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长期以来空气源热泵空调系统,主要应用于长江流域及其以南地区。本文主要介绍低温空气源热泵系统在北方地区的应用案例,并对系统设“的注意事项进行r阐述,对系统初投资和运行贽用进行/分析。实际运行证明,低温空气源热泵空调系统在北方制热是可行的,并且运行费用很低。
1工程简介
XX最大的综合类图书巾场。,,总建筑而积6900m:;建筑共计4层,—层、二层、三层是图书市场,四层为办公室。本建筑自2001年6月开始施工,2019年10月完工,2020年门月空调开始调试运行。
2空调计算设计参数
室外空调计算参数,见表仁
表1室外空调计算参数
季节
室外计算干球温
度9
室外iI•算湿球温度(0
室外计算相对湿
度(%)
室外风速(m⑸
大气
压力(hPa)
熨季
冬季
-12
丿、\l/i—t1―1—
52
「参数,见表2。
表2室内空调设计参数
房间
名称
熨季
冬季
噪声(dBA)
新风量
(m3/h•p)
温度(。
相对湿度(勃
温度(0
相对湿度R)
图书室
24-27
W60
8-20
240
W45
12
阅览汇
24-27
<60
8-20
240
W40
12
办公室
24-27
W55
8-20
240
W50
30
会议室
24-27
W60
8-20
240
W45
30
3冷热源选择
冷热源选择依据
秦皇岛市是全国闻名的度假旅游城市,市政府对环境污染问题特别重视,尤其是冬季供暖产生的污染问题。秦皇岛市供暖期较长,约为5个月。供暖资源也很丰富:煤、油、城市集中煤气、电和城市集中供热,由于本项目在开发区,没有城「6集中供热,燃煤也被禁止使用,可利用的资源仅为油、城市集中煤气和电。秦皇岛由没有电增容,城市煤气有市政费用。同时在与开
发商接触过程中,开发商提出以下几点要求:
安全、环保、没有污染;②运行费用低:③系统运行可靠;④维护方便。
冷热源初投资比较
根据开发商提出的要求,提供以下比较方案:方案1,空气源热泵空调系统:方案2,螺杆冷水机组+电锅炉:方案3,螺杆冷水机组+煤气锅炉:方案4,螺杆冷水机组+油锅炉。各种方案初投资,见表3。
表3各种方案初投资
项目
方案1
方案2
方案3
方案4
备注
制冷型(kW)
816
820
820
820
制热量(kW)
840
660
660
660
制冷机房(万元)
108
51
51
51
制热机房(万元)
0
28
26
24
电气(万元)
18
23
23
23
含控制
机房土建费(万元)
0
30
30
30
合计(万元)
126
132
130
128
运行费用分析比较
夏季,各种方案的系统制冷系数接近,又由于秦皇岛市夏季制冷期较短,这里不做比较,仅对冬季供热时的运行费用进行分析比较,结果见表4。
表4各种方案冬季运行费用分析比较
方案
方案]
方案2
方案3
方案3
单位发热值
3600Kj/kW・h
3600Kj/kW・h
11200Kj/m3
40000Kj/kg(l)
机组热效率
:1
产生IkW热量
»=1=>[II】J白1J
需要资源量
・h
-h
(l)
单位资源费用
•h
•h
(I)
产生IKw热量
需要的费用
通过以上分析可以看出,空气源热泵空调系统不仅初投资较低,其冬季运行费用也优于其他
三种方案,所以,本工程选用低温空气源热泵机组作为空调系统冷热源。
4机房设计
图1设备布置图
1低温空气源热泵空调机组2冷热水循环水泵3电加热器4电子水处理器5膨胀水箱6电器及控制装置
本空亘能热水器系统主力管采用异程式,每层均采用同程式,两台主机为并联方式。系统原理图见图2。
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第口L豆JfX«
&C
图2系统原理图
冷热循环水泵:KQL100/160-15/2,两用一备,流量10(W/h,扬程32mHe,功率15kW;
电子水处理器:SHN-&—台,流量120m3/h-220nf/h,功率12W:
辅助电加热器:DR-90,两台,功率90kW:DR-60,—台,功率60Kw0
末端系统设计
末端系统采用风机盘管+新风系统,本建筑的营业厅四周为落地玻璃窗,建筑的进深也较大,这样会导致空调负荷较大,且集中在建筑的周闱。在施工图设计时,营业厅采用了内外分区的方式。在负荷较大的外区,采用风机盘管+新风方式:在负荷较小的内区,采用吊顶式空调机组方式。四层办公区采用风机盘管+新风系统。
自动控制
,水流开关与主机连锁。当进水量低于主机要求的最低水量时,主机将自动关闭。
水泵与主机连锁控制,系统启动时,水泵先开启,主机后开启:系统关闭时,主机先关闭,水泵最后关闭。
新风机与电动风阀连锁,新风机关闭时,电动风阀关闭,以防止新风机表冷段冻裂。
电加热器启停控制。电加热器采用分级启停,根据不同水温度,启停相应的电功率。
主机冬季防冻措施。主机具有两级冬季防冻保护措施:当室外温度低于5°C时,启动水泵:当循环水温度低于15°o时,热泵机组开始制热。
实际运行情况
本工程自投入运行以来,已经经历了一个制冷季和两个采暖季。百信图书广场每天营业10个小时,一周工作7天,在实际运行过程中,业主每天均对系统进行较为详细的数据记录,从记录的数据分析可以看出,每年11月和次年的2、3月的运行费用较低,为3元/m二左右:每年12月和次年的1月的运行费用较高,为5元/m;左右:全年平均为4元/矶左右。由此可见,低温空气源热泵空调系统是比较节能的空调系统。
8设计得失分析
由于低温空气源热泵空调系统首次应用于北方,使得辅助电加热器的选择容量偏大。在实际运行中发现,只有60kW的电加热器在气温较低时运转,一台90kW的电加热器只有在早晨系统启动时运转30分钟左右,而另一台整个冬季几乎不运转。电加热器的选型偏大,也增加了配电方面的投资。
9结束语
,该系统不仅运行费用低廉,符合绿色环保的要求。
低温空气源热泵空调系统设计简单,维护方便,且扩大了建筑有效使用面积。
低温空气源热泵空调系统适合在华北地区、黄河中下游流域和西北的部分地区使用,是值得推广的空调系统。
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