某园林住宅小区中央空调系统可行性论证报告Word格式文档下载.docx
- 文档编号:22706556
- 上传时间:2023-02-05
- 格式:DOCX
- 页数:54
- 大小:328.87KB
某园林住宅小区中央空调系统可行性论证报告Word格式文档下载.docx
《某园林住宅小区中央空调系统可行性论证报告Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《某园林住宅小区中央空调系统可行性论证报告Word格式文档下载.docx(54页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
某园林住宅小区坐落于黄林市(详见附图)
该小区总占地面积13.47公顷,总建筑面积约194000平方米(包括地下和其它非营业性设施),其中住宅有多层和高层建筑,配套公建有幼儿园、商场、酒店、地库等。
项目总投资约为4~5亿元,主要包括:
征地及建筑物、中央空调系统(含冷热源、热力管网、室内空调末端装置和生活热水供应等)的投资和建设。
该项目分两个阶段完成,其中:
一期工程建设规模为100000平方米,建设期为2004年3月~2005年;
二期工程建设规模为94000平方米,建设期为2005年~2006年。
该项目由XXXXX置业有限公司投资建设。
公司已经承诺,愿意在建设部、XX银行及XX项目办的领导下,组织实施某园林住宅小区项目,为我国供热改革和建筑节能事业做出一定贡献,并通过此项目提升企业自身的技术和管理水平。
1.3主要研究内容及任务来源
1.3.1主要研究内容
某园林住宅小区中央空调系统是该住宅建设项目的重要配套工程。
本报告将在分析、研究、论证和比选的基础上,提出一个技术先进、投资和成本相对合理、节能和环保效益显著、风险较小的中央空调技术方案。
主要研究内容包括:
分析研究项目资源供应情况;
比选空调技术(含冷热源、热力管网、室内末端装置、生活热水供应及相应的控制和计量方案);
预测投资和成本;
分析评估项目节能和环保效益及可能的风险。
1.3.2任务来源
黄林市供热节能开发中心与XXXXX置业有限公司签订的技术咨询协议。
(详见附件)
1.4研究方法及原则
在国际和国内专家的支持下,本研究将采取包括调研、设计、比选、论证、修改完善等过程的“开放式”研究方法,以期达到最好的经济和社会效益。
在研究过程中,将坚持“以人为本,节能和环保优先,兼顾技术先进,经济合理,适度超前”的原则。
按国家相关改革规定的范围,项目经费由建设单位自行解决。
这样可以保证项目具有较好的推广和示范作用。
第二章某中央空调系统冷、热源初步方案
2.1城市供热现状及发展思路
2.1.1城市供热现状
经过二十多年的努力,XX城市供热从无到有并在供热规模、集中供热普及率、供热技术和管理水平等诸多方面都取得了长足发展。
截止到2002年底,XX中心城区现有建筑面积11147万㎡,供热面积为8126万㎡(含公建和住宅),热负荷约为5363MW。
在现有供热面积中,区域燃煤锅炉房供热面积为6378㎡,占总供热面积的78.49%;
热电联产供热面积为1207.5㎡,占总供热面积的14.86%;
地热井供热面积为452万㎡,占总供热面积的5.56%;
燃油、燃气供热面积为88.5㎡,占总供热面积的1.09%。
XX中心城区供热普及率已达72.90%,集中供热普及率为72.10%(含地热井供热)。
XX中心城区现有的主要热源供热能力为8465MW,其中XX第XXXXXXX等三个热电厂的供热能力为1241MW(XXXXXXXX热能力为270MW,但目前还不具备向中心城区供热的能力);
437座区域锅炉房供热能力为6674MW;
现有182眼基岩地热水井供热能力约为280MW。
需要特别指出的是,为改善XX中心城区大气环境质量,未来几年将有662台14MW以下的燃煤锅炉需要拆除,预计减少供热能力2834MW。
所以,XX中心城区的供热能力已基本饱和。
2.1.2发展XX城市供热的工作思路
以煤为主的供热能源消费结构和小容量燃煤锅炉居多、热电联产和清洁能源供热比例较小的供热现状,是造成冬季采暖期XX中心城区大气污染严重、空气质量差的主要原因。
所以,为保护环境、改善和提高大气环境质量,保障人民群众健康,促进经济和社会可持续发展,2002年XX制定并出台了《大气污染防治条例》,并要求:
1)2002年9月1日以后,外环线内(即中心城区)不允许新建燃煤锅炉房;
2)逐步拆除市内小容量燃煤锅炉,其原有热用户并入供热规划热网;
3)在集中供热辐射不到的边缘地区,或其热网已满负荷运行的新建建筑,只能考虑利用电、燃油、燃气、地热等洁净能源供热。
面对日益严重的环保压力和供热需求与供应间的突出矛盾,为实现可持续发展的战略目标,XX提出了“以热电联产为主,区域锅炉房为辅,清洁能源供热作为有效补充”的发展城市供热工作思路,具体内容包括:
1)以供热体制改革为突破口,全面推动建筑节能工作上水平,降低既有和新建建筑的采暖能耗,提高现有供热系统能效。
2)建立和完善供热投资和建设机制,本着量力而行、适度超前的原则,在中心城区周围扩建或新建几座大型热电厂和区域锅炉房。
3)扩大高效、清洁供热技术的应用范围,鼓励电、天然气、地热等清洁能源供热,完善供热体系。
2.2某项目可选择的几种中央空调冷、热源方案
经过详细的市场需求调研,项目投资建设单位——XXXXX置业有限公司认为,建设供暖、制冷和生活热水供应的生态性高档住宅小区,具有较强的市场需求潜力。
因目前城市热网规划还没有覆盖到该小区,所以某小区要自行建设冷、热源。
可选择的中央空调系统冷、热源方案如下:
Ø
燃煤锅炉冬季供热、冷水机组夏季供冷。
电供热+电制冷:
采用电热锅炉或电辐射采暖实现冬季供热;
压缩式冷水机组或吸收式溴化锂制冷机组实现夏季供冷。
燃气或燃油供热+电制冷:
采用燃气或燃油锅炉实现冬季供热;
冷水机组实现夏季供冷。
吸收式制冷型燃气或燃油直燃机:
采用直燃机实现一机冬季供热、夏季供冷。
热泵系统:
可采用水源、空气源热泵系统,以燃气或电力为动力实现冬季供热、夏季供冷。
在冷、热源选择上,主要考虑其技术经济性、可操作性、运行稳定性和本项目着重要求的环保性。
从经济性分析,利用燃油、燃气和电能供热和供冷,运行费用较高。
按照我市现行能源价格估算,在相同条件下,燃气或燃油供热成本要比燃煤锅炉供热高二倍以上,电直接供热成本更是高出三倍以上。
采用低温地热水直接供暖,既受当地地热水温度的限制,又无法用一套系统解决用户夏天集中空调制冷的问题。
采用燃煤锅炉供热、冷水机组供冷环保性差。
相对而言,对需集中供热和供冷的高档住宅小区,热泵系统是较为合适的选择方案。
热泵技术是一种高效清洁能源供热技术,其显著的节能环保特性已逐步被人们所认识。
在条件适合的地区或范围内,这项技术具有良好的经济效益和广泛的发展前景。
2.3热泵技术
2.3.1热泵的概念和工作原理
热泵空调是通过消耗一部分高品位能源,高效利用可再生低品位能源的集供热、制冷为一体的空调系统。
按所利用的低品位能源可分为土壤地源热泵、水源热泵、空气源热泵等。
而水源热泵又可分为利用江、河、湖、海等的资源地表水源热泵和利用地下水资源的地下水源热泵两大类。
本质上热泵与制冷机原理是相同的,冬季供热时是以冷凝器放出的热量来供热。
其工作原理是,由电能驱动压缩机,使工质(如R407)循环反复发生物理相变过程,分别在蒸发器中气化吸热、在冷凝器中液化放热,使热量不断得到交换传递,并通过阀门切换使机组实现制热或制冷功能。
在此过程中,热泵的压缩机需要一定量的高位能驱动,蒸发器吸收低位热能,经过热泵,能输出可利用的高位热能,在数量上是其所消耗的高位热能和所吸收低位热能的总和。
热泵输出功率与输入功率之比称为热泵性能系数,即COP值(CoefficientofPerformance)。
以地下水作为冷、热源的水源热泵供暖空调系统,冬季从地下水吸收热量,夏季向地下水放出热量,向建筑物供冷供热。
制冷时,地下水作为冷却水,流经冷凝器,带走热量,温度升高后,排至回水井;
空调系统循环水流经蒸发器,温度降低后,送至空调系统的末段装置(如室内风机盘管)。
取暖时,地下水作为热源,流经蒸发器,释放热量,温度降低后,排至回水井;
空调系统循环水流经冷凝器,温度升高后,送至空调系统的末段装置。
图2-1是地源热泵空调系统的示意图。
利用地下水作为冷、热源的水源热泵对地热井的深度和井间距离有一定要求,并且利用其能量后必须全部回灌。
图2-1水源热泵空调系统示意图
2.3.2水源热泵的特点
1)属可再生能源利用技术
水源热泵是利用了地球水体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。
地下水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量,是一个巨大的动态能量平衡系统。
这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。
所以说,水源热泵是一种清洁的可再生能源技术。
2)高效节能
与锅炉房和空气源热泵的供热系统相比,水源热泵具明显的节能优势。
锅炉供热只能将95%-99%的电能或70~90%的燃料内能转化为热量供用户使用。
水源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;
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30~40%的供热制冷空调的运行费用。
3)运行稳定可靠
地下水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,是很好的空调冷、热源。
地下水温度较恒定的特性,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低温运行效率低、除霜难等问题。
4)环境效益显著
水源电动热泵使用少量电能,就可以挖掘大量常规不能被利用的低品位热能,是一种真正的节电设备。
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。
所以节电就意味着减少污染。
热泵的制冷剂,可以采用R134A、R407C和R410A等替代工质,不会破坏大气臭氧层。
由于水源热泵机组的运行没有任何污染,不需要堆放燃料废物的场地,因此可建造在居民区内,且不用远距离输送热量。
5)一机多用,应用范围广
水源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用。
特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物,水源热泵有着明显的优点。
不仅节省了大量能源,而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求,减少了设备的初投资,可广泛应用于住宅、宾馆、商场、办公楼、学校等建筑的采暖和空调。
6)运行自动化程度高
水源热泵机组自动控制程度高,维护管理简单方便,使用寿命可达到20年以上。
2.3.3国内外水源热泵的发展
热泵空调系统在国外已普遍应用于建筑空调,技术已经比较成熟。
1998年美国商业建筑中水源热泵系统已占空调总保有量的19%,其中新建筑中占30%。
美国水源热泵工业已经成立了由美国能源环境研究中心(Energy&
EnvironmentalResearchCenter)、美国地下水资源联合会(NationalGroundWaterAssociation)、爱迪生电力研究所(EdisonElectricInstitute)及众多水源热泵制造设计销售公司以及政府机构和建筑商等146家成员组成的美国地源热泵协会。
荷兰从事地下水储能技术研究和开发多年,从地质勘探、井的设计、成井、系统集成到系统的运行和监控具有一套专用的技术,从根本上解决了井的堵塞现象,灌抽比达成100%,技术已相当成熟。
地下储能技术在荷兰飞速发展,被很多大型建筑如政府机关(环境能源署大楼、外交部大楼等)、公共设施(体育馆、菲利浦技术展示中心、博物馆、国家图书馆、医院)及大型工厂采用。
至今,该国已完成200多个大型的工程项目,积累了大量的经验。
而第一个项目到现在也已有20年历史。
这项技术已成为荷兰政府推崇的成熟的环境保护技术之一。
它一方面达到了建筑节能的目的,另一方面,又实现了地下含水层可持续利用。
我国的业内人士在学习国外先进技术的同时,不断地进行实践,热泵机组的一些技术问题已经基本解决。
打井技术和成井工艺也有了大幅度的提高。
应该说,经过几年的推广应用,XX对热泵特别是地下水源热泵空调系统的技术已基本掌握。
并且,随着人民的生活水平不断提高,广大市民对冬夏季热舒适提出了要求。
这些都为热泵在我国的发展奠定了基础和提供了良好的机遇。
2.3.4XX发展热泵的优势条件
就地理位置而言,XX的气候条件更有利于发展热泵。
XX的气候特征是冬寒夏热。
一般来说,我国冬季要比同一纬度全球平均温度低,而夏季则比同纬度平均温度高,如XX与相应纬度的华盛顿比较,XX一月和七月的平均温度为-4.2℃和26.7℃;
而华盛顿为0.7℃和24.0℃。
和西欧比较则寒暑相差更大,如XX与同纬度的里斯本比较,里斯本一月平均温度为10.8℃,高于XX15℃,七月份平均温度21.8℃,低于XX约5℃。
由此可见,为了改善人们的居住条件,XX地区更应在公、民用建筑中进行采暖和空调。
为了说明XX地区更适于用热泵进行冬天采暖和夏季空调,今以空气—空气供热/制冷型电动热泵用于某公用建筑为例进行分析,热泵的某些参数见表(2-1)。
由表(2-1)看出,我国东北地区,冬季严寒,夏无酷暑,与室外温度有关的冷热负荷差异甚大。
若考虑全年空调,这类地区的供热/制冷型热泵应设计成供热型;
在长江流域以及华南地区则出现相反的情况。
该地区冬季很短,且平均气温较高,供热/制冷型热泵应以夏季冷负荷作为热泵选型的依据。
XX地区的地理位置和气候条件适中,冷热负荷比大致相当,使用供热/制冷型热泵对建筑物全年空调极为有利。
空气-空气供热/制冷型热泵的一些设计参数表2-1
地区
平均温度(℃)
热泵工况(℃)
供热/制冷热泵性能系数
冷热负荷比
冷/热
采暖通风天数
备注
冬
夏
一月
七月
tn
tw
tn'
tw'
ε
φ
哈尔滨
-20.1
23.3
18
-26
22
27
4.57
2.09
0.36
179
50
采暖
天津
-4.2
26.7
-9
30
4.13
2.94
0.97
120
90
采暖空调
上海
3.4
27.1
2
32
3.87
3.05
1.68
62
110
广州
13.6
28.2
7
31
4.01
8.13
180
空调
注:
表中tn、tw、tn'
、tw'
分别为室内、外设计温度参数,ε为夏季制冷系数,φ为热泵制热系数
上例热泵的热源是空气,如能利用低温热源(井水、低温余热、低温地热水、电厂冷却水等),则热泵性能系数还可以大加改善。
所以说,XX是非常适合应用热泵,特别是水源热泵空调系统的地区。
2.4.地热水资源状况
2.4.1XX地热水资源
XX蕴藏丰富的低温地热资源,适宜于作为城市建筑物冬季采暖的热源。
由于地热供热站占地面积小、运行费用低、资源综合利用率高、资金回收快。
同时,采用地热水回灌技术不会对环境造成热污染,所以地热供热已越来越受到人们的关注。
在二十世纪八十年代前,开发利用的地热水储层浅,水温低,用途单一,大部分用于工业用水和农业灌溉(占总量的73%)。
进入八十年代后,开采层位由第三系转向基岩热储,采出的地热水温度最高可达97℃,多用于供暖,并且由单一用途转为综合利用,逐步发展为地热供暖、工业洗涤、农业温室、水产养殖、医疗保健、旅游康乐和饮用矿泉水等综合利用。
据统计,XX中心城区现有基岩热水井182眼,供热面积452万㎡,无论开发总量还是开发规模在全国都是领先的。
2.4.2某项目地热水资源状况
1)地热地质构造及地层
某园林小区位于新华夏系构造体系第二沉降带沧州隆起北部,XX断裂以西,大成断裂北端,处于海河断裂和XX断裂的交汇地带,基岩埋深1300米左右,由石碳二迭系地层构成,下伏有奥陶系碳酸岩地层。
基岩之上依次为第三系明化镇组半胶结砂、淤泥岩、第四系粉细砂层。
2)含水层组及水文地质特征
⑴第四系含水层
第四系孔隙地下水含水层以粉细砂为主,偶有中砂,与粘性土呈交互状。
该区咸水层底界埋深70m,其下为淡水承压含水系统,划分为四个含水组。
Ⅰ组:
底板埋深70m,含有粉砂层,厚15-16m,矿化度6000mg/L,水温14-15℃,水量50-60m3/h。
Ⅱ组:
底板埋深250m,含有粉砂层七层,厚28-32m,单位出水率0.13-0.20m3/h·
m·
m,水质为HCO3-Na型,矿化度860.6mg/L,水温17-18℃,水量60-80m3/h。
Ⅲ组:
底板埋深350m,含有粉砂层四层,厚29-35m,单位出水率0.15-0.18m3/h·
m,水质为HCO3-Na型,矿化度861.85mg/L,水温20-22℃,水量60-80m3/h。
Ⅳ组:
底板埋深450m,含有粉砂层,厚23-27m,单位出水率0.15-0.17m3/h·
m,水质为HCO3-Na型,矿化度700.0mg/L,水温23-25℃,水量60-80m3/h。
Ⅴ组:
底板埋深630m,为新第三系明化镇组,含有粉细砂岩六层,厚35-42m,单位出水率0.10-0.15m3/h·
m,水质为HCO3-Na型,矿化度696.9mg/L,水温27-32℃,水量60-80m3/h。
某地处非地热异常区,地温梯度<3℃/百米,第四系含水层组水温最高不过26℃。
除第一承压含水组为咸水外,第二承压含水组及以下各组地下水水质为低矿化度重碳酸钠型淡水,各层组水质详见下表:
第二至第五含水组地下水主要成分
含水组
总硬度
CaCO3
矿化度
mg/L
氯化物
硫酸盐
氟化物
PH值
水化学
类型
二
60
860.6
65
70
3
8
HCO3-Na
三
861.85
85
3.5
8.4
四
700
55
2.8
8.5
五
696.9
45
从上表可以看出,该地区各含水层组水化学成分除氟化物超标外,均符合饮用水标准。
没有对碳钢腐蚀的成分存在,完全符合水源热泵空调系统使用。
⑵上第三系馆陶组
上第三系热储层在本区发育稳定,顶板埋深450m左右,底板埋深1300m,上部为明化镇组,下部为馆陶组。
馆陶组含砂砾岩和砂岩,厚40-50m,水温46-50℃,水量60-80m3/h。
⑶奥陶系热储
该区位于海河断裂和XX断裂的交汇地带,奥陶系岩溶裂隙发育,预计顶板埋深1750m,可设计2300m深的地热井,预计单井出水量230m3/h,水温60℃,水质为SO4·
Cl-Na型,矿化度5480mg/L,具有强腐蚀性。
3)某地域地热开发及利用现状
某及附近地区地热资源开发强度较小,地热井主要集中在市区,开采的热储层有明化镇、馆陶和奥陶系。
工作区及附近地区共有地热井18眼,不同热储地热井数量及基本情况见下表。
邻近区域地热井基本情况
序号
井号
成井时间
井温
热储层
开采量
静水位埋深
年降速率
1
BC-05
1999
明化镇
33
HB-03
46
馆陶
41.06
HB-01
1982
48
25.3
4
NK-10B
1993
52.3
奥陶
126
24.31
5
NK-05
1981
56.79
2.85
6
NK-02
51
47.7
3.86
2.7
NK-01
66
NK-14
1996
63
160
12.3
9
NK-07
1990
43
52
74
10
NK-03
1994
47
94
72
11
HX-02
1987
49
89.5
72.25
12
HX-18
1986
13
NK-11
1997
57
186
34
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 园林 住宅小区 中央空调 系统 可行性 论证 报告
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)