【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 組，中介水放熱后進(jìn)入污水換熱器進(jìn)行循環(huán)吸熱，形成封閉循環(huán)，即中介水循環(huán)。 （ 3）用戶供熱回水 進(jìn)入熱泵機(jī)組冷凝器進(jìn)行提熱，將熱泵機(jī)組從低溫那里轉(zhuǎn)化來的高溫?zé)崃课眨?jīng)過污水源熱泵提升至 45℃～50℃左右的熱水，通過末端循環(huán)泵輸送，進(jìn)入末端散熱設(shè)備將熱量釋放給建筑空間，實(shí)現(xiàn)末端用戶循環(huán)。 15 污水源熱泵項(xiàng)目實(shí)施的有利條件 XX 市 市污水處理廠于 2021 年 10 月份建成投產(chǎn)，日處理污水設(shè)計(jì)規(guī)模為 10 萬立方米。本項(xiàng)目通過使用 XX 市 污水處理廠處理后達(dá)到國(guó)家一級(jí) B 排放標(biāo)準(zhǔn)的再生水（即中水），經(jīng)水泵輸送進(jìn)入污水源熱泵系統(tǒng)中，通過系統(tǒng)進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)移及品位提升，制取出 45℃～ 50℃左右的熱水，經(jīng)末端循環(huán)泵輸送進(jìn)入 采暖系統(tǒng)中為建筑供暖。系統(tǒng)運(yùn)行過程中污水（中水）只進(jìn)入專用換熱器內(nèi)， 采用間接式系統(tǒng) ，不污染環(huán)境與其他設(shè)備或水系統(tǒng)。 2021 年全年處理污水量約為 4400 萬噸，滿足供水要求。冬季最低溫度約為 12℃，完全滿足本項(xiàng)目 m2 的區(qū)域冬季供熱條件。 設(shè)計(jì)參數(shù) 室外設(shè)計(jì)參數(shù) ： Table XX 市 地區(qū)的供暖空調(diào)的室外設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 編號(hào) 項(xiàng)目 參數(shù) 1 地名 山東 XX 市 2 位置 北緯 36176。45′ 東經(jīng) 119176。11′ 海拔 （ m） 3 大氣壓力 （ hPa） 冬季 夏季 4 年平均溫度 （ ℃ ） 5 冬季 采暖 7 16 室外計(jì)算（干球）溫度 （ ℃ ） 空調(diào) 通風(fēng) 夏季 通風(fēng) 空調(diào) 空調(diào)日平均溫度 29 6 夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度（℃） 7 最熱月平均溫度（℃） 8 室外計(jì)算相對(duì)濕度（ %） 冬季空調(diào) 63 最熱月月平均 81 夏季通風(fēng) 63 9 室外風(fēng)速（ m/s） 冬季平均 夏季平均 10 設(shè)計(jì)計(jì)算用采暖期天數(shù)（ days） 118 XX 市 地區(qū)典型年的室外日平均溫度，極值溫度變化曲線見圖 （數(shù)據(jù)來自建筑負(fù)荷計(jì)算軟件 Dest 數(shù)據(jù)庫(kù)）。 日干球溫度統(tǒng)計(jì)201001020304011 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121干球溫度（℃）日平均溫度(℃) 日最高溫度(℃) 日最低溫度(℃) 圖 XX 市 全年室外日平均溫度，極值溫度變化曲線 17 空調(diào) 系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)： 表 空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù) 建筑類型 房間類型 夏季 冬季 溫度 （ 176。C ） 相對(duì)濕度 （ %） 溫度 （ 176。C ） 相對(duì)濕度 （ %） 住宅 臥室、起居室 2628 6065 1820 — 公寓 臥室 2628 6065 1820 — 起居室 2628 6065 1820 — 客房 2527 5065 1820 ≥30 辦公建筑 辦公室 2628 65 1820 — 高級(jí)辦公室 2427 4060 2022 4055 會(huì)議室 2527 65 1618 — 客房 2628 6065 1820 ≥30 宴會(huì)廳、餐廳 2527 5065 1820 ≥30 大廳、休息廳 2628 5065 1618 ≥30 接待廳 2628 5065 1618 ≥30 商業(yè)中心 購(gòu)物中心 2628 5065 1618 3050 影劇院 2428 5070 1620 ≥30 學(xué)校 教室 2628 ≤65 1618 — 禮堂 2628 ≤65 1618 — 圖書館 2527 ≤65 1620 — 18 公共建筑主要房間設(shè)計(jì)新風(fēng)量 Table 公共建筑主要房間的設(shè)計(jì)新風(fēng)量 建筑類型與房間名稱 新風(fēng)量 m179。/（ hp） 商務(wù)中心 客房 5 星級(jí) 50 4 星級(jí) 40 3 星級(jí) 30 餐廳、宴會(huì)廳、多功 能廳 5 星級(jí) 30 4 星級(jí) 25 3 星級(jí) 20 大堂、四季廳 45 星級(jí) 10 商業(yè)服務(wù)中心 45 星級(jí) 20 美容美發(fā)康樂設(shè)施中心 30 商場(chǎng)、書店 20 餐廳 20 管理中心 30 學(xué)校 教室 小學(xué) 11 初中 14 高中 17 主要房間換氣次數(shù) ： Table 主要房間換氣次數(shù) Room Name Air Changes (times/h) Room Name Air Changes (times/h) 衛(wèi)生間 510 西餐廚房 3040 19 開水間、暗室 ≥5 職工餐廳廚房 2535 制冷機(jī)房 46 車庫(kù) 6 配電室 34 浴室（無窗） 510 全封閉蓄電池室 35 洗衣房 1520 發(fā)電機(jī)房貯油間 ≥5 換熱站 1015 電梯機(jī)房 515 水泵房 35 吸煙室 ≥10 污水泵房 ≥8 中餐廚房 4050 — — XX 市 市建筑的年累計(jì)冷熱負(fù)荷相差不大，采用地源熱泵技術(shù)，不僅可以基本實(shí)現(xiàn)夏季向地下蓄熱，冬季從地下取熱的功能，而且相對(duì)于傳統(tǒng)空調(diào)方式，采用地埋管換熱器的地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率更高，因此 該地區(qū)是地源熱泵技術(shù)應(yīng)用的適宜區(qū)域。 地源熱泵項(xiàng)目 設(shè)計(jì) 流程 (以 四 號(hào)能源中心為例 ) 該項(xiàng)目每個(gè)能源中心技術(shù)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)程序分為七步，如圖 22 所示。為了使計(jì)算簡(jiǎn)單易懂，以四號(hào)能源中心（濰城區(qū)政府）為例。 其他能源中心（共十二個(gè)）詳細(xì)的計(jì)算結(jié)果在附件 3 中。 20 1 . 建 筑 物 描 述 2 . 現(xiàn) 有 能 源 系 統(tǒng) 的 實(shí) 測(cè) 能 耗3 . 建 筑 物 的 預(yù) 測(cè) 負(fù) 荷4 . 設(shè) 備 選 型 與 地 下 熱 平 衡 分 析5 . 地 源 熱 泵 的 設(shè) 計(jì) 方 案6 . 初 投 資 7 . 節(jié) 能 量 計(jì) 算 與 經(jīng) 濟(jì) 環(huán) 境 分 析節(jié) 能 量 C O 2 減 排 量回 收 期 圖 22 設(shè)計(jì)程序流程圖 工程概況 (1) 工程信息 項(xiàng)目每棟樓的基本信息和采取的能源節(jié)省措施總結(jié)如下表 27： 表 27 建筑物基本信息 能源中心名稱 濰城區(qū)政府 建筑年代 2021 項(xiàng)目 建筑 建筑面積 (㎡ ) 層數(shù) 辦公區(qū) 1辦公樓 37000 12 2辦公樓 6 3辦公樓 6 4辦公樓 6 5辦公樓 6 21 居住區(qū) 6餐廳 3 總計(jì) 節(jié)能措施 圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位 節(jié)能措施 傳熱系數(shù) （ W/(㎡ K)） 標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計(jì)值 屋面 50 厚擠塑聚苯板 (XPS 板 ) ≤ 外墻 外墻為外保溫，采用 50 厚保溫巖棉(干密度 80～ 200) ≤ 外門窗及透明幕墻 斷熱鋁型材+Lowe 中空玻璃(6Lowe+12 空氣 +6透明 ) 外門窗的氣密性為 4 級(jí) 透明幕墻的氣密性為 3 級(jí) ≤ 透明屋面 斷熱鋁型材+Lowe 中空玻璃 遮陽系數(shù) : ≤ 地下室底板及外墻 地下室外墻設(shè)置 30厚擠塑聚苯板保溫層 ≤ 架空樓板 底面接觸室外空氣的樓板板底設(shè)置 50 厚保溫巖棉 (干密度 80～ 200) ≤ 外窗可開面積占窗戶總面積的比率不小于 30%，透明幕墻的可開面積占透明幕墻的比率不小于 15%。建筑的熱 工設(shè)計(jì)符合 關(guān)于 DBJ140362021 建筑規(guī)范。 22 (2) 既有能源系統(tǒng)和末端設(shè)備 建筑的既有冷熱源系統(tǒng)是市政集中供熱系統(tǒng)和冷水機(jī)組，末端設(shè)備見表 28。 表 28 能源系統(tǒng)末端設(shè)備 房間名稱 末端設(shè)備 大空間、大型會(huì)議廳 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)處理機(jī)組 小空間如辦公室等 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)處理機(jī)組 既有系統(tǒng)的實(shí)測(cè)能耗 建筑物是由來自集中供熱站的高溫高壓蒸汽來提供熱量，冷凝水直接排放。 A. 供熱季建筑物本身消耗的能源（不含其它損失） 建筑物每天的蒸汽耗量是通過流量計(jì)測(cè)得的，蒸汽和冷凝水的溫度 和壓力是現(xiàn)場(chǎng)手工記錄。通過記錄的壓力和溫度，供應(yīng)蒸汽和冷凝水的焓值可以通過蒸汽和水的焓濕圖得到。因此，建筑物的實(shí)際耗熱量可以由以下的方程式計(jì)算出： ? ?b , intw er s s wQ m h h? ? ? Qb,winter —— 總的耗熱量 (kJ) Ms —— 總的使用蒸汽的質(zhì)量 (kg) 23 hs 、 hw —— 供應(yīng)蒸汽的焓和回水的焓值 kJ/() 該項(xiàng)目集中供熱的熱源為蒸汽供暖，而高溫蒸汽生產(chǎn)輸送過程中會(huì)不可避免地產(chǎn)生大量的熱量損失，主要由三部分組成。 第一部分是熱源廠鍋爐的 熱效率的損失；第二部分損失是在汽水換熱站中換熱后生成的凝結(jié)水造成的，這種損失跟凝結(jié)水回收率有關(guān)；第三部分是由于不均勻的供熱引起的。 根據(jù)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》可知，供熱鍋爐的熱效率為 78%，管網(wǎng)輸送效率 ，因此集中供熱總效率 ?? 。 (1) 集中供暖季建筑物總耗熱量 , in tt, w in te r b w er kJ?? , inttw erQ — 集中采暖季的累積耗熱量 (kJ) ? ——— 集中供暖總效率，取 ?? (2) 集中供暖季建筑物的標(biāo)準(zhǔn)煤總耗量 t,w in te r2 9 3 0 8 * 1 0 0 0coal Qm tc e? 29308—— 每千克標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱值（ kJ） 該項(xiàng)目實(shí)測(cè)的末端能耗和建筑物的實(shí)際總能耗計(jì)算列于下表 29。 C. 現(xiàn)有制冷系統(tǒng)的電量消耗 24 制冷系統(tǒng)總的電量消耗由安裝在機(jī)房的功率計(jì)測(cè)出，見表 29。 表 29 實(shí)測(cè)制冷總能耗 月份 實(shí)測(cè)制冷總能耗 (MWh） 1 0 2 0 3 0 4 0 5 131 6 282 7 609 8 658 9 277 10 0 11 0 12 0 總計(jì) 1957 D. 現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)測(cè)總能耗 現(xiàn)有系統(tǒng)各月實(shí)測(cè)總能耗見表 210 表 210 各月實(shí)測(cè)能耗 實(shí)測(cè)能耗 25 制冷 采暖 月份 實(shí)測(cè)制冷總能耗 (MWh） 實(shí)測(cè)制冷耗煤量 (tce) 實(shí)測(cè)采暖總能耗 (MWh） ) 實(shí)測(cè)采暖耗煤量 (tce) 1 0 0 1734 2 0 0 1357 3 0 0 602 4 0 0 0 0 5 131 0 0 6 282 0 0 7 609 0 0 8 658 0 0 9 277 0 0 10 0 0 0 0 11 0 0 666 12 0 0 1470 總計(jì) 1957 5829 單位面積能源消耗量 建筑物的預(yù)測(cè)負(fù)荷與預(yù)測(cè)能耗 建筑物的預(yù)測(cè)能耗是根據(jù)建筑的實(shí)測(cè)能耗量和地源熱泵系統(tǒng)的估計(jì)能效比來得出的。地源熱泵系統(tǒng)的平均能效比的值供熱大約為 26 ，制冷為 。預(yù)測(cè)的熱量和冷量需求稍微比現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)測(cè)值低，因?yàn)樵诘卦礋岜眠\(yùn)行時(shí)經(jīng)營(yíng)者采取了科學(xué)合理的運(yùn)行管理措施與控制策略，以及分戶計(jì)量。建筑的預(yù)測(cè)供熱量 /制冷量和能源消耗列于下表211。 表 211 建筑物預(yù)測(cè)負(fù)荷與能耗 月份 預(yù)測(cè) COP 預(yù)測(cè)熱負(fù)荷 （ MWh） 預(yù)測(cè)冷負(fù)荷 （ MWh） 預(yù)計(jì)耗熱量 MWh 預(yù)計(jì)耗冷量 MWh 1 2 3 4 0 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 10 0 0 11 12 總計(jì) MJ/m2 kWh/m2 kWh/m2 kWh/m2 27 設(shè)備選擇和地埋管換熱器的熱平衡分析 根據(jù)設(shè)計(jì)文件，設(shè)計(jì)的峰值冷 負(fù)荷為 80W/m2，峰值熱負(fù)荷為 67 W/m2。 地源熱泵系統(tǒng)的主要設(shè)備選擇見下表。 表 212 主要設(shè)備材料表 編號(hào) 名稱 規(guī)格型號(hào)性能 單位 數(shù)量 備注 1 螺桿式地源熱泵機(jī)組 制冷量： 1797KW 制熱量： 1965KW 制冷用電量： 制熱用電量： 機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)重量：11880kg 臺(tái) 2 制冷時(shí)： 使用側(cè)進(jìn)出口水溫 12/7176。 C, 水流量 309m179。/h 地源側(cè)進(jìn)出口水溫 26/30176。 C, 流量 443m179。/h 制熱時(shí)： 使用側(cè)進(jìn)出口水溫 40/45176。 C, 冷凍水流量 338m179。/h 地源側(cè)進(jìn)出口水溫 8/4176。 C, 冷凍水流量 425m179。/h 2 空調(diào)