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机房初步设计汇
**发展中心
地源热泵中央空调系统设计选型说明
一.项目简介
本例为一座现代化办公楼。总建筑面积50300m2,其中地上建筑约34000m2,地下建筑约16300m2。
二.与本设计相关数据
1)地质方面
根据建设方提供的项目位置地质资料显示
深度(相对自然地坪)地质情况0—0.5米耕植土层0.5—4.5米粉质粘土层4.6—77米泥质粉砂岩层
地下换热特性:
编号井深(m)埋管方式冬季土壤平均取热能力(W/m井深)夏季土壤平均排热能力(W/m井深)土壤综合导热系数(w/m·k)177单U51.447.42.34266单U50.846.92.31地下水埋深0.90米,土壤到达稳定层后的平均温度约为20℃。
该地质土壤综合传热系数较高,适宜采用地源热泵系统,具有显著的节能效果。
气象参数:
冬季供暖、夏季空调室外计算参数表
项 目夏 季冬 季空调室外计算干球温度(℃)36.1 ℃-2空调室外计算湿球温度(℃)27.6 ℃----空调室外计算相对湿度(%)7279室外通风计算温度(℃)345采暖室外计算干球温度(℃)----0 ℃室外平均风速(m/s)2.3 m∕s2.1 m∕s大气压力(kpa)995.5 hPa1015.7 hPa
公共建筑的外维护结构节能率按国家规定应为65%,估算冬季供暖、夏季空调的平均负荷指标如下表:
冬季供暖、夏季空调室内平均负荷参数表
项 目夏 季夏季室内温度冬 季冬季室内温度办公室100. w∕m225 ℃35w∕m220 ℃
三、地源热泵主机选取
1)总冷(热)负荷
根据设计院提供的相关数据,计算冷、热负荷如下:
夏季总冷负荷为5000Kw;
冬季总热负荷为1750Kw;
2)地源热泵系统主机确定
由于总冷负荷为5000kw,大于总热负荷1750kw。因此要以总冷负荷5000kw选择地源热泵主机容量。拟采用3台SGHP1700型热泵主机,型号为SGHP1700AⅡ。总制冷能力5154 kw,单台制热能力1893kw。能够满足需要,并且不用增加备用机组。
主机技术参数如下:
SGHP1700AⅡ型热泵主机技术参数表
制冷工况序号技术参数名称单位数值条件1制冷量kw17182制冷输入功率kw306380V3蒸发器流量m3/h2967℃∕12℃4冷凝器流量m3/h15818℃∕29℃制热工况序号技术参数名称单位数值条件1制热量kw18932制热功率kw415380V3蒸发器流量m3/h15815℃∕7℃4冷凝器流量m3/h29640℃∕45.5℃
四、地埋换热管系统和辅助冷却塔计算
1.地埋管换热系统计算:
通过地质勘测当地有较好的应用地源换热的地质条件,比较适合使用地源热泵系统。
考虑夏季排热和冬季取热的不均衡性,本项目以冬季建筑最大需求总热负荷1750kw确定地埋管数量。考虑机组制热量包括机组发热,还有考虑安全系数1.1,地埋系统应满足取热量W=1750*(1-1/1893*415)=1366Kw*1.1=1503Kw
拟打孔100m深,埋设双U型De32尺寸PE(SD100)管。
冬季地埋管换热指标按50w/m计算,则需要埋设30060m埋管,需要打孔数量为303个。
地埋孔间距4m按照正方形布置,单孔占地面积16m2,总占地面积4850㎡。
2、冷却塔选型
由于地埋管系统是以冬季建筑最大需求总热负荷确定的地埋管数量,不能完全满足夏季建筑最大排热6162kw需求(包括制冷排热量和制冷机组发热),同时考虑从地下取热和排热的平衡问题,因此要选择冷却塔作为辅助排热系统。这样既减少了地埋管数量,又能节省初投资,一举两得。
夏季地埋管系统换热指标按45w/m计算,(考虑10%的安全系数)地埋管系统夏季排热能力为1227kw(45w/m*303孔*100*.9/1000=1227 kw),夏季总换热负荷为6162kw ((1718+336)*3=6162Kw)。需要冷却塔排热=6162-1227=4935kw。
选取换热能力为2600 kw,单台循环水量450m3/h方形横流冷却塔2台,品牌为良机。
五、地源热泵系统附属设备选型
1. 冷冻(供热)循环泵选择
流量选择:根据热泵机组样本提供的数据满负荷工作时总流量为888 m3/h,考虑流量损失,流量取888*1.18=1047 m3/h冬季满负荷工作时总流量为296 m3/h*1.18=350m3/h,考虑夏季、冬季共用一套系统
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