小区地源热泵空调项目可行性研究报告.doc
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1、 小区地源热泵空调项目建议书一、工程概况1.1地理概况延安位于黄河中游,属黄土高原丘陵沟壑区。延安地貌以黄土高原、丘陵为主。地势西北高东南低,平均海拔1200米左右。北部的白于山海拔16001800米,最高点在吴旗县五谷城乡的白于山顶,海拔1809.8米;最低点在宜川县集义乡猴儿川,海拔388.8米,相对高差1421米。北部以黄土梁峁、沟壑为主,占全区总面积72%;南部以黄土塬沟壑为主,占总面积19%;全区石质山地占总面积9%。西部子午岭,南北走向,构成洛河与泾河的分水岭,是高出黄土高原的基岩山地之一,海拔15001600米,主峰1687米;东部黄龙山,大致呈南北方向延伸,海拔1500米,主峰
2、(大岭)海拔1788.7米;中部劳山,呈西北东南走向,平均海拔1400米,主峰(大墩梁)海拔1464米。黄龙山和劳山统称为梁山山脉,形成延安地区地形的骨架。延安属高原大陆性季风气候,北部属半干旱地区,南部属半湿润地区。冬季寒冷干燥,维持期长;春季气温快升多变,易有霜冻,多大风、风沙、浮尘天气,常有春旱;夏季温热,雨量集中,间有伏旱,多雷阵雨天气,偶有冰雹;秋季气温速降,多雾,早霜出现,有阴雨天气。温度日较差大,全区年平均日较差为10.914.9,志丹、甘泉最大,洛川最小。一年中,46月日较差较大,平均1217;79月日较差较小,平均1013。H.H伊万诺夫湿润度在0.410.79之间,79月大
3、部分地区大于1.0;10月份在0.61.0之间;11月至次年6月小于0.6。1.2工程内容及范围该地源热泵中央空调系统用于延安某项目的夏季制冷/冬季制热;建筑空调面积约1.2万M2,要求该空调系统在满足舒适型空调效果的同时,能够体现国家节能环保的能源政策方针,同时具有较高的经济性/节能性/环保型意义. 二、系统设计方案2.1设计依据1、主要设计规范、标准(1) 地源热泵系统工程技术规范 (GB 50366-2005)(2) 采暖通风与空气调节设计规范(GBJ-2003)(3) 建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范(GB502422002)(4) 民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ
4、26-95)(5) 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JCJ134-2001)(6) 建筑工程施工质量验收统一标准(GB 50300-2001)(7) 建筑设计防火规范 (GBJ16-87)(8) 埋地聚乙烯给水管道工程技术规程 (CJJ1012004)(9) 其他必需的规范、规程2、设计基础资料(1) 民用建筑暖通空调设计技术措施;(2) 采暖通风与空气调节设计手册(3) 室外空气的空调设计参数:(4) 甲方提供的建筑图纸;(5) 地质情况: 本次地源热泵空调是在地下土壤为粘土的基础上设计。2.2地源热泵系统综述2.2.1.地源热泵系统技术概念地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包
5、括地下水、土壤或地表水等)的低温低位热能资源,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移,既可供热又可制冷的高效、环保、节能的热泵技术。2.2.2.地源热泵技术原理和地源热泵中央空调系统分类地下浅层地热资源分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在冬季,把地能中的热量“取”出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地下去。地源热泵中央空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、水源源热泵机组和室内采暖空调末端系统。地源热泵中央空调系统按照室外换热方式不同可分为四类:(1)土壤源热泵中央空调系统;(2)地下水源热泵中央空调系统;(3)单井换热热井中
6、央空调系统;(4)地表水源热泵中央空调系统。根据室外循环水是否为密闭系统,分为开环系统和闭环系统。2.2.3.地源热泵中央空调系统特点1)属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球所储藏的太阳能资源作为冷/热源,进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用土壤或水体,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,收集了约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的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为
7、可能。所以说,地源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。2)高效节能地源热泵可利用的地下水或土壤温度冬季为8-15,热源温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季地下水或土壤为10-24,冷源温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户3040的供热制冷空调的运行费用。3)节水省地以土壤或地下水等为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染。省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间
8、,也有利于建筑的美观。4)运行稳定可靠地下水或土壤的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性,不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。5)环境效益显著地源热泵使用电能,电能本身为一种清洁的能源,但在发电时,消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。所以节能的设备本身的污染就小。地源热泵技术采用的制冷剂,可以是R22或R134a、R407c和R410A等替代工质。地源热泵的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,
9、且不用远距离输送热量。6)一机多用,应用范围广地源热泵中央空调系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加冷水机组的两套装置或系统。地源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑。7)自动运行地源热泵由于工况稳定,所以可以设计简单的系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低;自动控制程度高,使用寿命长可达到20年以上。2.2.4.该项目地源热泵系统概述考虑到该项目的规模及经济性,最终选择利用土壤源作为空调系统的模式;采用垂直埋管形式(垂直埋管深度在冻土层以下,苏州地区水平主横埋管深度不得小于1.5米),利用地下浅层土壤温度常年保持在815左右的特点,通过地下埋管内
10、的介质循环与土壤进行闭式热交换达到供冷供热目的。夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下,对建筑进行降温;冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖。4 图1.地源热泵中央空调系统运行原理图2.3冷/热负荷计算1.室内设计参数建筑类别夏 季冬 季新风量M3/h.人温度()相对湿度(%)温度()相对湿度(%)住宅25-2855-6518-2240-50452.冷/热负荷计算根据采暖通风与空气调节设计规范(GBJ-2003)中提供的工程经验值,该设计中夏季冷负荷和冬季热负荷分别为:序号层数面积冷负荷KW热负荷KW11层4542M227227222层4435M226626633层4518M2271
11、2722.4地源热泵空调系统设计地源热泵是以地下土壤层为冷(热)源对建筑物进行供暖、供热水和空调供应的技术。地源热泵全年运行工况稳定,不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。所以,地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术,它既不会污染地下水,又不会影响地面沉降。本地源热泵系统采用地耦管系统作为热泵主机的冷热源,通过室外地埋管管网对空调房间夏季提供7冷冻水(冬季45的热水),再通过室内空调末端设备对每个房间进行制冷及供暖。2.4.1、热泵机组的设计(1)热泵机组的选型热泵机组的选型一般原则有:满足系统的设计负荷;系统的初投资与运行费用小。根据以上的冷、热负荷,因
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