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摘 要 本文以昆山市中茵花桥国际商务城为例,对水(地)源热泵技术的介绍,详细对空调系统形式的优、缺点及其设计方案进行了探讨。
关键词 中茵花桥国际商务花园;空调;设计
中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)121-0122-03
1 工程概况
中茵 花桥国际商务花园位于昆山市花桥国际商务城主导产业集聚区核心区东南侧,属于规划中的办公区的一部分,地块西起纵八路,东至徐公桥路,北接横三路,南向隔徐公河与绿地大道相望,规划总面积51.3亩。
中茵 花桥国际商务花园总建筑面积88887 m2,地下一层,地上七层。其中:地下一层为设备房及汽车停车场,建筑面积
10141 m2;一层为商铺,建筑面积11102 m2;二至七层为标准办公室,建筑面积67644 m2。
2 设计依据
2.1 室外设计参数(昆山地区)
1)夏季:
室外通风计算温度:32℃;空调计算干球温度:34℃;
空调计算日平均温度:30.4℃;空调计算湿球温度:28.2℃。
2)冬季:
室外通风计算温度:3℃;室外采暖计算温度:-2℃;
空调计算湿球温度:-4℃;空调计算相对湿度:73%。
3)室外风速:
冬季:3.2 m/s;夏季:3.0 m/s。
4)大气压力:
冬季:102.51 KPa;夏季:100.53 KPa。
2.2 室内设计参数(见表1)
2.3 空调设计遵守规范和标准
1)采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003。
2)空气调节设计手册(中国建筑工业出版社、第二版)。
3)采暖空调制冷手册(机械工业出版社)。
4)建筑设计防火规范GBJ16-87。
5)根据设计院初步设计冷/热负荷原则。
3 设计方案及系统的确定
考虑到本项目是国际商务花园,建筑面积和空调使用面积均很大,充分从投资角度和将来投入使用后运行、维修、维护费用以及作为国际商务花园空调操作、使用便利,控制、管理要灵活等方面充分考虑,因此空调工程初投资成本要低;运行能效比要高;安装工程要简单以便维修便利,而且故障时,不能大面积影响其他区域正常使用空调;同时一套系统即要能解决制冷又要能实现制热,提高系统使用率。因此,我司空调初步空调方案如下:地下室由于其功能为停车场,所以从使用功能考虑只采用通风,不进行空调;商铺及建筑公共部分考虑到使用的时间段基本相同的特点,作为一个空调系统,采用大螺杆水(地)源热泵机组;对于标准办公室部分,该区域特点是空间间隔小,空调使用时间分散,同时使用率较低,要求每个房间都能独立自主操作空调设备运行/停止以及空调运行方式,设定房间温度等,最大程度满足每个不同户制冷采暖需求,因此该区域采用分体式水(地)源热泵。分体式水源热泵系统每个房间都有一套独立空调设备,而且空调设备可以通过控制器随意进行控制,控制器液晶显示,美观、大方,大大提升了办公室的豪华档次。空调水(地)源侧采用地埋管与闭式冷却塔相结合的能量交换方式,既降低了工程初始投资成本,又节约了运行成本,同时解决了冬夏热平衡问题。采用水源热泵系统,使整个商务花园空调、采暖完全实现,而且方案从始至终均充分体现了节能、环保的21世纪能源理念。水源热泵技术特点及介绍以及与其它形式空调系统具体比较如下:
3.1 (地)源热泵技术及特点简介
3.1.1 水(地)源热泵技术简介
水(地)源热泵是一种利用地下浅层水、湖水、河水、地温等资源,通过输入少量的高品位能源(如电源)实现低温位热能向高温位转移的既可供热又可制冷、还可提供生活用水的高效、节能空调系统。
水(地)源分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源。即在冬季把水(地)源中的热量“取”出来,通过系统转换,提高温度后,供给室内采暖;夏季把水(地)源中的冷量“取”出来,给室内送冷,达到降温的作用。同时将室内的热量取出来,释放到水(地)源中去。水(地)源热泵机组是以水为介质,利用储存在地下的能量为我们供暖送冷。通过这一系统把低品位的能量转变为高品位的能量。通常水(地)源热泵消耗1 KW的能量,用户可以得到4 KW以上的热量或冷量,使人们生活当中节约了开支,保护了环境。
水(地)源热泵与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70%-90%的燃料内能为热量供用户使用。因此水(地)源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比锅炉节省二分之一以上的能量。由于水(地)源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10-25℃,其制热、制冷系数可达4.0-6,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的40%-50%。
3.1.2 水(地)源热泵特点
1)属于再生能源利用技术。水(地)源热泵是利用地球表面浅层地热资源,作为冷热源进行能量转换的供暖制冷空调系统。地表浅层地热资源是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多,它不受地域、资源等限制,真正的量大面广、无处不在,这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得水(地)源热泵技术也成为清洁的可再生能源一种形式。
2)纯绿色环保技术。水(地)源热泵技术是将水(地)源经过热泵机组交换热量后再回落地下,因此不会造成地面沉降,由于水(地)源水经过热泵机组时,只进行热量交换,水质几乎没发生变化,因此回落也不会引起地下水污染。供热时省去了锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染,不存在燃油、燃煤、燃气带来的环境污染,也不产生热岛效应,供冷时省去了冷却塔,避免了冷却塔、噪音及其它污染。由于水(地)源热泵机组的运行无任何污染,因此机房可以建造在城市繁华区域或居民区内,没有燃烧,没有排烟污染,没有废弃物,也无需堆放燃料物的场地,既节约了土地资源,也使环境更加洁净。 3)属经济有效的节能技术。地表浅层热资源的温度一年四季相对稳定。冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的,热泵热源和空调冷源这种温度特性使得水源热泵比传统供暖制冷方式节省大量煤、天然气、石油等产品的一次性能源。能源利用率为电采暖方式的3-4倍以上,与电直接采暖相比节电75%以上,与天然气、锅炉采暖比较节省运行费用50%以上。
4)一机多用,应用范围广。水(地)源热泵系统既可冬季供暖,也可夏季供冷,还可供生活用热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,适用与宾馆、商场、医院、体育馆、办公楼、学校、公寓、别墅、住宅等建筑。
5)运行稳定,安全可靠。根据地能温度恒定的特性,使得水(地)源热泵运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性,水(地)源热泵机组运行实现全自动控制,没有多种保护程序,能自动切换,不存在任何爆炸、燃烧的隐患,高可靠性,无故障运转6万小时以上,使用寿命长,约在15年以上;机组紧凑,节省空间;维护费用低;自动化程度高,机组采用微电脑控制,也可通过计算机实现远程控制。
6)水(地)源热泵的局限性。水源热泵在应用过程中,会受到不同地区,不同用户及国家地方政府能源政策燃料价格的影响,一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。水(地)源热泵运行原理是以水为交换介质,水是机组运行的制约因素。要么要求水质良好,水量丰富。如无水或水涌量少,则不能保证能量的需要,机组就不能正常运行,要么要求有足够的面积来埋管,在闹市区或商业地段由于没有足够的地方来埋管而受到制约。
3.2 本项目中各种空调系统形式的优、缺点比较
3.2.1 采用水冷冷水空调系统
1)由于系统通过冷却塔向大气中散热,而水(地)源热泵系统通过地埋管向土壤中散热,所以系统运行费用较高。
2)一套系统无法实现冬天采暖问题,需增加其他热源系统;
3)由于办公室部分的使用时间及使用率的不确定性,造成运行费用偏高,给物业管理及收费带来很大的不方便。
4)大型水冷冷水空调系统能力调节性差,一般只能在25%、50%、75%、100%四个能量级调节,节能性差。
5)在过度季节不能满足不同要求用户的需求。
3.2.2 溴化锂吸收式制冷系统:
1)该系统若用在蒸汽源丰富的地方运行费用较低,属于节电不节能系统。
2)溴化铝吸收式直燃机组在制冷时能效比很低,而且同样在夏季当室外气温很高时,冷却塔换热效果差,冷却水达不到工艺要求,也使空调能效比降低。
3)水冷系统是通过冷却塔水蒸发吸热,补水量很大,造成水资源浪费,特别是溴化锂吸收式机组,冷却水量非常大,水处理设备投资也增大,水泵设备初投资、水泵运行费用也都增大,冷却水系统造价大。
3.2.3 采用VRV多联空调系统
1)如果采用VRV多联,能够灵活自如的控制,冬季制热也能解决,但是VRV多联空调系统室外主机为风冷热泵,所以其空调效果受外界环境影响大。
2)风冷热泵的出力与外界环境成反比,在冬季,其制热能力会随着外界温度降低而大幅下降;在夏季其制冷能力也随着外界温度升高而降低,实际使用时能效比要低很多。而且主机与末端之间的连接受到管长限制,安装工艺要求也高。
3)设备初投资也高。
4)外机数量庞大,影响建筑美观及散热。
3.2.4 采用分体空调系统
1)如果在办公部分采用分体式家用空调,空调工程造价确实可以降低,但室外机安装位置多,影响整个建筑整体立面效果;且建筑内部空调外机的散热会互相干扰影响。
2)室内壁挂/立柜不能配合个性装修,影响美观,大大降低国际商务花园形象。
3)家用分体机节能性差,冬季制热效果也差,空调运行费用也就大大增加。
4)建筑配电负荷比(水)地源热泵高50%左右。
5)设备寿命短,维修费用高。
3.2.5 采用水(地)源热泵系统
1)江苏昆山地区地下土壤常年恒温在16℃左右,因此地下是一个天然的冷/热源,能完全满足空调设备制冷/制热水温要求,基于这个天然优点,利用水(地)源热泵就能从地下土壤中转移能量,实现可再生资源的重复利用。
2)水(地)源热泵空调系统运行能效比高达7.02,空调系统运行节能,降低运行费用。
3)水(地)源热泵机组,系统内的水只是从地下土壤中转移冷量/热量,不会造成水源浪费和污染。
4)分体式水(地)源热泵设备安装灵活自如,主机可以安装在走廊、卫生间或其它对噪音和空间高度要求低的空间,室内机形式多样,可以采用天花式也可以采用风管式,能完全配合装修有多种送风方式,室内机与主机之间仅通过铜管连接。
5)分体式水(地)源热泵每个房间都可以单独控制,控制方式可以是遥控、线控、集中控制、网络控制,业主可以根据使用需求自由选择;
6)水(地)源热泵空调系统运行稳定、可靠性很高。分体式水(地)源热泵空调系统,每个空调空间都是分散、独立的,即使单个出现故障也不影响整个系统的运行。
7)特别是分体式水(地)源热泵系统,同一系统内可以同时制冷、制热,过度季节满足不同群体对温度感应,同时整个系统运行更节能。
8)计费方式简便易行,只需要安装一块水表,抄表可以和抄自来水表同步进行。
经过全面比较、考虑,我司最终确定本工程项目采用水(地)源热泵系统,而且不同功能区域使用不同的系统形式,使投资、运行费用、使用便利达到最佳结合点,是性/价比最高的一种方式。
4 系统设计
4.1 水源系统及机房布置 空调水源系统采用地埋管与闭式冷却塔相串联的方式。考虑到建筑周边空地的面积,地埋管采用“单U”形式,按采暖负荷设计经计算需要900口井(深度80 M),占地面积约1800 m2。冷却塔选用四台并联运行。考虑到水源侧水泵的能耗问题,水泵选用12台(10用2备,流量150 CMH,扬程44 M,功率30 KW)且实行根据压差自动控制水泵起停数量,将水泵运行费用降低到最小。水泵房及商业区选用水(地)源热泵机组3台(制冷量824 KW,功率155 KW),空调机房设置在地下室。标准办公区选用1000台水(地)源热泵空调主机(制冷量11.7 KW,输入功率2.5 KW),空调主机安装在走廊或室内;冷却塔4台(循环水量150 CMH,输入功率20 KW)安装在屋面。
4.2 空调水系统
本工程空调系统室外埋管水平管网采用同程式,确保各个井水力平衡;水源水进入机房之后,通过循环水泵送到各层水(地)源热泵空调主机;各个系统的水管均采用立管同程式,水平同程式,从立管接入每层的主管上安装截止阀和压力平衡阀,方便维修及水力平衡调节。水管选材和施工完全参照国标及《通风与空调施工验收规范》进行,水管保温选用发泡聚乙烯材质。
4.3 室内设备吊装
本工程空调对象综合性的国际商务花园,充分考虑到运转噪音,空调主机安装在卫生间等对噪音要求偏低的场所,室内机静音运转,尺寸小巧,无须太大安装空间,室内机安装及空调送风形式均可以与装修完美配合,显示国际商务花园的别具一格。
4.4 通风系统
1)办公区域:不单独设新风系统,靠开窗解决换气问题。
2)地下车库:按消防要求设计通风系统。
4.5 设备冷凝排水
室内空调设备的排水集中排至卫生间或集中排水地漏,排水材质采用PVC排水管,保温采用橡塑保温套管或玻璃棉毡保温套。
5 投资费用分析
推荐水(地)源热泵方案:
5.1 室外井群及室外管网部分
这部分包含打井及其附属设备的安装、PE管及制作安装、室外管线开沟、直埋、回填等整个室外工程,室外井群及管网部分大约造价在约为:¥3500000.00。
5.2 机房设备、控制装置及安装
这部分包含机房水泵、水处理设备、管路连接阀组、自动控制系统、商铺及公共部分水(地)源空调主机等设备及其安装等,该部分造价约为:¥1600000.00。
5.3 室内设备及安装、系统工程安装
这部分包含商铺及公共区域空调末端设备及安装、标准办公室空调主末端设备及安装、冷却塔等设备及其安装,室内部分水管系统、管路连接阀组及安装、风口及安装、控制部分等,该部分造价约为:¥14000000.00。
本空调工程初步方案造价大约在:¥20000000.00元整
6 报价说明
1)以上方案报价充分考虑了节能方面的控制措施,对循环水泵启停台数实现自动控制,使高效节能、环保的水(地)源热泵空调系统运行更节能,具有长远发展战略目标。
2)以上报价仅是根据甲方提供的初步建筑设计图纸做了初步空调方案估算出来的,而且室外打井及管网部分都不是很确定的位置及具体地质参数不明确,因此,此报价仅供参考。
3)以上报价不包含空调网络控制系统费用,包含机房电源安装,不包含室内空调设备电源安装。
4)具体方案、设计、报价待甲方明确设计方案之后,我司可以再次深化设计。
作者简介
杨帆(1968—),湖南衡山人,大专,中级,江苏中茵置业有限公司,研究方向:房地产机电设备工程。
关键词 中茵花桥国际商务花园;空调;设计
中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)121-0122-03
1 工程概况
中茵 花桥国际商务花园位于昆山市花桥国际商务城主导产业集聚区核心区东南侧,属于规划中的办公区的一部分,地块西起纵八路,东至徐公桥路,北接横三路,南向隔徐公河与绿地大道相望,规划总面积51.3亩。
中茵 花桥国际商务花园总建筑面积88887 m2,地下一层,地上七层。其中:地下一层为设备房及汽车停车场,建筑面积
10141 m2;一层为商铺,建筑面积11102 m2;二至七层为标准办公室,建筑面积67644 m2。
2 设计依据
2.1 室外设计参数(昆山地区)
1)夏季:
室外通风计算温度:32℃;空调计算干球温度:34℃;
空调计算日平均温度:30.4℃;空调计算湿球温度:28.2℃。
2)冬季:
室外通风计算温度:3℃;室外采暖计算温度:-2℃;
空调计算湿球温度:-4℃;空调计算相对湿度:73%。
3)室外风速:
冬季:3.2 m/s;夏季:3.0 m/s。
4)大气压力:
冬季:102.51 KPa;夏季:100.53 KPa。
2.2 室内设计参数(见表1)
2.3 空调设计遵守规范和标准
1)采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003。
2)空气调节设计手册(中国建筑工业出版社、第二版)。
3)采暖空调制冷手册(机械工业出版社)。
4)建筑设计防火规范GBJ16-87。
5)根据设计院初步设计冷/热负荷原则。
3 设计方案及系统的确定
考虑到本项目是国际商务花园,建筑面积和空调使用面积均很大,充分从投资角度和将来投入使用后运行、维修、维护费用以及作为国际商务花园空调操作、使用便利,控制、管理要灵活等方面充分考虑,因此空调工程初投资成本要低;运行能效比要高;安装工程要简单以便维修便利,而且故障时,不能大面积影响其他区域正常使用空调;同时一套系统即要能解决制冷又要能实现制热,提高系统使用率。因此,我司空调初步空调方案如下:地下室由于其功能为停车场,所以从使用功能考虑只采用通风,不进行空调;商铺及建筑公共部分考虑到使用的时间段基本相同的特点,作为一个空调系统,采用大螺杆水(地)源热泵机组;对于标准办公室部分,该区域特点是空间间隔小,空调使用时间分散,同时使用率较低,要求每个房间都能独立自主操作空调设备运行/停止以及空调运行方式,设定房间温度等,最大程度满足每个不同户制冷采暖需求,因此该区域采用分体式水(地)源热泵。分体式水源热泵系统每个房间都有一套独立空调设备,而且空调设备可以通过控制器随意进行控制,控制器液晶显示,美观、大方,大大提升了办公室的豪华档次。空调水(地)源侧采用地埋管与闭式冷却塔相结合的能量交换方式,既降低了工程初始投资成本,又节约了运行成本,同时解决了冬夏热平衡问题。采用水源热泵系统,使整个商务花园空调、采暖完全实现,而且方案从始至终均充分体现了节能、环保的21世纪能源理念。水源热泵技术特点及介绍以及与其它形式空调系统具体比较如下:
3.1 (地)源热泵技术及特点简介
3.1.1 水(地)源热泵技术简介
水(地)源热泵是一种利用地下浅层水、湖水、河水、地温等资源,通过输入少量的高品位能源(如电源)实现低温位热能向高温位转移的既可供热又可制冷、还可提供生活用水的高效、节能空调系统。
水(地)源分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源。即在冬季把水(地)源中的热量“取”出来,通过系统转换,提高温度后,供给室内采暖;夏季把水(地)源中的冷量“取”出来,给室内送冷,达到降温的作用。同时将室内的热量取出来,释放到水(地)源中去。水(地)源热泵机组是以水为介质,利用储存在地下的能量为我们供暖送冷。通过这一系统把低品位的能量转变为高品位的能量。通常水(地)源热泵消耗1 KW的能量,用户可以得到4 KW以上的热量或冷量,使人们生活当中节约了开支,保护了环境。
水(地)源热泵与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70%-90%的燃料内能为热量供用户使用。因此水(地)源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比锅炉节省二分之一以上的能量。由于水(地)源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10-25℃,其制热、制冷系数可达4.0-6,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的40%-50%。
3.1.2 水(地)源热泵特点
1)属于再生能源利用技术。水(地)源热泵是利用地球表面浅层地热资源,作为冷热源进行能量转换的供暖制冷空调系统。地表浅层地热资源是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多,它不受地域、资源等限制,真正的量大面广、无处不在,这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得水(地)源热泵技术也成为清洁的可再生能源一种形式。
2)纯绿色环保技术。水(地)源热泵技术是将水(地)源经过热泵机组交换热量后再回落地下,因此不会造成地面沉降,由于水(地)源水经过热泵机组时,只进行热量交换,水质几乎没发生变化,因此回落也不会引起地下水污染。供热时省去了锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染,不存在燃油、燃煤、燃气带来的环境污染,也不产生热岛效应,供冷时省去了冷却塔,避免了冷却塔、噪音及其它污染。由于水(地)源热泵机组的运行无任何污染,因此机房可以建造在城市繁华区域或居民区内,没有燃烧,没有排烟污染,没有废弃物,也无需堆放燃料物的场地,既节约了土地资源,也使环境更加洁净。 3)属经济有效的节能技术。地表浅层热资源的温度一年四季相对稳定。冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的,热泵热源和空调冷源这种温度特性使得水源热泵比传统供暖制冷方式节省大量煤、天然气、石油等产品的一次性能源。能源利用率为电采暖方式的3-4倍以上,与电直接采暖相比节电75%以上,与天然气、锅炉采暖比较节省运行费用50%以上。
4)一机多用,应用范围广。水(地)源热泵系统既可冬季供暖,也可夏季供冷,还可供生活用热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,适用与宾馆、商场、医院、体育馆、办公楼、学校、公寓、别墅、住宅等建筑。
5)运行稳定,安全可靠。根据地能温度恒定的特性,使得水(地)源热泵运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性,水(地)源热泵机组运行实现全自动控制,没有多种保护程序,能自动切换,不存在任何爆炸、燃烧的隐患,高可靠性,无故障运转6万小时以上,使用寿命长,约在15年以上;机组紧凑,节省空间;维护费用低;自动化程度高,机组采用微电脑控制,也可通过计算机实现远程控制。
6)水(地)源热泵的局限性。水源热泵在应用过程中,会受到不同地区,不同用户及国家地方政府能源政策燃料价格的影响,一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。水(地)源热泵运行原理是以水为交换介质,水是机组运行的制约因素。要么要求水质良好,水量丰富。如无水或水涌量少,则不能保证能量的需要,机组就不能正常运行,要么要求有足够的面积来埋管,在闹市区或商业地段由于没有足够的地方来埋管而受到制约。
3.2 本项目中各种空调系统形式的优、缺点比较
3.2.1 采用水冷冷水空调系统
1)由于系统通过冷却塔向大气中散热,而水(地)源热泵系统通过地埋管向土壤中散热,所以系统运行费用较高。
2)一套系统无法实现冬天采暖问题,需增加其他热源系统;
3)由于办公室部分的使用时间及使用率的不确定性,造成运行费用偏高,给物业管理及收费带来很大的不方便。
4)大型水冷冷水空调系统能力调节性差,一般只能在25%、50%、75%、100%四个能量级调节,节能性差。
5)在过度季节不能满足不同要求用户的需求。
3.2.2 溴化锂吸收式制冷系统:
1)该系统若用在蒸汽源丰富的地方运行费用较低,属于节电不节能系统。
2)溴化铝吸收式直燃机组在制冷时能效比很低,而且同样在夏季当室外气温很高时,冷却塔换热效果差,冷却水达不到工艺要求,也使空调能效比降低。
3)水冷系统是通过冷却塔水蒸发吸热,补水量很大,造成水资源浪费,特别是溴化锂吸收式机组,冷却水量非常大,水处理设备投资也增大,水泵设备初投资、水泵运行费用也都增大,冷却水系统造价大。
3.2.3 采用VRV多联空调系统
1)如果采用VRV多联,能够灵活自如的控制,冬季制热也能解决,但是VRV多联空调系统室外主机为风冷热泵,所以其空调效果受外界环境影响大。
2)风冷热泵的出力与外界环境成反比,在冬季,其制热能力会随着外界温度降低而大幅下降;在夏季其制冷能力也随着外界温度升高而降低,实际使用时能效比要低很多。而且主机与末端之间的连接受到管长限制,安装工艺要求也高。
3)设备初投资也高。
4)外机数量庞大,影响建筑美观及散热。
3.2.4 采用分体空调系统
1)如果在办公部分采用分体式家用空调,空调工程造价确实可以降低,但室外机安装位置多,影响整个建筑整体立面效果;且建筑内部空调外机的散热会互相干扰影响。
2)室内壁挂/立柜不能配合个性装修,影响美观,大大降低国际商务花园形象。
3)家用分体机节能性差,冬季制热效果也差,空调运行费用也就大大增加。
4)建筑配电负荷比(水)地源热泵高50%左右。
5)设备寿命短,维修费用高。
3.2.5 采用水(地)源热泵系统
1)江苏昆山地区地下土壤常年恒温在16℃左右,因此地下是一个天然的冷/热源,能完全满足空调设备制冷/制热水温要求,基于这个天然优点,利用水(地)源热泵就能从地下土壤中转移能量,实现可再生资源的重复利用。
2)水(地)源热泵空调系统运行能效比高达7.02,空调系统运行节能,降低运行费用。
3)水(地)源热泵机组,系统内的水只是从地下土壤中转移冷量/热量,不会造成水源浪费和污染。
4)分体式水(地)源热泵设备安装灵活自如,主机可以安装在走廊、卫生间或其它对噪音和空间高度要求低的空间,室内机形式多样,可以采用天花式也可以采用风管式,能完全配合装修有多种送风方式,室内机与主机之间仅通过铜管连接。
5)分体式水(地)源热泵每个房间都可以单独控制,控制方式可以是遥控、线控、集中控制、网络控制,业主可以根据使用需求自由选择;
6)水(地)源热泵空调系统运行稳定、可靠性很高。分体式水(地)源热泵空调系统,每个空调空间都是分散、独立的,即使单个出现故障也不影响整个系统的运行。
7)特别是分体式水(地)源热泵系统,同一系统内可以同时制冷、制热,过度季节满足不同群体对温度感应,同时整个系统运行更节能。
8)计费方式简便易行,只需要安装一块水表,抄表可以和抄自来水表同步进行。
经过全面比较、考虑,我司最终确定本工程项目采用水(地)源热泵系统,而且不同功能区域使用不同的系统形式,使投资、运行费用、使用便利达到最佳结合点,是性/价比最高的一种方式。
4 系统设计
4.1 水源系统及机房布置 空调水源系统采用地埋管与闭式冷却塔相串联的方式。考虑到建筑周边空地的面积,地埋管采用“单U”形式,按采暖负荷设计经计算需要900口井(深度80 M),占地面积约1800 m2。冷却塔选用四台并联运行。考虑到水源侧水泵的能耗问题,水泵选用12台(10用2备,流量150 CMH,扬程44 M,功率30 KW)且实行根据压差自动控制水泵起停数量,将水泵运行费用降低到最小。水泵房及商业区选用水(地)源热泵机组3台(制冷量824 KW,功率155 KW),空调机房设置在地下室。标准办公区选用1000台水(地)源热泵空调主机(制冷量11.7 KW,输入功率2.5 KW),空调主机安装在走廊或室内;冷却塔4台(循环水量150 CMH,输入功率20 KW)安装在屋面。
4.2 空调水系统
本工程空调系统室外埋管水平管网采用同程式,确保各个井水力平衡;水源水进入机房之后,通过循环水泵送到各层水(地)源热泵空调主机;各个系统的水管均采用立管同程式,水平同程式,从立管接入每层的主管上安装截止阀和压力平衡阀,方便维修及水力平衡调节。水管选材和施工完全参照国标及《通风与空调施工验收规范》进行,水管保温选用发泡聚乙烯材质。
4.3 室内设备吊装
本工程空调对象综合性的国际商务花园,充分考虑到运转噪音,空调主机安装在卫生间等对噪音要求偏低的场所,室内机静音运转,尺寸小巧,无须太大安装空间,室内机安装及空调送风形式均可以与装修完美配合,显示国际商务花园的别具一格。
4.4 通风系统
1)办公区域:不单独设新风系统,靠开窗解决换气问题。
2)地下车库:按消防要求设计通风系统。
4.5 设备冷凝排水
室内空调设备的排水集中排至卫生间或集中排水地漏,排水材质采用PVC排水管,保温采用橡塑保温套管或玻璃棉毡保温套。
5 投资费用分析
推荐水(地)源热泵方案:
5.1 室外井群及室外管网部分
这部分包含打井及其附属设备的安装、PE管及制作安装、室外管线开沟、直埋、回填等整个室外工程,室外井群及管网部分大约造价在约为:¥3500000.00。
5.2 机房设备、控制装置及安装
这部分包含机房水泵、水处理设备、管路连接阀组、自动控制系统、商铺及公共部分水(地)源空调主机等设备及其安装等,该部分造价约为:¥1600000.00。
5.3 室内设备及安装、系统工程安装
这部分包含商铺及公共区域空调末端设备及安装、标准办公室空调主末端设备及安装、冷却塔等设备及其安装,室内部分水管系统、管路连接阀组及安装、风口及安装、控制部分等,该部分造价约为:¥14000000.00。
本空调工程初步方案造价大约在:¥20000000.00元整
6 报价说明
1)以上方案报价充分考虑了节能方面的控制措施,对循环水泵启停台数实现自动控制,使高效节能、环保的水(地)源热泵空调系统运行更节能,具有长远发展战略目标。
2)以上报价仅是根据甲方提供的初步建筑设计图纸做了初步空调方案估算出来的,而且室外打井及管网部分都不是很确定的位置及具体地质参数不明确,因此,此报价仅供参考。
3)以上报价不包含空调网络控制系统费用,包含机房电源安装,不包含室内空调设备电源安装。
4)具体方案、设计、报价待甲方明确设计方案之后,我司可以再次深化设计。
作者简介
杨帆(1968—),湖南衡山人,大专,中级,江苏中茵置业有限公司,研究方向:房地产机电设备工程。