瑞居地源热泵 方案.docx
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瑞居地源热泵方案
唐山市第一中学空调
一、工程概况
该项目位于河北省唐山市，是第一中学工程，空调总面积约为5.7万平方米。
该项目主要功能为学校，包括教学楼、食堂、学生宿舍、科学楼、行政图书楼、体育馆、礼堂。
二、设计依据
《采暖通风与空气调节设计规范》
《地源热泵系统工程技术规范》
《实用供热空调设计手册》
《传热学》
国家现行规范、规定及甲方实际要求
甲方提供的建筑图纸
三、气象参数
室外计算参数
夏季空调室外计算（干球）温度：
32.7℃
夏季通风室外计算（干球）温度：
29.0℃
夏季空调室外计算（湿球）温度：
26.2℃
冬季空调室外计算（干球）温度：
-12.0℃
冬季通风室外计算（干球）温度：
-5.0℃
当地夏季大气压力：
1002.2hPa
当地冬季大气压力：
1023.4hPa
四、建筑特性
各空调建筑面积及要求为：
教学楼：
11457㎡，制冷、采暖；
食堂：
6500㎡，制冷、采暖；
学生宿舍：
14089㎡，制冷、采暖；
科学楼：
8091㎡，制冷、采暖；
行政图书楼：
12290㎡，制冷、采暖；
体育馆办公区：
约200㎡，制冷、采暖；
礼堂：
4300㎡，制冷、采暖；
各区域运行时间及所需生活热水情况：
教学楼：
运行时间为制冷80天和采暖90天
食堂：
运行时间为制冷80天和采暖90天
学生宿舍：
运行时间为制冷80天和采暖90天
科学楼：
运行时间为制冷80天和采暖90天
行政图书楼：
运行时间为制冷80天和采暖90天
体育馆办公区：
运行时间为制冷80天和采暖90天
礼堂：
运行时间为制冷80天和采暖90天
五、负荷计算
1、建筑空调制冷、制热负荷
功能
空调面积（㎡）
单位面积 冷负荷（w）
单位面积 热负荷（w）
总冷负荷（kw）
总热负荷（kw）
教学楼
11475
90
82
1032
941
食堂
6500
110
60
715
390
学生宿舍
14089
70
55
986
775
科学楼
8091
70
55
566
445
行政图书楼
12290
65
55
799
675
体育馆办公区
200
85
65
17
13
礼堂
4300
95
65
408
280
合计
4523
3519
说明：
以上单位面积冷负荷均以空调面积计算。
2、总冷热负荷分析
本工程主要使用区域为教学楼、食堂、学生宿舍、科学楼、行政图书楼、体育馆、礼堂。
根据中学特定使用状况，制冷、采暖负荷按使用时间考虑：
各黄金未为贵可穿插运行，故以90%计算冷热负荷。
总冷热负荷分别为：
设计冷负荷为：
4523kw
实际冷负荷为：
4523*0.9＝4079kw
实际热负荷为：
3519kw
实际热负荷为：
3519*0.9＝3167kw
生活热水
总喷头数为90个，每个喷头每小时平均耗水量0.40立方，90个喷头每小时供水量36立方，设计一个12立方米的水箱。
沐浴耗热量为880kw。
3、总冷热负荷
空调：
实际总冷负荷：
4079kw，实际总热负荷：
3167kw，因可能出现同时利用率增加的情况，机组选型时按上限考虑。
采用贝莱特地源热泵机组GSHP2160II两台提供冷热源。
由于两台机组四个机头，每个机头25%～100%四级能量调节，四个机头总能量调节范围为16级，全电脑控制，确保最大程度节能，调节热泵机组在最合适能量工作，以达到节能功能。
生活热水：
总热负荷880kw，采用贝莱特GSHP860II机组，机组可提供45℃～65℃热水。
六、地埋井及管材
土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。
选择热交换器形式
现场勘测结果的基础上，考虑现场可用地表面积、当地土壤类型以及钻孔费用，确定热交换器采用垂直竖进布置。
尽管水平布置通常是浅层埋管，可采用人工挖掘，初投资一般会便宜些，而且现场有足够的地方提供水平埋管，但它的换热性能比竖埋管小很多，所以本工程中，采用垂直埋管布置方式。
串联或并联
地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种，串联系统管径较大，管道费用较高，并且长度压降特性限制了系统能力。
并联系统管径较小，管道费用较低，且常常城同程式，当每个并联环路之间流量平衡时，其换热量相同，其压降特性有利于提高系统能力。
因此，实际工程一般都采用并联同程式。
本工程采用双U型管并联同程的热交换器形式。
确定管径
在实际工程中确定管径必须满足两个要求：
（1）管道要大到足够保持最小输送功率；
（2）管道要小到足够使管道内保持紊流以保证流体与管道内壁之间的传热。
显然，上述两个要求相互矛盾，需要综合考虑。
确定竖进埋管管长
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。
其中有一种高度计处方 分9个步骤，很繁琐，并且部分数据不易获得。
在实际工程中，可以利用管材“换热能力”来计算管长。
确定竖井数目及间距
关于竖井间距有资料指出：
U型管竖井的水平间距一般为4.5m，本工程水平间距5m。
结论
（1）本工程采用竖起双U型埋管方式。
（2）计算后空调制冷采暖机组采用314口竖直双U型80米深地埋井，生活热水机组采用85口。
七、投资估算
1、机房部分
说明：
1、此报价公作参考，最终报价应以施工图为准。
2、如打井时遇岩石层，施工造价可能增加。
八、运行费用预测
1、运行费用
夏季制冷期为80天，冬季采暖期为90天，电费0.6元/度，制冷采暖每天运行小时，机组加权使用系数0.7。
生活热水使用时间为270天。
总额定电功率：
制冷：
制热：
生活热水：
空调冷冻水泵功率：
空调冷却水泵功率：
生活热水冷漠水泵功率：
生活热水冷却水泵功率：
夏季运行费用：
平米运行费用：
冬季采暖运行费用：
平米运行费用：
生活热水运行费用：
全年运行费用：
地源热泵机组简介
一、地源热泵机组简述
地源热（Ground.Source.Heat-Pump）（又称地源中央空调，水源热泵）是利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能置转换的供暖制冷空调系统。
它利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性：
冬季：
当机组在制热模式时，就从土壤/水中热量，通过电驱动的压缩机和热交换器反大地的热量集中，并以较高的温度释放到室内。
夏季：
当机组在制冷模式时，就从土壤/水中提取冷量，通过机组的运行将冷量集中，送入室内，同时将室内的热量排放到土壤/水中，达到空调的目的。
可以看出，用一套地源热泵设备即可满足供热和制冷的要求，同时还可以提供生活热水，减少了设备的初投资，是最经济的节能环保型中央空调系统。
二、机组工作原理
水－水冷暖中央空调利用地下水（深井水，泉水以及地热系统尾水）、地表水（河水、湖水、海水）、生活废水和工业温水（工业设备冷却水、生产工艺排放的废温水），借助制冷循环系统，通过消耗少量的电能，在冬天将水资源中的低品质能量“汲取”出来，经管网供给室内空调或采暖系统；夏天，将室内的热量带走，并释放到水中，以达到夏季空调的效果。
三、机组系统原理
低温气态制冷剂R22由压缩机吸气阀经压缩机压缩，变成高温高压制冷剂气体，然后进入冷凝器将热量传递给冷却水产生供暖热水，R22冷凝为常温高压液态制冷剂。
从冷凝器出来的液态制冷剂经干燥过滤器去除水分和杂质，流经电磁阀，经势力膨胀阀节流降压后变成低温低压液态制冷剂进入蒸发器。
在蒸发器中低温低压液态制冷剂吸收循环冷水的热量不断蒸发，到达蒸发器出口时已全部变成低温低压的过热干蒸气，再回到压缩机吸气阀。
降温后的冷水达到使用要求，由蒸发器冷水出口排出。
如此反复循环，达到供热或制冷目的。
四、贝莱特地源热泵机组的分类
我公司的地源热泵有两种：
一种为普通型：
工质采用R22，冬季最高温度为55℃，最低温度为7℃；采用“大温差，小流量”的设计思路来设计。
另一种为高温型：
采用汉钟螺杆压缩机，它专为134a设计的，能效比高，温度最高可达65℃。
五、贝莱特地源热泵机组的五大优点
供热时可代替锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔噪音及霉菌污染，使环境更加洁净优美。
冬季投入1kw电能可得到4kw左右的热能；夏季投入1kw电能，可得到5kw以上的总储量，能源利用率为电采暖方式的3－4倍以上。
省去了锅炉以及与之配套的煤场和碴场，节约了土地资源。
以水为源体，吸收或向其释放热量，从而达到供暖或制冷的作用，既不消耗水资源，也不会对其造成污染。
通过一套系统来实现供冷和供热，一次性投资只有传统制冷制热的1/2－2/3。
六、产品设计、制造、检验执行标准
GB/T3785－1983《声级计的电、声性能及测试方法》
GB4208－1993《外壳防护等级（IP代码）》
GB9237－2001《制冷和供热用机械制冷系统》
GB/T18430.1－2001《蒸气压缩机循环冷水（热泵）机组 工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组》
JB/T7249－1994《制冷设备》
GB/T5226.1－1996《工业用机械电气设备第一部分：
通用技术条件》
GB/T10870－2001《容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法》
GB50050－1995《工业循环冷却水处理设计规范》
JB6917－1998《制冷装置用压力容器》
JB8654－1997《容积式和离心式冷水（热泵）机组安全要求》
七、贝莱特地源热泵机组的技术特点
1、高品质的地源热泵中央空调：
● 完全遵照国际标准，结合中国实际国情设计。
● 系统的设计采用独立的模块化思想，可靠性高。
● “大温差，小流量”的技术思路，为用户最大限度节省宝贵的水资源，同时降低运行费用。
● 计算机辅助最优设计，保证机组在任何工况下均牌最佳运行状态。
2、配置优势：
● 进口压缩机及制冷部件，保证机组高效可靠运行。
● 高效壳管式换热器是由公司多年从事中央空调机组设计、试验开发与国内专业配套厂商共同研制开发。
专为山东贝莱特水源中央空调机组特殊设计生产。
● 优质的控制器结合水源热泵专用控制程序，使主机在智能化和网络化方面优于同类产品。
● 机组保温材料为阻燃材料，避免人为因素而造成的火灾事故，确保机组安全运行。
3、操作简便、运行可靠：
● 全电脑控制，并有备用托运操作系统
● 完善的电脑控制和多重保护，使整机运行安全可靠
4、外观整洁，运转宁静
● 箱体式设计使整体更美观
● 高效的消声防护措施，使机组运转不会影响相邻空间的使用。
5、适用范围广：
● 机组运用水源温度范围宽：
8～35℃
● 既可提供7℃或54℃空调冷热水，也可提供生活热水
● 也可作为城市区域供热的热源使用
6、先进的控制技术与网络功能
A．简洁清晰的信息显示：
● 大屏幕液晶显示机组工作状态
● 自动故障报警
● 提示设备维护信息
● 显示控制器输入、输出端口状态
B. 灵活方便的参数设置：
●八十多个可变内置参数设定可随时调整机组工作状态
● 口令操作确保机组不会因误操作而损坏
● 断电记忆保护可保持运行状态的连续性
C. 先进的网络功能
● 可方便的接入楼宇控制系统，实现远程集中控制
● 连接网络打印机可随时记录各种所需信息
● 预留扩充升级的输入输出接口，方便升级
八、贝莱特地源热泵机组的工作特点
1、配置优势
机组主要配件，均采用国际著名品牌的原装进口件，以确保机组运行高效可靠。
1）名牌优质、高效压缩机
主机采用进口半封闭螺杆压缩机，与活塞式压缩机比较，半封闭螺杆压缩机具有如下优势：
（1）零部件少（约为活塞式压缩机的1/3），结构简单、易损件少、可靠性高、寿命长；
（2）压缩机吸排气均匀连续，排气温度低，振动小，对湿压缩不敏感，抗液击能力强；
（3）机组能效比≥4.3w/w，大型机组能效经可达5.8w/w；
（4）在能量调节方面，螺杆压缩机更具优势，25～100%无级能量调节。
2）匹配高效能换热管的干式壳管蒸发器
（1）采用目前最先进的DAE高效蒸发传热管，管内表面的多头螺旋细肋以及螺旋形突起，使换热系数和换热能力大幅度提高。
（2）蒸发器内部结婚优化设计，配置高效均液器，解决了系统制冷工质分配的均匀性问题。
（3）改进冷媒水折流板的密封结构，解决了折流板泄漏等问题，极大地提高了蒸发器的换热效率，从而保证机组大致的性能水平。
（4）采用独特的换热器制冷流程设计技术，合理进行系统匹配，确保制冷流程与水侧冷量的平衡关系，充分发挥换热器的高效能；同时合理的系统匹配，使机组更加节能。
（5）在干式蒸发器上还安装防冻保护开头，放水阀等，确保干式蒸发安全及清洗、维护的方便性。
3）匹配高效能换热管的壳管式水冷冷凝器
采用目前最先进的DAC高效冷凝传热管，管外表面的多头螺旋细肋以及螺旋形突起，使换热系数和换热能力大幅度提高。
内部结构优化设计，极大地提高了冷凝器抗文化馆、抗污垢的能力，充分发挥冷凝器换热效果，从而保证机组达到较高的性能水平。
壳管式冷凝器上还安装安全阀，放气阀等，确保壳管式冷凝器的安全以及清洗、维护的方便性。
4）机组避振设计，确保机组低噪声，低振动
机组压缩机的下面设置弹簧或橡胶减振器，减振效率在85%以上，即振动传递率小于0.15，降低机组振动及系统振动，从而降低机组噪声。
机组系统所有的管道均有避振塑料管夹固定，避免因机组及系统振动而产生的噪声。
5）匹配名牌制冷系统配件
（1）机组所用制冷系统配件全部选用名牌厂家的产品，如可拆式干燥过滤器、外平衡式势力膨胀阀、供液电磁阀、视液镜、高、低压力控制器、排氯温度控制器等均采用世界一流的名牌厂家的产品，确保机组具有较高的性能水平。
（2）机组所有材料经检验100%合格后方可进厂，确保机组制冷系统工作的高可靠性。
6）匹配先进、高可靠必的智能控制系统及控制技术
（1）多机控制系统除具备单机自动化配置及功能外，还具备显示多机组运行情况，根据回水温度电脑自动判断空调系统是部分机组运行还是全部机组运行。
（2）配备RS485/RS232通讯接口，方便用户实现机组的集中监控和远程监控。
（3）机组具有控制多台压缩机的均衡运行功能，确保机组高效运行。
7）机组结构合理，安装高度，维护管理方便快捷
（1）机组采用独特的箱式框架结构形式，结构紧凑牢固，具有良好的机械强度，占地面积小。
机组外表经高强度的粉末静电喷涂处理，防腐防锈，外形美观。
（2）采用模块化设计，产品适应性广，零部件互换性强，能的进行多种机型组合，以最快捷的方式为用户提供最周到服务。
（3）机组布局合理，根据人机工程，优化设置安装及检修空间，方便日常清洗、保养及检修。
（4）机组以整机形式出厂，低压部分出厂前包好了保温层，系统已经充氟加油，运抵现场后只需进行水管路的连接。
接通电源后，即可开启机组。
（5）电脑将按程序自动启动水泵电机、压缩机，并对机组的制冷、延时、联锁、保护和温度的自动调节等进行协调控制。
此后，机组在电脑控制下设置的温度运行，并根据蒸发器进水温度的变化自动进行能量调节。
（6）机组安装灵活，既可现场控制远程控制，容易进行检查及维护。
2．优化设计
根据中国实际国情，并严格遵照国际标准，对机组的系统设计进行优化，匹配，每一部件均经过反复核算，尽力减少各制冷配件的能量损失，提高机组效率。
充分考虑地下水资源的可持续利用，机组采用大温差，小流量的设计思想，将利用的水量减少到最大限度。
3．性能卓越
高效率的压缩机，换热器和优良的配件以及计算机辅助最优设计，保证机组在任何工况下均处于最佳运行状态。
机组电脑控制器自动均衡各台压缩机的运行时间，使每台压缩机的磨损相近，延长机组使用寿命。
用户可根据需要设定机组冷却水（供暖）和冷冻水（供冷）回水温度；控制器根据机组回水温度自动控制压缩机的启停数量，调节了冷量或热量输出，满足不同负荷要求，保证机组的合理效率，节能省电，具有良好的经济效益。
机组部分负荷工作时仍可利用蒸发器的最大表面积进行换热，因而部分负荷时效率有效提高，耗电量降低。
4.操作简便
专门为水-水冷暖中央空调设计的电脑微处理控制器性能稳定，可靠性高。
自动模式时，在电脑的程序控制下，机组自动开机、停机，能量调节和安全检测，自动化程度高，保证在无人操作的情况下，正常安全运行;手动模式下通过操作面板，实现机组的可控可调，为专业人员的现场调试检修提供方便；可方便地升级为网络控制管理，当有多台机组时，利用控制器的网络管理功能可以方便的构成一个局域网系统。
使整个系统可以由一个或几个手操器控制，从而使多机系统具有了轮值，备份及远程控制等先进功能，还可以连接网络打印机随时记录各种所需信息。
可简便的接入小区智能系统（BMS）,通过控制器的网络功能可以组成集中控制和远程控制系统，实时监视各设备的运行状态。
这些设备可以是本地的也可以是异地的（通过调制器和公共电话交换网）。
通过相应的附件可以将这些数据转换为大多数的楼宇控制系统相兼容，从而可以方便地接入楼宇控制系统。
5.安全可靠
机组运行时螺杆压缩机卸载降压启动，降压启动电流，避免对电网的冲击。
增强了电网的安全性。
具有完备的多点自动保护装置，压缩机用自带INT69VSY-Ⅱ微电脑处理模块自动完成压缩机电机的超欠压，缺相，逆相、过载，绕组过热以及压缩机排气温度过高，油压不足等保护，随机配有水流开关，保证当冷冻水或冷却水量不足时，机组停机保护；另设有系统高低压保护开关和蒸发器防冻保护开关，大大增加了机组在低温区的运行可靠性，电脑控制系统具有自锁功能，当机组任一安全装置发生动作时，机组便会自动停机保护，相应的报警信息显示，直到系统恢复正常并且复位开关按下后，系统才能重新运行。
6.安装快捷
机组已在厂内完成系统管路组装和电气控制电路的安装调试，因此用户只需在现场进行外接电源的安装和水源水及循环水系统的安装即可开始按入使用。
7.结构紧凑，运行平稳
机组由于水冷冷凝器，壳管式蒸发器采用国内著名公司产品，其内外加强的高效传热管，保证传热效果好，并且采用适合于高温热泵的台湾汉钟压缩机，因而机组具有结构紧凑，体积小，重量轻，安装位置小等特点。
而且机组具有噪音低，震动小的特点，运行平衡，维修间隔期长，长期安全可靠运行，使用寿命长达20年。
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