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青島沃富新能源科技有限公司

中央空調系統解決方案

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青島市美術(shù)學(xué)校(青島六中)冷熱源設計方案
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M2
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組 105


青島美術(shù)學(xué)校位于開(kāi)發(fā)區青島國際生態(tài)智慧城,柳花泊地塊。從地理位置來(lái)看,在珠宋路以西,淮河路以北,西側為規劃的柳花泊5號線(xiàn),北側為規劃道路。據介紹,青島美術(shù)學(xué)校占地面積175334平方米,規劃總建筑面積約14萬(wàn)平方米,其中一期工程建筑面積約11萬(wàn)平方米,二期工程建筑面積約3萬(wàn)平方米。擬新建校舍包括教學(xué)樓、科技樓、辦公樓、藝術(shù)樓、美術(shù)館、學(xué)生宿舍、食堂、體育館、游泳館、地下停車(chē)場(chǎng)等。


山東省青島市美術(shù)學(xué)校項目為青島市“千萬(wàn)平米”社會(huì )事業(yè)公共設施教育項目,該項目位于珠宋路以西、淮河西路以北,項目用地面積263畝,建筑面積10.5萬(wàn)平米,共分教學(xué)樓、科技樓、美術(shù)館、體育館、宿舍樓、圖書(shū)館等13個(gè)單體建筑。

擬對該項目空調冷熱源進(jìn)行設計。


組 106


(1)、《空氣調節設計手冊》(第二版)

(2)、《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》   (GB50736-2012)

(3)、《公共建筑節能設計標準》          (GB50189-2005)

(4)、《地源熱泵系統工程技術(shù)規范》  (GB50366-2005)(2009版)

(5)、建設單位對建筑的目的功能要求

(6)、業(yè)主提供的建筑資料


組 113


室外設計參數

夏     季

冬     季

空調計算干球溫度(℃)

29

空調計算干球溫度(℃)

-9

空調計算濕球溫度(℃)

26

采暖計算干球溫度(℃)

-6

空調計算日平均溫度(℃)

23.0

通風(fēng)計算干球溫度(℃)

1

通風(fēng)計算干球溫度(℃)

29.0

空調計算相對濕度(%)

80.0

平均風(fēng)速(m/s)

5.7

平均風(fēng)速(m/s)

4.9

大氣壓力(KPa)

96.32

大氣壓力(KPa)

94.77





室內設計參數

夏季 冬季
溫度(℃) 26±2 20±2
相對濕度(%) 40~60 30~50
空氣流速(m/s) 0.15~0.3 0.15~0.3

夏季空調制冷:負荷側供回水溫度:7/12℃;

冬季空調供暖:負荷側供回水溫度:45/40℃。


組 112

末端系統形式


末端形式:冬夏季均采用風(fēng)機盤(pán)管+新風(fēng)系統,夏季通過(guò)風(fēng)機盤(pán)管系統為建筑提供冷量,冬季通過(guò)風(fēng)機盤(pán)管系統為建筑提供熱量;對于高大空間,冬季采用地板輻射采暖形式供暖。

對于公共建筑,新風(fēng)系統采用全熱交換器為建筑提供新風(fēng),回收能量按照60%考慮。

根據所甲方提供設計方案,空調冷熱負荷如下表所示。

序號

名稱(chēng)

建筑面積

總冷負荷

總熱負荷

(萬(wàn)m2)

(MW)

(MW)

1

美術(shù)學(xué)校

10.5

6300

5250

 注:負荷計算是方案設計的基礎數據,其大小直接關(guān)系到項目的初投資及后期的節能運行。因此,需要針對單體建筑進(jìn)行詳細的逐時(shí)冷熱負荷計算,并充分考慮整個(gè)項目的同時(shí)使用系數、以及寒暑假對學(xué)??照{負荷的影響,最終合理選擇機組的臺數及大小,以期達到項目初投資最小、節能運行最顯著(zhù)的目的。


方案一:污水源+地源熱泵系統



污水源熱泵的主要工作原理是借助污水源熱泵壓縮機系統,消耗少量電能,在冬季把存于水中的低位熱能“提取”出來(lái),為用戶(hù)供熱,夏季則把室內的熱量“提取”出來(lái),釋放到水中,從而降低室溫,達到制冷的效果。其能量流動(dòng)是利用熱泵機組所消耗能量(電能)吸取的全部熱能(即電能+吸收的熱能)一起排輸至高溫熱源,而起所消耗能量作用的是使介質(zhì)壓縮至高溫高壓狀態(tài),從而達到吸收低溫熱源中熱能的作用。


污水源熱泵系統由通過(guò)水源水管路和冷熱水管路的水源系統、熱泵系統、末端系統等部分相連接組成。根據原生污水是否直接進(jìn)熱泵機組蒸發(fā)器或者冷凝器可以將該系統分為直接利用和間接利用兩種方式。直接利用方式是指將污水中的熱量通過(guò)熱泵回收后輸送到采暖空調建筑物;間接利用方式是指污水先通過(guò)熱交換器進(jìn)行熱交換后,再把污水中的熱量通過(guò)熱泵進(jìn)行回收輸送到采暖空調建筑物。


方案二:離心式冷水機組+燃氣鍋爐+地源熱泵



采用該種方式,技術(shù)成熟,冬季能耗較大,需單獨設計燃氣鍋爐房。系統方案設計需注意以下幾點(diǎn)設計事項,以充分降低運行費用。

(1)     地源熱泵可按照50%熱負荷進(jìn)行設計,可降低初投資,并起到過(guò)渡季節或冬季熱負荷較低時(shí)期的供熱調節作用。當夏季制冷峰值負荷時(shí),可采用地源熱泵系統進(jìn)行調峰運行,調峰運行工況時(shí),地源工況優(yōu)于傳統離心式冷水機組,可進(jìn)一步降低運行費用。

(2)     夏季選擇離心式冷水機組和冷卻塔制取7/12℃冷凍水,非峰值制冷期,系統能效比高。

(3)     可結合冰蓄冷或水蓄冷裝置,空調冷凍水系統設計采用8℃供回水溫差,降低水泵輸送能耗,并充分利用峰谷平電價(jià)差,以降低運行費用;

冬季采用燃氣鍋爐提供空調熱水,供回水溫度60/50℃。過(guò)渡季節或冬季熱負荷較低時(shí),采用地源熱泵系統進(jìn)行供熱調節。



方案三:多聯(lián)機系統

多聯(lián)機中央空調是戶(hù)用中央空調的一個(gè)類(lèi)型,俗稱(chēng)”一拖多”,指的是一臺室外機通過(guò)配管連接兩臺或兩臺以上室內機,室外側采用風(fēng)冷換熱形式、室內側采用直接蒸發(fā)換熱形式的一次制冷劑空調系統。


(1)   控制先進(jìn),運行可靠。

(2)   寒冷地區多聯(lián)機配置需按照冬季負荷進(jìn)行校核,裝機量加大,初投資增多,且冬季存在融霜現象,能耗較大;

(3)   機組適應性好,制冷制熱溫度范圍寬。

(4)   設計自由度高,安裝和計費方便。

(5)   多聯(lián)機室內外均為銅管連接,初投資較高。它可實(shí)現各室內機的集中管理,采用網(wǎng)絡(luò )控制??蓡为殕?dòng)一臺室內機運行,也可多臺室內機同時(shí)啟動(dòng),控制靈活。

(6)   多聯(lián)機空調室外機需放置于樓頂或地面,有可能影響室外環(huán)境布置。且對于高層或超高層建筑,需設置中間設備層,放置室外機,并設置百葉窗,通過(guò)風(fēng)管將機組進(jìn)出口氣流引出室外,以保證機組對流換熱效果。

(7)   長(cháng)配管、高落差。多聯(lián)機空調可實(shí)現超長(cháng)配管125米安裝,與室內機落差可做到50米;兩個(gè)室內機之間的落差可做到30米。


方案四:風(fēng)冷熱泵+集中供熱


采用該方案,可充分利用市政集中供熱為建筑提供熱源,并在夏季借助風(fēng)冷熱泵系統為建筑提供冷源,風(fēng)冷熱泵為水-風(fēng)系統,末端為水系統,可與風(fēng)機盤(pán)管及地暖系統相結合。


(1)       采用該方案有如下特點(diǎn):

(2)       該采用市政集中供熱,需要繳納市政配套費,且對于公共建筑,配套費用接至建筑紅線(xiàn),紅線(xiàn)內的換熱站及園區供熱管網(wǎng)、末端裝置均由開(kāi)發(fā)商自行投資實(shí)施。

(3)       夏季采用風(fēng)冷熱泵機組進(jìn)行制冷,系統能效比可達到3.0以上。

(4)       在過(guò)渡季節,可利用風(fēng)冷熱泵進(jìn)行輔助供熱。

(5)       冬夏需要在建筑物總入戶(hù)管上切換季節轉換閥門(mén),需要物業(yè)管理人員進(jìn)行實(shí)施,操作方便。

(6)       采用該方案,需要制定風(fēng)冷熱泵的位置,風(fēng)冷熱泵需放置于樓頂或地面,有可能影響室外環(huán)境布置。其主機與多聯(lián)機相似。

(7)       風(fēng)冷熱泵可以根據建筑單體靈活布置,夏季運行可根據供回水溫度進(jìn)行臺數控制、負荷調節控制靈活。冬季集中供熱由供熱公司統一管理收費。

(8)       單體建筑需要設置獨立的泵房。

(9)       冬季采用集中供熱時(shí),需要將風(fēng)冷熱泵室外機組內部水防空,以免凍裂。

        方案名稱(chēng)

項目

方案一:地源熱泵+污水源中央空調

方案二:離心式冷水機組+燃氣鍋爐+地源熱泵

方案三:多聯(lián)機系統

方案四:風(fēng)冷熱泵+集中供熱

冷熱源形式

土壤源+污水源

冷水機組+燃氣鍋爐+地源熱泵

空氣源

空氣源

有無(wú)室外機

無(wú)

冷卻塔

多聯(lián)室外機模塊

室外機模塊

室外天氣影響

水地源熱泵系統運行不受室外天氣影響

冷卻塔存在熱島效應;夏季高溫峰值運行時(shí),

結合地源熱泵工況,提高系統能效

夏季高溫時(shí),多聯(lián)機制冷效率下降;冬季低溫時(shí),制熱效率下降,需增加除霜模式及輔助電加熱

夏季高溫時(shí),制冷效率下降;冬季,采用集中供熱

控制系統

集中控制,可做到無(wú)人值守

冷水機組集中控制,可做到無(wú)人值守

燃氣鍋爐房需獨立設置

集中控制,可做到無(wú)人值守

集中控制,可做到無(wú)人值守

噪音問(wèn)題

機組集中于機房?jì)?,室內噪聲?/span>

存在噪聲隱患,室外冷卻塔有噪音

多聯(lián)機組在室外,噪聲較大

熱泵機組在室外,噪聲較大

安裝空間

室內水系統,占用空間不大,但有安裝坡度要求

需室外放置冷卻塔,

室內水系統,占用空間不大,有安裝坡度要求

室內氟系統,吊頂空間要求低,

安全防護要求高

室內水系統,占用空間不大,有安裝坡度要求

使用壽命

地埋管系統使用壽命50年,污水源側設備材料采用耐腐蝕材料,機組使用壽命一般為15~20年

冷水機組位于機房?jì)?,一般?5年,
室外冷卻塔,影響壽命,需定期維護

多聯(lián)機組位于室外,風(fēng)吹雨淋,影響使用壽命

熱泵機組位于室外,風(fēng)吹雨淋,影響使用壽命

初投資估算(元/m2)

380~450

350~400

380~430

350~380

空調全年運行費用估算(元/m2)

25~35

40~45

50~55

55~60

維護管理方面

維護管理復雜,單臺主機維修時(shí),系統制冷量減少,但不影響整體使用

維護管理復雜;系統維修時(shí)不影響整個(gè)建筑物空調使用

維護管理成本較高,主機維修時(shí),影響

該部分空調區域使用

維護管理復雜,單臺主機維修時(shí),系統制冷量減少,但不影響整體使用

節能政策

可申請政府節能補貼

可申請政府節能補貼

無(wú)

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技術(shù)優(yōu)勢

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青島沃富公司作為地源熱泵工程的系統集成商,配備暖通工程師及項目經(jīng)理、項目監理人員,擁有近60人的管理團隊。設計人員均多年從事地源熱泵工程的設計,施工管理人員具有國家注冊建造師的執業(yè)資格并多年從事地源熱泵工程的施工。

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青島沃富公司有成熟的運營(yíng)團隊,了解各種節能政策,熟悉各種申請程序及文本,公司已配合建設單位申請成功數十萬(wàn)平米的可再生能源專(zhuān)項資金。

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