熱回收型地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在關(guān)公故里企業(yè)之家別墅中的應(yīng)用
作者:秦艷 牛全林
浙江盾安機(jī)電科技有限公司
摘要:熱回收型地源熱泵是一種新的中央空調(diào)工藝方式,該技術(shù)是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源、既可制冷又可供熱還可以提供生活熱水的節(jié)能環(huán)??照{(diào)系統(tǒng)。目前我國(guó)在建筑能耗中,有將近55%是生活熱水和空調(diào)能耗,且仍在上升中,運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)有良好的節(jié)能前景。本文介紹了關(guān)公故里企業(yè)之家別墅熱回收型地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。重點(diǎn)介紹了熱回收型地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及熱回收型地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用分析。
關(guān)鍵詞:熱回收型地源熱泵、生活熱水系統(tǒng)
0. 引言
當(dāng)空調(diào)能耗占大型建筑總能耗的40%~60%,已成為建筑能耗中的大戶(hù)。如何降低大型公共建筑能耗特別是空調(diào)能耗成為中國(guó)建筑節(jié)能的重要任務(wù)。2005年7月國(guó)務(wù)院文件指出要建設(shè)節(jié)約型社會(huì),內(nèi)容包括:節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地與節(jié)材,并發(fā)布了《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。目前我國(guó)面臨能源短缺導(dǎo)致能源供應(yīng)緊張和消費(fèi)驟增之間的矛盾日趨嚴(yán)重,而且隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的提出,建筑節(jié)能是國(guó)家節(jié)約能源的重點(diǎn),我公司將大力推進(jìn)建筑節(jié)能工作,盡快降低建筑對(duì)能源資源的消耗水平,提倡利用地?zé)崮艿瓤稍偕茉矗P(guān)公故里企業(yè)之家別墅剛好要上中央空調(diào)系統(tǒng),同時(shí)又要求申報(bào)節(jié)能建筑項(xiàng)目,我們就決定采用熱回收型地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)來(lái)節(jié)省能源。
1.工程概述
本工程為山西運(yùn)城關(guān)公企業(yè)之家別墅熱回收型地源熱泵中央空調(diào)工程,工程地處山西運(yùn)城市;本工程有400套別墅,總建筑面積約200000平方米。共用我公司熱回收型地源熱泵機(jī)組400套,本方案僅對(duì)A戶(hù)型別墅進(jìn)行詳細(xì)的方案設(shè)計(jì)描述,A戶(hù)型共三層,總建筑面積約462平方米。
2.設(shè)計(jì)要求
根據(jù)與甲方單位交流,本工程所有區(qū)域考慮地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng),要求夏季制冷,冬季制熱,且能提供生活熱水;整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以實(shí)用、高效節(jié)能、維護(hù)簡(jiǎn)單、管理方便為原則。
2.1室外設(shè)計(jì)計(jì)算溫度
根據(jù)運(yùn)城市氣象統(tǒng)計(jì)資料,室外空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如下:
夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度:35.5℃
夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度:25.9℃
冬空調(diào)室外計(jì)算干球溫度:-9℃
2.2室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度
設(shè)計(jì)場(chǎng)所 |
室 內(nèi) 參 數(shù) (夏 季) |
室 內(nèi) 參 數(shù)(冬季) |
||
溫度℃ |
相對(duì)溫度% |
溫度℃ |
相對(duì)溫度% |
|
高檔別墅 |
24-27 |
40-50 |
16-20 |
30-50 |
3.空調(diào)設(shè)計(jì)依據(jù)
本方案以《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2003、《制冷設(shè)備安裝、施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ64-87、《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50235-97、《通風(fēng)及空調(diào)工程安裝、施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50243-2002、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003、《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 GB 50366-2005及甲方提供的相關(guān)要求為設(shè)計(jì)依據(jù),并結(jié)合了我公司多年從事暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)、施工的經(jīng)驗(yàn)。方案中兼顧了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
4.熱水耗熱量確定
考慮到生活用水及衛(wèi)生用水需要,別墅人數(shù)按6人計(jì)算,每人每日用水100l,則日用水量600 l,按《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003、本工程熱水供水溫度按45℃設(shè)計(jì),夏季熱水補(bǔ)水溫度為25,過(guò)渡季熱水補(bǔ)水溫度為15℃,冬季熱水補(bǔ)水溫度為5℃;
各季節(jié)設(shè)計(jì)小時(shí)熱水耗熱量如下:
建筑物 |
夏季 |
冬季 |
過(guò)渡季 |
A戶(hù)型 |
3KW |
6KW |
4.5KW |
5.空調(diào)冷熱負(fù)荷確定
根據(jù)甲方提供的資料、本工程相關(guān)的負(fù)荷情況匯總見(jiàn)下表:
建筑物 |
建筑面積(㎡) |
總冷負(fù)荷(KW) |
總熱負(fù)荷(KW) |
A戶(hù)型 |
462 |
64 |
52 |
合計(jì) |
462 |
64 |
52 |
6.空調(diào)及熱水方案
空調(diào)用水:結(jié)合我公司多年的中央空調(diào)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),考慮到關(guān)公故里別墅特殊的品味,解決供暖供熱及提供生活熱水最有效及最經(jīng)濟(jì)的方案是采用熱回收型地源熱泵方案;考慮工程較小,可按夏季放熱量來(lái)布置地埋管的數(shù)量;
衛(wèi)生熱水:本工程不但要求實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng),且要求全年集中供應(yīng)衛(wèi)生熱水,考慮到夏季制熱時(shí)冷水機(jī)組有大量的冷凝熱可以免費(fèi)利用,我們?cè)诶渌畽C(jī)組冷凝器前設(shè)置熱回收裝置,加熱衛(wèi)生熱水到45℃,產(chǎn)生的熱水流入置于機(jī)房的保溫水箱儲(chǔ)存,這樣可以滿(mǎn)足整個(gè)夏季免費(fèi)供應(yīng)熱水,而且由于增加了冷凝器面積可以提高冷水機(jī)組的制冷效率10%;冬季地源熱泵機(jī)組制熱運(yùn)行,因?yàn)闊崃坑懈挥?在空調(diào)供水管上分一旁路至水箱,水箱出水經(jīng)凈水器處理送給戶(hù)主使用;過(guò)渡季節(jié)地源熱泵機(jī)組開(kāi)啟直接制熱,水經(jīng)水經(jīng)凈水器處理送給戶(hù)主使用。
對(duì)于熱水儲(chǔ)熱水箱;按照《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003及別墅的實(shí)際情況,選用一只1立米的熱水箱,足以滿(mǎn)足生活及衛(wèi)生熱水的需要:
主機(jī)選擇:
根據(jù)冷熱負(fù)荷及熱水負(fù)荷,本工程確定選用1臺(tái)RSW065H盾安牌熱回收型地源熱泵機(jī)組一臺(tái),各機(jī)組的相關(guān)參數(shù)如下: