物業(yè)管理的一大難題，而水源熱泵系統(tǒng)不僅解決了獨立計費和運行管理的問題，而且又不用設獨立的空調計費系統(tǒng)和中央空調機房，減少了中央空調系統(tǒng)的造價；2、中央空調水系統(tǒng)經(jīng)過幾年運行后，因水管路結垢導致機組換熱能力降低。正是由于XX水源熱泵機組采用獨創(chuàng)的高效換熱器，內外螺紋不但增大換熱面積，提高了換熱效率，且具有不容易結垢、有自清潔能力等優(yōu)點，克服了一般板式換熱器容易堵、易漏、易結垢、不易清洗等缺點，而且系統(tǒng)可以獨立計費，解決了一般中央空調系統(tǒng)在這兩方面存在的弊端。設計依據(jù)參考資料《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GBJ19-87《建筑設計防火規(guī)范》GBJ16-87《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范》GB50242-2002《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》GB50243-2002《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95《簡明空調設計手冊》業(yè)主提供的圖紙及資料設計參數(shù)

室外空氣設計參數(shù)夏季：大氣壓力：937Kpa室外空氣調節(jié)計算干球溫度：36.5℃室外空氣調節(jié)計算濕球溫度：27.3℃冬季：大氣壓力：937Kpa室外空氣調節(jié)計算干球溫度：4℃室外計算相對濕度：82％負荷計算冷負荷預配置指標商場商鋪：280W/m2(商場首層250～300W/m2，其它樓層250W/m2在考慮通道面積分攤，因此統(tǒng)一為280W/m2)；餐廳：300～350W/m2；娛樂會所：260W/m2；攝影、辦公：180～200W/m2；公共區(qū)域（通道、電梯前室、衛(wèi)生間等）：180～240W/m2熱負荷預配置指標由于本項目在重慶地區(qū)，故只需考慮冷負荷滿足則其熱負荷也能滿足。系統(tǒng)設計工程特點本項目是集商場、購物中心與餐飲酒店、會所及高檔的寫字樓、創(chuàng)意樓為一體的；由于各個分區(qū)的功能、運營時間都不一樣，需要室內保持的溫度就不一樣，能實現(xiàn)同時供冷和供熱，滿足廣大客人的需要；所以各個分區(qū)的空調系統(tǒng)是分開的，獨立進行控制，隨時可以啟停，可以根據(jù)該區(qū)域用戶的需求自行調節(jié)溫度。輔助設備都放置在屋頂上，減少了設備用房面積，使建筑面積發(fā)揮更好的經(jīng)濟效益；因水環(huán)路為冷卻水系統(tǒng)，故避免了管道結露，防止了滴水損壞建筑裝修；本方案可以說完全滿足了投資方的使用要求，計費方面只有冷卻塔和冷卻水泵是公共分攤部分，而這部分用電在空調用電中只是很小的一部分，其它大部分用電都在末端用戶，空調計費全部納入用戶使用的電費里面，所以充分實現(xiàn)了用多少收多少。當過度季節(jié)或少部分區(qū)域使用時，末端機組開機比較少，這時冷卻塔可以只開一臺，節(jié)約運行費用?？照{水系統(tǒng)考慮到水系統(tǒng)的平衡，水平及立管均采用同程形式。為了保證各個區(qū)域的水流量，在局部需要增加平衡閥（一般設在每層回水管進回水立管處）。考慮到初期投資及使用后的運行成本，水系統(tǒng)主要采用開式循環(huán)系統(tǒng)。輔助設備的位置所有的輔助設備冷卻塔、蓄水箱、水泵、電子除垢儀、輔助加熱鍋爐等需置于屋頂。新風處理1、針對主樓負一層處于地下，空氣不流通，故采用新風全熱換熱器提供新風，新風全熱換熱器可以最大限度的利用空調區(qū)域的排風費熱加熱新風，達到節(jié)能的目的，同時可以有效的減小整個空調系統(tǒng)的冷負荷，從而減小整個系統(tǒng)的冷卻水管道，節(jié)約安裝成本。2、針對其他商場部分的新風，建議采用空氣自由流通的方式，因為在商場營業(yè)時最外圍的窗戶是開啟的，利用空調房間的壓差及空調室內機組的回風箱解決新風問題，達到節(jié)約整個空調系統(tǒng)的投入的目的。分戶計費由于本工程商場部分用于出租，為了便于管理，需要分戶計費，故本工程的商場部分都要集中控制分戶計算費用。投資及運行費用分析本文對該工程項目的空調系統(tǒng)的初投資及能耗分析分兩種方案進行比較，即水源熱泵空調系統(tǒng)、集中式制冷空調系統(tǒng)。其中水源熱泵空調系統(tǒng)的冷卻塔采用開式冷卻塔，集中式制冷采用開式冷卻塔和螺桿式冷水機組。

初投資分析空調系統(tǒng)運行中，大部分時間在部分負荷下運轉。重慶地區(qū)夏季供冷通常為5～10月，共180天，假定一天空調運行的時間為9:00—21:00共12小時，一年中空調運行的時間總共為2160小時。根據(jù)季節(jié)的變化和每天環(huán)境溫度的變化情況，認為地區(qū)夏季空調滿負荷運行時間為10%，冷量80%部分負荷運行時間為20%，冷量60%部分負荷運行時間為50%，冷量40%部分負荷及以下運行時間為20%。從上表分析看出，雖