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            • 空气源热泵冷水机组在胶东地区设计尝试
            •   来源:中国制冷网
            • 2016-01-28
            工程概况:总建筑面积34800m2,营业面积20000m2,主体建筑为8层。该商厦分为新、旧楼两部分,旧楼无空调设施,新楼虽有,但主机容量不够;原锅炉房内有一台2.8MW热水锅炉,冬季容量显然不足;本工程机房位置的确定十分困难,能利用的只有新楼8层屋顶约800m2,经校核可承担荷载约700KN。
             
            方案比较:1、方案确定的具体要求:尽可能只利用8层屋面面积;冷、热源的噪音不能影响居民;锅炉房、变电室尽可能不动;尽可能利用原有的锅炉容量,并将原有新楼的2台日立螺杆机组及空调水系统与新设计协调考虑。
             
            2、可供选择的几个方案及投资比较表:
             
            方案a:设离心机组,建地下机房,冷却塔设在屋顶,锅炉房增容;
             
            方案b:设溴化锂直燃机组(油、气)建地下机房,冷却塔设于屋顶,锅炉不需增容;
             
            方案c:设高温改变蓄冷式空调动力系统,建地下机房,冷却塔及蓄冷槽设于屋顶,锅炉房增容;
             
            方案d:设空气源热泵型冷热水机组,不建机房,主机设于屋顶,锅炉不增容而作辅助热源。
             
            说明:①原有的冷水机组及锅炉房的投资费用不包括在内;
             
            ②各方案的用电量都包括原有的冷水机组的用电量;
             
            ③方案b按冬季不使用锅炉计算运行费;
             
            ④方案d1按10台热泵机组计算,方案d2按15台计算;
             
            ⑤煤按300元/t、轻油按2200元/t、电按0.6元/KW?h、管道煤气按1元/m3、电力增容费按1000元/kVA、管道煤气增容费按500元/m3计算。
             
            3、方案确定:
             
            方案a:初投资最少,年运行费便宜,建地下机房十分困难,噪音对环境的影响不容忽视;
             
            方案b:不受电力部门限制,年运行费很高,消防不易解决,建地下机房十分困难;
             
            方案c:年运行费最便宜,但总投资不低,蓄冷设备的荷载过大,屋顶难以承受,建地下机房十分困难;
             
            方案d:本方案可先上10台RSA100H机组,以后5台根据资金情况再定,不用建机房,管道系统不复杂,初投资高,运行费用不低,但满足了方案确定的所有要求,分阶段进行的灵活性最大。
             
            内容方案a方案b方案c方案d燃油燃气12机房面积(m2)220280280180//设备占屋顶面积(m2)120240240800300450主机345520520550660990冷却塔35707018//水泵22303030810锅炉房50//50//安装及其它费用9595801054050土建投资20252415//用电量(KW)冬季13510010010010001000夏季145050050090011601620增容费145/6572100150总投资7127407898408081200年运行费55113145406680
             
            本工程最终选择了方案d。
             
            热泵系统设计的技术经济原则:
             
            1、冬季室外供暖计算温度低于-7℃的地区不宜使用,些时机组的能效比为1.8左右,使用的经济性差;
             
            2、冬季室外空气相对湿度平均值高于65%的地区不宜使用,湿度过高时空气换热器编结霜严重,一般除霜耗能10%以内是必须的,过高则不经济。除霜时机组是在做无效运行,除霜不净,空气热交换器不能有效工作,因此除霜时间,要根据当地气温、湿度的具体情况来设定。在胶东地区,一般0.5小时除霜3分钟可以满足使用要求。
             
            3、对夏季负荷高于冬季负荷1.5倍左右的用户更为适宜??掌慈缺眯屠淙人榈亩颈曜脊た鑫肪澄露?℃,水温为40/45℃,此时其制热能力高于夏季制冷能力约1.1倍,而在非标准工况下使用,比如环境温度为-7℃时,其制热能力约为标准工况下的62%,冬季机组的出力相当于夏季制冷能力的68%,即夏季负荷是冬季负荷的1.5倍时,热泵机组的利用率是最高的;
             
            4、对使用时间集中在白天而夜间使用少的用户、设备机房占地紧张的用户宜优先考虑热泵机组方案;
             
            5、关于冬季水温的设定,目前各厂家产品在冬季标准工况下,其能效比约为3,但在环境温度为-5℃,热水参数仍然为40/45℃时,其能效比下降为2.0左右,如果环境温度仍然为-5℃,而水温设定在45/50℃时,其能效比就下降为1.8左右,因此水温设定以40/45℃为宜,这就要求合理地设计水系统,对有辅助热源的,应将提高水温的功能分配给辅助热源,对没有辅助热源的系统,应考虑空调末端设备的热量出力修正;
             
            6、注意热泵机组的价格动向。由于这种机组各方面对设备质量要求较高,故目前风冷冷水机组的价格是水冷冷水机组的1.4倍左右,而空气源热泵型冷热水机组的价格是单冷的风冷冷水机组的1.8倍左右,即为水冷冷机组的2.5倍左右。但热泵的价格中包括了冷却系统和冬季热源的投资,还省掉了占用建筑面积和建机房的投资。
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