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[设计] 太仓花园酒店地源热泵系统初步方案

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发表于 2018-5-31 12:14:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
太仓花园酒店拟对空调冷热源系统进行改造,原空调冷热源为夏季利用市政管网供给的蒸汽采用溴化锂吸收式制冷,冬季直接利用市政管网供给的蒸汽经换热后供暖,全年生活热水用热也是使用蒸汽换热供给。由于使用年久、吸收式制冷衰减较大、蒸汽价格上涨等原因,导致近年空调使用费用较高,因此考虑采用环保、节能并具可持续特征的地源热泵系统,以降低空调和生活热水使用费用。
由于花园酒店为既有建筑项目,要采用地源热泵只能利用建筑室外空地钻孔打井以设置地埋管换热系统,并且需要考虑施工期间不能影响酒店的正常运营。根据现场实地查勘,并按照甲方提供的纸质小白图纸,经初步布置可以再室外空地钻孔约330口。此数目可能会因现场管道井等的冲突而减少,也有可能因遗落的角落空地增加。
按照330口井估算,夏季可向地下排热约140万大卡,向室内提供制冷量约120万大卡;冬季可自地下取热约110万大卡,向室内提供供暖量约135万大卡。按照甲方提供的目前大致负荷状况,当按此钻孔书设置地埋管换热系统并使用地源热泵作为冷热源时,可在夏季满足通常状况下的制冷负荷需求,在冬季满足全部供暖负荷需求。
因此,本项目推荐的空调冷热源方案为:配置地源热泵机组,辅助常规冷水机组,夏季主要以地源热泵机组供冷,在峰值负荷时段使用常规冷水机组调峰;冬季全部使用地源热泵机组运行在制热工况下供暖。
从空调使用角度上,地源热泵机组比溴化锂吸收式机组的制冷效率要高得多,并且逐年衰减要少得多,因而节省运行能耗和费用;冬季以地源热泵机组替换现有蒸汽换热供暖,由于大部分热量为取自地下的“免费”地热能,仅消耗少量的电量,因此节能效果更为显著。
同时,由于酒店项目具有大量的生活热水用热需求,当使用地源热泵机组作为空调冷热源时,可在夏季制冷的同时 “免费”提供生活热水用热,在春秋季使用地源热泵机组替代蒸汽供热节省大量的生活热水费用。在冬季需要在满足供暖后以多余的热量用于生活热水加热,按目前估算,依此配置的地源热泵系统应有较大的裕量用于生活热水。
本方案地源热泵机组加常规冷水机组的组合配置,本身适用于解决中国南方地区夏季排热量高于冬季取热量的热不平衡状况。根据以上数据,夏季的瞬时排热量与冬季的瞬时取热量相差不多,夏季持续排热多于冬季持续取热的部分,可由全年生活热水的取热进行有效抵消,加上常规冷水机组调峰时减少的地下排热,本方案的总体地下热平衡状况应比较良好,同时按此方案配置后系统的安全可靠性也能得到保证。
此次地源热泵系统改造的费用主要包括三部分内容:机房内地源热泵机组及附属设备的购置以及安装,地埋管换热系统施工安装,原有路面、绿化等破坏后的修复。
室外地埋管系统工程,包括室外竖井的钻孔埋管、水平管铺设安装以及室外检查井的设置等,直至机房内的地源侧分集水器。考虑到不影响酒店的正常运营,此项目需要分区域分阶段施工,因此施工工期会拖长,也会碰到穿路面、管井、室外管线等的躲避、修复状况,因此与正常施工相比,施工难度和成本都要增加,初步估算室外地埋管换热系统的总体工程费用约190万元。
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