东营市某办公楼源热泵空调系统冷冻站设计.doc

东营市某办公楼水源热泵空调系统冷冻站设计清华同方人工环境有限公司 甄华斌 范新清华大学 徐继军 李先庭Water source heat pump system plant design of an office building in DongyingBy Zhen Huabin, Fan Xin, Xu Jijun and Li Xianting ? 提要　　为降低空调运行费，对该办公楼空调系统进行改造，选用水源热泵。简要介绍了空调系统设计，包括机房设计，水源水系统、水泵、水管、水井口装置等设计。改造后系统冬夏运行费降低一半以上。关键词:水源热泵空调系统 水井 设计Abstract　　To reduce operation costs, reforms the air conditioning system in the office building, selects a water source heat pump system. Briefly presents its design including the plant, water system, water pump, water pipeline and device on the mouth of the well. The operation cost is lowered by a half both in winter and summer.Keywords:Water source heat pump air conditioning system, water well, design 1 概况　1.1 建筑概况　　东营市中胜集团办公楼，坐落在山东省东营市泰山路，建筑面积450m2，共7层，建筑总高为23.4m。其中，1-3层为餐厅，4-7层为办公用房。该建筑为框架结构，铝合金玻璃窗。　　该办公楼原有一套中央空调系统，夏季由活塞式冷水机组提供冷量，冬季通过锅炉换热后集中供暖。由于设备已经老化，其夏季通过锅炉换热后集中供暖。由于设备已经老化，其夏季运行费用1000元/日左右，冬季运行费用1400元/日左右。为降低运行费用，2000年2月决定对空调机房进行改造，把活塞式冷水机组和冬季换热设备替换成水源热泵中央空调机组，同时对室内系统进行冲洗和检修。　1.2 地下水情况东营市是一个地下水位很高的地区，水位距地面0.8m左右。该地区属黄河冲积平原，地层为细沙层带。由于距渤海较近，地下水含盐量很高。地下水恒温层距地面约17.5m，恒温层水温15℃左右。　1.3 水井情况　　为配合工程改造，中胜集团自打了两口水井，表1列出了水井技术资料。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1　水井技术资料 井深/m 管井直径/mm 含盐量/g/L 含砂量/g/L 水温/ pH值 110 350 46 18 15±1 8.1 2.系统设计　2.1 水源水系统　　水源水是影响水源热泵中央空调系统的重要因素，决定水源热泵中央空调主机的制冷量、制热量、电功率等技术参数，因此，对水源水系统的设计不容忽视。　　考虑到地下水的回灌和水源水井的备用性，在设计水源水系统时，两口井的结构、水井泵等设置匀相同。这样，就不会引起地下水位下降，还可以实现夏灌冬用、冬灌夏用。为保证换热器的换热效率及除砂器的除砂效果，且节省初投资，在设计时，系统中设有8个转换阀门，其安装形式见图1。　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 空调机房水系统图　　2.1.1 水源水泵　　水源水泵选型时，主要考虑地下水温度、成井情况、用户费用承受能力等因素。结合工程的实际情况，水源水泵选用了井用潜水泵。潜水泵的特点是：扬程较高，体积较小，但价格略高。表2 列出了潜水泵的主要技术参数。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2　潜水泵的主要技术参数 型号 流量/m3/h 扬程/m 功率/kW 转速/r/min 效率/% 质量/kg 200QJ32-91/7 32 91 13 2850 70 98 　　2.1.2 水源水管　　考虑到地下水的矿化度较高，会对钢或或其他合金造成腐蚀，在设计时，水源水管采用聚乙烯PE塑料管。另外，水源水管上的附件和阀门亦选用抗腐蚀性较强的产品。　　2.1.3 水井口装置　　水井口装置是水井工程的重要部分。在设计时，主要考虑了以下事项：　　设回流管。在自流回灌井中，供回水管分开使用；　　设排污管。在井水回扬时，保证污水顺畅排放；　　为防止氧气对回灌水造成污染，应阻止大量氧气混入回灌水中。图2为井口装置示意图。蝶阀