【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ： tw=9℃ 室外平均溫度： twp=℃ 采暖期度日數(shù)： N=120 天 2) 夏季空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù) 室外設(shè)計(jì)溫度： tw=℃ 室外濕球溫度： ts=℃ 空調(diào)天數(shù)： 90 天 1)住宅部分 室 內(nèi) 計(jì) 算 溫 度 (℃ ) 臥室 起居室 書房 廚房 衛(wèi)生間 冬季 20 20 20 15 25 夏季 26 26 26 35 35 2)公建部分 幼托 商業(yè) 酒店 溫度 (℃ ) 相對(duì)濕度 % 溫度 (℃ ) 相對(duì)濕度 % 溫度 (℃ ) 相對(duì)濕度 % 冬季 20 — 18 — 20 — 夏季 26 65 26 65 24 65 根 據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料和 某 周圍地區(qū)成井的數(shù)據(jù)，確定地?zé)峋畢?shù)如下： 序號(hào) 井深 H（ m） 水溫（℃） 流量（ t/h） 礦化度（ mg/L） 1 70 1415 50 6000 2 250 1718 70 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 19 3 350 2022 70 4 450 2325 70 5 630 2732 70 6 1300 4650 70 7 2300 60 230 5480 設(shè)計(jì)負(fù)荷估算 確定設(shè)計(jì)負(fù)荷的最理想方法是對(duì)區(qū)域系統(tǒng)每幢建筑物的負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算 ，目前 某 園林小區(qū)處于詳規(guī)階段，要求了解建筑物和構(gòu)件的詳細(xì)情況是很困難的。因此，按我國(guó)現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)程的計(jì)算方法，本項(xiàng)目參考《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 —— 暖通空調(diào)動(dòng)力》所推薦的冬季采暖負(fù)荷指標(biāo)和夏季冷負(fù)荷指標(biāo)，按三步節(jié)能估算小區(qū)冬季供熱負(fù)荷和夏季空調(diào)冷負(fù)荷。參照《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ1588 估算生活熱水負(fù)荷。 1. 住宅部分 1) 采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的確定 根據(jù)二步節(jié)能和三步節(jié)能已確定的建筑物耗熱分別控制，以及二步節(jié)能已確定的采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 45 W/m2，按比例其三 步節(jié)能時(shí)采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為 32W/m2。但通過對(duì)已有的房型的上機(jī) (計(jì)算機(jī) )計(jì)算，其采暖設(shè)計(jì)實(shí)際平均熱負(fù)荷為38W/m2(因二步節(jié)能及三步節(jié)能的室內(nèi)平均溫度分別為 16℃和 20℃，因此數(shù)值有所提高 )，計(jì)算過程從略。 2)供冷設(shè)計(jì)冷負(fù)荷的確定 根據(jù)《建筑節(jié)能示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)指南》 (三步節(jié)能 )建筑物所推薦的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各傳熱系數(shù)，以及每戶 3 人，設(shè)備負(fù)荷 1200w/戶 (包括電某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 20 腦、電冰箱、電視等家電設(shè)備 )和每人新風(fēng)量為 30m3/人計(jì)算，其單位面積冷負(fù)荷平均值為 38W/m2(建筑面積，包括各房間面積、衛(wèi)生間和廚房不供冷房間面積、 樓梯間面積 )，計(jì)算過程從略。 3) 房間冷、熱負(fù)荷的確定 通過計(jì)算單個(gè)空調(diào)房間的冷負(fù)荷值均大于熱負(fù)荷值 (選用空調(diào)末端設(shè)備所需值 )，根據(jù)三步節(jié)能建筑物所推薦的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各傳熱系數(shù)及不同房型及朝向所計(jì)算出的冷負(fù)荷值，加上 3 人的顯熱負(fù)荷及濕負(fù)荷和 3 人的新風(fēng)負(fù)荷，以及 1000w/間的設(shè)備負(fù)荷，即為該房間的總冷負(fù)荷值。 由于公建內(nèi)的燈光及人員較住宅要多一些，且還增加了一些設(shè)備負(fù)荷，根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成的冷、熱負(fù)荷不超過總負(fù)荷 10%，另外公建內(nèi)還設(shè)有新風(fēng)處理裝置，因此外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成的冷、熱負(fù) 荷對(duì)公建三步節(jié)能的影響很小。固還沿用《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》 (暖通空調(diào)動(dòng)力 )中冷、熱指標(biāo)的中間值，見下表。 1)冬季供熱負(fù)荷 節(jié)能建筑采暖熱負(fù)荷指標(biāo) 建筑 類型 住宅 學(xué)校 辦公 醫(yī)院 托幼 旅館 商店 食堂 餐廳 影劇院 展覽館 大禮堂 體育館 熱指標(biāo) (W/m2) 4570 6080 6580 6070 6575 115140 95115 115160 注： 1. 熱指標(biāo)已包括 5%的管網(wǎng)熱損失在內(nèi)。 2. 總建筑面積大、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能好、窗戶面積小，采用較小的指標(biāo)；反之， 采用較大的指標(biāo)。 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 21 冬季采暖負(fù)荷估算表 建筑類型 建筑面積 (萬 m2) 熱負(fù)荷設(shè)計(jì)指標(biāo) (W/m2) 總設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 (kW) 民用建筑 住宅 38 5092 公共建筑 托幼 65 182 商業(yè) 65 780 酒店 70 2800 地庫(kù) 10 50 合計(jì) 8904 2)夏季空調(diào)負(fù)荷 節(jié)能建筑夏季冷負(fù)荷指標(biāo) 建筑 類型 醫(yī)院 托幼 旅館 商店 辦公樓 影劇院 展覽館 大禮堂 體育館 熱指標(biāo) (W/m2) 8090 8090 105125 85100 120160 105135 注： 1. 上述指標(biāo)為總建筑面積的冷負(fù)荷指標(biāo)，建筑物的總建筑面積小于 5000m2時(shí)，取上限值；大于 10000m2時(shí)，取下限值。 2. 按上述指標(biāo)確定的冷負(fù)荷，即是制冷機(jī)容量，不必再加系數(shù)。 夏季空調(diào)負(fù)荷估算表 建筑類型 建筑面積 (萬 m2) 冷負(fù)荷設(shè)計(jì)指標(biāo) (W/m2) 總設(shè)計(jì)冷負(fù)荷 (kW) 民用建筑 住宅 38 5092 公共建筑 托幼 90 252 商業(yè) 110 1320 酒店 100 4000 地庫(kù) — — 合計(jì) 10664 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 QR=Kh ? ?8 6 4 0 0 lr ttcqm ???? 其中： m— 居住人數(shù)； 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 22 q— 每人每日熱水用量（ L/人天）； tr— 生活熱水溫度（℃）； tl— 冷水溫度（℃）； c— 水的比熱（ J/kg℃） Kh— 小時(shí)變化系數(shù)。 QR= ? ?8 6 4 0 0 2 7 4 ????? = 設(shè)計(jì)熱水用量 GR=Kh Tqm? 其中： m— 居住人數(shù)； q— 每人每日熱水用量（ L/人天）； T— 熱水供應(yīng)時(shí)間（ h）； Kh— 小時(shí)變化系數(shù)。 GR= 100024 ? ?? = 同時(shí)負(fù)荷系統(tǒng)確定 理論上，在區(qū)域供熱系統(tǒng)中，任何一個(gè)用戶每小時(shí)的最大需熱（冷）量是確定此用戶管道尺寸的基礎(chǔ)，當(dāng)考慮了所有用戶需求之后，才能確定冷熱源裝置的容量。實(shí)際上，每小時(shí)的需求量從未達(dá)到過理論值。因?yàn)槿坑脩魩缀醪粫?huì)在某一時(shí)刻或在同一瞬間要求有最大的熱（冷）量，特別是最大負(fù)荷包括熱水供應(yīng)時(shí)更是這樣。 另外，負(fù)荷量減少的程度取決于民用住宅和公用建筑的比例 ，計(jì)量供熱系統(tǒng)的完善，及用戶習(xí)慣等多方面因素。截至目前， XX 尚未測(cè)估過系統(tǒng)的同時(shí)供熱系數(shù)，國(guó)外測(cè)試過的系統(tǒng)表明熱（冷）源的同時(shí)負(fù)荷系數(shù)范圍在 ~ 之間，這取決于區(qū)域供熱系統(tǒng)供熱的住宅某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 23 樓數(shù)量。下圖是丹麥設(shè)計(jì)公寓式住宅樓區(qū)域供熱系統(tǒng)時(shí)，所使用的同時(shí)供熱系數(shù)曲線。 住宅樓數(shù)目100 200 300 400 500SDF 某 園林小區(qū)按六層住宅計(jì)算，樓幢數(shù) =幢戶 戶/121274= 幢，查上圖，同時(shí)使用系數(shù) SDF=。依據(jù)同時(shí)負(fù)荷系數(shù) SDF=， 某 住宅小區(qū)中央空 調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷詳見下表。 設(shè)計(jì)負(fù)荷一覽表 序號(hào) 區(qū)域系統(tǒng) 規(guī)劃負(fù)荷 設(shè)計(jì)負(fù)荷 同時(shí)負(fù)荷系數(shù) 1 采暖負(fù)荷 8904 7123 2 熱水負(fù)荷 1/ 3 空調(diào)負(fù)荷 10664 8531 負(fù)荷延時(shí)曲線及度日值圖 1)熱負(fù)荷延時(shí)曲線 傳導(dǎo)損耗與室內(nèi)、外溫差成正比變化，在負(fù)荷延時(shí)曲線中以小時(shí)作為橫坐標(biāo)，總的傳導(dǎo)損耗作為縱坐標(biāo)，按下降的順序整理曲線，可以找出有多少小時(shí)負(fù)荷等于或高于給定的負(fù)荷。 此外，在繪制熱負(fù)荷延時(shí)曲線時(shí)，還應(yīng)考慮到生活熱水負(fù)荷、日照 熱能、室內(nèi)得熱（人體、照明、烹調(diào)等）、輸配管線的熱損失的影某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 24 響。其中，生活熱水的熱消耗量在采暖季是一個(gè)常數(shù)，可以作為一個(gè)固定值增加到傳導(dǎo)損耗中去?！睹裼媒ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (采暖居住建筑部分 )》中指出， XX 地區(qū)單位建筑面積的建筑物內(nèi)部得熱量為，它像生活熱水一樣在整個(gè)采暖季認(rèn)為是一個(gè)不變的負(fù)荷量。輸配管線的熱損失通常用設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)來考慮。現(xiàn)代的預(yù)制保溫管管線損失約為 3%或 ，在采暖季它可能作為一個(gè)常數(shù)。 10 0 050 0熱負(fù)荷延時(shí)圖Q ( k W )25 0 020 0 015 0 0 30 0 0 N (h )0管線損失生活熱水消耗室內(nèi)得熱 2)冷負(fù)荷延時(shí)曲 線 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 25 冷負(fù)荷延時(shí)圖Q ( kW )500 1000 1500 N (h)2020 25000管線損失 地?zé)峋A(yù)設(shè)方案 由于建筑物的使用性質(zhì)和業(yè)主要求，民用建筑（住宅）采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，公共建筑采用全空氣系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)的冷、熱負(fù)荷由設(shè)在地下熱泵站的水源熱泵機(jī)組提供。冬季末端裝置進(jìn)出口水溫為 45℃/35℃；夏季末端裝置進(jìn)出口水溫為 6℃ /13℃。根據(jù)區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件和水源熱泵特性，考慮提高熱泵效率及居住區(qū)布井條件，提出如下兩種地?zé)崂妙A(yù)設(shè)方案。 方案一：奧陶系井＋熱泵調(diào)峰供熱，淺井（咸水） +熱泵制冷方案 在園區(qū)熱泵站布置奧陶系熱水井兩眼，一 采一灌，為方便管理，兩眼井均為斜井，井口間距 35m，井底間距 800~1000m。預(yù)計(jì)單井產(chǎn)水量為 230m3/h，水溫 60℃。采用風(fēng)機(jī)盤管和熱泵將尾水溫度降低回灌。該奧陶系井作為冬季供暖和全年生活熱水供應(yīng)的熱源。 在熱泵站附近布置四組井，每組由五眼 H=70m 地?zé)峋畼?gòu)成，其某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 26 中兩組生產(chǎn)，兩組回灌，夏季作為熱泵的冷卻水源。冬季回灌井水采用空氣冷卻方式降溫儲(chǔ)備到生產(chǎn)井中，以備夏季供冷用。 方案二：第四季淡水承壓井組＋熱泵冬季供熱、夏季制冷方案 在園區(qū)熱泵站附近布置四個(gè)井組，其中兩個(gè)為開采井組，兩個(gè)為回灌井組。每個(gè)井 組由四眼淡水承壓井（ H=250m， H=350m， H=450m，H=630m）組成，井間距為 4m，正方形布置。井組間距按冷鋒面穿透時(shí)間計(jì)算為 62m，可依據(jù)場(chǎng)地情況按 60~65m 選取。 第四系淡水承壓井組作為熱泵的冷、熱源，冬季采水取熱，夏季采水制冷，設(shè)備運(yùn)行過程中，僅呈現(xiàn)水溫有所升降，整個(gè)系統(tǒng)封閉回灌，含水層地層壓力沒有變化，不會(huì)造成水質(zhì)污染和地面沉降等環(huán)境問題。 該方案生活熱水由第三系館陶組提供，該井設(shè)計(jì)井深 H=1300m，水溫 t=46~50℃，水質(zhì)好可直接應(yīng)用。 地?zé)?、熱泵組合方案 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與熱泵的冷、熱源溫度，熱泵的驅(qū)動(dòng)方式，熱泵的運(yùn)行期長(zhǎng)短，冷、熱源水質(zhì)有關(guān)。地?zé)?、熱泵組合方案以上節(jié)地?zé)崂妙A(yù)設(shè)方案為基礎(chǔ)，按電力驅(qū)動(dòng)熱泵方式可構(gòu)成如下兩種組合方案。 方案 1：奧陶系井＋電動(dòng)熱泵調(diào)峰供熱，淺井 (咸水 )＋電動(dòng)熱泵制冷 方案 2：第四季淡水成壓井組＋電動(dòng)熱泵 (一 )奧陶系井供熱＋熱泵供熱，淺井 (咸水 )＋熱泵制冷 1)參數(shù)設(shè)定 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 27 奧陶系井： H=2300m， t=60℃， G=230t/h，礦化度 打井費(fèi) 1300 元 /米。 淺井： H=70m， t=15℃， G=60t/h，礦化 度 打井費(fèi) 1300 元 /米。 2)工藝流程 回灌井開采井方案一冬季工況流程圖60℃末端裝置35℃45℃ 13℃ 6℃方案一夏季工況流程圖末端裝置29℃12℃35℃15℃開采井 回灌井 3)技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)及負(fù)荷延時(shí)圖 驅(qū)動(dòng) 方式 工況 井深 (m) 井?dāng)?shù) (眼 ) 流量 (t/h) 井溫 (℃ ) 灌溫 (℃ ) 設(shè)計(jì)負(fù)荷 (kW) 地?zé)嶂? 供負(fù)荷 熱泵負(fù)荷 (kW) 熱泵性 能系數(shù) 熱泵功率 電力 冬 2300 2 230 60 7123 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告 28 驅(qū)動(dòng) 夏 70 20 12 29 8531 8531 Q ( k W )負(fù)荷延時(shí)圖500 15001000 2020 N (h )2500 3000調(diào)峰負(fù)荷0調(diào)峰室外溫度 t w = 2. 3 ℃調(diào)峰時(shí)數(shù): 11 60 h 4)熱泵站經(jīng)濟(jì)數(shù)