安徽省XXX市水地源热泵系统联合供暖设计方案20130325

安徽省合肥市巴黎舂天住宅小区水地源热泵联合系统工程设计报价方案工程名称：编制：审核：二零一三年五三月二十五二日永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]一、地源热泵系统原理浅层地能地源热泵技术，是利用输入少量的电能，带动热泵机组做功，以水为介质把地下100米左右土壤中的恒温热量，通过水泵传输到热泵机组，热泵机组再把水中的十几度恒温热量“交换”出来并加以提升，释放到末端循环水中，使末端循环水升温达到45-50度，然后通过末端循环泵把热水送到各个室内末端设备实现采暖。夏季，把室内热量通过热泵热泵机组做功“交换”出来，释放到地下，完成制冷循环。在这个过程中，热泵只是完成一个能量交换和提升的工作。地源热泵正在取代锅炉加中央空调冷水机等传统的供暖方式，比传统的空调节能50%，它不向外界排放任何废气、废水、废渣，使人们远离粉尘、废气和霉菌，是一种理想的绿色节能中央空调技术。地源热泵系统构成：地源热泵系统由能量采集系统、能量提升系统和末端能量释放系统三部分组成。1、能量采集系统能量采集系统在冬季采集浅层地下土壤中的低位热能，为地源热泵机组持续提供热源；在夏季将浅层地下土壤作为冷源，把建筑物内的热量搬运到地下，满足建筑物的冷负荷需求。2、能量提升系统由地源热泵、能量输送泵、阀组、定压装置、控制系统等组成。能量提升系统利用地源热泵，提升低位能量。地下水水通过蒸发器与地源热泵内部工质进行热交换，地源热泵由外部输入电能对能量进行提升，末端系统循环水通过冷凝器与地源热泵内部工质进行热交换。3、能量释放系统将提升的能量通过末端装置向建筑物释放，冬季供暖、夏季制冷、日常提供生活热水。能量释放系统有散热器、风机盘管、风机盘管加新风、全空气系统和地板辐射采暖系统等形式。永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]制冷工况制热工况永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]二、工程概况本工程为安徽省合肥市水地源热泵系统联合供暖工程，位于安徽省合肥市。该工程总建筑面积约：280000m2，以住宅为主。本工程设计两个机房，以水源系统和地源系统各一个机房，以此来满足建筑物供热需求。三、设计依据1、甲方提供的建筑参数2、地源热泵系统技术参数及相关配置3、国家、地方相关法律、法规及相关规范《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005《地源热泵机组》GB/T19409-2003《室外给水设计规范》GB50013-2006《供水管井技术规范》GB50296-99《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274-98《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2004《制冷设备安装工程施工及验收规范》GBJ-66-84《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]2、设计参数；（1）、室外空气计算参数：序号项目参数1地名安徽2台站位置北纬31°46′东经119°57′海拔（m）9.23大气压力（kPa）冬季1025.9夏季1004.94年平均温度（℃）15.45室外计算（干球）温度（℃）冬季采暖-3空调-5通风-10.5夏季通风32空调34.6空调日平均31.4计算日较差6.26夏季空调室外计算湿球温度（℃）28.67最热月平均温度（℃）28.28室外计算相对湿度（%）最冷月月平均75最热月月平均829室外风速（m/s）冬季平均3.2夏季平均3.110最多风向及其频率（%）冬季风向CESENE频率（%）9、8、8夏季风向ESE频率（%）1911最大冻土深度（cm）8512设计计算用采暖期天数（天）9513设计计算用采暖期平均温度（℃）3.6注：室外计算参数取自《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87（2001年版）永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]（2）室内设计计算参数：序号建筑性质夏季冬季温度（℃）相对湿度（%）温度（℃）相对湿度（%）1住宅25～2840-5518～2230-55一、冷热负荷的确定1、建筑物冷热负荷：建筑物的冷热负荷采用面积负荷指标估算的方法计算。○1热负荷：Qr＝F·q1/1000，式中：F—供暖面积（㎡），q1—热负荷指标（W/㎡）。○2冷负荷：Qc＝n·F·q2/1000式中：F—制冷面积（㎡）q2—冷负荷指标（W/m2）n—冷负荷同时使用系数。2、冷热负荷的计算：二、冷热源机房方案1、水地源热泵系统由于本工程建筑面积较大，为保障系统的正常运行及使用安全问题，本项目可设计两个热源机房，以4台为一组，一个设计为水源系统，另一个设计为地缘系统。依据冷、热负荷和地源热泵机组技术参数，以及同时使用情况选用8台序号建筑类型建筑面积（m2）热负荷冷负荷热指标（W/m2）热负荷（kW）冷指标（W/m2）冷负荷（kW）1住宅200090.07601200560120052休闲会所3254.465212752443幼儿园16506099651074配套及物业管理367060220652395合计208664.471253612595永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]-1500A/2水地源热泵机组满足该建筑的冬季制热量需求；从而可降低投资成本，以达到可靠安全供暖的需求。单台YSSR-1500A/2机组在标准工况下的性能参数：制冷量：1512.0kw制冷功率：284.2kw制热量：1634.0kW制热功率：379.2kW水源侧水流量：140.0m3/h用户侧水流量：260.0m3/h制冷时冷水进出水温度为12/7℃，冷却水进出水温度为18/29℃制热时井水进出水温度为15/7.4℃，热水进出水温度为40/45℃2、水源井系统地源井系统是地能热泵系统的重要组成部分，是地能热泵机组能否安全、稳定、可靠、经济运行的根本保证。地源热泵系统以地下水为介质，使地下水与周围土壤沙石进行热交换，从而利用蕴藏在地下土壤、沙石中的丰富的浅层低位能量。根据本项目的特点，总的循环水量为560m3/h，防止水位下降，故循环水量放大到600m3/h，需要打6套井，即6口抽水井，10口回灌井，单井的出水量为100m3/h,井管口径377MM或325MM，井深约200米，具体井深根据试验井的深度、具体出水量进行调整校核。抽水井、回灌井设在建筑物附近绿化用地内，采用暗井方式，布置在最少距建筑物外墙10m处，成井后井口与普通市政井盖完全相同，以确保其设置不影响整个建筑物的总体布局，并能与周围环境和谐统一。相邻2个抽水井之间的距离在25m～50m之间，抽水井与回灌井之间的距离不小于25m。具体占地面积根据实际情况定。永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]3、地源系统流程图4、冬季制热制冷工况夏季制冷工况永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]5、热泵机组进出水温度与工作性能表6、温度对机组工况的影响分析表永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]4、水源热泵机系统房设备清单序号设备名称设备型号数量功率（kW）设备参数（单台）备注1地源热泵机组YSSR-1500A/24制热379.2Kw制热284.2Kw制热量1634.0kW制冷量1512.0kW永源热泵2末端循环泵NBG200-150-315/310445Q=200m/h，H=35m,一台备用3补水泵CM50-224.5Q=20m2/h，H=32m一台备用4补水箱2500×2000×20001容积20M35全自动软化水器TF-10001处理量12.0-15m3/h6定压罐NDB-5.01DN10007除砂器TTX（II）-3001最大流量340-440t/h8除污器CKG-8P1最大流量400t/h9潜水泵QJB150-315635Q=120m/h，H=175m10配电柜GGD800x2200x8005800X1800X6004、机房电气①机房设备总功率：机房功率:379.2×4＋45×3＋4.5+35＝1866.2KW机房需要10％～20％的富余②电控系统与配置安装配电柜：配电柜用于对整个系统提供动力用电和运行控制。系统运行有手动/自动两种状态：系统在自动状态下，开启总电源后，冷热源控制系统将根据负荷情况能够自动在多种工况之间调节，保证整个系统处于效率最佳的运行状态。5、地埋管系统部分（1）地埋管系统概述地埋管系统是地能热泵系统的重要组成部分，它是能量提升系统能否安全、永源热泵热泵专家地址：北京市海淀区杏石口路102号电话：[phone]传真：[phone]邮编：100093Http：//：[e-mail]稳定、可靠、经济运行的根本保证。土壤源热泵系统采用地埋管提取土壤中的能量，使埋管中的媒介（水或防冻液）与周围土壤沙石进行热交换，从而利用蕴藏在地下土壤中的热能进行冬季供暖。（2）采用双”U”地埋管的优势地埋管换热器有水平和竖直两种埋管方式。竖直式地热换热器的构造又多种，主要有竖直U型埋管与竖直套管。目前大多数采用竖直U型地埋管的方式。竖直U型地埋管的换热器采用在钻孔中插入U型管的方法，一个钻孔中可设置一组或两组U型管。然后用封井材料把钻孔填实，一尽量减少钻孔中的热阻，并防止地面污水流入地下含水层。钻孔的深度一般为60～150m。对于一个独立的民居，可能一个钻孔就足够负担供热制冷负荷了。但对于住宅楼和公共建筑，则需要有若干个钻孔之间的距离在4～6m之间。管间距过小会影响换热器的效能。考虑到我国人多地少的实际情况，在大多数情况下竖直埋管方式是唯一的选择。采用竖直地埋管的换热器时，每个钻孔中可设置一组或两组U型管。尽管单U型埋管的钻孔内热阻比双U埋管大30％以上，但实测与计算结果均表明：双U型1埋管比单U型埋管可提高15％～20％的换热能力。这是因为钻孔内热阻仅是埋管传热总热阻的一部分。钻孔外的岩土层热阻，对双U型埋管和单U型埋管来说，几乎是一样的。因此一般地质条件下，多采用单U型埋管。对于较坚硬的岩石层，选用双U型埋管比较合适。此时每米钻