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1、倡导绿色能源缔造舒适生活w Menergy曹妃甸重庆火锅城地源热泵中央空调设计方案唐山昊鹏商贸有限公司2017年7月#倡导绿色能源缔造舒适生活第一章水地源热泵空调系统介绍水（地）源热泵是利用地表浅层的地热资源（包括地下水、土壤或地表水等），通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要采暖的地方，在夏天将室内的热量转移到 低位热源中，达到制冷目的高效、节能型空调系统，广泛应用于宾馆、商场、办公楼、学 校、医院、住宅楼等场所。一、水源热泵的应用方式1、水源热泵的种类2、水源热泵应用形式A 土壤源热泵系统属于地下耦合热泵系统，也称埋管式土壤源热泵系统，还有另外一个术语叫地下热交 换器地源热泵系统
2、。这一闭式系统方式，通过中间介质（通常为水或者是加入防冻剂的水） 作为热载体，使中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进 行热交换的目的。其示意图如下图所示：水平埋管蛇行埋管土壤源闭式系统B、地下水源热泵系统也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，通过 二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地下。其 示意图如下图所示：#地T木然泉系统（开武器统）g地表水热泵系统。通过直接抽取或者间接换热的方式，利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水、 再生水作为热泵冷热源。常常采用换热盘管放入水体作为热交换器，也可以直接抽
3、取水源 经过处理后送至水源热泵机组。其示意图如下图所示：地表水热泵系统倡导绿色能源缔造舒适生活Menergy二、水源热泵系统的特点水源热泵是针对加强生态保护，改善环境污染，减少资源浪费，合理提高可再生能源 利用率而产生的制冷、采暖的新技术，具有以下特点： 1、利用可再生能源技术水源热泵是利用了地表浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的制冷、采暖空调系 统。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了约47%勺太阳能，它不受地域、资源等限制，属可再生能源。2、高效、节能地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，一般为1025C,冬季比环境空气温度 高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。
4、这种温度特性使得水源热泵 的制冷、制热能效系数可达 4以上，而传统型空气源热泵制冷、制热能效系数通常为3左右。据统计设计安装良好的水源热泵系统，平均来说可以节约用户3040%勺供热、制冷空调的运行费用，运行经济。3、运行平稳、可靠水源热泵系统是利用地表浅层的地热资源作为冷热源，而地表浅层的温度一年四季相 对稳定，即使在寒冷的冬季，水源热泵系统不需要进行除霜运行，可见水源热泵机组一年 四季运行可靠、稳定，而传统空气源热泵机组，具运行状态随外界温度的变化而变化，冬 季的除霜运行对机组更是不利。因此，相对空气源热泵机组，水源热泵机组运行更平稳， 使用寿命更长。4、环保水源热泵系统不消耗水也不污染水，
5、不需要锅炉，不需要冷却塔，也不需要堆放燃料 废物的场地，它具有高效、节能的突出优点，可以提高能源利用率，大幅度降低一次能源、 二次能源消耗，以及污染物排放，环保效果显著。它做到了零污染零排放。#rMenergy倡导绿色能源缔造舒适生活第二章中央空调工程设计方案一、项目概况1、项目概况：本工程为唐山曹妃甸重庆火锅城地源热泵中央空调工程，该建筑为地上 四层，总建筑面积约为3094平方米。室内要求夏季制冷，冬季制热。2、总体设计思路：室内末端夏季采用风机盘管制冷、冬季采用散热器（并可用风机盘 管）采暖；主机采用水源模块热泵机组，通过地下埋管提取地下土壤能量解决室内制冷、 制热所需。二、设计依据1、采
6、暖通风与空气调节设计规范 GB 50019-20032、建筑给水排水设计规范 GB 50015-20033、高层民用建筑设计防火规范 GB 50045-954、通风与空调工程施工质量验收规范GB 50243-20025、地源热泵工程技术规范 GB 50366- 20056、供水管井技术规范GB50296-997、地源热泵冷热源机房设计与施工 06R1151、室外设计参数夏季室外计算干球温度：33.4 C ;夏季室外计算相对湿度：26.9%; 夏季日平均干球温度： 29.2 C ;夏季日平均干球温差： 8.1 C 冬季室外计算干球温度：-11 C ;冬季室外计算相对湿度：53 % 大气压力：冬季
7、,102.66kpa ;夏季100.48kpa ;冬季室外平均风速：2.6 m/s ;冬季室外平均风速：3.1 m/s ;2、室内设计参数房间类型夏季冬季干球温度C相对湿度干球温度C相对湿度室内262C60182C四、设计说明1、末端配置:序号内机型号数量/台额定冷量/KW总负荷/KW单位流量/m3/h总流量/m3/h1MFP68-WA303.61080.6218.62MFP85-WA354.5157.50.75526.4253MFP102-WA265.4140.40.9324.184MFP136-WA27.214.41.2392.478小计93420.371.683总冷负荷为：420.3kw
8、;总热负荷为：131.5kw2、机组选型由于该地区冷负荷大于热负荷，故根据冷负荷来确定主机；主机依照末端负荷配置、建筑用途及同时使用率，设备选用 MSSMR60W2模块式水源热泵机组5台；总冷负荷为:365kw。MSSMR-60W2水源热泵机组参数如下:机组型号一MSSMR-60W2制冷量KW73制冷输入功率KW14.1制热量KW77制热输入功率KW19.1能量调节范围%050100控制系统一专用控制器制冷剂截流装置一热力膨胀阀型式一壳管式蒸发器进出口温度C712塞制 咨且*八、人 流里m3/h12.5发 冷点压力损失KPa42接口尺寸(DN)mm65污垢系数m2 k/KW0.086标准承压M
9、PaG1.0型式一壳管式换热器冷进出口温度混制沁二豌泠力也里c18-29m3/h15器压力损失KPa45接口尺寸(DN)mm65污垢系数m2 k/KW标准承压MPaG型式一T佰电制-台数一机组运输重量Kg外形尺寸（长x宽x高）mm保护功能一0.0861.0涡旋式压缩机380V-3P-50Hz27502150X 718X1428断水保护、冷水低温（防冻）保护、低压保 护、高压保护、排气高温保护、冷凝压力保 护、电机逆缺相保护、线圈过热过载保护、 压缩机启动延时保护、三重操作密码设定、 防频繁启动等3、空调室内系统空调水系统采用定流量双管制水平异程设计。冬季采用散热器（可用风机盘管）采暖 方式，由
10、机组提供热源。4、控制系统主机控制方式为微电脑（全人性化、高度节能）智能控制。五、地埋管系统设计在没有其他废热及污水等其他热源情况下，由于地下水资源含碱量大，经研究决定该 系统优先采用土壤源（地埋管）热泵系统解决夏季制冷、冬季供暖的问题。系统夏季供回 水温度7/12 C ,冬季供回水温度40/45 C。依据系统排热量与吸热量的计算结果，并考虑机组运行工况的要求和当地的大地温度， 初步确定换热器夏季的进口最高温度 26C,冬季换热器出口最低温度 8C,在此条件下确 定土壤换热器的基本内容。A.排热量计算冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以由下述公式计算:Qi=
11、Qi(1)C . c 111Q2 = Q2 M 1 、COP2；f其中Q1 夏季向土壤排放的热量，kWQ1 夏季设计总冷负荷，kWQ2 冬季从土壤吸收的热量，kWQ2 冬季设计总热负荷，kW设备的平均能效比，本项目可取 C0P1=5.2 , COP2 =4.1C0Pi 设计工况下水源热泵机组的制冷系数COP2 设计工况下水源热泵机组的供热系数夏季土壤放热量：Q = 365X (1 + 1/5.2 ) =435KW冬季土壤吸热量：Q 2=231 X ( 1 1/4.1 ) =175KW根据计算，夏季地下换热器的散热量大于冬季的吸热量需求，因此计算地下换热器时 全部以夏季工况选取。根据空调夏季的总
12、吸热量435KW双U埋管，埋管深度在140米左 右，孔径为160mm180mm1与孔间距为4米。地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外，还需要有当地的土壤技术 资料，如地下温度、传热系数等。本工程利用管材“换热能力”来计算管长。换热能力即 单位垂直埋管深度或单位管长的换热量，我们取夏季65w/m (井深)，冬季40w/m (井深)，具体计算公式如下：L=Q2 *1000/65 =435*1000/65=6692m# Menergy倡导绿色能源缔造舒适生活其中L 竖井埋管深度， mQ2 夏季向土壤排放的热量，kW分母“65”是夏季每 m井深吸热量，W/m计算得出：L=6692 （米）
13、冬季校核L=Qi *1000/40 =175*1000/40=4375m其中L 竖井埋管深度， mQ1冬季从土壤吸收的热量，kW分母“40”是冬季每 m井深散热量，W/m计算得出L=4375 （米）C.确定竖井数目及间距根据当地地质状况，竖井打 140米。根据下式计算竖井数目N 二 L H其中N 竖井总数，个L 竖井埋管深度，mH 竖井深度，mN=48 口（夏季）N=32 口（冬季）由此看出，冬季和夏季埋管数量相差较大，最终确定埋管井数为48 口，井间距4米,正方形布置，每口井占地面积为 16平米。埋管总占地面积为768平米。第三章工程概算一、工程造价所有空调机组都选“枫叶能源”牌中央空调机组序 号名称型号单位数量单价（元）总价（元）备注一设备部分1模块式水源热泵机组MSSMR-60W2台536000180000枫叶能源2卧式暗装风机盘管MFP68-WA台3068020400枫叶能源3MFP85-WA台3572025200枫叶能源4MFP102-WA台2679020540枫叶能源5MFP136-WA台212002400枫叶能源设备部分小计98248540一系统部分1冷却水泵Q=45m3/h,H=25m台3336010080南方浆业2冷冻水泵Q=45m3/h,H=25m台3336010080南方浆业3定压补水Q=2m3/h,H=40m台1
