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1、北京科拉思纳服饰有限公司生产厂房地源热泵系统初步设计方案 工程名称：北京科拉思纳服饰厂房地源热泵系统编 制： 崔学亮 审 核： 张义玲 二零一三年九月十三日目 录一、 地源热泵系统原理3二、项目概况6三、设计依据7四、 负荷计算8五、冷热源机房主机配备9六、地埋管换热系统设计10七、机房主要设备15八、末端能量释放16九、运行经济性分析171.冬季供暖经济分析172.夏季制冷经济分析183.小结18附件；19附件一 地源热泵机组配置表19附件二：永源地源系统先进的设备配置（部分选配）20附件三、公 司 简 介28附件四、部分工程业绩表30附件五、售后服务承诺书38一、 地源热泵系统原理 浅层地
2、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50-65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
3、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水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水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。
4、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。二、项目概况本工程为北京科拉思纳服饰厂房地源热泵工程，工程地点位于北京亦庄马驹桥南边。根据亦庄开发区东边的地质情况属于细沙层比较厚，适应于用地源热泵。本案总建筑面积为17000，1#厂房面积为10000（含地下室），2#和3#面积为3500。按甲方要求设计1#、2#和3#厂房采用地源热泵系统方案，置一个集中冷热源机房，满足建筑物夏季制冷、冬季供暖的需要。三、设计依据1、甲方提供的建筑图纸；2、永源地能热泵机组v4.2(2013.1)；3、采暖通风与空气调节设计规范 GB50736-2012；4、地源热泵系统工程
5、技术规范GB50366-2005；5、公共建筑节能设计标准GB50189-2005；6、建筑给水排水设计规范GB50015-20107、民用建筑空调设计（2003.1）；8、设计参数；（1）、室外空气计算参数：市/区/自治州北京台站名称及编号北京54511台站位置北纬3948东经11628海拔（m）31.3 统计年份19712000年平均温度（）12.3 室外计算温、湿度供暖室外计算温度（）-7.6 冬季通风室外计算温度（）-3.6 冬季空气调节室外计算温度（）-9.9 冬季空气调节室外计算相对湿度（%）44.0 夏季空气调节室外计算干球温度（）33.5 夏季空气调节室外计算湿球温度（）26.
6、4 夏季通风室外计算温度（）29.7 夏季通风室外计算相对湿度（%）61.0 夏季空气调节室外计算日平均温度（）29.6 风向、风速及频率夏季室外平均风速（m/s)2.1 夏季最多风向C SW夏季最多风向的频率（%）18 10夏季室外最多风向的平均风速（m/s）3.0 冬季室外平均风速（m/s)2.6 冬季最多风向C N冬季最多风向的频率（%）19 12冬季室外最多风向的平均风速（m/s）4.7 年最多风向C SW年最多风向的频率（%）17 10冬季日照百分率（%）64最大冻土深度（cm）66大气压力冬季室外大气压力（hPa）1021.7夏季室外大气压力（hPa）1000.2设计计算用供暖期天
7、数及其平均温度日平均温度+5的天数123日平均温度+5的起止日期11.1203.14平均温度+5期间内的平均温度（)-0.7 日平均温度+8的天数144日平均温度+8的起止日期11.0403.27平均温度+8期间内的平均温度（)0.3 极端最高气温（）41.9 极端最低气温（）-18.3 注：室外计算参数取自采暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012（2）室内设计计算参数序号建筑性质冬季夏季温度（）相对湿度（%）温度（）相对湿度（%）1厂房18-22-22-26-4、 负荷计算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。热负荷：QrFq1/1000式中：F供
8、暖面积（）， q1热负荷指标（W/）冷负荷：Qcn Fq2/1000式中：F供冷面积（） q2冷负荷指标（W/m2）n冷负荷同时使用系数2、 冷、热负荷计算见下表：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#厂房10000808001200.80 9602#厂房3500802801200.803363#厂房3500802801200.80336合计1700013601632五、冷热源机房主机配备1、 地源热泵系统依据冷、热负荷和地源热泵机组技术参数，选用2台YSSR-900AG/2地源热泵机组，满足该建筑冬季采暖、夏季制冷的需求；
9、 单台YSSR-900AG/2水机组在地源工况下的性能参数：制冷量：824.4kw 制冷功率：184.24W制热量：864.5kW 制热功率：215.6kW用户侧水循环量：148.7m3/h 地源侧水循环量：186m3/h制冷时蒸发器进出水温度为12/7，冷凝器进出水温度为30/35制热时蒸发器进出水温度为7/4， 冷凝器进出水温度为40/452、机组技术参数YSSR-900AG/2地源热泵机组技术参数表型号YSSR-900AG/2制冷量kW824.4制热量kW864.5控制模式微电脑全自动控制机组能量调节范围%有级调节/无级调节用户侧水循环量m3/h148.7地源侧侧水循环量m3/h186蒸
10、发器型式干式蒸发器水侧压损kPa90进出口管径mmDN150冷凝器型式管壳式冷凝器水侧压损kPa80进出口管径mm2-DN100电源380V-3-50HZ保护装置压缩机电机过热、排气高温、压缩机过载、高低压、冷水低温、逆相、欠相、限电压、低油位、冷水断水、防重复启动制冷输入功率kW184.24制热输入功率kW215.6压缩机型式半封闭双螺杆压缩机台数2启动方式Y/制冷剂R22制冷剂充填量kg175机组重量kg4700外形尺寸长mm4390宽mm1290高mm2060注: 制冷工况：蒸发器进出水温度12/7 冷凝器进出水温度30/35制热工况：蒸发器进出水温度8/5 冷凝器进出水温度40/45.
11、4水侧标准设计压力1.0MPa,污垢系数0.086m2k/kW六、地埋管换热系统设计、地埋管系统概述能量采集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。采用双”U”竖直地埋管。竖直式地热换热器的构造又多种，在我国主要有竖直“U”型埋管与竖直套管。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60150m。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
12、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型埋管比单U型埋管可提高1520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。另外采用双U型埋管，也是解决地下埋管空间不足的方法之一。地热换热器各钻孔之间既可采用串连方式，也可以采用并联方式。并联管路竖直式热交换器与串连式的相比，U型管管径可以更小，从而可以降低管路费用、防冻液费用。、竖直地埋管形式地埋管环路能量采集系统采用双U型管形式,每个竖孔深度为130m、直径为150mm,每个竖孔中安装单根长度130m的高强度PE管2根,组成双U型管结构形式
13、。竖直地埋管采用聚乙烯管PE100、管材公称压力为1.6Mpa，外径为De32，壁厚3.0mm，工作温度为-2050。聚乙烯管PE100具有低温抗冲、抗磨损、连接可靠、导热系数高等特点。聚乙烯管PE100相关技术要求表项目技术要求外观管材的内外表面应清洁光洁、光滑，不允许有气泡、明显的划伤凹陷、杂质颜色不均等缺陷，管端应切割平整与管轴线垂直断裂伸长率，%350化诱导时间,min(200)20纵向尺寸回缩率%(110)3静液压强度1）20，环应力9.0MPa，100h,不破裂，无渗漏2）80，环应力4.6MPa，165h,不破裂，无渗漏3）80，环应力4.0MPa，1000h,不破裂，无渗漏考虑施工方便、场地施工条件的因素，竖直地埋管设计钻孔直径为150mm，设计孔深为130m，地埋管中水流速：保证在0.40.6m/s之间，地埋管内流体保持紊流流态，并确保系统及时排气。、回填回填是竖直地埋管的重要环节，回填材料介于竖直地埋管与钻孔壁之间，
