某园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告(编辑修改稿)

某园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

： tw=9℃ 室外平均温度： twp=℃ 采暖期度日数： N=120 天 2) 夏季空调设计参数 室外设计温度： tw=℃ 室外湿球温度： ts=℃ 空调天数： 90 天 1)住宅部分 室 内 计 算 温 度 (℃ ) 卧室 起居室 书房 厨房 卫生间 冬季 20 20 20 15 25 夏季 26 26 26 35 35 2)公建部分 幼托 商业 酒店 温度 (℃ ) 相对湿度 % 温度 (℃ ) 相对湿度 % 温度 (℃ ) 相对湿度 % 冬季 20 — 18 — 20 — 夏季 26 65 26 65 24 65 根 据相关地质资料和 某 周围地区成井的数据，确定地热井参数如下： 序号 井深 H（ m） 水温（℃） 流量（ t/h） 矿化度（ mg/L） 1 70 1415 50 6000 2 250 1718 70 某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 19 3 350 2022 70 4 450 2325 70 5 630 2732 70 6 1300 4650 70 7 2300 60 230 5480 设计负荷估算 确定设计负荷的最理想方法是对区域系统每幢建筑物的负荷进行详细计算 ，目前 某 园林小区处于详规阶段，要求了解建筑物和构件的详细情况是很困难的。 因此，按我国现行的技术规程的计算方法，本项目参考《全国民用建筑工程设计技术措施 —— 暖通空调动力》所推荐的冬季采暖负荷指标和夏季冷负荷指标，按三步节能估算小区冬季供热负荷和夏季空调冷负荷。 参照《建筑给水排水设计规范》GBJ1588 估算生活热水负荷。 1. 住宅部分 1) 采暖设计热负荷的确定 根据二步节能和三步节能已确定的建筑物耗热分别控制，以及二步节能已确定的采暖设计热负荷 45 W/m2，按比例其三 步节能时采暖设计热负荷为 32W/m2。 但通过对已有的房型的上机 (计算机 )计算，其采暖设计实际平均热负荷为38W/m2(因二步节能及三步节能的室内平均温度分别为 16℃和 20℃，因此数值有所提高 )，计算过程从略。 2)供冷设计冷负荷的确定 根据《建筑节能示范项目设计指南》 (三步节能 )建筑物所推荐的围护结构的各传热系数，以及每户 3 人，设备负荷 1200w/户 (包括电某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 20 脑、电冰箱、电视等家电设备 )和每人新风量为 30m3/人计算，其单位面积冷负荷平均值为 38W/m2(建筑面积，包括各房间面积、卫生间和厨房不供冷房间面积、 楼梯间面积 )，计算过程从略。 3) 房间冷、热负荷的确定 通过计算单个空调房间的冷负荷值均大于热负荷值 (选用空调末端设备所需值 )，根据三步节能建筑物所推荐的围护结构的各传热系数及不同房型及朝向所计算出的冷负荷值，加上 3 人的显热负荷及湿负荷和 3 人的新风负荷，以及 1000w/间的设备负荷，即为该房间的总冷负荷值。 由于公建内的灯光及人员较住宅要多一些，且还增加了一些设备负荷，根据设计实践经验，其外围护结构形成的冷、热负荷不超过总负荷 10%，另外公建内还设有新风处理装置，因此外围护结构形成的冷、热负 荷对公建三步节能的影响很小。 固还沿用《全国民用建筑工程设计技术措施》 (暖通空调动力 )中冷、热指标的中间值，见下表。 1)冬季供热负荷 节能建筑采暖热负荷指标 建筑 类型 住宅 学校 办公 医院 托幼 旅馆 商店 食堂 餐厅 影剧院 展览馆 大礼堂 体育馆 热指标 (W/m2) 4570 6080 6580 6070 6575 115140 95115 115160 注： 1. 热指标已包括 5%的管网热损失在内。 2. 总建筑面积大、外围护结构热工性能好、窗户面积小，采用较小的指标；反之， 采用较大的指标。 某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 21 冬季采暖负荷估算表 建筑类型 建筑面积 (万 m2) 热负荷设计指标 (W/m2) 总设计热负荷 (kW) 民用建筑 住宅 38 5092 公共建筑 托幼 65 182 商业 65 780 酒店 70 2800 地库 10 50 合计 8904 2)夏季空调负荷 节能建筑夏季冷负荷指标 建筑 类型 医院 托幼 旅馆 商店 办公楼 影剧院 展览馆 大礼堂 体育馆 热指标 (W/m2) 8090 8090 105125 85100 120160 105135 注： 1. 上述指标为总建筑面积的冷负荷指标，建筑物的总建筑面积小于 5000m2时，取上限值；大于 10000m2时，取下限值。 2. 按上述指标确定的冷负荷，即是制冷机容量，不必再加系数。 夏季空调负荷估算表 建筑类型 建筑面积 (万 m2) 冷负荷设计指标 (W/m2) 总设计冷负荷 (kW) 民用建筑 住宅 38 5092 公共建筑 托幼 90 252 商业 110 1320 酒店 100 4000 地库 — — 合计 10664 设计小时耗热量 QR=Kh  8 6 4 0 0 lr ttcqm  其中： m— 居住人数； 某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 22 q— 每人每日热水用量（ L/人天）； tr— 生活热水温度（℃）； tl— 冷水温度（℃）； c— 水的比热（ J/kg℃） Kh— 小时变化系数。 QR=  8 6 4 0 0 2 7 4  = 设计热水用量 GR=Kh Tqm 其中： m— 居住人数； q— 每人每日热水用量（ L/人天）； T— 热水供应时间（ h）； Kh— 小时变化系数。 GR= 100024   = 同时负荷系统确定 理论上，在区域供热系统中，任何一个用户每小时的最大需热（冷）量是确定此用户管道尺寸的基础，当考虑了所有用户需求之后，才能确定冷热源装置的容量。 实际上，每小时的需求量从未达到过理论值。 因为全部用户几乎不会在某一时刻或在同一瞬间要求有最大的热（冷）量，特别是最大负荷包括热水供应时更是这样。 另外，负荷量减少的程度取决于民用住宅和公用建筑的比例 ，计量供热系统的完善，及用户习惯等多方面因素。 截至目前， XX 尚未测估过系统的同时供热系数，国外测试过的系统表明热（冷）源的同时负荷系数范围在 ~ 之间，这取决于区域供热系统供热的住宅某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 23 楼数量。 下图是丹麦设计公寓式住宅楼区域供热系统时，所使用的同时供热系数曲线。 住宅楼数目100 200 300 400 500SDF 某 园林小区按六层住宅计算，楼幢数 =幢户 户/121274= 幢，查上图，同时使用系数 SDF=。 依据同时负荷系数 SDF=， 某 住宅小区中央空 调系统设计负荷详见下表。 设计负荷一览表 序号 区域系统 规划负荷 设计负荷 同时负荷系数 1 采暖负荷 8904 7123 2 热水负荷 1/ 3 空调负荷 10664 8531 负荷延时曲线及度日值图 1)热负荷延时曲线 传导损耗与室内、外温差成正比变化，在负荷延时曲线中以小时作为横坐标，总的传导损耗作为纵坐标，按下降的顺序整理曲线，可以找出有多少小时负荷等于或高于给定的负荷。 此外，在绘制热负荷延时曲线时，还应考虑到生活热水负荷、日照 热能、室内得热（人体、照明、烹调等）、输配管线的热损失的影某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 24 响。 其中，生活热水的热消耗量在采暖季是一个常数，可以作为一个固定值增加到传导损耗中去。 《民用建筑节能设计标准 (采暖居住建筑部分 )》中指出， XX 地区单位建筑面积的建筑物内部得热量为，它像生活热水一样在整个采暖季认为是一个不变的负荷量。 输配管线的热损失通常用设计热负荷的百分数来考虑。 现代的预制保温管管线损失约为 3%或 ，在采暖季它可能作为一个常数。 10 0 050 0热负荷延时图Q ( k W )25 0 020 0 015 0 0 30 0 0 N (h )0管线损失生活热水消耗室内得热 2)冷负荷延时曲 线 某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 25 冷负荷延时图Q ( kW )500 1000 1500 N (h)2020 25000管线损失 地热井预设方案 由于建筑物的使用性质和业主要求，民用建筑（住宅）采用风机盘管系统，公共建筑采用全空气系统。 空调系统的冷、热负荷由设在地下热泵站的水源热泵机组提供。 冬季末端装置进出口水温为 45℃/35℃；夏季末端装置进出口水温为 6℃ /13℃。 根据区域地热地质条件和水源热泵特性，考虑提高热泵效率及居住区布井条件，提出如下两种地热利用预设方案。 方案一：奥陶系井＋热泵调峰供热，浅井（咸水） +热泵制冷方案 在园区热泵站布置奥陶系热水井两眼，一 采一灌，为方便管理，两眼井均为斜井，井口间距 35m，井底间距 800~1000m。 预计单井产水量为 230m3/h，水温 60℃。 采用风机盘管和热泵将尾水温度降低回灌。 该奥陶系井作为冬季供暖和全年生活热水供应的热源。 在热泵站附近布置四组井，每组由五眼 H=70m 地热井构成，其某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 26 中两组生产，两组回灌，夏季作为热泵的冷却水源。 冬季回灌井水采用空气冷却方式降温储备到生产井中，以备夏季供冷用。 方案二：第四季淡水承压井组＋热泵冬季供热、夏季制冷方案 在园区热泵站附近布置四个井组，其中两个为开采井组，两个为回灌井组。 每个井 组由四眼淡水承压井（ H=250m， H=350m， H=450m，H=630m）组成，井间距为 4m，正方形布置。 井组间距按冷锋面穿透时间计算为 62m，可依据场地情况按 60~65m 选取。 第四系淡水承压井组作为热泵的冷、热源，冬季采水取热，夏季采水制冷，设备运行过程中，仅呈现水温有所升降，整个系统封闭回灌，含水层地层压力没有变化，不会造成水质污染和地面沉降等环境问题。 该方案生活热水由第三系馆陶组提供，该井设计井深 H=1300m，水温 t=46~50℃，水质好可直接应用。 地热、热泵组合方案 水源热泵空调系统的经济性与热泵的冷、热源温度，热泵的驱动方式，热泵的运行期长短，冷、热源水质有关。 地热、热泵组合方案以上节地热利用预设方案为基础，按电力驱动热泵方式可构成如下两种组合方案。 方案 1：奥陶系井＋电动热泵调峰供热，浅井 (咸水 )＋电动热泵制冷 方案 2：第四季淡水成压井组＋电动热泵 (一 )奥陶系井供热＋热泵供热，浅井 (咸水 )＋热泵制冷 1)参数设定 某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 27 奥陶系井： H=2300m， t=60℃， G=230t/h，矿化度 打井费 1300 元 /米。 浅井： H=70m， t=15℃， G=60t/h，矿化 度 打井费 1300 元 /米。 2)工艺流程 回灌井开采井方案一冬季工况流程图60℃末端装置35℃45℃ 13℃ 6℃方案一夏季工况流程图末端装置29℃12℃35℃15℃开采井 回灌井 3)技术经济参数及负荷延时图 驱动 方式 工况 井深 (m) 井数 (眼 ) 流量 (t/h) 井温 (℃ ) 灌温 (℃ ) 设计负荷 (kW) 地热直 供负荷 热泵负荷 (kW) 热泵性 能系数 热泵功率 电力 冬 2300 2 230 60 7123 某 园林住宅小区中央空调系统可行性研究报告 28 驱动 夏 70 20 12 29 8531 8531 Q ( k W )负荷延时图500 15001000 2020 N (h )2500 3000调峰负荷0调峰室外温度 t w = 2. 3 ℃调峰时数: 11 60 h 4)热泵站经济数。