一、工程概況
用友軟件園位于中關(guān)村永豐產(chǎn)業(yè)基地西南端,整個(gè)軟件園占地面積45.52公頃,總建筑面積40萬平方米,分兩期建設(shè),一期主要有:1#研發(fā)中心5.5萬平方米,2#研發(fā)中心7.0萬平方米,5#研發(fā)中心4.5萬平方米,制餐中心5000平方米,交流中心1000平方米,員工食堂2000平方米,展示中心5000平方米和北側(cè)試驗(yàn)樓2000平方米,一期采暖空調(diào)面積合計(jì)18.5萬平方米。該項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)需要滿足滿足夏季冷負(fù)荷,冬季熱負(fù)荷及全年生活熱水的需求。整個(gè)系統(tǒng)于2007年7月安裝調(diào)試完成,并投入運(yùn)行。
二、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1、熱負(fù)荷
冷負(fù)荷:15784 kW;熱負(fù)荷:13391kW;生活熱水負(fù)荷:1722 kW
2.2、冬季采暖方案
按照軟件園冬季空調(diào)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷總量13391kw,以一期規(guī)劃冬季設(shè)計(jì)日最高負(fù)荷的60%為標(biāo)準(zhǔn),選用法國CIAT三工況地源熱泵機(jī)組4臺(tái),單臺(tái)機(jī)組制熱量為1676kw,同時(shí)選用4臺(tái)燃?xì)忮仩t,單臺(tái)制熱量2100kw。
2.3、夏季空調(diào)方案
由于全天負(fù)荷變化較大,且夜間有部分冷負(fù)荷,故單獨(dú)設(shè)置2臺(tái)麥克威爾公司生產(chǎn)的離心式冷水機(jī)組作為機(jī)載冷機(jī),單臺(tái)制冷量為4219kw,由與之配套的獨(dú)立設(shè)置的冷卻塔系統(tǒng)散熱;選用4臺(tái)法國西亞特公司生產(chǎn)的LWP4200三工況熱泵機(jī)組+蓄冰設(shè)備,承擔(dān)主力冷負(fù)荷,三工況機(jī)組夜間蓄冰,日間以空調(diào)工況與蓄冰設(shè)備聯(lián)合供冷,三工況機(jī)組單臺(tái)制冷量1261kW,制冰量803.3kW,制熱量1676kW;配置440m3高效蓄冰球,總蓄冷量為7040RTH。
2.4、生活熱水制取方案
冬季:主要依靠在下班后或在夜里23:00~7:00之間電價(jià)低谷期內(nèi),此時(shí),建筑采暖負(fù)荷已極大減少,可自動(dòng)調(diào)整出部分采暖系統(tǒng)富裕出的熱泵機(jī)組用于加熱生活衛(wèi)生熱水,并存儲(chǔ)于蓄熱水箱內(nèi)(蓄水箱的體積為108m3),實(shí)現(xiàn)隨時(shí)按需供水。不足的部分由燃?xì)忮仩t提供,最大限度的節(jié)約費(fèi)用。
春季及過渡季:由熱泵機(jī)組單獨(dú)供應(yīng)熱水。
夏季:夜間蓄冰時(shí),由存儲(chǔ)于水箱內(nèi)的熱水提供衛(wèi)生熱水,不足的部分由燃?xì)忮仩t提供;其他時(shí)間由熱泵機(jī)組供應(yīng)熱水,不足的部分由燃?xì)忮仩t提供。
2.5、土壤換熱器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1)換熱孔布孔區(qū)水文地質(zhì)情況
主要收集和整理了該區(qū)兩眼已有水井的地層資料和水文地質(zhì)資料,該區(qū)180米以上的地層巖性主要為粘土、砂質(zhì)粘土、粉質(zhì)砂土,粉細(xì)砂、細(xì)砂等。
2)換熱孔數(shù)量及布置
為滿足建筑物的供暖、制冷,本項(xiàng)目地埋管采用垂直雙U型管,最大數(shù)量為73920延長米,單個(gè)地埋換熱孔深選用120m,換熱孔數(shù)量為616個(gè),孔徑φ150mm。換熱孔位于地面2.0米以下,換熱孔間距為5m×5m。
2.6系統(tǒng)運(yùn)行策略
1)冬季供暖系統(tǒng)
冬季系統(tǒng)60%的熱負(fù)荷由熱泵機(jī)組來提供,不足的部分由燃?xì)忮仩t提供。
2)夏季制冷系統(tǒng)
典型空調(diào)設(shè)計(jì)日(100%負(fù)荷),由于逐時(shí)冷負(fù)荷較大,為了充分利用蓄冰設(shè)備個(gè)熱泵鞥機(jī)組的共冷能力,空調(diào)負(fù)荷由三工況熱泵機(jī)組、機(jī)載主機(jī)和蓄冰設(shè)備共同承擔(dān)。把蓄冰設(shè)備冷量盡量用在電力高峰段。非典型設(shè)計(jì)日盡量充分利用蓄冰設(shè)備的供冷能力,減少負(fù)荷較少時(shí)段三工況機(jī)組開啟時(shí)間,從而盡可能的降低了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。
3)生活熱水系統(tǒng)
冬季主要依靠夜間電價(jià)低谷期內(nèi),富裕出的熱泵機(jī)組用于加熱生活衛(wèi)生熱水,并存儲(chǔ)于蓄熱水箱內(nèi)(蓄水箱的體積為108m3)。不足的部分由燃?xì)忮仩t提供,最大限度的節(jié)約費(fèi)用。春季及過渡季由熱泵機(jī)組單獨(dú)供應(yīng)熱水。夏季夜間由存儲(chǔ)于水箱內(nèi)的熱水提供衛(wèi)生熱水,不足的部分由燃?xì)忮仩t提供;其他時(shí)間由熱泵機(jī)組供應(yīng)熱水,不足的部分由燃?xì)忮仩t提供。過渡季節(jié)的生活熱水由專門提供生活熱水的機(jī)組來提供,不足的部分由燃?xì)忮仩t提供。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)特點(diǎn)
該項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)采用地源熱泵和冰蓄冷相結(jié)合的方式,使得該系統(tǒng)不但具有削峰填谷的功能,還可以一機(jī)三用,使用清潔的電能和地下免費(fèi)的可再生能源,提供穩(wěn)定的空調(diào)采暖系統(tǒng)。
本項(xiàng)目的由地埋管承擔(dān)的冬夏冷熱負(fù)荷基本上處于平衡狀態(tài),冬夏冷熱不平衡現(xiàn)象不明顯。本項(xiàng)目為了減少運(yùn)行費(fèi)用并提高地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行性能,采用了冰蓄冷技術(shù),并配置了冷水機(jī)組及燃?xì)忮仩t。