南皮职教中心无水地暖及三合一方案书.docx
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南皮职教中心无水地暖及三合一方案书
南皮职教中心
无水地暖及制冷、采暖和热水三合一
项目方案书
`
中翊新能源科技设备有限公司
二零一四年五月一十二日
目录
一、企业简介…………………………………………………………………3
二、发明专利介绍……………………………………………………………4
三、设备详述…………………………………………………………………5
3.1、无水地暖系统简介………………………………………………………5
3.2、三合一简介………………………………………………………………7
3.3、无水地暖学校使用优势…………………………………………………8
4、项目概况…………………………………………………………………10
4.1、新建项目状况……………………………………………………………10
4.2、热水状况…………………………………………………………………10
5、方案设计…………………………………………………………………11
5.1、设计依据…………………………………………………………………11
5.2、设计原则…………………………………………………………………11
5.3、设计条件…………………………………………………………………11
5.4、具体方案设计……………………………………………………………12
6、方案预算…………………………………………………………………15
7、运行费用分析……………………………………………………………17
附件…………………………………………………………………………18
一、企业简介
中翊新能源科技设备有限公司是拥有自主知识产权的高新技术企业,专业从事空气热能节能产品研究,开发和生产。
有着目前国内及国际上最为领先的空气源热能技术,以研发推广保护环境,节约能源的产品为己任,以发展再生能源,建立绿色家园为目标,努力推动空气源空调锅炉技术在制热领域的应用,开辟更广阔的“新能源”前景。
以专利技术在空气热能技术领域取得了突破性的成果。
其生产的超效热能设备以“跟进功”原理为理论依据,以高端冷凝专利技术为核心,将空气热能为主的空气能源予以利用,将制热水温度提高到100度以上,该机组与传热型低温热泵相比,其能量价值发生了质的变化,为空气热能技术开拓了广阔的应用前景。
公司拥有世界一流的专利技术优势,和专有方案,制造生产的空气热能设备,可以广泛应用于宾馆、餐饮、医院以及工矿企业,深受市场青睐和用户好评。
“专利技术、专家品质、专业服务”是公司给予用户最全面的承诺,“为客户创造价值”是我们企业发展的源动力,我们期盼与您携手——让“空气能源”为您带来商业价值,让“空气能源”为人类社会做出更大贡献。
二、发明专利介绍
专利号
专利名称
证书号
ZL200510079738.2
空气热能热泵式蒸汽锅炉
第443724号
空气热能热泵式蒸汽锅炉基本原理是在经典热力学中的卡诺循环理论为基础,辅以“跟进功”原理的新技术路线,解决了高温应用这一世界级难题。
利用特殊的冷凝换热机理,在“不改变工质,不降低能效比,不损害压缩机”的前提下,将出水温度提高到100度以上。
与传统的热泵比较热品质得到了大幅提升。
创新一、利用“跟进功”原理,完成了热工经典“卡诺循环”理论基础的技术性延伸:
百年空气能源热泵技术的发展,受经典“卡诺循环”理论的束缚,一直认为:
可利用的热量就是冷凝热,即工质在相变过程中释放的热量。
“跟进功”理论的提出,就是将原空气源空调锅炉的热量利用方式发展到即热型,也就是现在的快热型。
不再采用循环方式的利用方式,实现了瞬时出热水,热水温度可在一定范围内任意设置,由于水温的提高和质的变化,从原理上保证设备的品质,解决了现阶段传统热泵压缩机容易损坏的致命缺点,同时有了高温蓄能的技术基础,利用峰谷电价差,削峰填谷。
创新二、“跟进功”理论的提出,为显热的利用提供了技术上的理论支持,和全热(显热+潜热)利用指明了技术性方向:
空气源空调锅炉的热量来源于蒸发侧的工质相变时从低温侧吸收的热量,再经过压缩机压缩形成高温高压的蒸汽,再将冷凝热释放到水中给水加热。
整个过程中的工质温度由高变低,在相变过程中保持一定的恒温释放潜热,再变为饱和液体后经过再次冷凝成为过冷液体。
跟进功的理论就是全程跟进,直至与最初的高温高压的工质同一温度。
真正实现全热利用。
利用自来水温比空气温度低的特点,给整个机组提供很好的过冷效果,大大提高机组的制冷能力和延长机组的使用寿命。
根据“跟进功”原理开发出特殊的高效换热装置,已获突破,并得以应用。
其大大提升了换热介质温差,从本质上提高了换热品质,使被换热介质的利用温度非常接近换热介质最高温度,换热效率非常高。
特别是对于冷热同时使用场所,冷热双向利用,换热效率更高。
3、设备详述
3.1、无水地暖系统简介
空气源无水地暖系统是以空气源热泵为热源,通过地板辐射及低温蓄热进行供暖的一种采暖方式。
其原理是通过压缩机做功,系统中的热媒以冷凝相变换热的形式,直接将热量传递给地板,利用铺设在地表下面的管道散发热量,然后热量主要通过地板表面以辐射的形式散发到室内,地板空气比重变轻,通过热空气从地面上升到空中的过程来传播热量。
无无水地暖采暖原理图
空气源无水地暖系统消耗一小部分的电能将空气中的可再生能源搬运到室内,达到室内升 温的目的。
室内得到3至6kW的热量,只需要消耗1kW的电能,所以它的运行费用在 常见的几种采暖方式中是最低的。
与其它形式的地板采暖相比,少了一次中间传热过程,有效提高了供热效率。
升温更快,使用更方便,无需维护保养,具有舒适、节能、简介、安全、环保的特点,
其主要优点有:
省钱
a.节约了暖气片占去的使用面积,省去了装修时装饰暖气片的费用。
b.比空调和电热装置的采暖形式更为经济、节能。
c.使用寿命等同于建筑物寿命,减少重复投资。
科学
a.地板采暖是以地面辐射的方式向室内散热,室温由下而上逐渐递减,符合“暖人先暖脚”、“温足凉顶”的中医保健理论。
b.地板储热量大、热稳定性好,在间隙供暖的条件下,室温变化小,避免了传统暖气片局部散热和散热不均衡的缺点。
c.地板采暖是把整个地板做为散热器,使室内热量集中在地板以上1.5米人们活动的范围内,因此,热利用效率高,节能。
d.地板采暖储热层储热量大、热稳定性好,在间歇供暖的条件下,室温变化很小。
e.主机采用涡旋式压缩机,可以在10-100%宽容量变化范围内无级变容工作,使室温精确的控制在±0.5ºC之间波动,综合能效比高,可将年能耗减少最高达40%;且具有压缩机的启动-停止次数少,可靠性高,功效高,系统寿命长等特点。
实用、卫生
a.没有室外管网和热交换站,室内无支管,便于家具布置,无污染,无气味,使室内更加环保、美观。
b.因地板采暖的特殊构造,隔绝了上下楼层之间的热传递和噪音干扰,提高了建筑物的档次。
c.采暖系统无空气流动,保持室内清洁卫生。
节能
a.采用有机制冷剂蒸汽直接加热地板,减少了传统水暖中加热热水传热环节,减少热水循环环节,有效减少了传热环节的能量损失及循环耗能。
b.采用专用室外机,系统管路水泵风机等部件得到精简,省却了常规空调系统40%的输送能耗,尤其省却了常规空调系统中风机(能耗37%)和水暖系统中的循环水泵(能耗7%)的耗能,节能效果显著。
地板结构示意图
无冻结
空气源无水地暖系统通过运行介质直接加热,系统中无水,不用担心在不使用时会冻结,也不需要专人维护,即用即开。
空气源无水地暖系统通过【消耗小部分的电能搬运空气中大量免费热能制取热量】,既能给你带来舒适的家庭环境,也有效降低运行费用。
该技术是“建设部住宅产业化促进中心”重点推荐的节能新项目,是最科学和节能的一种采暖方式。
3.2、三合一简介
三合一系统原理图如下:
夏季工况:
系统功能为:
制取生活热水及提供空调冷冻水。
翅片式换热器为散热;热水换热器制取生活热水;同时壳管式换热器1提供空调冷冻水;翅片散热器为补充散热,在热水水箱已满的时候工作;壳管式换热器2不启动。
冬季工况:
系统功能为:
制取生活热水及提供地暖热水。
翅片式换热器为吸热;热水换热器制取生活热水;壳管式换热器2提供地暖热水;壳管式换热器1不启动。
春秋季节工况:
制取生活热水。
翅片式换热器为吸热;热水换热器制取生活热水;壳管式换热器1和壳管式换热器2都不启动。
三合一系统主要用于解决独栋建筑夏季制冷、冬季无水地暖及一年四季生活热水。
建筑用途可为:
餐厅、宾馆酒店、会所、高层住宅、办公大厦、商业写字楼等。
其主要特点有:
1、节能效率高
在夏季工作期间,可实现冷热同时利用,综合能效比高达8.0,远远超出空调使用效率。
2、使用功能多
完全可实现一机多用,共有五中模式可选择:
制冷、制冷+热水、热水、采暖、采暖+热水。
可根据实际需要任意选用模式运行。
2、便于管理
独体建筑一套主机系统,且可远程控制;对末端系统可实行分户计量,按需取费,便于管理。
3、投资费用低
主机可放置于楼顶,不占用地面面积,比水源空调节省一套泵系统,机房面积小,整体建筑成本低。
独体建筑独立控制,无中间管路连接,减少管路及架空或埋地成本。
三合一系统也可以根据实际应用需要配备相应功能:
(一)、仅解决冬季采暖——地暖系统或中央空调末端;
(二)、解决冬季采暖和夏季制冷——制冷加地暖系统或中央空调末端;
(三)、解决制冷、地暖(中央空调末端)、热水——三合一系统。
3.3、无水地暖学校使用优势
(一)、初投资相对其他采暖模式更低;
(二)、在低温期间,学校放假,系统运行时,环境温度较高,效率随之增高,运行费用相对其他采暖模式更低;
(三)、系统运行与空调类似,无需专人维护,降低维护费用;
(四)、系统全自动控制,根据实际使用情况设定运行参数,不需要专人看守,完全自动运行。
(五)、学校假期长,系统中没有水,不担心冻坏,不使用期间关闭电源即可,无任何安全隐患。
4、项目概况
4.1、新建项目状况
南皮职教中心新建项目包括三部分:
公寓楼、餐厅、教学楼各一栋,共三栋。
其中公寓楼共5层,总建筑面积5700平米;餐厅共一层,总建筑面积1500平米;教学楼共6层,总建筑面积7300平米。
三栋总建筑面积14500平米。
4.2、热水状况
南皮职教中心现有住校师生共500余人,每人每天热水用量按100L计算,则每天热水量为50吨。
同时使用系数0.4,则每天洗浴热水用量为20吨,餐厅热水用量每天按5吨计算。
则南皮职教中心每天的热水用量为25吨。
热水温度不高于55度。
五、方案设计
5.1、设计依据
A.《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242—2002;
B.《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003;
C.《建筑荷载规范》GB50009—01;
D.《钢结构设计规范》GB50017—2003;
E.《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003);
F.《民用建筑采暖通风》设计技术措施(第三版);
G.《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002);
H.《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005);
I.项目单位使用要求;
5.2、设计原则
本设计遵循技术先进、安全可靠、质量第一、经济合理的一般原则。
1、认真贯彻执行国家及地方的节能减排政策。
②、在充分勘察、调研热水使用情况的基础上,根据项目现场情况选择有针对性、先进、成熟、适用的的技术路线,达到最佳节能目的。
③、拟定从工程概况调研及设计、安装调试,到操作管理人员培训和运行维护的一揽子工程服务计划。
5.3、设计条件
南皮县位于河北省沧州市。
沧州地处河北省东南,东临渤海,北靠京津,与山东半岛及辽东半岛隔海相望。
距首都北京240公里,距天津120公里,距省会石家庄221公里。
沧州全境地处欧亚大陆东部,中纬度地带,属暖温带半干旱半湿润的季风气候。
年平均干燥度1.2-1.5,大陆度63.8-66.0,大陆性气候很显著。
本区的气候概况是:
四季分明,温度适中,光照充足,雨热同季,降水集中,灾害性天气常有发生,春旱、夏涝、秋爽、冬干。
5.4、具体方案设计
制冷:
需要制冷的场所——餐厅,冷量配比:
每平米160W;
餐厅总建筑面积1500平米,实际空调使用面积900平米,则需要总制冷量为144KW。
空调末端采用卧式暗装风机盘管。
采暖:
采暖场所包括:
公寓楼、餐厅、教学楼。
公寓楼和教学楼采暖方式为:
空气源无水地暖。
热负荷配比:
每平米110W;
餐厅采暖方式:
三合一主机+空调末端。
每平米120W;总采暖热量108KW。
具体布置详见图纸。
热水:
南皮职教中心现有住校师生共500余人,每人每天热水用量按100L计算,则每天热水量为50吨。
同时使用系数0.4,则每天洗浴热水用量为20吨,餐厅热水用量每天按5吨计算。
则南皮职教中心每天的热水用量为25吨。
5.4.1、机组选型
公寓楼和教学楼主机采用空气源无水地暖主机,根据各房间大小配备相应主机,主机型号:
ZYKJ-N-1.5P、ZYKJ-N-2P、ZYKJ-N-3P。
餐厅制冷、采暖和热水选用三合一主机。
总制冷量为144KW,总采暖热量108KW。
热水用量每天25吨。
选用中翊三合一主机:
ZYKJ-S-25X共两台。
单机制冷量75KW;空调制热量90KW,每小时产热水量1.8吨。
总制冷量150KW,制热量180KW,每小时产热水量3.6吨,每天25吨,仅需7个小时。
在冬季采暖时,餐厅采暖和热水交替使用。
考虑到冬季空气温度低,主机效率会减弱,则可相应增加主机的开始时间。
水箱:
每台机组对应一个水箱,水箱容积为10吨/个。
水箱为保温不锈钢水箱,在-5℃时,每天的温降不超过3℃。
所有热水管路都必须做保温,保温材料为橡塑保温,厚度不低于2㎝。
无水地暖主机主要技术性能参数
序号
项目名称
单位
1.5
2P
3P
1
型号
ZYKJ-N-1.5P
ZYKJ-N-2P
ZYKJ-N-3P
2
制热量
KW
4.5
7
9
3
输入功率
KW
1.1
1.55
2.3
4
输入电流
A
5
7.3
10.5
5
额定电压
V
220
220
220
6
频率
HZ
50
7
制冷剂
R22
8
防水等级
IPX4
9
防触电保护类型
I类
10
重量
㎏
35
55
72
11
噪音
dB(A)
51
53
55
三合一主机主要技术性能参数
名称
单位
型号ZYKJ-S-25X
热水温度
℃
45-60(设定55)
制热水量
T/h
1.8
制热量
Kw
90
制冷量
Kw
75
进水压力
Mpa
<1.0
额定功率
Kw
22
额定电流
A
30
电源规格
3N380V50Hz
环境温度
℃
-15-43
接管管经
mm
DN50
机组重量
Kg
750
运行控制
可手动或自动启停,多重保护
备注
1、以上数据的测试条件为:
室外环境温度20℃,热水流量是在进水温度15℃、出水温度55℃时数据。
2、全天候供应热水。
3、具体参数以机身铭牌为准。
技术指标
1)系统压力:
系统可承受1.2MPa压力;热水出水温度最高达到60℃;
2)自然条件:
-15℃以上,全天候运行,风、雨无影响;
3)热效率:
大于等于300%
4)系统寿命:
系统设计使用寿命十五年;全自动控制;
六、方案预算
南皮职教中心无水地暖及三合一预算
序号
名称
单位
数量
单价(元)
合计(元)
品牌
一
设备
1
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-1.5P
台
14
4000
56000
中翊
2
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-2P
台
36
6300
226800
3
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-3P
台
89
8500
756500
4
空气源三合一主机ZYKJ-S-25X
台
2
125000
250000
5
风机盘管FP-204
台
16
2000
32000
小计
1321300
二
材料部分
1
铜管Φ4
百米
900
400
360000
2
铜管1.5P
米
150
60
9000
包括气管和液管
3
铜管2P
米
360
70
25200
4
铜管3P
米
1200
80
96000
5
分配器
套
530
80
42400
6
保温材料
方
300
400
120000
7
反射膜
卷
10
1200
12000
8
保护膜
卷
10
800
8000
9
冷凝水管PVCΦ63
米
270
20
5400
10
热水管PPRΦ32
米
120
12
1440
11
空调水管DN50
米
260
30
7800
镀锌钢管
12
泵房部分
项
1
20000
20000
三合一系统
13
保温水箱10吨
个
2
12000
24000
14
风口
套
16
200
3200
进/出风口
15
风道
平米
160
130
20800
16
主机安装支架ZYKJ-N-1.5P
副
14
35
490
17
主机安装支架ZYKJ-N-2P
副
36
40
1440
18
主机安装支架ZYKJ-N-3P
副
89
50
4450
19
三合一主机基础
套
2
3000
6000
20
其他
项
1
21000
21000
小计
788620
三
配电系统
1
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-1.5P
台
14
600
8400
2
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-2P
台
36
800
28800
3
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-3P
台
89
1000
89000
4
三合一系统
项
1
12000
12000
小计
138200
四
安装调试费
1
室内铜管安装
百平米
100
1000
100000
2
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-1.5P
台
14
100
1400
3
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-2P
台
36
150
5400
4
空气源无水地暖主机ZYKJ-N-3P
台
89
200
17800
5
风机盘管FP-204
台
16
1200
19200
6
三合一系统
项
1
15000
15000
小计
158800
五
税金
1
税金
项
1
83000
83000
3.41%
小计
83000
六
工程总计造价
2489920
注:
1.本报价不含室内土建部分。
2.本报价不含配电柜以上配电,餐厅甲方需提供到机房配电柜,公寓楼和教学楼提供至各楼层。
7、运行费用分析
运行费用包括三部分:
制冷、采暖、热水。
制冷仅餐厅使用空调。
餐厅每天使用时间6个小时,每年使用约2个月,每个月使用30天。
电价0.55元/度,则年运行费用为:
0.55*22*6*30*2=4356元。
热水:
在夏季使用期间,所有热水免费。
其他时间,每吨热水运行费用约10元。
夏季制冷2个月,学校放假每年放假2个月,则其他热水使用时间为8个月,共240天,每天25吨热水,则年运行费用为:
10*25*240=6万元。
若采用燃气锅炉烧热水,每吨热水费用为20元,每年运行10个月,每月30天,则年运行费用为:
20*25*30*10=15万元,
相对节省9万元。
采暖:
学校每个采暖季的实际使用时间为70天,每天使用时间8个小时,则公寓楼和教学楼一个采暖季的运行费用为:
(1.1*14+1.55*36+2.3*89)*8*70*0.55=85000元;
餐厅每个采暖季运行90天,每天运行6个小时,则餐厅的采暖费用为:
0.55*22*6*90=5940元。
总采暖费用约91000元。
若采用燃气锅炉采暖,每个采暖季每平米的运行费用为20元,餐厅、公寓楼、教学楼的采暖费用为:
20*14500=29万元。
相对节省20万元。
且河北省天然气缺口很大,供气也是问题。
若采用集中供暖,河北省采暖收费标准为:
每个采暖季:
22元/平米,则餐厅、公寓楼、教学楼的采暖费用为:
22*14500=32万元。
相对节省:
32-9=23万元。
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