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北京新农村浴室热源工程

   2010-05-17 本站16940
核心提示:地源热泵 地埋管换热系统 热水箱 节能

1.工程概况
本工程为通州某新农村公共浴室,其建筑面积为300m2, 洗浴人数约为80人,地源热泵作为冬季洗浴热源。本工程自2008年10月开始投入使用,经过一年的运行,实现了最初设计目的,得到了用户的好评。
2.空调系统计算参数及参考资料
1) 室外设计参数
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)
冬季 -15 -- 51 4.8 1020.40
2)设计所采用的国家标准和规范
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
《建筑设计防火规范》GB50045--95
《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2002
《建筑给水排水工程》
3、热源系统设计
3.1甲方的要求
1)冬季热水出水温度45℃左右。
2)热源系统需节能、环保、经济。热源机组能效比高,运行费用较低。
3.2热水系统分析
根据甲方提供的设计要求,我们通过反复论证,选用地源热泵系统作为本浴室热源。
地源主机的确定
1)热水系统总水量计算
根据甲方提供的洗浴人数(按每天80人计算),每人的用水量按50L计算,则每天的用水量Q=80x50L=4000L,即总水量为4m3
2) 热水系统总负荷及设备选型
冬季水源水温7 ℃,需要热水水温为45℃,则温差为38℃。
由 Qr=CXMX△T
则Qr=4X1000X38/860=176.8KW
加热时间按10个小时考虑,
则N=176.8/10=18kw
综合考虑选用地源热泵主机SSR-200BG2一台。
具体参数为:

热泵主机

制热量(W)

数量(台)

SSR-200BG2

20800

1

3) 热水箱的选取
由上计算可得水箱为4m3,由于用于洗浴生活热水,则选用4m3不锈钢热水箱。
4. 室外换热系统
4.1 地埋管换热系统
本工程选用地源热泵热水机组SSR-200BG2一台,根据选用的热水主机的冬季制热量为20.8kw,冬季从土壤吸收的热量,KW
Q2'——冬季从土壤吸收的热量,kW
Q2——冬季设计总热负荷,kW
COP2——设计工况下地源热泵机组的能效系数
一般情况下,冬季能效系数4左右;
Q2'=20.8X(1-1/4)=15.6kw
根据测试数据:钻孔的冬季换热能力为每延米45w/m,深100m,则冬季每个钻孔的换热量为4.5kw。
冬季所需钻孔数量:N2=15.6÷ 4.5=4眼
则冬季钻孔数量为4眼。
4.2地源热泵施工现场


 

地源热泵室外换热井

 

 

地源热泵室外换热器连管

此图片为地源热泵室外换热器施工现场的照片,管道采用PE管,横管采用电热熔连接,孔内采用双U换热器,其横埋管深度为地下1500mm,然后回填,在地面上可以种花种草,不影响地面的使用。
5.采用地源热泵、天然气和煤制热水一天的运行费用
5.1地源热泵加热系统
电费按每度电0.5元计算,总热量为176.8kw,
则主机的加热时间:
H=176.8/20.8=8.5小时
则5.3X8.5X0.5=22.53元
地源热泵一天的运行费用为22.53元。
5.2天然气加热系统
天然气选9000大卡/m3效率80—85%,1m3天然气为2.05元/m3 则176.8X860/(9000X0.8)=21.2m3
总费用为21.2X2.05=43.5元
5.3电加热系统
电费按每度电0.5元计算,总热量为176.8kw。
电转化热量按100%,
则总费用为176.8X0.5=88.4元。
                 地源热泵、天然气和电一天热水加热费用

          形式

   费用

地源热泵

 

    天然气

一天运行费用

22.53元

43.5元

 

88.4元

 
从以上运行费用分析可以看出,地源热泵运行费用最低,电的加热费用最高。本工程采用地源热泵的运行费用较原先的天然气加热较为节能,节能率高达50%,对运行效果和运行费用业主比较满意。
6.结束语
从本工程的运行分析,其地源热泵加热系统运行较为稳定,运行费用较低,达到了当初设计的目的,响应了政府节能减排的号召,值得在类似工程上大力推广利用。
参考文献:
(1)、实用制冷与空调工程手册 主编 尉迟斌 机械工业出版社 2002
(2)、《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005
(3)、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
(4)、地埋管地源热泵技术      主编  刁乃仁  方肇洪
(5)、《地源热泵工程技术指南》 徐伟
(6)、《建筑给水排水工程》
 
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