地源热泵风机盘管加独立新风系统方案.doc

某别墅地源热泵空调系统技术方案2009年7月目录第一章 工程概况及方案设计依据 11、工程概况 12、设计依据 1第二章 室外地埋管系统设计方案说明 31、系统设计思路 32、土壤换热器换热参数 5第三章 地源热泵系统机房设计方案 91、机房配置说明 9第四章 地源热泵系统末端设计方案 111、风机盘管加独立新风系统特点及应用 112、风机盘管选型 11 第一章 工程概况及方案设计依据1、工程概况本项目位于浙江绍兴，该建筑—E10#楼主要以居住为主，建筑面积为303.4m2由于本项目暂未提供冷热负荷，考虑浙江绍兴气候特点，按照负荷指标法进行空调冷热负荷计算（包括新风冷负荷）具体数据如下表：空调冷负荷一层115.9m2二层118m2三层62.2总和17.4kw17.7kw9.4kw44.5kw空调热负荷一层115.9m2二层118m2三层62.2总和15.1kw15.3kw8.1kw38.5kw2、设计依据2.1、设计所采用的相关规范和技术标准：《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019－2003《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005年版)《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97 《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004 J362-2004《地源热泵供暖空调技术规程》GB50366-20052.2、室外设计参数1、夏季空调室外计算干球温度：32.1℃2、夏季空调室外计算湿球温度：28.0℃3、夏季平均日较差：3.8℃4、冬季空调室外计算干球温度：-4℃ 5、冬季采暖室外计算干球温度：-2℃6、冬季通风室外计算干球温度：3℃7、室外平均风速：夏季 3.8m/s 冬季 3.8m/s3、技术方案附件附一、地源热泵空调系统与传统空调系统运行费用比较1运行费用分析计算约定1、能效比cop=制冷（热）量/输入功率2、每年制冷4个月120天，平均每天工作10小时共计1200小时3、每年制热4个月120天，平均每天工作10小时共计1200小时4、约定电价0.60元/kW.h，天然气价格2.7元/立方米2 运行费用计算分析（1）地源热泵空调系统运行费用季节负荷百分比主机输入功率kW停机率辅助设备功率kW时间百分比时间（h）电费运行费用（元/度）（元）夏季制冷30%2.310.82.120%2400.6568.5170%5.390.82.150%6000.62,308.32100%7.70.82.130%3600.61,784.16冬季制热30%3.240.52.120%2400.6535.6870%7.560.52.150%6000.62,116.80100%10.80.52.130%3600.61,620.00总计　　　　　　　8,933.47使用地源热泵机组，夏季制冷季节得到的生活热水是完全免费的，其他季节制取生活热水的时间为8个月，也就是240天，生活热水为0.3M3/天，则制取生活热水的费用为0.3M3/天 *240天 *35℃*0.17元(每M3的水温度升高1℃)=428.4元，所以采用地源热泵机组系统，一年中空调部分加生活热水部分运行费用为：8,933.47+428.4=8827.87元（2）传统空调系统运行费用季节负荷百分比主机输入功率kW停机率辅助设备功率kW时间百分比时间（h）电费运行费用（元/度）（元）夏季制冷30%7.350.82.120%2400.61,149.1270%17.150.82.150%6000.65,695.20100%24.50.82.130%3600.64,687.20冬季制热30%7.350.52.120%2400.6831.6070%17.150.52.150%6000.63,843.00100%24.50.52.130%3600.63,099.60总计　　　　　　　19,305.72使用传统空调系统时，一年365天都要使用传统设备制取生活热水，设定使用燃气锅炉热水器，则制取生活热水的费用为0.3M3/天 *365天 *35℃*0.38元（每M3的水温度升高1℃）=1456.35元，所以采用传统空调系统，一年中空调部分加生活热水部分运行费用为：19,305.72+1456.35=20762.07元 19,305.72*0.6+1456.3*0.45=12238.3元综上所述：一年中，地源热泵空调系统比传统空调系统运行费用节约20762.07-8827.87=11934.2元。

12238.3-8827.87=3410.4元3）参考数据表---各种能源形式达到同等效果的所需费用能源类型热值价格实现形式效率1吨水加热1摄氏度需4200KJ各能源需求量1吨水加热1摄氏度需4200KJ所需能源费用（元）电3600 KJ/度0.6元/度地源热泵4.30.28度0.17 电加热器0.82.3度1.4天然气35588KJ/立方米2.7元/立方米燃气锅炉0.80.14立方米0.38 柴油42705KJ/kg5.73元/kg 柴油锅炉0.80.12立方米0.69 附二、地源热泵空调系统与传统空调系统初投资费用比较地源热泵空调系统（万元）传统空调系统（万元）地埋管16.70机组6.58.5末端5.55.5加热设备0.581.6其他配件6.56.5总计35.7822.1从表中可看出：地源热泵空调系统初投资费用比传统空调系统高35.78-22.1=13.68万元；按每年运行费用节约11934.2元来计算，回收年限为：136800/11934.2=11年，地埋管部分使用寿命为50年以上，采用地源热泵系统，投资回报后，剩余39年运行费用总共可节约39*11934.2=465433.8元（46.6万元），传统空调使用寿命为12-15年，地源热泵空调使用寿命为15-18年， 50年中，传统空调需更换4次，地源热泵空调只需更换3次，又省掉1台地源热泵机组的投入，由此产生的经济效益（8.5万元）是相当可观的。

地源热泵热水机组使用寿命为15-18年，燃气锅炉热水器使用寿命为6-8年，50年中，地源热泵热水机组更换约3次，燃气锅炉热水器需更换6次，节省的设备费用为3*1.6=4.8万元综合以上，50年中，使用地源热泵机组产生的经济效益为46.6+8.5+4.8=59.9万元第二章 室外地埋管系统设计方案说明1、系统设计思路近年来由于节能环保要求的提高，对建筑的采暖空调方式提出了新的要求作为独立的建筑物，既需要冬季供暖又需要夏季空调根据这种实际需求，我们推荐采用当今最新技术的热泵系统—地源热泵系统消耗的电能 2.91kW即2,500大卡(25%)热泵机组性能系数COP=4供热量10,000大卡(100%)吸收的地下水热量7,500大卡(75%)（免费的自然能源）热泵系统是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统热泵机组通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量（如电能）将吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源。

而其所耗能量的作用是使制冷剂氟里昂压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温热源中热能的作用请参见图2-1能流示意图图2-1能流图地源热泵热泵系统是一种先进的高效节能、无任何污染的采暖空调方式，在建筑用能领域，是作为环保和节能首推的新技术应用项目2003年建设部将热泵采暖空调技术列为建筑节能新技术成果大力推广推广热泵技术，将对保护环境、提高环境质量、进一步推动和落实“还人类碧水蓝天”起到更好的积极效果热泵机组根据对水源的利用方式的不同，可以分为开式系统和闭式系统两种开式系统是指从地下抽水或地表抽水后经过热泵机组换热后直接排放的系统；闭式系统是指利用闭式循环的土壤换热器进行换热，土壤换热器一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通过与土壤或湖水海水换热来实现能量转移即通常说的水源热泵和地源热泵如图2-2、2-3、2-4、2-5所示图2-2地源热泵系统冬季工作示意图 图2-3地源热泵系统冬季工作示意图图2-4水源热泵系统夏季工作示意图 图2-5水源热泵系统冬季工作示意图由于水源热泵受当地的地质条件影响，目前项目所在地的地层结构我们尚不了解，鉴于地源热泵的优点，本项目的空调系统我们推荐采用地源热泵空调系统。

如上文所述，当今社会，环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事，如何解决这一问题，已成为全人类的课题在这种背景下，以环保和节能为主要特征的绿色建筑及相应的空调系统应运而生，而地源热泵空调系统正是满足这些要求的新兴中央空调系统2、土壤换热器换热参数2.1确定埋管形式土壤换热器采用地下埋管（即埋置地下热交换器）的方式来实现，埋管方式多种多样目前普遍采用的有垂直埋管和水平埋管两种基本的配置形式水平埋管是在浅层土壤中挖沟渠，将HDPE管水平的埋置于沟渠中，并填埋的施工工艺，垂直埋管是在地层中垂直钻孔，然后将地下热交换器（HDPE管）以一定的方式置于孔中，并在孔中注入填充材料的施工工艺如图2-6、2-7所示：图2-6水平埋管 图2-7垂直埋管地下热交换器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定水平埋管形式较垂直埋管形式占地面积大、换热效率低，但相应初投资也会较低综合本项目各方面条件，拟采用的是垂直埋管2.2、土壤换热器的换热量和换热管长设计由于我所隶属于上海地矿工程勘察院，积累了大量的地质资料，并结合我所在实施的多个地源热泵工程，积累了大量的各个地层的换热量资料，综合本项目所在地区的地层情况，参照类似工程的成功案例，本项目单位钻孔延长米的平均换热量暂定为冬季45w/m，夏季65w/m（建议业主委托有测试能力的公司进行项目实测，以确定更准确的换热率）。

结合本项目现场实际场地条件和满。