西安中医院地源热泵可行性报告Word下载.docx
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该项目为西安中医院综合医疗修建,修建面积为96920m2。
其中:
空调面积约为55500m2。
拟采用地源热泵系统。
1.项目提出的背景及必要性
1.1项目提出的背景
随着经济的开展和人民生活水平的提高,不只公共修建和住宅的供热和空调已成为普遍的需求,在许多行业范围,为满足消费需求和改善休息条件,工业消费车间对空调要求也日益添加。
传统的空调系统通常需区分设置冷源〔制冷机〕和热源。
热源的来源或直接采用煤、油直接熄灭供应,或采用二次动力〔电、蒸汽〕供应,无论采用何种热源方式,均需消耗不可再生资源、而且还将发生少量污染物,包括SO2有害气体以及CO2等温室效应气体。
为应对动力需求紧张形势和环境维护的要求,世界各国积极寻求开展节能、环保的新型动力研讨,新型的地源热泵技术逐渐得以推行运用。
地源热泵是一种应用地下浅层地能的既可供热又可制冷的高效节能系统。
该项技术被普遍运用在修建采暖、空谐和热水供应等多项范围。
它的原理是应用水或其他介子与地能〔地下水、土壤或地表水〕停止冷热交流来作为水源热泵的冷热源,夏季把地能中的热量〝取〞出来,供应室内采暖,此时地能为〝热源〞;
夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为〝冷源〞。
地源热泵作为一种可再生动力技术遭到了世界各国普遍注重。
上世纪末,我国末尾了浅层地热运用技术的运用,浅层地热资源作为一种可再生、环保、清洁新型动力,逐渐被人们所看法和接受。
特别是近年来受益于国度政策鼓舞、财政支持,采用地源热泵空调运用面积平均以每年20%以上的速度快速增长,其中单项最大的运用面积曾经到达了24万m2。
近年来沈阳、北京等城市地源热泵的运用面积均已打破千万平方米大关。
我国地源热泵技术的运用得以快速开展。
1.2项目树立的必要性
1.2.1项目树立契合国度相产产业政策
为维护环境、缓解我国面临动力紧张局面,在注重节能减排的同时,积极倡议清洁动力的开发和应用,国度先后出台了«
中华人民共和国浪费动力法»
、«
中华人民共和国可再生动力法»
民用修建节能条例»
关于鼎力推进浅层地热能开发应用的通知»
等一系列的法律、法规等政策,全国各级政府为落实中央的有关法规和条例,相关部门也先后出台了相应的政策,鼓舞和支持新型动力的运用。
充沛表达了各级政府对浪费动力、维护环境的高度注重。
政府明白对新建、改建、扩建及既有修建节能改造中采用可再生动力新技术运用并列入〝树立范围可再生动力新技术运用示范项目〞的项目,省级财政应用树立范围可再生动力新技术运用〝以奖代补〞专项资金,给予示范项目奖励或补助。
本项目树立契合国度相关产业政策,并属国度鼓舞树立项目。
1.2.2地源空调具有的优势
煤炭、石油、自然气等动力对推进世界经济开展和人类社会提高发扬了庞大的作用。
但由于其不可再生性,经人类大规模的开发应用,地球亿万年积存下的珍贵资源迅速消耗,同时也带来了气候变化、生态破坏等严重的环境效果,直接要挟着人类的可继续开展。
地源热泵属可再生动力应用技术。
它应用了地球外表或浅层土壤和水源作为冷热源,停止能量转换的供暖空调系统。
其主要特点表如今以下几个方面:
1〕地源热泵空调无需另设热源和冷却系统,其制冷、制热系数可达4.0~5.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运转费用为普通中央空调的30~50%,具有高效节能的优点。
2〕地源热泵系统:
夏季空调冷凝热不向大气排放,而是贮存在土壤内,夏季经过地源热泵系统将贮存在土壤冷凝热供采暖运用,增加因采暖运用化学能发生CO2排放,是〝低碳、绿色〞技术,可循环运用。
3〕地源热泵空调介质密闭在管道中,对土壤不会发生污染,空调系统也不会发生有害气体,环保特性突出。
4〕地源温度具有较恒定的特性,普通为10~25℃,使得热泵机组运转更牢靠、动摇,从而可降低系统的维护费用。
5〕本系统不只可完成对修建物的供热和制冷,还可供生活热水,一机多用。
6〕系统紧凑,节省修建空间,利于修建的美观。
2.设计依据
«
采暖通风与空气调理设计规范»
GB50019-2003
修建给水排水及采暖工程施工质量验收规范»
GB50242-2002
通风与空调工程施工质量验收规范»
GB50243-2002
简明空调设计手册»
GB50045-95
地源热泵系统工程技术规范»
GB50366-2005
全国民用修建工程设计技术措施»
暖通空调、动力2020
业主提供的相关资料和要求
3.室外主要设计参数
大气压力:
夏季Px=95.92kPa
夏季Pd=97.87kPa
空调室外计算干球温度:
夏季35.2℃
夏季-5.6℃
夏季室外计算湿球温度:
TWS=25.8℃
夏季采暖室外计算温度:
-3.2℃
4.室内主要设计参数
以国度相关规范规范为依据。
5.空调冷、热负荷
夏季空调总冷负荷:
5950KW;
总夏季空调总热负荷:
4121KW。
生活热水热负荷:
按700个床位,生活热水量为90m3·
d,热负荷5240KW·
天〔夏季生活热水出水温度为60℃,进水温度为10℃〕
6.地源热泵系统:
6.1机组选型
冷热源系统拟采用土壤源热泵系统,采用3台制冷量为1865kW电动螺杆〔地源〕热回收热泵机组,制热量为1845kW;
2台制冷量为300kW电动螺杆〔地源〕高温热泵机组,制热量为299kW。
夏季:
冷冻水供回水温度为7~12℃;
冷却水供回水温度为25~30℃。
机组供热供回水温度为40~45℃;
冷水供回水温度土壤源热泵系统为10~5℃;
生活热水温度为60℃,热源由土壤源热泵系统提供。
土壤源热泵机组采用一对一冷冻水泵、冷却水泵。
水源热泵系统冷冻水泵、冷却水泵各备用一台。
生活热水:
夏季及夏季应用全热回收热泵机组提供生活热水,过渡时节采用地源高温热泵机组供生活热水。
夏季热泵机组可采用热回收机组,可收费提供生活热水,夏季、过渡时节可采用高温热泵机组供热,每天提供生活热水量为90m3/h,供水温度为60℃,生活热水总热量为5240kW·
d,采用2台45m3蓄热水罐,热水泵采用两台,流量为25m3/h,水泵压力变频控制。
6.2土壤源热泵地下埋管换热系统
6.2.1地下埋管场地水文地质状况应依据工程勘测结果停止剖析,主要对地下土壤的地质构成、地下土壤含水状况、土壤初始平均温度等参数剖析。
地质构成暂估:
●0~8m为回填土
●8~90m为黄土
●90~120m中风化砂岩
6.2.2土壤换热装置
●土壤耦合器采用单孔双U管方式,采用HDPE管,管的公称内径为Φ25。
●埋管间距为4.5m×
4.5m。
●单井埋管深度为120米。
夏季释热量5.64kW;
夏季蓄热量8.04kW
夏季逐时释热量为空调逐时冷负荷×
〔1+1/EER〕加保送进程得热量加水泵释热量,夏季逐时吸热量为空调逐时热负荷×
〔1-1/COP〕加保送进程失热量减水泵释热量
6.3地下埋管热平衡计算
空调拟采用土壤源热泵系统。
夏季依据土壤热平衡确定土壤源热泵运转时间。
6.3.1夏季累积取热量:
依照夏季运转120天,三台热泵机组运转,其中病房每天运转24小时计,负荷系数为0.65〔优先运转〕,夏季采暖负荷4121kW。
生活热水负荷每天5240kW·
d;
负荷系数为0.65。
夏季释热负荷为3966kW。
过渡时节生活热水每天5240kW·
d,运转155天,负荷系数为0.52,释热负荷为,4420kW·
d。
夏季生活热水每天5240kW·
d,运转90天,负荷系数为0.45。
夏季累积提取热量3966*24*120*0.65=7424352kw
过渡时节生活热水提取热量4420*155*0.52=356252kw
夏季生活热水提取热量5240*90*0.45=212220kw
全年累积取热量=7424352+356252+212220=7992824kw
6.3.2夏季累积释放热量:
依照夏季运转90天,三台热泵机组优先运转,每天运转24小时计,综合供冷负荷系数0.52,机组向地源侧释放热量7140kW。
地源热泵机组夏季累积释放热量7140*24*90*0.52=8019648kw
6.3.3热平衡剖析:
全年土壤取热量比释热量小0.3%,依据相关文献普通大型土壤换热器自身平衡为25%左右,因此本工程土壤热平衡不存在效果。
6.4地埋管换热器循环水系统
6.4.1地埋管换热器循环水采用二控制闭式循环,系统收缩定压采用囊式气压罐补水定压方式,同程系统,各支管水力平衡调理采用静态水量平衡阀调理运转。
补给水采用硬化水装置。
水处置采用旁流式水处置器。
6.4.2地埋管换热器采用竖直钻孔埋管方式,地埋管换热器场地设置地下室,基坑开挖终了后,首先停止地埋管施工,地埋管施工终了后,再停止地下室底板施工,地埋管钻孔间距为4.5m×
4.5m,钻孔942孔,孔径150mm,钻孔深度121.5m,有效应用深度120m,总占空中积21240平方米,中医院迁建新址占空中积约89000平方米,所以有足够的埋管空间。
地埋管换热器夏季排热量为7140kW,夏季取热量为4720kW,地埋管换热器采用单孔双U管方式,采用HDPE管,管道承压为1.6Mpa,管的公称内径为Φ25。
6.4.3地埋管换热器埋管设置8个地埋管换热场地,同时设置8个二级分、集水器;
地埋管换热器供回水管均接至二级分、集水器,每个二级分、集水器带118口竖直孔井,共944个,每个二级分、集水器设调理装置。
6.4.4二级分、集水器供回水管汇入一级分、集水器,一级分、集水器分为10个区域,同时预留二个分区接口。
6.4.5一级分、集水器供回水管接上天源热泵机房,其管道采用内涂塑无缝钢管,采用沟槽衔接,防止管道锈蚀,梗塞U型埋地管。
6.5自动控制
空调自控采用直接数字控制〔DDC控制〕与整栋修建融为一套系统,由电脑等终端设备加假定干现场控制DDC和传感器.执行器等组成,应包括:
设备台数控制、静态图形显示、各控制点形状显示、缺点报警以及运转记载打印功用。
6.5.1冷水机组的联锁控制:
机组启动指令—冷水机组前电动阀翻开—地源换热器循环水泵运转—空调侧循环水泵运转—冷水机组运转;
停机顺序与之相反。
6.5.2空调水循环泵、地源换热器、水源换热器循环水泵采用变流量系统,依据冬、夏水路转换,各循环水泵功用的转换惹起的循环水质变化智能变频控制,充沛降低动力消耗。
6.5.3监测井:
在每个独立地埋管换热器区域设置温度监测井,可以对地源热泵系统临时运转后岩土温度变化停止监测,以便采取有效措施保证岩土总体热平衡。
6.5.4机组运转依据负荷变化状况,采用运转台数控制及冷水机组自身调理方式,即依据供回水温差及供水量,计算出系统所须负荷,由机组自身调理,当负荷变化超出自身调理范围时,依据计算负荷自动投入或封锁冷水机组运转台数。
对冷水机组启停顺序及机组运转时间优化停止控制。
7.投资概算
概算汇总表
方案称号
对比项称号
地源热泵系统
作用效果
供冷、供热
总初投资概算
3652万元
各分项投资概算
冷冻/热力站系统
760万元
空调装置系统
530万元
地埋管系统
962万元
空调末端系统
1400万元
注:
①以上所列的造价仅为预算造价,不作为最终报价。
②在以上所列造价中,不含电气一次变配电系统,用户需将
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