電科院熱泵項(xiàng)目可研報(bào)告報(bào)告(編輯修改稿)
2024-10-08 16:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)散熱末端采用風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要特點(diǎn)是：安裝維修方便；制冷或制熱速度快；用風(fēng)速調(diào)節(jié)控制室內(nèi)溫度，使用方便；節(jié)省室內(nèi)空間。室內(nèi)不另設(shè)新風(fēng)換氣系統(tǒng)，新風(fēng)通過(guò)門窗自然滲透。 4. 主要設(shè)備 系統(tǒng)的核心設(shè)備熱泵機(jī)組選用美國(guó)麥克維爾單螺桿熱泵機(jī)組。麥克維爾已有 30 多年的地源熱泵設(shè)備研究制造歷史，公司實(shí)力雄厚， 產(chǎn)品質(zhì)量和性能均達(dá)到世界先進(jìn)水平。采用單螺桿熱泵機(jī)組可使系統(tǒng)更高效，這是因?yàn)榫哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)： ? 使用單螺桿技術(shù)，壓縮機(jī) 的壽命大大增加。螺桿與星輪為力的平衡設(shè)計(jì)，因此壽命達(dá)到 100000 小時(shí)（普通雙螺桿機(jī)組為35 萬(wàn)小時(shí)）。 ? 使用單螺桿技術(shù)，壓縮機(jī)的磨損程度大大降低。由于螺桿與星輪為力的平衡設(shè)計(jì)，星輪表面為滲碳復(fù)合材料。因此可以做到擠入式嚙合（無(wú)縫隙）。冷媒噴射壓縮部分保證星輪及螺桿潤(rùn)滑及密封（壓縮機(jī)壓縮部分無(wú)油潤(rùn)滑），且無(wú)需諸如油泵、貯油器、油冷卻器及油回收等復(fù)雜的油路系統(tǒng)。油系統(tǒng)及設(shè)備維護(hù)維修量完全簡(jiǎn)化甚至省略。可最有效地避免螺桿機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)“奔油”現(xiàn)象，大大提高機(jī)組的可靠性。 ? 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子與星輪受力小。機(jī)組能在高壓縮比工 況下運(yùn)行，適應(yīng)能力更強(qiáng)。 ? 由于螺桿與星輪為力的平衡設(shè)計(jì)，單螺桿機(jī)組噪音及振動(dòng)為同級(jí)熱泵機(jī)組中最低，減少業(yè)主安裝及消音投資。 ? 單螺桿壓縮機(jī)可實(shí)現(xiàn)大范圍無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，能大大減少壓縮機(jī)的耗電量，尤其是長(zhǎng)期處于部分負(fù)荷工況下的機(jī)組。 本方案選用 2 臺(tái)型號(hào)為 單螺桿熱泵機(jī)組，冬季熱泵機(jī)組可提供 50℃左右的熱水，單臺(tái)熱泵機(jī)組最大供熱能力為， 2 臺(tái)熱泵機(jī)組最大熱量輸出 ；夏季熱泵機(jī)組運(yùn)行，供應(yīng) 7℃左右的冷水，單臺(tái)熱泵機(jī)組供冷能力為 ， 2 臺(tái)熱泵機(jī)組輸出冷量 ， 能夠滿足需求。 表 32 型單螺桿式水源熱泵機(jī)組性能參數(shù)表 工況 能量輸出（ kW） 冷凍液流量(m3/h) 冷卻水流量(m3/h) 蒸發(fā)器壓降(kPa) 冷凝器壓降(kPa) 耗電量(kW) 制冷 101.1 制熱 79 140.8 表 33 設(shè)計(jì)負(fù)荷與選型設(shè)備容量對(duì)照表 面 積 熱（冷）負(fù)荷（ kW） 設(shè)備容量（ kW） 機(jī)組臺(tái)數(shù) （供暖） 1262 2 （空調(diào)） 1403 2 5. 淺層地?zé)岱桨傅恼撌? （ 1）能源井?dāng)?shù)的確定 使用地源熱泵供暖、空調(diào)需要增加一套地埋管換熱系統(tǒng)。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，該建筑冬季供暖負(fù)荷為 1262KW，需要從地下?lián)Q熱器提取熱量為 841kW（機(jī)組 COP 按 3 考慮）；夏季空調(diào)負(fù)荷為 1403kW，需要向地下?lián)Q熱器釋放熱量為 1804kW（機(jī)組 COP 按 考慮）。建造地下能源井作為熱泵機(jī)組的熱源和冷源，能源井深 100米，孔徑 150～ 200mm，間距 5 米，地下?lián)Q熱器主要使用 PE100 材料制作，采用雙 U 型管設(shè)計(jì)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及建筑物特點(diǎn)進(jìn)行估算，冬季單位井深換熱率取 33W/m（考慮到地溫恢復(fù)，單位井深換熱率取較低值，可使地下溫度場(chǎng)保持基本穩(wěn)定。），夏季單位井深換熱率取 70W/m。 冬季供暖時(shí)需要地下?lián)Q熱器（能源井）的數(shù)量： 25510033 1000841n ???? 夏季空調(diào)時(shí)需要地下?lián)Q熱器（能源井）的數(shù)量： 2 5 81 0 070 1 0 0 01 8 0 4n ???? 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，總共需要能源井 258口。井位布置見附圖。 由于烏魯木齊市冬季采暖與夏季空調(diào)的使用時(shí)間相差較多，就是說(shuō)冬季從土 壤中取出的熱量大于夏季向土壤中釋放的熱量，常年運(yùn)行會(huì)造成地下土壤溫度逐年降低，影響系統(tǒng)供熱運(yùn)行。為解決此問(wèn)題，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮在地埋管換熱環(huán)路中加裝燃?xì)忮仩t一臺(tái)，平衡冬季和夏季的熱量差，保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 在整個(gè)地埋管連接管路系統(tǒng)中安裝匯管和分管系統(tǒng)，并加裝調(diào)節(jié)閥，來(lái)調(diào)節(jié)熱交換液體的流動(dòng)。垂直的埋管將與能夠調(diào)節(jié)流量變化的匯管組相連。通過(guò)以上工藝方法，可以達(dá)到并保證所有換熱管道的循環(huán)介質(zhì)的均衡等量流動(dòng)和熱量交換，地下管路系統(tǒng)采用同程管路設(shè)計(jì)。 按上述數(shù)據(jù)大致 估算，地埋管換熱器系統(tǒng)占地面積約為 6450 平方米，水平管路在地面以下 2 米，保證不影響地面綠化及道路，標(biāo)高圖見圖 1。 2m能源井土壤草坪去熱泵機(jī)房100m 圖 1 能源井制作標(biāo)高圖 6. 系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)流程圖如圖 2 所示。 圖 2 系統(tǒng)流程圖 三、 經(jīng)濟(jì)性分析 1. 初投資概算 （ 1）地源熱泵系統(tǒng) 該系統(tǒng)末端裝置采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)初投資見表34。 表 34 地源熱泵系統(tǒng)初投資概算 設(shè) 備 型 號(hào) 數(shù)量 耗電量 單 價(jià) 總價(jià) （ kW） （萬(wàn)元） （萬(wàn)元） 熱泵機(jī)組 2 臺(tái) 140 2 55 110 末端循環(huán)水泵 FLG125160 3 臺(tái) 2 2 6 地埋管循環(huán)水泵 FLG12
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