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1、1冷凝式热泵空调系统初步方案冷凝式热泵空调系统初步方案目目 录录第一章项目总论.2 1.1 项目概述.2 1.1.1 项目概况2 1.1.2 设计依据及相关规范.2 1.1.3 智能控制相关规范2 1.2 郑州市基础资料.3 1.2.1 郑州市气候资料3 1.2.2 空调设计参数3 1.3 负荷计算.4 1.4 供能量计算.4 第二章 冷凝式热泵空调系统技术方案5 2.1 冷凝式热泵系统的特点5 2.2 冷凝式热泵系统技术创新6 2. 3 冷凝式热泵系统运行工况8 第三章 系统初投资测算及运营分析9 3.1 投资测算范围及内容.9 3.2 投资测算.10 3.3 运营分析11 3.3.1 夏季
2、供冷运行分析11 3.3.2 冬季供暖运行分析11 3.3.3 系统运行其它费用11 3.4 收费标准及投资回收期12 3.4.1 收费标准12 3.4.2 投资回收期13 第四章 传统方式初投资14 4.1 技术形式.14 4.1.1 夏季供冷方式14 4.1.2 冬季供热方式15 4.2 投资测算.15 4.3 运行费用分析16 4.3.1 夏季供冷运行分析16 4.3.2 冬季供暖采暖费为16 4.3.3 系统运行其它费用16 第五章 两种冷热源方式对比分析18 第六章 企业主要业绩212第一章第一章项目项目总论总论1.11.1 项目概述项目概述1.1.11.1.1 项目概况项目概况建筑
3、功能：地下一层为商业、设备机房,地下二至四层为全自动地下停车及普通停车位(地下二层局部商业),1-9 层为大型综合性商场和电影院,主楼部分为 1 幢45 层超高层服务型公寓。建筑面积：总建筑面积:179929.9 平方米,地上总建筑面积:122310.26 平方米,1-9F(含 9F 屋顶）建筑面积：73856.82 平方米,10F-44F 主楼建筑面积为 48453.44平方米。建筑基底面积：7887.11 平方米。地下总建筑面积为 57619.68 平方米,负1 层建筑面积为 12043.13 平方米,负 2-负 4 层建筑面积为 45576.55 平方米。此次冷凝式热泵空调设计范围：地上
4、部分及地下一层商业部分，总建筑面积：134353.44 平方米。1.1.21.1.2 设计依据及相关规范设计依据及相关规范1、民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-20122、公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）3、实用供热空调设计手册（第二版，陆耀庆）4、空气调节设计手册5、通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）6、河南省公共建筑节能设计标准实施细则DBJ41/075-20061.1.31.1.3 智能控制相关规范智能控制相关规范1.智能化系统工程检测规程（DB32/365-1999）2.民用建筑电气设计规范（JCJ/T16-2008）3.智能建筑
5、设计标准（GB/T50314-2006）4.电气装置工程施工及验收规范（GBJ232-82）5.自动控制设计规范（采暖、通风和空气调节系统）1.21.2 郑州市基础资料郑州市基础资料基础设计参数取值的科学性、准确性、合理性直接影响本项目工程规模投资、技术合理性、运行管理等多方面，有很大的重要性。1.2.11.2.1 郑州市气候资料郑州市气候资料郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雪。郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。郑州年平均降雨量 640.9 毫米，无霜期 220 天，全年日照时间约 2400 小时。1.2.21.2.2
6、空调设计参数空调设计参数表表 1-11-1 室内外设计参数室内外设计参数序号项 目参 数1城 市 名郑州市北纬3443东经113392位置及海拔海拔(m)110.4冬季(hPa)101.28 3大气压力 夏季(hPa)99.17干球温度()-7 冬季 相对湿度(%)60干球温度()35.64室外计算温度夏季 相对湿度(%)76冬季()1820相对湿度(%)4055夏季()25275室内温度要求相对湿度(%)4565冬季平均(m/s)3.4 6室外风速 夏季平均(m/s)2.67最大冻土深度（cm）278采暖期天数1201.31.3 负荷计算负荷计算负荷计算参照贵方提供设计图纸，冷热负荷指标如下
7、：房间名称建筑面积 （m2）夏季冷负 荷（KW）冷负荷指 标 （W/m2）冬季空调热 负荷（KW）热负荷面积指 标（W/m2）商业部分85900132871558572100 服务型公寓部分48453.44349072252752则总冷负荷为：16777KW，总热负荷为：11099 KW。1.41.4 供能量计算供能量计算本项目位于郑州市，年供热 120 天，供冷 100 天，商业部分日供能时间为 12小时，服务型公寓部分建筑日供能时间为 24 小时。根据全国民用建筑工程设计技术措施（暖通空调动力 2009）相关技术指标，及我公司做合同能源管理项目运营经验计算可得，项目年供冷量约为 14849
8、.36MWH，年供热量约为16684.65MWH。面积冷负荷设计日供能时 间供冷量建筑功能 平米KW平均负荷系 数hMWH 商业部分85900132870.6551210443.58 服务型公寓部分48453.4434900.526244405.78 合计14849.36 面积热负荷设计日供能时 间供热量建筑功能 平米KW平均负荷系 数hMWH 商业部分8590085720.881210862.44 服务型公寓部分48453.4425270.8245822.21 合计16684.65 第二章第二章 冷凝式热泵空调系统技术方案冷凝式热泵空调系统技术方案传统的风冷热泵的基本原理是基于压缩式制冷循环
9、，利用冷媒作为载体，通过风机的强制换热，从大气中吸取或者排放热量，以达到制冷或者制热的需求。但是风冷热泵机组在使用中不同程度的都存在这样一种现象，即夏季制冷量不足，冬季制热量不足的现象。造成这种现象的原因是多方面的，这里除了设备本身的因素外也有工程设计中的问题。例如设备布置不合理造成气流短路，夏季机组高温排风被重新吸入，造成进风温度过高冷凝压力上升，导致机组制冷量下降；冬季正在融霜的机组排出的湿空气被旁边正在供暖的机组吸入造成吸入空气湿度过高，加剧了供暖机组的结霜速度，从而使其融霜时间延长，供暖时间减少，从而使机组的供热量减少。针对传统风冷盘管热泵在冬季恶劣工况下运行时换热器表面生成霜层，增加
10、热阻，造成热泵效能差等疑难问题，我们公司历经十年潜心研发，通过纳米气液两相膜换热、低温取焓、防冻液浓缩等多项技术，提供全新上市产品冷凝式热泵成套机组（COHP）。通过克服传统换热中必须的 1520换热温差问题，实现了 4换热温差即可满足的工程应用，彻底解决空气源热泵冬季运行效率差，环境温度零下时系统不能运行等问题。通过冷凝塔和蒸凝罐的联合使用，减少系统对换热温差的需求，大幅度提高了换热效率，可以使得在夏季运行时，减少冷源端的冷量需求，可以在较高的环境温度下完美地满足制冷需求。2.12.1 冷凝式热泵系统的特点冷凝式热泵系统的特点1.1.换热温差小换热温差小利用纳米吸附材料，增大空气与换热工质的
11、接触面积，实现液体工质与空气的直接接触换热，减少了传统间壁式换热的热阻损失。纳米气液两相膜换热与传统间壁式换热对比，可以实现 2气水换热对数温差，突破冬季极端工况不能稳定取热，夏季极端工况效率极其低下的技术难题。本系统在实验运行中，不输送至末端，夏季 COP 能稳定在 5 以上，冬季 COP 甚至能达到 4.5。2 2、防冻工质再生技术、防冻工质再生技术利用负压低温蒸发冷凝技术，实现防冻工质低温蒸发浓缩，同时解决了防冻工质飘逸难题，使得冬季极端工况运行更加可靠。经过实验验证，系统能在-10的环境温度中稳定工作，系统 COP 不低于 2.8。3 3、安装方便、安装方便各部分机组采用整体模块化设计
12、，安装使用时避免了传统安装中需根据实际机房的状况进行管道设计、主机放置等复杂工艺。实现了整机的简单、直接吊装和工程的规范化安装。4.4.产品物联化产品物联化具备丰富的自控、电气、自动化等领域的专业知识，结合高素质的专业现场施工队伍，实现了提供自动化解决方案和全方位技术支持服务的可能性。采用了目前市场主流的 PLC 品牌系列可编程控制器为核心的控制系统，实现冷热水的日常生产控制、数据监视等，系统具有可靠的硬件设备、功能强大且界面良好的 HMI 人机界面。2.22.2 冷凝式热泵系统技术创新冷凝式热泵系统技术创新1)1)纳米气液二相膜取热技术纳米气液二相膜取热技术本系统冷凝塔利用纳米吸附材料，增大
13、空气与换热工质的接触面积，实现液体工质与空气直接接触换热，换热效率与盘管式换热对比，提高 9 倍，突破冬季极端工况（-10 ）也能稳定取热的技术难题。图图 2-8 冷凝塔示意图冷凝塔示意图纳米气液二相膜换热器中，换热器呈正六边形蜂窝状，并涂装特殊纳米材料，增大过滤板对工质的吸附力(粘滞力)，使过滤板上附着工质流后，减小过滤板间隙，使空气与换热工质充分接触，达到充分换热的目的。图图 2-9 纳米气液两相膜换热版纳米气液两相膜换热版2)2)蒸凝罐浓缩工质技术蒸凝罐浓缩工质技术在该系统中，冬季制热工况下所使用的工质为 25%的乙二醇溶液，保证该系统在-10时能正常从空气中取热，并维持较高的系统 co
14、p。但乙二醇溶液具有较强的吸水性，在换热的过程中，空气中水蒸汽会放热液化而被乙二醇吸收，溶液浓度会不断的稀释，最终导致系统无法正常运行。为解决该问题，我公司通过多年研发，开发出通过负压蒸发、降低水的沸点来达到浓缩工质、实现循环介质再生目的新设备蒸凝罐。（下图灰色罐体即为蒸凝罐）图图 2-10 冷凝式热泵系统冷凝式热泵系统2.2. 3 3 冷凝式热泵系统运行工况冷凝式热泵系统运行工况夏季工况：热泵通过压缩机将制冷剂压缩成气态后送到冷凝器中与冷却水进行热交换，经过节流阀降压降温再送到蒸发器与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，循环泵将冷冻水送到各空调末端制冷。循环泵将冷却水送到空气冷凝塔与空气进行热交
15、换，将热量散发到大气中。冬季工况：空气冷凝塔从空气中获取了低品位热源由循环泵输送给蒸发器进行热交换释放低品位热源，由热泵提升后的热量进入冷凝器释放高品位热量，由循环泵将冷凝器释放的高品位热量输送给空调场所。图图 2-11 系统运行原理图系统运行原理图第三章第三章 系统初投资测算及运营分析系统初投资测算及运营分析3.13.1 投资测算范围投资测算范围及内容及内容我们的投资范围主要是采暖及中央空调系统的冷热源部分，包含冷凝式热泵机房、冷凝塔及其辅助管道系统；为冷热源主机及水泵等设备提供动力的低压配电系统。3.23.2 投资投资测算测算本项目空调系统初投资费用估算表如下：表表 3-13-1 项目投资
16、估算表项目投资估算表单价总价序号名称参数数量单位(万元)(万元) 一、机房机电设备热泵机组16777KW16777元/KW0.055922.74 冷凝塔及 其管网20132.4KW20132.4元/KW0.03603.97 循环水泵 组20132.4KW20132.4元/KW0.015301.99 蒸凝罐20132.4KW20132.4元/KW0.005100.66 1热泵机组 +冷凝塔 系统溶液罐及 工质20132.4KW20132.4元/KW0.005100.66 2软化水装置项158.39 3定压补水装置项145.12 4机房管网及阀门16777KW16777KW0.035587.20 5自动控制系统16777KW16777KW0.0145243.27 6低压配电系统1项302.58 302.58 7小计3266.57 二、工程建设其它费用 序号名称税率金额(万元) 1设计费2.00%65.33 2监理费1.38%45
