【慧聪热泵网讯】内容提要:根据工程实际情况,从项目立项到施工设计的整个过程,综合考虑用户的建筑物、使用工况、空气源热泵规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维护、节能与安全、经济效益等因素,均应符合工程系统的设计原则。并根据系统的先进性、安全性、可靠性、耐久性等原则,我公司设计同程式水系统,最大程度的保证了系统可靠稳定的运行。
同时根据屋面情况,综合考虑原有冷却塔冷却水主管道的位置、现场实际情况以及结合我司多年的设计施工经验,将屋面的热泵主机按照屋顶平面布置图纸定位主机的位置,既不影响原有冷却塔的正常运行,又做到热泵机组的稳定运行,做到最优化的布置。
关键字:浦东游泳馆 空气源 生活热水 制热
一、项目概况
上海浦东游泳馆位于上海市卢浦大桥和南浦大桥之间,本次项目针对游泳馆生活热水系统进行改造,采用空气源热泵系统提供生活热水,减少游泳馆燃气蒸汽锅炉的运行,以达到节能之目的。
二、地理位置及气候
上海位于北亚热带湿润季风气候区,气候温润,四季分明。冬、夏两季较长,春、秋两季稍短。因受海洋的影响,气温年相差和日相差都不大。年气温平均15.7℃,1月气温平均3.5℃,7月平均气温27.8℃,无霜期223-235日,作物生长期长达300日左右。
三、总体设计理念
1、采用整合设计原则,从项目立项到施工设计的整个过程,综合考虑用户的建筑物、使用工况、空气源热泵规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维护、节能与安全、经济效益等因素,均应符合工程系统的设计原则。
2、根据系统的先进性、安全性、可靠性、耐久性等原则,我司设计同程式水系统,最大程度的保证了系统可靠稳定的运行。
3、根据屋面情况,综合考虑原有冷却塔冷却水主管道的位置、现场实际情况以及结合我司多年的设计施工经验,将屋面的热泵主机按照屋顶平面布置图纸定位主机的位置,既不影响原有冷却塔的正常运行,又做到热泵机组的稳定运行,做到最优化的布置。
四、工程设计依据
建筑给水排水设计规范(GB50015—2003)
商业或工业用及类似用途的热泵热水机(GB/T21362-2008)
热泵热水系统选用与安装(06SS127)
给水排水设计基本术语标准(GBJ125-89)
给水排水标准图集:给水设备安装(国家建筑标准设计)
给水排水设计手册第二册(建筑给水排水)
建筑给水排水和热水供应设计规范
全国民用建筑工程设计技术措施:给水排水/通风空调
热泵产品样本及说明书(天舒电器有限公司)
热泵智能环境模拟实验室的运行数据(天舒电器有限公司)
招标文件提供的数据.
五、设计参数
冷水温度:5℃
供水温度:55℃
最大日用水量:40.5m³
六、设计计算
40.5T冷水加热到55℃的日耗热量按公式计算得:2126250kcal,换算单位得2472kWh。按照20℃时机组的制热量为82kw,那么需要约3.8个小时即可产40.5T的热水。
每天耗热量计算公式:
式中:——日耗热量(kcal);
qr——热水用水定额(L/cap•d或L/b•d);
——水的比热,c=1(kcal/kg•℃);
——热水密度(kg/L);
——热水温度(℃);
——冷水温度(℃);
m——用水计算单位数(人数或床位数);
——系统散热量系数,可根据当地气候,系统保温情况选取,现取1.05。
七、设备选型
A.热泵选型:
参照普通型名义工况(20℃)检测报告的数据,每台DKFYRS-64Ⅱ热泵机组制热量82kW,输入功率为20.4kw,那么8台DKFXRS-30Ⅱ热泵机组制热量为656kW大于招标文件总制热功率为600kw,完全符合要求。
B.水泵选型:
a.循环泵
根据招标文件提供的数据Q=55m³/h,H=40m,N=11kw,那么选用南方牌CDL65-20型水泵3台(两用一备)
b.热水泵(带变频柜)
根据招标文件提供的数据Q=20m³/h,H=25m,N=4kw,那么选用南方牌CHL20-30型水泵3台(两用一备)。
八、水箱选型
根据招标文件提供的有效容积40.5m³,选用(4500mm×3000mm×4000mm)一只
九、运行成本
(1)计算前提
1)春秋季183天,平均环境温度18℃,平均水温15℃;夏季92天,平均环境温度28℃,平均水温20℃;冬季90天,平均环境温度7℃,平均水温5℃。
2)每天需用水40.5t热水,春秋季使用率约为80%,那么春秋季日耗热量1296000kcal,夏季使用率约为60%,那么夏季日耗热量850500kcal,冬季使用率约为90%,那么冬季日耗热量1822500kcal。(不包括回水消耗热量)
3)电价0.98元/kWh,天然气单价2.8元/m³,柴油单价7.36元/kg,蒸汽单价250元/m³。天然气热值8600kcal/m³,热效率70%;柴油热值10200kcal/kg,热效率85%;蒸汽热值600000kcal/m³,热效率85%;电热值860kcal/kWh,热效率95%。
4)环境温度18℃时,DKFYRS-64II型热泵的COP值3.91,。环境温度28℃时,DKFYRS-64II型热泵的COP值4.51。环境温度7℃时,DKFYRS-64II型热泵的COP值3.31。
(2)空气源热泵
1)春秋季1296000kcal÷860kcal/kWh÷3.91×0.98元/kWh×183天=69121元
2)夏季:850500kcal÷860kcal/kWh÷4.51×0.98元/kWh×92天=19770元
3)冬季:1822500kcal÷860kcal/kWh÷3.31×0.98元/kWh×90天=56469元
C.全年运行费用:69121元+19770元+56469元=145360元
(3)燃气锅炉
1)春秋季:1296000kcal÷8600kcal/m³÷70%×2.8元/m³×183天=110310元
2)夏季:850500kcal÷8600kcal/m³÷70%×2.8元/m³×92天=36393元
3)冬季:1822500kcal÷8600kcal/m³÷70%×2.8元/m³×90天=76291元
C.全年运行费用:110310元+36393元+76291元=222994元
十、投资效益
名称/运行费用 春秋季(元) 夏季(元) 冬季(元) 年运行费用(元) 空气源热泵系统 69121 19770 56469 145360 燃气锅炉系统 110310 36393 76291 222994 热泵比锅炉节约 费用 41189 16623 19822 77634