凯立信污水源热泵系统技术方案.docx
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凯立信污水源热泵系统技术方案
项目技术方案
一、工程概况
IFC**国际金融中心位于**市核心，**（原****街）与****交汇，有“地眼”之称，原址系满洲国财政部，建国后为**财经学院、**税务学院。
毗邻光大银行、人民银行、交通银行、省财政厅、网通大厦等，已形成金融街。
周围有文化广场、儿童公园、动植物园、牡丹园、杏花村等，具通透感。
占地面积3.6万平方米，规划总建筑面积28.5万平方米，主体设计高度约200米,为**最高建筑。
业态为5A级写字楼、五星级酒店、奢侈品专卖店、高级公寓。
项目总投资25亿元，预计2008年底完成历史建筑修复，2010年总体竣工。
写字楼——面向国内外银行、保险、信托、证券、基金等金融机构。
建筑面积80000㎡。
商业——ParkMall（花园中的专卖店）奢侈品专卖。
拟建成ParkMall，成为又一“香榭丽舍”。
地上3层，建筑面积32000㎡，地下1层，建筑面积8000㎡。
酒店——洲际酒店由国际顶级酒店集团管理。
建筑面积38000㎡，客房253间。
公寓——空中花园再现古巴比伦传说。
顶级公寓。
国内首创一户3梯（含1工作人员梯），360度观景。
户型建筑面积300-400平米
本工程拟采用热泵系统，小区设置机房为建筑冬季供暖，夏季采暖，提供生活热水。
二、编制依据
1、热泵系统技术参数及相关配置；
2、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019——2003；
3、《全国民用建筑工程设计技术措施·暖通空调·动力分册》
4、《给水排水设计手册》第二册
5、设计参数：
表一：
室内设计参数
建筑名称
温度（℃）
相对湿度（%）
温度（℃）
相对湿度（%）
写字楼
18～20
----
26～28
≤65%
商业中心
18～22
----
26～28
≤65%
洲际酒店
20～24
≥40%
24～26
≤65%
公寓
18～22
----
26～28
≤65%
表二：
室外空气计算参数：
序号
项目
参数
1
地名
**
2
台站位置
北纬
43°54′
东经
125°13′
海拔（m）
236.8
3
年平均温度（℃）
4.9
4
室外计算（干球）
温度（℃）
冬季
采暖
-23
空调
-26
通风
-16
夏季
通风
27
空调
30.5
空调日平均
25.9
5
夏季空调室外计算湿球温度（℃）
24.2
6
最热月平均温度（℃）
23.0
7
室外计算相对湿度（%）
最冷月月平均
68
最热月月平均
78
8
最大冻土深度（cm）
169
9
设计计算用采暖期天数（天）
150
三、冷热负荷计算
1、负荷计算公式
1）、热负荷计算公式：
供热量（W）=供暖面积（m2）×供暖热指标（W/m2）
2）、冷负荷计算公式：
供冷量（W）=供冷面积（m2）×供冷指标（W/m2）
3）、热水负荷计算公式：
参见《给水排水设计手册》第二册，中国建筑工业出版社
热负荷冷负荷计算
1）写字楼
采暖负荷指标为50W/m2，制冷负荷指标为85W/m2，
采暖总热负荷为：
QR=80000×50=4000kW
制冷总负荷为：
QL=80000×85=6800kW
2）商业中心
采暖负荷指标为60W/m2，制冷负荷指标为100W/m2，
采暖总热负荷为：
QR=40000×60=2400kW
制冷总负荷为：
QL=40000×100=4000kW
3）洲际酒店
采暖负荷指标为55W/m2，制冷负荷指标为90W/m2，
采暖总热负荷为：
QR=38000×55=1672kW
制冷总负荷为：
QL=38000×90=3420kW
热水总负荷为：
现有客房253套，热水小时变化系数6.84。
QW=6.84×253×200×1.163×50/24=838.6kW
4）高档公寓
采暖负荷指标为50W/m2，制冷负荷指标为60W/m2，
采暖总热负荷为：
QR=127000×50=6350kW
制冷总负荷为：
QL=127000×80=7620kW
热水总负荷为：
现每户300平米，高档公寓区约360套，每套居住人口3.5人计。
热水小时变化系数2.86
QW=2.86×360×3.5×150×1.163×50/24=1309.68kW
该工程总的设计负荷为
QR=4000+2400+1672+838.6+6350+1309.68=16570.28Kw
QL=6800+4000+3420+7620=21840Kw
四、冷热源系统方案
1、能量提升系统
依据上述计算热负荷为16570.28Kw，冷负荷为24380Kw，考虑建筑功能性采用独立系统供暖制冷。
写字楼、商业中心提供空调，洲际酒店和高档公寓供空调供生活热水。
冬季采暖45度供水40度回水，夏季制冷7度供水，12度回水。
生活热水供水温度45度。
根据负荷计算负荷，考虑建筑的夏季制冷同时使用系数，主机设备配置建下表：
系统主设备匹配
建筑功能
主机型号
数量
制热量
制热功率
制冷量
制冷功率
台
kW
kW
kW
kW
写字楼
YSSR2000A\2
3
2244
511.2
2008
380
商业中心
YSSR2000A\2
2
2244
511.2
2008
380
洲际酒店
YSSR1700A\2
2
319
高档公寓
YSSR2000A\2
4
2244
511.2
2008
380
2、能量采集系统
能量采集采用城市污水处理厂提供污水源为冷热源，冬季采集来自污水的大量低品位热能，给室内取暖；夏季热泵机组运行，将室内的余热排放到污水中。
它有以下的特点
环保效益显著：
污水源热泵是利用污水作为冷热源进行能量转换的供暖空调系统，相对传统采暖制冷方式，供热同时省去燃煤、燃气、燃油等锅炉设备，没有燃烧过程，避免了排烟污染；供冷时省去冷却腿，避免了冷凝废热引起的城市热岛效应及霉菌污染，不产生任何废渣、废水、废气和污染
高效节能：
冬季污水的温度要比环境气温高的多，热泵的蒸发温度提高，能效比也提高。
夏季污水温度比环境气温要低，冷却效果要远好于冷却塔，机组效率体高。
行稳定可靠：
污水的温度一年四季相对稳定，就**污水处理厂的污水而言，温度约为16度-19度，温度波动范围小，热泵系统运行稳定、可靠。
工作流程：
1污水蓄水池
2污水泵3污水连续处理器4污水专用换热器
9末端回水
8末端供水7热泵机组6水泵5中介水
该工程根据负荷计算提取12度温差，每小时需要1000立方水。
3、能量释放系统
末端采用风机盘管+新风系统，可根据甲方能够要求调整。
4、系统水处理及系统定压补水
⑴、水处理：
采用全自动软水器。
⑵、定压补水：
采用全自动补水定压装置。
设软水箱、补水泵、定压罐等设备组成气压罐闭式定压补水系统，设压力传感器测得系统压力并与设定值比较低点启动补水泵、高点停泵，同时将压力信号送至定压罐上的电动阀及安全阀使其在不同的设定压力下开启，保证系统安全稳定运行。
5、系统节能控制
⑴、主机为微电脑全自动控制，具备自动调节功能，根据设定参数进行能级调节，在满足冷热负荷的同时最大限度节能；
⑵、主机与水泵连锁，主机开启，相对应的泵依次启动运行，如主机关闭则关闭相应的泵也依次关闭；
⑶、本系统由主机自带PLC进行群组控制，各主机按累计运行时间优先启停；
⑷、主机设RS485通讯接口，可与外界远程通讯传输数据。
6、机房设备清单
表四：
机房设备表
序号
设备名称
设备型号
数量
设备参数
（单台）
功率
（kW）
备注
系统一（写字楼）
S-1
地能热泵
YSSR-2000A/4
3
制热量2244Kw
制冷量2008Kw
511.2
380.0
S-2
末端循环泵
KDL200/320-45/4
3
流量320m3/h
扬程32m
45
S-3
补水泵
KDL40/185-3/2
2
流量5.9m3/h
扬程44m
3.0
S-4
定压罐
DN1600
1
S-5
集水器
DN600
1
S-6
分水器
DN600
1
系统二（金融中心）
S-1
地能热泵
YSSR-2000A/4
2
制热量2244Kw
制冷量2008Kw
511.2
380.0
S-2
末端循环泵
KDL200/320-45/4
2
流量320m3/h
扬程32m
45
S-3
补水泵
KDL40/185-3/2
2
流量5.9m3/h
扬程44m
3.0
S-4
定压罐
DN1200
1
S-8
S-5
集水器
DN600
1
S-9
S-6
分水器
DN600
1
S-10
系统三（洲际酒店）
S-1
地能热泵
YSSR-1700A/2
2
制热量1880Kw
制冷量1690Kw
437.0
319.0
S-2
末端循环泵
KDL200/315-45/4
2
流量300m3/h
扬程32m
45
S-3
热水循环泵1
KDL125/100-11/2
2
流量160m3/h
扬程12.5m
11.0
S-4
热水循环泵2
KDL125/100-11/2
2
流量160m3/h
扬程12.5m
11.0
S-5
热水供水循环泵
KDL50/220-0.75/4
2
流量160m3/h
扬程12.5m
1.5
S-6
补水泵
KDL40/185-3/2
2
流量5.9m3/h
扬程44m
3.0
S-7
热水箱
15立方
1
S-8
板式换热器
换热面积60平米
1
S-9
定压罐
DN1200
1
S-10
集水器
DN600
1
S-11
分水器
DN600
1
系统四
S-1
地能热泵
YSSR-2000A/4
4
制热量2244Kw
制冷量2008Kw
511.2
380.0
S-2
末端循环泵
KDL200/320-45/4
4
流量320m3/h
扬程32m
45
S-3
热水循环泵1
KDL125/100-11/2
2
流量160m3/h
扬程12.5m
11.0
S-4
热水循环泵2
KDL125/100-11/2
2
流量160m3/h
扬程12.5m
11.0
S-5
热水供水循环泵
KDL50/220-0.75/4
2
流量160m3/h
扬程12.5m
1.5
S-6
补水泵
KDL40/185-3/2
2
流量5.9m3/h
扬程44m
3.0
S-7
热水箱
15立方
2
S-8
板式换热器
换热面积85平米
1
S-9
定压罐
DN1600
1
S-10
集水器
DN750
1
S-11
分水器
DN750
1
四个系统的公用设备
G-1
软化水处理器
FD-600A
1
G-2
软化水箱
4000x4500x2500
1
G-3
污水专用换热器
1
G-4
污水泵
SP-6
4
流量230m3/h
扬程24m
30
G-5
连续除污装置
1
G-6
蓄水池
1
G-7
控制柜
7、配套条件
①机房设备总功率：
6148.8kW；
②机房位置及土建要求：
机房占地面积小，无需其他辅助建筑，机房布置灵活。
③供暖要求：
机房无需供暖设施。
④给水：
机房需流量为20m3/h的自来水；设置排水沟，需DN100排水管。
五、运行分析
系统运行分析
采暖期
制冷期
污水源热泵系统
建筑面积㎡
285000
电价（元/度）
0.5
额定制热（冷）量
23956
21452
系统耗电量（kW）
6148
4612
热（冷）量价格（元/KW）
0.1283
0.1075
供应天数（天）
150.00
90.00
每天供应时间（h）
24.00
24.00
季节过度系数
0.60
0.75
同时使用系数
0.60
0.60
全年提供负荷量（kW）
31046976.00
20851344.00
全年使用耗电量（kW）
7967808.00
4482864.00
全年运行电费（万元）
398.39
224.14
运行单价（元/平米·期，元/吨）
13.98
7.86
溴化锂直燃机冷温水
建筑面积㎡
285000
电价（元/Nm3）
0.5
燃气价格
2.45
负荷量（kW）
23956.00
21452.00
系统耗燃料量
1736.00
1473.00
系统耗电量（kW）
315.00
435.00
热（冷）量价格（元/KW）
0.1841
0.1784
供应天数（天）
150.00
90.00
每天供应时间（h）
24.00
24.00
季节过度系数
0.60
0.60
同时使用系数
0.60
0.75
全年提供负荷量（kW）
31046976.00
20851344.00
全年使用耗电量（kW）
408240.00
422820.00
全年运行电费（万元）
20.41
21.14
全年运行燃气费（万元）
551.21
350.78
全年运行费用（万元）
571.63
371.92
运行单价（元/平米·期，元/吨）
20.06
13.05
锅炉采暖+冷水机
建筑面积㎡
285000
电价（元/Nm3）
0.5
燃气价格
2.45
负荷量（kW）
23956.00
21452.00
系统耗燃料量
2685.80
-----
系统耗电量（kW）
52.00
8580.80
热（冷）量价格（元/KW）
0.2758
0.2000
供应天数（天）
150.00
120.00
每天供应时间（h）
24.00
14.00
季节过度系数
0.60
0.60
同时使用系数
0.60
0.75
全年提供负荷量（kW）
31046976.00
16217712.00
全年使用耗电量（kW）
67392.00
6487084.80
全年运行电费（万元）
3.37
324.35
全年运行燃气费（万元）
852.80
-----
全年运行费用（万元）
856.16
324.35
运行单价（元/平米·期，元/吨）
30.04
11.38
单价分析汇总对比（元/平米·期）
采暖
制冷
热泵系统
13.98
7.86
溴化锂直燃机冷温水
20.06
13.05
锅炉采暖+冷水机
30.04
11.38
年运行分析汇总对比（万元）
热泵系统
398.39
224.14
溴化锂直燃机冷温水
571.63
371.92
锅炉采暖+冷水机
856.16
324.35
费用比率
热泵系统
1
1
溴化锂直燃机冷温水
1.43
1.66
锅炉采暖+冷水机
2.15
1.45
六、减排分析
1、热泵系统耗电量折合标准煤计算
采暖建筑面积：
28.5万m2,
采暖季总耗电量：
6148Mw·h，
折合标准煤：
6148Mw·h×350g/kw·h=2151800吨
2、燃煤锅炉耗电量及耗煤量折合标准煤计算
采暖建筑面积：
28.5万m2
标煤发热量：
8.14kw/1000kg
耗煤量：
23956Mw÷8.14kw/1000kg=2942998吨
3、节能量计算
节能量=294=791198吨/采暖季
节能量率=791198/2942998=26.89%
环境效益分析
1、评价指标：
温室和污染气体的减排量
评估方法：
根据热泵空调系统相对于常规供冷（暖）系统的一次能源节能率，参照消耗一次能源所产生的温室气体和污染气体量，并结合地源热泵系统对当地水文、地质的影响情况，对地源热泵系统所带来的环境效益进行综合评价。
2、采用热泵系统替代常规供暖系统，每年实现各种温室气体和污染气体量的减排量为：
二氧化碳：
节约的标准煤（吨）×2.5=1977995吨二氧化碳
二氧化硫：
节约的标准煤（吨）×0.0238=18830.51吨二氧化硫
氮氧化物：
节约的标准煤（吨）×0.0173=13687.73吨氮氧化物
颗粒物：
节约的标准煤（吨）×0.0433=34258.87吨颗粒物
排烟量：
节约的标准煤（吨）×1.351=1068906万标立方米排烟量
七、系统报价
序号
设备名称
设备型号
数量
单价
合计
备注
系统一（写字楼）
S-1
地能热泵
YSSR-2000A/4
3
982588
S-2
末端循环泵
KDL200/320-45/4
3
20062
60186
S-3
补水泵
KDL40/185-3/2
2
2816
5632
S-4
定压罐
DN14
18
S-5
集水器
DN6
09
S-6
分水器
DN6
09
系统二（金融中心）
S-1
地能热泵
YSSR-2000A/2
2
982588
S-2
末端循环泵
KDL200/320-45/4
2
20062
40124
S-3
补水泵
KDL40/185-3/2
2
2816
5632
S-4
定压罐
DN12
57
S-5
集水器
DN6
09
S-6
分水器
DN6
09
系统三（洲际酒店）
S-1
地能热泵
YSSR-1700A/2
2
764588
S-2
末端循环泵
KDL200/315-45/4
2
20062
40124
S-3
热水循环泵1
KDL125/100-11/2
2
6227.5
12455
S-4
热水循环泵2
KDL125/100-11/2
2
6227.5
12455
S-5
热水供水循环泵
KDL50/220-0.75/4
2
4600
9200
S-6
补水泵
KDL40/185-3/2
2
2816
5632
S-7
热水罐
15立方
1
92000
92000
S-8
板式换热器
换热面积60平米
1
65988
65988
S-9
定压罐
DN12
57
S-10
集水器
DN6
09
S-11
分水器
DN6
09
系统四
S-1
地能热泵
YSSR-2000A/4
4
982588
S-2
末端循环泵
KDL200/320-45/4
4
20062
80248
S-3
热水循环泵1
KDL125/100-11/2
2
6227.5
12455
S-4
热水循环泵2
KDL125/100-11/2
2
6227.5
12455
S-5
热水供水循环泵
KDL50/220-0.75/4
2
4600
9200
S-6
补水泵
KDL40/185-3/2
2
2816
5632
S-7
热水罐
15立方
2
92000
184000
S-8
板式换热器
换热面积85平米
1
77082
77082
S-9
定压罐
DN16
82
S-10
集水器
DN8
09
S-11
分水器
DN8
09
两个系统的公用设备
G-1
软化水处理器
FD-600A
1
16443.00
16443.00
G-2
软化水箱
4000x4500x2500
1
76470.00
76470.00
G-3
污水专用换热器
2
336846.00
G-4
污水泵
4
123890.00
G-5
连续除污装置
1
135678.00
G-6
蓄水池
1
G-7
控制柜
18
15000.00
270000.00
设备总价（万元）
1224.17
机房安装及辅材费用（万元）
24.48
机房电气控制及安装费用（万元）
14.69
机房总造价（万元）
1263.34
末端系统造价（万元）
2850.00
外线造价预计（万元）
（污水引入机房及末端管网直埋部分）
需要根据实际调整
800.00
总造价（万元）
4913.34
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