地下水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計

南通某供銷產(chǎn)業(yè)園工程地下水源熱泵方案一、項目概況 21、工程概況 22、資源條件 3二、編制根據(jù) 31、空調(diào)負荷計算 32、生活熱水量計算 4四、企業(yè)資料 51、企業(yè)簡介 52、企業(yè)文化 5五、機房系統(tǒng)設(shè)計 61、機房系統(tǒng)原理圖 62、原理闡明 6 71、主機選型原則 72、主機選型 73、冷凍水泵選型 74、冷卻水泵選型 85、機房布置平面圖 8 81、地下水用水量計算 82、地下深水井設(shè)計 93、地下水的熱能提取運用技術(shù) 八、經(jīng)濟分析 1、地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)投資概算 2、運行成本分析 一、項目概況本項目重要為辦公樓、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)計空調(diào)，專家樓、宿舍樓及食堂設(shè)計生活熱水。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。本項目屬于夏熱冬冷地區(qū)，整年氣候濕潤，夏季計算干球溫度33℃、計算濕球溫度28.6℃,冬季空調(diào)計算干球溫度-4℃、冬季計算相對濕度76%;整年土壤溫度變化范圍二、編制根據(jù)5、《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施—暖通空調(diào)·動力》(2023)6、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計原則》(JGJ134—2023)8、《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施—給水排水》(2023)10、《自動控制設(shè)計規(guī)范》(采暖、通風和空氣調(diào)整系統(tǒng))三、負荷計算本項目室內(nèi)末端采用風機盤管+全熱回收新風系統(tǒng)，通過運行管理控制，在食堂用餐時段，減少辦公區(qū)空調(diào)負荷，根據(jù)江蘇省節(jié)能辦公建筑空調(diào)項目經(jīng)驗及規(guī)范原則，空調(diào)負荷建筑名建筑面積熱指標冷負荷熱負荷同步使用稱系數(shù)辦公樓1食堂0注：本表負荷指標已考慮水系統(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：冷水計算溫度為5℃,作為設(shè)備選型及經(jīng)濟性能比較的根據(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)計與施工等業(yè)務。企業(yè)使命：大力發(fā)展綠色建筑·推進綠色都市建設(shè)。發(fā)展目的：引領(lǐng)建筑節(jié)能，致力環(huán)境保護，締造綠色空間。企業(yè)文化：倡導雁群文化，團結(jié)協(xié)作、目的遠大、執(zhí)著堅定、銳意進取。人才理念：任人唯賢、唯才是用、用有所適。1、機房系統(tǒng)原理圖胃1采用兩臺制冷量為710kw全熱回收螺桿式地源熱泵機組，為本項目提供夏季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，實現(xiàn)一機多用、能源循環(huán)運用、綠色環(huán)境保護的目的。(1)夏季空調(diào)工況夏季優(yōu)先運行全熱回收工況，免費制取55℃生活熱水，儲存至熱水水箱中，系統(tǒng)綜合效率高達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地源熱泵機組同步供暖，系統(tǒng)綜合效率高達3.5以上，相比老式供熱，系統(tǒng)節(jié)能率不低于60%。夜間低谷電啟動一臺機組，制取55℃生活熱水，儲存至熱水水箱中，供次日使用。(3)過度季生活熱水工況春秋季運用夜間低谷電啟動一臺機組，制取55℃生活熱水，儲存至熱水水箱中，供次日使用。整年熱水節(jié)能率不低于40%。1、主機選型原則(1).以熱定冷，按生活熱水負荷選擇全熱回收熱泵機組，按冷負荷選擇其他機組；(2).主機臺數(shù)及負荷調(diào)整靈活，滿足系統(tǒng)多種工況負荷需求；(3).滿足系統(tǒng)多種運行工況下主機高效運行，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)省運行成本；(5).主機臺數(shù)應考慮互為備用的安全性，只要設(shè)置兩臺。效率熱回收工況冷凍水泵與主機一一對應，選型如下：流量710*0.859/5*1.2=146m2/h;揚程(機房外管道損失+機房管道損失+主機換熱器損失)*1.2=35m;選用3臺，兩用一備，單機效率不低于75%,每臺輸入功率18.5kw。明明冷卻水泵與主機一一對應，,選型如下：流量710*(1+1/6.0)*0.859/7*1.2=122m2/h;揚程(排水損失+機房管道損失+主機換熱器損失)*1.2=20m;選用3臺，兩用一備，單機效率不低于75%,每臺輸入功率11kw。在地下室設(shè)置熱泵機房，占地面積約160m2,長*寬*高=16m*10m*3.5m(高),含設(shè)備間、低壓配電間、控制室、值班室、儲物間等。①⑥⑥黑尋①0⑩②④①七、水源取水設(shè)計(1)按夏季主機排熱量計算兩臺主機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℃,可運用溫差15℃,最大用水量為(2)按冬季主機取熱量校核兩臺主機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℃,可運用溫差10℃,最大用水量為因此，地下水最大小時用水量為95m2/h,考慮10%安全余量，設(shè)計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目經(jīng)驗，可開采水層合計深度約為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)定開采水量約30-50m3/h。本項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臺額定電功率為7.5kW的深井潛水泵，井水設(shè)計出水溫度為16～18℃。考慮地下水經(jīng)熱能運用后需回灌，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)負荷率≤70%),兩口井取水，四口井回灌；(2)極端工況下(空調(diào)負荷率>70%),三口井取水，三口井回灌。為了熱泵主機的安全運行，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，可有效保護水源熱泵機組的安全穩(wěn)定運行。資(萬元)一1熱泵主機2臺45萬元/臺美意或同等品牌2機房管網(wǎng)、閥門、保溫道3水泵10臺5000元/臺5凱泉或同等品牌費用43000元/m3現(xiàn)場拼焊，含100mm厚保溫箱5件量表等6低壓配電1項87自控系統(tǒng)1項58二16口4萬元/□管等23臺1萬元/臺3含配電箱3小計三1辦公樓170元/m2天伽或同含風盤、風管、2食堂260元/m2天伽或同含風盤、風管、3小計四0■空調(diào)系統(tǒng)投資(萬元)(地下)水地源熱泵測算條件：辦公樓空調(diào)制冷負荷為1414kw、熱負荷為983kw,食堂空調(diào)制冷負荷為636kw、熱負荷為424kw;辦公樓每天空調(diào)運行10小時，食堂每天運行5小時，夏季運行120天，冬季運行100天，整年平均負荷率50%。最高日生活熱水量為60.5m2,整年平均使用率為70%。商業(yè)電價為0.829元/kwh,自來水單價按2.5元/m2計算。(1)能源成本單價測算制冷：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)夏季制冷運行成本0.192×(1548×10+636×5)×1