应急避难所水源热泵地暖.docx
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应急避难所水源热泵地暖
北京市房山区果各庄公园应急避难所水源热泵地暖
方
案
书
北京正阳兴盛绿色能源科技有限公司
2012.6
总目录
第一章前言1
第二章设计理念4
第三章系统设计方案6
一.工程概况：
6
二.设计依据：
6
三.方案设计7
第四章初投资分析10
第五章结论11
第一章前言
一、项目背景
当前，能源资源问题是关系我国经济社会发展全局的一个重大战略问题。
为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，国务院于2006年1月1日颁布了《可再生能源法》，随后财政部、建设部于2006年9月25日颁布了《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》，专项资金支持的重点领域为：
（一）与建筑一体化的太阳能供应生活热水、供热制冷、光电转换、照明；
（二）利用土壤源热泵和浅层地下水源热泵技术供热制冷；
（三）地表水丰富地区利用淡水源热泵技术供热制冷；
（四）沿海地区利用海水源热泵技术供热制冷；
（五）利用污水源热泵技术供热制冷；
（六）其他经批准的支持领域。
从本世纪初开始逐步走向市场，并在中央空调行业得以推广应用的水源热泵技术，可以从太阳能热水、土壤、浅层地下水、工业废水尾水、江河湖海水、生活中水等各种水源中提取能量，用于向各类建筑物供冷、供暖供应洗浴热水，不但环保节能、取之不尽用之不竭、而且投资省、运行费用低、冷暖效果好，因此得到国家的大力支持。
本项目所在地具备丰富的地下水资源，采用地下水作为水源热泵的水源，提取其中的能量向建筑物供冷供暖，正符合《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》所规定的补贴资金要求条件。
二、系统工作原理及优势特点
1、水源热泵的工作原理：
制冷时，把建筑物内的热量通过热泵机组转移到地下水中，而制热时，把地下水中的热量通过热泵机组转移到建筑物内。
参看下面的示意图，夏天，通过冷冻水循环泵将用户的热量吸收至机组，机组通过其内部循环将热量传递到井水中，其实质是用地下水代替了冷却塔。
井水从机组中吸收了热量后全部回灌，整个过程对井水无消耗、无污染。
冬季，水源热泵机组将井水热量吸收后，通过内部循环将用户侧水加热，送到建筑物中供暖（也可用于加热洗浴热水）。
井水热量被吸收后回灌至地下。
因为井水温度夏季低于环境空气温度、冬季高于环境温度，且全年基本稳定，因而机组无论制冷或制热，都非常稳定且效率不受气温影响。
水源热泵机组节能表现如下：
在夏季运行时COP达5.5-6.0，制冷效果因不受气温影响，其装机容量可以低于常规冷水机组10-20%；配套设备功率降低20%左右。
冬季制热效率COP为4.5-5.0左右；
根据上述优势，机组在夏季比常规制冷机组节约运行费用20%，冬季比
电、油锅炉节约费用70%，比集中供热节约50%，比燃气锅炉、风源机组节约费用40%。
2、系统优势特点
水源热泵机组在电能的驱动下，将地下取之不尽、循环再生但不可直接利用的低位能量或污水、中水中的能量开发利用，成为可利用的高位能。
一套系统它可以满足冬季供暖、夏季供冷的需要，又能用来制取卫生热水，解决洗澡用水的供应问题，充分显示了其一机三用的优越特性。
水源热泵技术具有以下七大优点：
（1）环保无污染：
省去了锅炉系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染；省去了冷却塔系统，避免了冷却塔的噪音及霉菌污染，使环境更加洁净优美。
（2）节省投资寿命长：
一套系统解决冷、暖、浴，节省设备、安装等投资费用20-30%，运行寿命达到20年以上。
（3）省地：
一方面省去了锅炉房及与之配套的煤场和渣场，节约了大量的土地资源；另一方面地/水源热泵机组机身体积小、重量轻，安装简单，可安装在地下室或闲置房内。
（4）高效节能：
无论冬季还是夏季，每投入1KW电能均可得到5KW左右的热能或冷能。
能源利用效率远高于其他形式的中央空调系统。
（5）应用范围广：
除了从土壤或地下水提取能量，水源热泵机组还可以从工业废水、污水、中水、海水中提取能量，广泛地应用在民用建筑采暖、冷暖空调、工业企业冷冻、冷藏、冷却、加热等领域，从而节约了大量采暖、供热、供冷能量。
（6）运行稳定：
地源/水源热泵从稳定的地下能源中提取能量，与VRV风源热泵（从温度波动的空气中提取能量）相比，相当于汽车以经济时速在高速公路上行驶，平稳而安全，故障率较低。
（7）节资：
本系统最大特点是充分利用地下免费能源，通过一套系统来实现制冷和采暖，并提供生活热水，节省运行费用，无论冬季还是夏季，只有传统供冷供暖方式的1/3。
同时减少管理人员成本。
鉴于本系统具备上述诸多特点，因而备受世界能源环保组织和发达国家推崇，并被市场广泛接受，自八十年代以来，年增长率一直保持在20%以上。
第二章设计理念
本项目为北京市房山区果各庄公园应急避难所地板采暖项目，总建筑面积约为350㎡。
本工程现拟采用水源热泵机组解决冬季供暖需求问题。
地温空调系统是节能环保型空调系统，它依靠地面30米以下、水温在四季保持基本稳定的浅层水作为能量源，通过电驱动主机的不断提取、积累，转换成可以直接利用的高位能量。
既可以夏季供冷，又可以冬季供暖。
所以，该系统在运行中不产生任何躁声、废气、废渣等，不对环境产生任何污染；运行中采用的大部分是地下无尽的免费低位能源，运行工况优良、稳定，不受气温影响，能效比高，费用低廉。
地温空调工程是一项系统工程，它涉及到系统工艺设计、主机及末端设备选用、水井开凿、工程施工、售后服务等诸多内容及工序。
故本空调系统方案应根据实际图纸、场地条件等情况进行总体规划、合理布置。
既有效的控制初始投资和运行费用，又确保供暖系统的使用效果，从而达到经济效益和社会效益完美平衡。
根据水源热泵机组的特点和本工程实际情况，结合我们长期来的大量水源热泵空调设计经验，我们确立了本工程的基本设计思路：
安全可靠：
作为中央供暖系统，本工程必须要保证长期可靠运行。
因此，在设计中首要考虑的就是确保本工程的实际使用效果和可靠性。
总体规划，综合平衡，合理设计：
充分体现我公司实事求是、科学严谨、一切为用户着想的认真负责态度。
认真选型，确保质量：
设备选型时应认真计算、分析比较，既要能满足需要，又要考虑到使用率的实际情况。
一、科学设计，完美匹配：
在水源热泵中央空调系统中，水源热泵主机与取、回水井是整个系统的核心，但附属设备的选型及系统管网的设计，也都必须认真、科学。
参数过大会使初投资大增，参数过小会导致系统不能正常工作。
二、灵活布置，整齐美观：
充分发挥水源热泵系统的灵活性，充分利用现有条件，以降低配套设施投资和提高建筑物利用率为出发点，合理布置，尽量减小机房占地面积，使系统整体美观并为甲方最大限度的节约成本、创造更大的价值。
三、自动化程度高：
充分体现高技术成果，主机采用微电脑集中自动控制，汉字显示触摸屏操作，一方面可减少操作技术强度要求，减少误操作带来的损害，降低操作维护成本，使操作变得轻松、便捷、愉快；另一方面使系统够达到最佳的运行效果，使系统最大程度地发挥其作用，从而大大提高经济效益。
第三章系统设计方案
作为专业的水源热泵空调设计单位、生产、销售、施工单位，对水源热泵空调产品状况感触最深。
人们认识事物的过程往往是需经过实践—理论—再实践—再总结的多次反复的过程。
这些年来我们在水源热泵空调的设计、施工方面同样经历了上述往复过程，因而使我们在水源热泵领域取得了成熟、稳定的发展。
一.工程概况：
1.1项目名称：
北京市房山区果各庄公园应急避难场所。
1.2建筑面积：
建筑面积约为：
350m2。
1.3设计要求：
冬季供暖
二.设计依据：
（一）、室外气象参数
1、室外气象参数：
冬季采暖计算干球温度：
-12℃；
冬季室外平均风速：
1.3米
冬季大气压：
102.28kPa
（二）、根据国家相关规范中关于民用建筑物室内空调温度要求的规定，本工程达到：
冬季取暖温度18-20℃。
水源热泵采暖不受室外空气的影响，即使在室外环境温度-20℃时也能进行正常制热运转。
并达到室内温度要求。
温度的检测应在系统连续、安全运行24小时后测定。
（三）、本工程设计方案所采用的安装、调试、验收的相关国家标准和规范如下：
（1）《采暖通风与空气调节规范》
（2）《暖通空调设计参数手册》
（3）《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》
（4）《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》
（6）《太阳集热器热性能室内试验方法》
（7）《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》
（8）《建筑给水排水设计规范》
三.方案设计
（一）、设计负荷
本设计方案中，根据工程的具体情况，结合以往工程实例，经计算需求的负荷为：
冬季热负荷：
24.5KW
注：
水源热泵属节能型系统，且运行时其性能不受环境温度影响，输出稳定。
（二）、主机房设计：
1、主机选型：
主机是整个系统的核心部件，它的选型直接关系到整个系统能否正常工作、工作效果、运行是否稳定以及长期运行经济性等关键问题。
根据本工程实际情况总结，建议选用涡旋套管式水源热泵机组SSR25BW2型1台。
根据工程实际情况，我们选用水源热泵常温机组。
因常温机组标准工况进出水温度为40/45℃（最高出水温度为55℃），完全能够满足室内温度要求。
本工程不必选用水源热泵高温机组，因高温机组效率较低，相对来讲大大增加了运行费用及初投资。
建议选择高效节能的常温机组。
机组技术数据说明详见如下：
机型
项目
SSR25BW2
制冷量/输入功率
KW
27.2/5.4
制热量/输入功率
KW
27.6/7.0
压缩机数量
台
2
压缩机类型
涡旋式
机组重量
Kg
250
减震方式
防震垫
蒸发器
水流量
M³/h
2.6
进/出口水温
0C
15/8
冷凝器
水流量
M³/h
4.7
进/出口水温
0C
40/45
机组尺寸
MM
1415*820*1050
2、主机房主要附属设备选型：
主机房主要设备一览表
设备/材料
型号
参数
数量
备注
空调水循环泵
Q=6m3/hH=12m
2台
一用一备
电动阀
DN50
1台
水处理器
1m3/h
1台
补水
旋流型除砂器
DN50
1台
井水侧
电子水处理仪
DN50
1台
井水侧
电子水处理仪
DN50
1台
循环水侧
变频补水系统
1套
补水
补水箱
V=2m3
1台
配电控制柜
1套
3、末端设计
采用地板辐射采暖，地暖管材质选择pex材质，管径￠20。
4、井水系统设计（冬季进出水温差暂定为80C）
本工程井水用水量为：
制热时需水量：
M=4.7吨/小时
因蓄水量较小，可直接选用与避难所相配套建设的水井供给，这样既节省了投资，又减少了工程量，一举两得。
另需配1口回水井，深度根据专业打井队的地质资料决定，保证单井出水量能达到6t/h即可（考虑一定的余量）。
水井是地温中央空调的重要设施，因为它是整个系统主要的能量来源。
本工程具体水井的数量根据当地的地质情况确定。
5、微电脑控制系统机组采用PLC微电脑处理器和高分辨率的大屏幕中文界面液晶触摸屏，可提供手动、自动及远控、联控多种控制功能，可随时查询机组的运行状态和各种故障信息。
还可使用组网控制，实现多台机组群控，自动化程度高，可实现无人值守，并确保机组始终运行在最佳状态，高效节能。
◆控制系统先进可靠 控制器采用先进的高速内嵌式双微处理器技术，抗干扰能力强，控制精确可靠。
用户界面选用大屏幕320*240高分辨率液晶触摸屏，主要参数采用闭环控制，保证系统出水温度恒定，避免机组频繁启停。
有效的保证机组运行的稳定性和经济性。
◆人机界面形象直观
△320*240高分辨率液晶触摸屏显示面板，提供所有运行及控制参数的显示。
对主机起
停进行直接控制或预期设定执行；自动根据预先设置要求进行加载卸载、起停；自动平衡两
个压机之间运行时间。
直观简捷。
操作简单方便。
△机组原理图和日运行温度曲线图显示清晰，生动形象。
△通过菜单式操作提供对所有运行及控制参数如：
水温、压机工况等的快速查询及设置。
◆控制功能完备精确 △具备远程控制接口，可实现本地、远控、联控及组网四种方式控制机组的启停和监控。
△先进的EX型电子膨胀阀，采用严密的逻辑控制和精确闭环控制，控制精度高，大大提高了换热效率，保证机组在满负荷及部分负荷下均能稳定、高效运行。
◆诊断功能强大 △硬件具有自诊断能力，能自动排除硬件故障。
△运行中通过人机界面可随时查询各种设置参数和实际运行参数，监视机组运行，机组出现故障时报警。
△机组可提供100多条显示和报警信息，根据报警信息采取相应的方法，即可排除机组故障。
◆安全保护功能完善 控制系统对系统和压缩机具有多种保护措施：
蒸发器出水温度过低，冷凝器出水温度过高保护；水流开关保护；压缩机油位保护；压差保护，电压过低和过高保护，高压保护，低压保护，压缩机过载、过热及排气温度过高保护，缺相、逆相保护及蒸发器液位限位保护等。
确保机组安全可靠运行。
第四章初投资分析
1、水源热泵部分投资预算单位：
元
名称
型号及规格
单位
数量
单价
总价
备注
1
主机
SSR23BW2
台
1
49800
49800
2
回水井
45m300
孔
1
21400
21400
3
电动执行阀
dn50
台
1
3100
3100
4
循环泵
台
2
3720
7440
5
控制柜
液晶
面
1
18800
18800
6
水处理设备
套
1
9715
9715
7
涡流除砂器
套
1
6650
6650
8
电子水处理仪
台
2
3580
7160
9
变频补水装置
套
1
18500
18500
10
补水箱
1m³
个
1
4500
4500
11
法兰软接
dn50
个
28
180
5040
12
过滤器
dn50
个
20
210
4200
13
波纹管
dn20×20
个
35
38
1330
14
铜闸阀
dn25
个
58
25
1450
15
止回阀
dn50
个
25
115
2875
16
膨胀罐
个
1
2050
2050
17
排气阀
dn20
个
20
48
960
18
压力表
dn15
套
12
183
2196
19
角铁
4#
m
128
14
1792
20
热镀锌钢管
DN50
M
398
35
13930
21
热镀锌弯头
DN50
个
255
15
3825
22
热镀锌管箍
DN50
个
93
10
930
23
热镀锌三通
DN50
个
58
15
870
24
活结
DN50
个
74
25.5
1887
25
保温管
DN50
m
420
11.5
4830
26
电工阻燃管
pvcφ25
m
575
3
1725
27
单股铜线
10m㎡
m
550
13
7150
28
八芯屏蔽线
8×0.75m㎡
m
384
15
5760
29
四芯护套线
4×2.5m㎡
m
295
7
2065
30
安装费
项
18500
1
18500
31
总预算
￥：
230430元
2、室内地暖部分投资预算
序号
项目名称
型号
单位
数量
单价
合计
备注
1
地暖管材（PEX）
φ20×2
平方米
350
29
10150
2
地暖分集水器
dn25
路
14
230
3220
3
过滤器
个
6
80
480
4
温控器
ZK001
个
14
280
3920
5
电动阀
dn20
个
14
264
3696
6
挤塑保温板
20mm
㎡
350
14
4900
7
反射膜
㎡
350
2.5
875
8
泡沫填充剂
罐
10
98
980
9
地暖辅材（含阀门）
平方米
350
18
6300
10
施工安装
平方米
350
21
7350
11
总预算
￥：
41871元
水源热泵地暖系统的总投资为：
水源热泵部分+室内地暖部分=230430元+41871元=272301元
大写：
贰拾柒万贰仟叁佰零壹元整
第五章结论
水、地热作为可再生能源，符合当今社会所提倡的可持续发展战略，对其的提取和利用无需任何的成本，在建筑节能领域的应用发挥着越来越重要的作用。
从大的方面来讲它是解决我国能源和环境问题的重要措施之一；从小的方面来讲它是解决居民在采暖、制冷、制备生活热水问题上的最节能、最环保、最经济的选择。
水、地源源热泵系统凭借其高效的能源利用率，低廉的运行费用，在今后的发展中必将赢得广大客户的认可和信赖。
升级会员 