北方低溫空气源热泵空调系统解决设计方案.doc

北方低温空气源热泵空调系统设计摘要： 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，并对系统设计的注意事项进行了阐述，对系统初投资和运行费用进行了分析。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。关键词： 低温空气源 空气源热泵 节能1 工程简介 　　秦皇岛市百信图书广场位于秦皇岛市开发区，目前是秦皇岛市最大的综合类图书市场。本建筑长49.2m，宽35.1m，总建筑面积6900m2；建筑共计4层，总高度为15.9m。一层、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，2002年10月完工，2002年11月空调开始调试运行。 2 空调计算设计参数 2.1 室外空调计算参数，见表1。 表1 室外空调计算参数 季节 室外计算干球温度(℃） 室外计算湿球温度(℃） 室外计算相对湿度(%) 室外风速(m/s) 大气 压力(hPa) 夏季 32.7 26.2 　 2.3 1002.2 冬季 -12 　 52 2.6 1023.4 2.2 室内空调设计参数，见表2。 表2 室内空调设计参数 房间 名称 夏季 冬季 噪声(dBA) 新风量 (m3/h·p) 温度(℃) 相对湿度(%) 温度(℃) 相对湿度(%) 图书室 24-27 ≤60 8-20 ≥40 ≤45 12 阅览室 24-27 ≤60 8-20 ≥40 ≤40 12 办公室 24-27 ≤55 8-20 ≥40 ≤50 30 会议室 24-27 ≤60 8-20 ≥40 ≤45 30 3 冷热源选择 3.1 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，没有城市集中供热，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。秦皇岛市没有电增容，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： 　　①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。 3.2 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 制冷量（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 　 3.3 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1 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 2.5: 1 0.95 0.8 0.8 产生1kW热量 需要资源量 0.4 kW·h 1.05 kW·h 0.39 m3 0.14 kg(l) 单位资源费用 0.5元/ kW·h 0.5元/ kW·h 0.7元/ m3 3.2元/ kg(l) 产生1Kw热量 需要的费用 0.20元 0.52元 0.28元 0.45元 3.4 结果分析 　　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 4.1 空气源热泵机组选型 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 　　　　 4.2 空气源热泵水系统设计 　　本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。 图2 系统原理图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 4.3 其他设备选型 　　① 冷热循环水泵：KQL100/160-15/2，两用一备，流量100m3/h，扬程32mH2o，功率15 kW； 　　② 电子水处理器：SHN-8,一台，流量120m3/h-2