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青島沃富新能源科技有限公司

中央空調系統解決方案

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青島市美術學校(青島六中)冷熱源設計方案
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組 105


青島美術學校位于開發區青島國際生態智慧城,柳花泊地塊。從地理位置來看,在珠宋路以西,淮河路以北,西側為規劃的柳花泊5號線,北側為規劃道路。據介紹,青島美術學校占地面積175334平方米,規劃總建筑面積約14萬平方米,其中一期工程建筑面積約11萬平方米,二期工程建筑面積約3萬平方米。擬新建校舍包括教學樓、科技樓、辦公樓、藝術樓、美術館、學生宿舍、食堂、體育館、游泳館、地下停車場等。


山東省青島市美術學校項目為青島市“千萬平米”社會事業公共設施教育項目,該項目位于珠宋路以西、淮河西路以北,項目用地面積263畝,建筑面積10.5萬平米,共分教學樓、科技樓、美術館、體育館、宿舍樓、圖書館等13個單體建筑。

擬對該項目空調冷熱源進行設計。


組 106


(1)、《空氣調節設計手冊》(第二版)

(2)、《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》   (GB50736-2012)

(3)、《公共建筑節能設計標準》          (GB50189-2005)

(4)、《地源熱泵系統工程技術規范》  (GB50366-2005)(2009版)

(5)、建設單位對建筑的目的功能要求

(6)、業主提供的建筑資料


組 113


室外設計參數

夏     季

冬     季

空調計算干球溫度(℃)

29

空調計算干球溫度(℃)

-9

空調計算濕球溫度(℃)

26

采暖計算干球溫度(℃)

-6

空調計算日平均溫度(℃)

23.0

通風計算干球溫度(℃)

1

通風計算干球溫度(℃)

29.0

空調計算相對濕度(%)

80.0

平均風速(m/s)

5.7

平均風速(m/s)

4.9

大氣壓力(KPa)

96.32

大氣壓力(KPa)

94.77





室內設計參數

夏季 冬季
溫度(℃) 26±2 20±2
相對濕度(%) 40~60 30~50
空氣流速(m/s) 0.15~0.3 0.15~0.3

夏季空調制冷:負荷側供回水溫度:7/12℃;

冬季空調供暖:負荷側供回水溫度:45/40℃。


組 112

末端系統形式


末端形式:冬夏季均采用風機盤管+新風系統,夏季通過風機盤管系統為建筑提供冷量,冬季通過風機盤管系統為建筑提供熱量;對于高大空間,冬季采用地板輻射采暖形式供暖。

對于公共建筑,新風系統采用全熱交換器為建筑提供新風,回收能量按照60%考慮。

根據所甲方提供設計方案,空調冷熱負荷如下表所示。

序號

名稱

建筑面積

總冷負荷

總熱負荷

(萬m2)

(MW)

(MW)

1

美術學校

10.5

6300

5250

 注:負荷計算是方案設計的基礎數據,其大小直接關系到項目的初投資及后期的節能運行。因此,需要針對單體建筑進行詳細的逐時冷熱負荷計算,并充分考慮整個項目的同時使用系數、以及寒暑假對學校空調負荷的影響,最終合理選擇機組的臺數及大小,以期達到項目初投資最小、節能運行最顯著的目的。


方案一:污水源+地源熱泵系統



污水源熱泵的主要工作原理是借助污水源熱泵壓縮機系統,消耗少量電能,在冬季把存于水中的低位熱能“提取”出來,為用戶供熱,夏季則把室內的熱量“提取”出來,釋放到水中,從而降低室溫,達到制冷的效果。其能量流動是利用熱泵機組所消耗能量(電能)吸取的全部熱能(即電能+吸收的熱能)一起排輸至高溫熱源,而起所消耗能量作用的是使介質壓縮至高溫高壓狀態,從而達到吸收低溫熱源中熱能的作用。


污水源熱泵系統由通過水源水管路和冷熱水管路的水源系統、熱泵系統、末端系統等部分相連接組成。根據原生污水是否直接進熱泵機組蒸發器或者冷凝器可以將該系統分為直接利用和間接利用兩種方式。直接利用方式是指將污水中的熱量通過熱泵回收后輸送到采暖空調建筑物;間接利用方式是指污水先通過熱交換器進行熱交換后,再把污水中的熱量通過熱泵進行回收輸送到采暖空調建筑物。


方案二:離心式冷水機組+燃氣鍋爐+地源熱泵



采用該種方式,技術成熟,冬季能耗較大,需單獨設計燃氣鍋爐房。系統方案設計需注意以下幾點設計事項,以充分降低運行費用。

(1)     地源熱泵可按照50%熱負荷進行設計,可降低初投資,并起到過渡季節或冬季熱負荷較低時期的供熱調節作用。當夏季制冷峰值負荷時,可采用地源熱泵系統進行調峰運行,調峰運行工況時,地源工況優于傳統離心式冷水機組,可進一步降低運行費用。

(2)     夏季選擇離心式冷水機組和冷卻塔制取7/12℃冷凍水,非峰值制冷期,系統能效比高。

(3)     可結合冰蓄冷或水蓄冷裝置,空調冷凍水系統設計采用8℃供回水溫差,降低水泵輸送能耗,并充分利用峰谷平電價差,以降低運行費用;

冬季采用燃氣鍋爐提供空調熱水,供回水溫度60/50℃。過渡季節或冬季熱負荷較低時,采用地源熱泵系統進行供熱調節。



方案三:多聯機系統

多聯機中央空調是戶用中央空調的一個類型,俗稱”一拖多”,指的是一臺室外機通過配管連接兩臺或兩臺以上室內機,室外側采用風冷換熱形式、室內側采用直接蒸發換熱形式的一次制冷劑空調系統。


(1)   控制先進,運行可靠。

(2)   寒冷地區多聯機配置需按照冬季負荷進行校核,裝機量加大,初投資增多,且冬季存在融霜現象,能耗較大;

(3)   機組適應性好,制冷制熱溫度范圍寬。

(4)   設計自由度高,安裝和計費方便。

(5)   多聯機室內外均為銅管連接,初投資較高。它可實現各室內機的集中管理,采用網絡控制。可單獨啟動一臺室內機運行,也可多臺室內機同時啟動,控制靈活。

(6)   多聯機空調室外機需放置于樓頂或地面,有可能影響室外環境布置。且對于高層或超高層建筑,需設置中間設備層,放置室外機,并設置百葉窗,通過風管將機組進出口氣流引出室外,以保證機組對流換熱效果。

(7)   長配管、高落差。多聯機空調可實現超長配管125米安裝,與室內機落差可做到50米;兩個室內機之間的落差可做到30米。


方案四:風冷熱泵+集中供熱


采用該方案,可充分利用市政集中供熱為建筑提供熱源,并在夏季借助風冷熱泵系統為建筑提供冷源,風冷熱泵為水-風系統,末端為水系統,可與風機盤管及地暖系統相結合。


(1)       采用該方案有如下特點:

(2)       該采用市政集中供熱,需要繳納市政配套費,且對于公共建筑,配套費用接至建筑紅線,紅線內的換熱站及園區供熱管網、末端裝置均由開發商自行投資實施。

(3)       夏季采用風冷熱泵機組進行制冷,系統能效比可達到3.0以上。

(4)       在過渡季節,可利用風冷熱泵進行輔助供熱。

(5)       冬夏需要在建筑物總入戶管上切換季節轉換閥門,需要物業管理人員進行實施,操作方便。

(6)       采用該方案,需要制定風冷熱泵的位置,風冷熱泵需放置于樓頂或地面,有可能影響室外環境布置。其主機與多聯機相似。

(7)       風冷熱泵可以根據建筑單體靈活布置,夏季運行可根據供回水溫度進行臺數控制、負荷調節控制靈活。冬季集中供熱由供熱公司統一管理收費。

(8)       單體建筑需要設置獨立的泵房。

(9)       冬季采用集中供熱時,需要將風冷熱泵室外機組內部水防空,以免凍裂。

        方案名稱

項目

方案一:地源熱泵+污水源中央空調

方案二:離心式冷水機組+燃氣鍋爐+地源熱泵

方案三:多聯機系統

方案四:風冷熱泵+集中供熱

冷熱源形式

土壤源+污水源

冷水機組+燃氣鍋爐+地源熱泵

空氣源

空氣源

有無室外機

冷卻塔

多聯室外機模塊

室外機模塊

室外天氣影響

水地源熱泵系統運行不受室外天氣影響

冷卻塔存在熱島效應;夏季高溫峰值運行時,

結合地源熱泵工況,提高系統能效

夏季高溫時,多聯機制冷效率下降;冬季低溫時,制熱效率下降,需增加除霜模式及輔助電加熱

夏季高溫時,制冷效率下降;冬季,采用集中供熱

控制系統

集中控制,可做到無人值守

冷水機組集中控制,可做到無人值守

燃氣鍋爐房需獨立設置

集中控制,可做到無人值守

集中控制,可做到無人值守

噪音問題

機組集中于機房內,室內噪聲低

存在噪聲隱患,室外冷卻塔有噪音

多聯機組在室外,噪聲較大

熱泵機組在室外,噪聲較大

安裝空間

室內水系統,占用空間不大,但有安裝坡度要求

需室外放置冷卻塔,

室內水系統,占用空間不大,有安裝坡度要求

室內氟系統,吊頂空間要求低,

安全防護要求高

室內水系統,占用空間不大,有安裝坡度要求

使用壽命

地埋管系統使用壽命50年,污水源側設備材料采用耐腐蝕材料,機組使用壽命一般為15~20年

冷水機組位于機房內,一般為15年,
室外冷卻塔,影響壽命,需定期維護

多聯機組位于室外,風吹雨淋,影響使用壽命

熱泵機組位于室外,風吹雨淋,影響使用壽命

初投資估算(元/m2)

380~450

350~400

380~430

350~380

空調全年運行費用估算(元/m2)

25~35

40~45

50~55

55~60

維護管理方面

維護管理復雜,單臺主機維修時,系統制冷量減少,但不影響整體使用

維護管理復雜;系統維修時不影響整個建筑物空調使用

維護管理成本較高,主機維修時,影響

該部分空調區域使用

維護管理復雜,單臺主機維修時,系統制冷量減少,但不影響整體使用

節能政策

可申請政府節能補貼

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為什么選擇沃富

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技術優勢

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青島沃富公司作為地源熱泵工程的系統集成商,配備暖通工程師及項目經理、項目監理人員,擁有近60人的管理團隊。設計人員均多年從事地源熱泵工程的設計,施工管理人員具有國家注冊建造師的執業資格并多年從事地源熱泵工程的施工。

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在青島本地做過有代表性的地源熱泵工程有,奧運會帆船媒體中心、青島日本人學校、天泰藍泉別墅群、中國海洋大學國家實驗室、青島市氣象局、德國拜耳青島工廠、青島城投銀沙灘度假區、2014年世園會等70余個工程案例成功實施。對本地區的地質情況了如指掌,掌握了大量的實際運行數據 ,對系統的設計、調試、運行、售后等積累了豐富的經驗。

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沃富與國際地源熱泵主機、水泵、風機盤管等品牌生產商均有良好的合作關系。對所集成的產品性能了如指掌,對系統的匹配有著豐富的經驗。

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沃富位于嶗山商務區,售后服務機構由經過地源熱泵組嚴格培訓的技術人員組成,已建立售后服務網點。售后服務反應及時、保障有力。

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沃富公司作為青島地區從事地源熱泵行業的公司,承做的項目有政府項目、奧運項目、房地產項目等,項目運行效果良好,節能效果顯著,千禧國際村項目順利通過了國家可再生能源示范項目為期兩年的節能監測。在業內樹立了良好的口碑,沃富地源熱泵已成為島城自己人的品牌。

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青島沃富公司是青島市建筑節能協會的副會長單位,了解各種節能政策,熟悉各種申請程序及文本,公司已配合建設單位申請成功數十萬平米的可再生能源專項資金。

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