某居民建筑物空调方案分析.docx
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某居民建筑物空调方案分析
某居民建筑物空调方案分析
某居民建筑物空调方案分析
一、前言：
本建筑群总建筑面积约100000平方米，共分为4栋建筑物，单体建筑25000平方米，使用性质为居民住宅。
为突出居民住宅的卖点，提高住宅的档次，同时降低能耗及居民的居住运行费用，将小区建设为一个环保型、人性化、环境优美的优良小区，特建议在小区中采用中央空调；使小区建筑外立面无空调室外机，避免夏天开空调漫天冷凝水滴落的现象，使居住环境及视觉环境得到了很好的改善；由于小区自身拥有冷暖功能，避免了用户在使用中的很多烦恼，没必要在受政府何时供暖的影响，自主性大等优点。
二、单体建筑物的冷暖计算：
建筑物总建筑面积25000平方米，使用性能为居民住宅。
在建筑物中包含公共建筑物面积，真正供暖和供冷面积并非整个建筑物，因此在核算中应不计算公共面积的供暖和供冷。
公共面积和建筑面积比值按20%计算。
计算依据：
北京空调计算环境温度、室内夏季25±2℃、冬季20±2℃
夏季
冬季
建筑面积
25000平方米
25000平方米
空调面积和建筑面积比率
80%
90%
空调面积
20000平方米
22500平方米
单位计算负荷
70W/平方米（综合值）
50W/平方米
合计
1400KW
1125KW
注：
卫生间、厨房、阳台等位置不考虑共冷问题；冬季地下室及卫生间、厨房、阳台等位置都需要保证供暖。
卫生热水的计算：
总建筑面积约25000平方米，住户按200户计算，每户按3人计算，每人每天按200升计算，合计每日最大卫生热水量120立方米，平均每小时需卫生热水5吨，最大小时需水量15吨，如单小时提供卫生热水5吨，建立15吨卫生热水水箱即可满足使用，这样即可满足卫生热水的使用又可降低空调主机的配备容量降低投资，卫生热水水温为50度，卫生热水所需能量245KW（加热温差40度）；
三、空调方案（单体建筑物）
选用两台意大利克莱门特合资空调主机，一大一小，大型空调主机选用PSRHH3602-D一台，负责夏季供冷、冬季供暖，同时负责冬季、夏季卫生热水的供应，选用一台小型空调主机PSRHH0601设备，在春秋季节时供应卫生热水，同时冬夏季节作为卫生热水的备用机组，保证24小时全年的卫生热水使用。
这样即满足了使用要求，同时在春秋季节时避免了大型空调主机的开启，节约了运转费用。
在夏季利用大型空调主机的热回收功能，完成卫生热水的使用，卫生热水运转费用可以说零，为物业创收创立了良好的条件。
四、运转费用比较（卫生热水由于需求量不准，不进行比较）
空调主机额定耗电量252KW，夏季运转时间24小时，运转系数为20%（120天综合值），每度电按0.44元计算，夏季空调主机运转费用只有63866元，水泵运转费用38016元，合计101882元，合每户夏季消耗运转费用509元；如和分体空调比较，分体空调耗电量为制冷的40%左右，即1400KW，每小时需要耗电560度电，同样按中央空调的运转方式计算，总耗电量为322560度电，合计电费141926度电，平均每户消耗709元/季；同时分体空调一般使用寿命为5年，而中央空调的使用寿命一般也要在20年以上，这样在投资上也同样为用户节省了大量的投资。
五、冬季运转费用比较：
水源热泵设备运转费用，经长期检测及实践考验，综合运转费用和燃煤持平。
在运转费用中大大低于燃油、染气的运转费用。
六、机房的要求：
空调机房面积要求80平方米（地下室即可），高度应不地于2.5米;
七、室内末端投资估算：
中央空调投资约每平方米190-200元；
如采用市政共暖，费用为市政热力+用户的分体投资，总喝将远远大于中央空调的投资，因为市政室内需加设暖气片只解决了暖的问题，但中央空调解决了冷暖问题，避免了用户及建设方的重复投资。
意大利克莱门特水水热泵机组特点
获得世界质量鉴定组织（IQNET）ISO9001质量标准认证；
获得欧洲机械工业协会（CISQ）ISO9001质量标准认证；
获得欧洲安全标准（CE）认证；
获得欧洲制冷协会（EUROVENT）产品质量标准认证；
获得意大利政府颁发可委托（自己作为）第三方检测授权。
克莱门特独有特点：
变回程冷凝器
变流量定温差控制技术
VP阀变流量安全保护装置
小流量大温差技术可显著节省地下水开采量：
制冷时：
利用温差可达16摄氏度；
制热时：
利用温差可达11摄氏度；
夏天制备卫生热水可完全不用地下水。
机构框架
机组整体框架均不锈钢板材料制成，底板平整度高，耐酸、碱，整体不易生锈。
面板
仪表盘、电器控制箱面板由优质不锈钢板压制，外表面已做聚酯喷涂处理，使整个机组耐候性极好。
为了操作人员的安全性，主机一旦接通电源，操作人员将无法打开控制和电器部件的分隔门板，以确保操作人员的安全。
压缩机
意大利本土生产的半封闭螺杆式压缩机，不仅运转平稳，而且精密的压缩机转子间隙，更使高低压侧泄漏减至最少，从而提高了压缩机效率，COP值高。
克莱门特压缩机安装在独立的减震的装置上，由配有部分绕组启动的2级电机驱动。
压缩机采用了最新的合成材料，使用寿命可达8.5万小时而不需更换，使得整机的使用年限可达25年之久。
通过滑阀进行能量控制，可以使制冷量在10%--100%范围内无级调节。
蒸发器均为克莱门特公司自己生产，并获国际专利。
1.采用不对称式结构设计，即氟利昂气态、液态回路采用不同流通截面的传热铜管，致使制冷剂无论在液态或气态时都在最佳、均匀的循环流速下运行，因而不仅使液态制冷剂能够充分蒸发，又使回路的循环阻力最小。
和对称式结构相比，不对称设计具有更高热交换效率，更高的效能。
2.直接膨涨壳管式热交换器，氟利昂回路采用独特的带内筋的铜管并以机械涨管方式涨接到端板上，提高了在壳管内氟利昂和冷冻水之间的热交换效率。
制冷回路
机组设为2----4个独立的制冷回路，
每一回路装有：
截止阀
液路电磁阀
可更换滤芯的干燥过滤器
视液镜
外平衡膨胀阀
高低压安全阀
吸气和排气压力控制装置
电源和电器控制板质量保证
电源和控制板设计符合CEI44---5/IEC204---2标准。
动力部分使用了一个条形分部及内门锁主令开关，在内部控制板打开的情况下，机组将自动切断电源。
器部分均采用所定制的德国原装西门子元气件，所有
电器部分的维修均可在机组的前部进行。
全电脑自控运行
克莱门特在它的每一产品中都采用了安全可靠的全电脑自动控制，一用一备的CPU大大提高了电脑控制系统的安全可靠性，更减少备件的投资。
采用的CVM300，3000电脑微处理器，功能齐全、技术先进，主要功能为：
自动控制系统
压缩机延时启动控制
压缩机启动时间设定
压缩机能量级数控制/设置
停机冷媒自动回收控制
开机冷媒自动进入控制
软启动功能
部分绕组启动
压缩机顺序启动，工作时间自动
均衡系统
显示功能：
微电脑液晶显示屏幕可显示：
供电电压、频率监视器/显示
蒸发器进/出水温度显示
压缩机进/排气温度显示
压缩机工作状态显示
机组工作状态显示
储存记忆功能
压缩机工作时间计数器
压缩机故障记忆/显示
制冷回路故障记忆/显示
电器部份故障自检
内部时钟设置
联网监控功能
CVMMASTER（中央监控器）
CVMINTERTACE（中央监控器接口）
STAEFA控制接口
监视软件接口，和BMSDDC遥控接口
电脑控制系统可以自动控制压缩机的启动顺序及每台压缩机的运行时间，使每台压缩机均衡运转成为可能。
方便进入楼宇自控系统完全满足日益广泛需求的综合布线的要求。
微电脑处理器有监视软件接口、STAEFA控制接线及BMS、DDC遥控数字接口，为实现楼宇自动化控制及远程监控提供了可能。
和JOHNSON、HONEYWELL、SIEMENS等楼宇监控系统兼容。
机组故障报警
微电脑处理器能显示及设置各种参数，如高压、低压、过载、油压过流、出水温度、运行状态、故障报警、故障原因，并且有记录及自动诊断功能。
低噪音、低振动
螺杆机组压缩机均采用双螺杆结构，两个精密加工的螺杆靠油膜润滑和密封，高速运转的螺杆之间不接触，因而振动小，噪音低。
双螺杆在同一平面上，没有上下振动。
可选用低噪音机组比普通机组噪音低8dB
压缩机以及整个机组安装减振垫或弹簧避振器
压缩机排气管道安装消音器
回气管采用柔性“ANACONDA”联接,消音隔振
机组加装消音罩
环保性
机组振动小、噪音低，噪音是人居环境的一个重要指标
高效即环保
减少温室效应
减少能源消耗，减少资源开发成本
冷媒低泄漏设计
振动小
管路接口少
停机“PumpDown”功能
环保冷媒
常用的冷媒R22，臭氧破坏能力极小，在中国可以使用到2040年
替代冷媒HFC系列的R134a对臭氧没有破坏作用
欧洲流行的混合冷媒R407C和R22有几乎相同的性能，对臭氧没有破坏作用
意大利克莱门特（CLIMAVENETA）公司简介
意大利CLIMAVENETA（集团）公司为意大利和全欧洲最大的中央空调设备的生产厂家,是意大利/欧洲制冷行业中最早取得ISO9001质量认证的企业之一，同时也是意大利效益最好的十家企业之一。
克莱门特产品在意大利的市场份额为28%-32%，整个欧洲的市场份额为15%-21%，为各大制冷公司之冠。
CLIMAVENETA（集团）公司成立于1971年,具有30余年的制冷空调产品的生产经验,是欧洲乃至世界空调制冷市场上享有盛誉的跨国公司.CLIMAVENTA公司全资拥有3个生产工厂，占地面积5万余平方米，同时控股5个工厂，总面积为12万平方米；目前公司60%由意大利DELONGHI集团控股,20%由英国汇丰银行持股,20%由意大利商业银行持股，公司具有雄厚的资本实力。
CLIMAVENETA自1971年成立以来，一直致力于开发具有最新先进技术的高品质空调系统，尤其注重设计既让用户充分享受温馨又真正节能的系统，高度自动化的工厂和本公司技术员工广泛积累的经验保证了产品质量。
克莱门特公司将科研和技术更新放在首位，积极吸收最先进的专业技术，以适应市场的需要，迎接新的挑战。
公司拥有独立的开发研究机构，员工超过120名，主要从事空调制冷系统及产品的环保节能、以及新工艺、新产品的研究开发工作。
在欧洲的空调制冷的权威机构----欧洲空调制冷协会中近1/6的理事来自克莱门特公司的研究机构。
电子工业的迅猛发展，机组内部采用集成化的控制系统已是大势所趋，为此，克莱门特公司在所有机组上都设置了微型处理机，并将其列为设计标准，使所有的产品都可以非常容易地和计算机监控系统联网。
克莱门特拥有完善的生产管理体系，从各个方面满足市场的需求，利用先进的数据处理系统和完备的环境实验室对每件产品在各种恶劣条件下进行测试，从各方面保证了产品的质量。
克莱门特公司在1992年取得ISO9001产品质量证书，1987年时产品已取得AIR590及UNI9018等标准证书。
这表明克莱门特公司已成为这一领域的富于创新和高效的世界一流的公司。
克莱门特拥有最先进的生产手段，工艺及设备，以及CAD/CAM设计/制造手段。
所有产品均满足意大利，德国，西班牙，瑞典及法国等国家的ISPEL，TUV，VDE，SA及SDM等国际标准。
克莱门特公司还是欧洲空调制冷协会的主要成员之一，负责制定有关欧洲冷水机组方面的指标。
面对各种极其复杂的市场需求，克莱门特不断努力，以技术革新来迎接挑战，使自己能适应市场需求。
克莱门特更拥有一所全电脑控制的测试室，是在意大利唯一被政府认可作为第三方测试的设备。
所有的成品在出厂以前都经过严格的测试，模拟真实使用情况，并且做老化试验。
随着电子技术的发展，综合布线的需求日益广泛，克莱门特在它的每一个产品中采用了模块化的微处理器单元，使得监控系统的连接使用更为方便。
空调系统和其他系统的控制安全可靠，同时克莱门特对客户提供的服务，不但选择适合系统需求的最好元件，而且提供保修和专业化的技术支持。
克莱门特公司迅速发展并始终处于同行业领先地位的原因是,技术上不断创新,质量及经营管理精益求精.目前公司生产的产品分十大类，20多个系列，2000多种型号，均处于世界领先地位。
克莱门特产品遍布世界各地,在中国也拥有广泛的用户。
冷水机组的用户有数百家。
其风冷冷水机组在欧洲市场占有率高达26%，其用户包括意大利的国会大楼、罗马机场、邮政部、国家电力、中央银行、中央医院等大批重要部门；欧洲其他的国家的政府部门及各大公司都采用CLIMAVENTA公司的风冷机组，包括可口可乐欧洲公司、德国奔驰汽车公司的办公大楼。
水源热泵空调系统简介
1、背景
环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何在享受的同时付出最少的代价逐渐成为人类的共识，在这种背景下以环保和健康为主要特征的绿色建筑应运而生。
尽可能少地消耗能源为建筑物创造舒适环境已经成为空调的发展方向，开发利用天然的冷/热源能够为空调带来节能和环保双重效益，因而越来越受到人们的重视。
地下水是一个巨大的天然资源，其热惰性极大，全年的温度波动很小，一般说来，埋藏于地表50m以下的深井水可常年维持在该地区年平均温度左右，是一种理想的天然冷热源。
2、水源热泵简介
水源中央空调系统是一种从地下水资源中提取热量的高效、节能、环保、再生的供热（冷）系统。
该系统是成熟的热泵技术、暖通空调技术配套地质勘察成井技术于一体，在相对稳定的水体温度下高效、稳定、经济的运行。
水源中央空调系统是由末端（室内空气处理末端等）系统、水源中央空调主机（又称为水源热泵）系统和水源水系统三部分组成。
为用户供热时，水源中央空调系统从水源中提取低品位热能，通过电能驱动的水源中央空调主机（热泵）“泵”送到高温热源，以满足用户供热需求。
为用户供冷时，水源中央空调系统将用户室内的余热通过水源中央空调主机（制冷）转移到水源水中，以满足用户制冷需求。
用户（室内末端等）系统由用户侧水管系统、循环水泵、水过滤器、静电水处理仪、各种末端空气处理设备、膨胀定压设备及相关阀门配件等组成。
水源中央空调主机系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、各种制冷管道配件和电器控制系统等组成。
水源水系统由取水装置、取水泵、各种水处理设备、水源水管系统和阀门配件等组成。
制冷工况的实现只需通过合理地设计用户系统和水源水系统管道和阀门，切换阀门来实现进蒸发器的水源水改进冷凝器，进冷凝器的用户系统循环水改进入蒸发器，以达到制冷的目的。
（反之则为供热工况）
水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的冷暖空调系统。
地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。
这使得利用储存于其中的似乎无限的太阳能或地能成为可能。
所以说，水源热泵是利用可再生能源的一种有效途径。
3、水源热泵中央空调系统的工作原理图
在上图中，供水井的地下水通过潜水泵进入机组并进行能量提取后回灌入回水井，构成井水循环系统。
机组提取地下水中的低位能量并将其聚变为高位能量，然后输送给冷暖水循环系统（用户末端）。
整个系统仅消耗电能，无任何污染。
由于地下水循环使用．因此也不会造成地层沉降。
主机占地面积比传统方式大大减少，可放置在地下室等空间。
4、水源热泵中央空调系统水源使用条件
一般来说，水源条件主要取决于四个因素，即水源水的获取、水量、水温、水质
（1）水源水的获取
地表水、湖水、江河水、城市废水、工业废水等水源的利用政府一般不进行干预。
但地下水（打井）需报节水办批准。
（2）水源水量
水源水量能否满足工程要求,取决于以下因素：
1）建筑冷热负荷大小
2）空调系统的运行方式
3）空调系统的设计方案
4）水源水的温度
5、水源热泵特点
环保洁净
●没有燃烧过程，避免了排放任何烟尘及有害物质，社会效益显著。
●自由运用地表水资源，又可成功地控制地面沉降。
●利用城市已有的地热资源的弃水，既解决了热污染问题，又进一步提高能效比
节水省地
●以地表水为源体，向其吸收或放出能量，即不消耗水资源，也不会对其造成污染。
●省去了锅炉房，冷却塔及附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积。
节能经济
●能源利润率为传统方式的3—4倍，投入1KW的电能可得到4—5KW以上的制冷或供热的能量。
●初投资是其它中央空调系统的2/3，运行费用可节省1/2—1/3。
灵活安全
●真正做到“一机两用”。
利用地下水热泵冬季向建筑物供暖，夏季向建筑物供冷，提高了设备的利用率。
●机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。
系统末端亦可作多种选择。
●无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。
●自动化程度高，无需专业人员操控。
用途广泛
●从严寒地区至热带地区均适用。
在冬季不结冻地区的江、河、湖、水等均可得到有效利用
●可为办公楼、宾馆、医院、饭店、超市、幼儿园、别墅、居民小区等提供中央空调系统，并可同时提供生活热水。
●可为纺织、化工、食品、电子等行业提供工艺冷冻水
运行可靠
●机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑了。
●机组主要零部件全部采用进口设备，维护简单，主机运行寿命可达25年以上。
6、水源热泵中央空调的市场前景
1）.本项目是一种利用低位能源（空气、土地、水、太阳能、工业废热等）代替一部分高位能源（煤、石油、电能等）以实现节能目的的高新技术，由于其所具备的高热能转换效率（1：
4），无污染，运行成本低，便于物业管理，系统使用寿命长等特点，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。
如美国，85年只有14000台水源热泵，99年末统计，已安装了400000台。
水源热泵系统已占空调总保有量的20%，其中新建筑中占30%，这样将降低温室气体1百万吨，相当于减少50万辆汽车的污染物排放，年节约能源费用达4.2亿美元，美国的水源热泵研究和使用偏重于住宅和商业小型系统（60KW以下），而中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家则偏重于大型机组。
据99年统计，水源热泵在新建房屋中的利用率，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%。
2）.在未来的几年中，中国面临着巨大的能源压力。
中国经济在保持较高速度增长的同时,必须考虑环保和可持续发展问题。
所以要求提高能源利用率，要求能源结构调整。
调整能源结构的方向就是从以煤为主转为以燃气、电为主。
中国政府已于一九九七年和美国政府签订热泵技术引进协议；国家建设部1999年提出在10年内建筑节能效率要在现有基础上提高50%；北京市政府已明令在四环以内，撤掉所有燃煤锅炉，在三年内改造1000万平方米建筑取暖方式，使用清洁能源，并在财政上予以扶持。
3）．据调查统计，我国住宅空调安装率迅速增长。
上海居民住宅空调拥有率已超过60%，北京34%，城镇居民拥有率20%，空调很可能成为冰箱、彩电后普及的又一种家电。
这样，对于黄河、长江中下游地区的城市，住宅环境就不再仅仅是采暖问题，而是要满足统一考虑采暖和空调需求的综合性问题。
为此，采用具有诸多优势的水源热泵方式将成为这种需求最具竞争力的住宅供热空调方式。
4）．自95年以来，经过5年的市场导入和近200个完工项目的示范效应，中国建筑热泵市场已经开始启动，据专家估计，该市场成长期的市场总值每年可实现50-100亿元，成熟期则可望达到500亿-800亿元。
5）．目前全国十几个省市有近20家企业在着手开发水源热泵项目，但有产品和示范工程的企业却很少，国内大多数公司均是引进技术和零部件，组装生产。
而水源热泵技术在国际上已有30多年的历史，技术非常成熟。
外国公司在中国的推广才刚刚开始，目前已有一些象征性的示范工程。
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