水源热泵方案范本(地板热采暖).doc

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第一节工程概况

一、建筑概况

某市家乐福超市总面积为14000平方米，全为地下室建筑。

本项目室内采暖设计地板辐射热。

热源拟采用水源热泵系统。

二、气候条件

室外计算空气温度：

25℃

室外计算相对温度：

67%

年平均温度：

8.0℃

极端最低温度:

-32.3℃

极端最高温度:

37.3℃

最大冻土层深度:

115CM

第二节方案设计依据

1.《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

2.《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

3.《水源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005

4.《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81-98

5.《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004

6.《供水水文地质勘察规范》GB50027-2001

7.某家乐福超市总平面设计图纸

8.甲方提供的设计要求

9.某地区的水文地质资料

10某地区类似工程的数据报告

11配套设备厂家的样本说明

第三节低品位热源概况（即水源概况）

本工程所属区域地下水系属松散堆积层孔隙水（土或岩石孔隙中的地下水），属于太子河冲积扇，平均单井涌水量大于5000吨/日。

富水岩层为砂、砾、卵石层。

扇顶部位含水层厚30-60米，扇中部位含水层厚80-100米，近扇缘部位含水层厚10-25米。

含水层岩性由扇顶的粗粒相砾卵石渐变为扇巾的砂、砂砾石层，近扇缘变为亚粘土并夹有10-25米的砂或砂砾石层。

单井涌水量在扇顶与扇中达5000吨/日以上，多者达2.0万吨/日，地下水埋藏深度0.5-6米，渗透系数70-100米/日，大者120-400米/日。

太子河北岸野老滩一带第四系地层厚80-100米，其中含水的卵石、圆砾层50-80米层位稳定，透水性强，渗透系数37-53米/日，最大134米/日，单井涌水量5000-10000吨/日，地下水埋深5-15米。

此地影响区域包括辽阳市区约以孤榆树为顶点，野老滩、绣红堡等地形成等腰三角地，是太子河出山口形成冲积扇的扇顶部位，扇顶亚相长17.5公里，宽21公里，面积125平方公里，含水层中砾卵石、砂砾石厚度占66-81%，属地下水极丰富地段。

根据钻井深度50米，水量200吨，水温12度。

（以上数据以钻井后的实际测量为准）。

第四节工程设计原则

水源热泵采暖系统工程是家乐福超市工程的配套工程，工程总建筑面积约14000㎡。

要求采暖系统设计与整体工程设计理念结合,与项目建设周期、土建工程进度要求同步进行，以尽快发挥其经济效益和社会效益。

工程方案中应明确的设计原则如下：

1、充分利用某地区地下水丰富，水温较高的特点，做到热能综合利用，达到最佳经济运行状态。

2、室内温度设计：

冬季≥18℃。

3、系统的冷热源设备按大连鸿源harmoniousenergy大功率水源热泵机组设计选用。

4、供热冷系统热力站规划：

依据用户提供的功能要求，需要冬季采暖。

并根据节省投资、节省运行费用的原则，采用一个机房配置。

5、室内末端系统：

采用地板辐射热。

本工程设计方案遵循技术先进、投资省、效率高、经济实用、节省能源，无污染，运行管理简便的原则。

第五节工程设计及施工范围

1、工程设计范围：

水源热泵供暖机房设备、工艺管道及电气控制设计，室外管线系统等设计。

2、工程施工范围：

水源热泵供暖机房设备、工艺管道安装、机房内电气控制安装及室外管线安装。

方案设计

第一节热负荷

热负荷设计：

依据该地区气候条件，以及建筑物的使用特点，节能标准（节能墙体）计算负荷如下：

一、热指标

本项目总建筑面积14000㎡，通过理论计算及结合当地气候条件，确定平均热指标为55W/㎡。

二、热负荷

冬季热负荷：

平均热指标按55W/㎡计算

采暖热负荷为:

55W/m2×14000m2=770KW

三、热泵机组选择

以最大满足需求的负荷来选择机组数量及型号，根据1498KW的负荷，选择2台SSDR-870HP型热泵机组供暖及制冷。

在冬季地下水温12度时，提取5度温差，其制热量为770KW。

第二节地下水应用的方案设计

工程所在地的水文地质情况

本工程所在地含水层较浅，通常在50米左右，含水量在200吨/小时左右，水温为12度左右（从相关部门了解到的资料，具体水文地质资料由建设单位发包的钻井施工单位出具）。

所需地下水用量计算

1、冬季地下水用量计算：

采暖时系统按供回水温度45/40℃计算，地下水供回水温度12/7℃时，在最大供暖负荷时所需地下水流量为

（770-179）×0.86

G＝-------------------×1.05=107T／小时

（12℃-7℃）×1

2、根据计算数据确定钻井方案

以1口（出水量200T12℃／H）50米深水井作为提水井，回水井按附近工程回水经验设计为2口。

3、自然环境侧载体水的应用要点：

1、冬季供暖自然环境侧载体水温度较低时，采用大流量小温差的设计方式，以尽量提高机组的蒸发温度，提高制热量，提高机组效率；水温较低、水量又不足时，需尽量增大热泵机组蒸发器的面积，保证其较高的蒸发温度，较高的运行效率。

2、适当提高载体水的流速，可在一定范围内提升换热器的换热效率，保证较高的蒸发温度，较低的冷凝温度。

3、在应用地下水时，深井泵的流量受到管道阻力影响很大，深井泵扬程的设计是关键，设计小了造成水流量不足，设计大了会提高井泵的提水能力，造成井水不够抽；在有多口提水井的井群设计时，深井泵的流量与扬程要考虑井群同时工作的横向影响。

4、自然环境侧载体水质会对热泵机组换热器的使用寿命与换热效果造成一定影响，在热泵机组选型前，一定做好载体水质的化验，选择与之匹配的换热器材质与形式。

5、蒸发器出水温度太低，会在换热器铜管表面形成一层冰膜，大大降低换热效率，因此，建议蒸发器出水温度不要低于3度。

第三节系统侧循环水量计算

采暖系统侧水流量计算

1、采暖时系统侧按供回水温度45/40℃计算，在最大供暖负荷时所需系统水流量为

770KW×0.86

G=------------------×1.05=139T/H

45℃-40℃

2、人工环境侧载体水的应用要点：

1、冬季供暖人工环境侧载体水温度要求较高，采用大流量小温差的设计方式，以尽量降低机组的冷凝温度，提高机组制热量，提高机组效率。

2、适当提高载体水的流速，可在一定范围内提升换热器的换热效率，保证较高的蒸发温度，较低的冷凝温度。

3、人工环境侧载体水要经过处理，以防止人工环境侧管道与设备堵塞、结垢，影响吸热与放热效果。

4、人工环境侧载体水温度要满足散热（冷）设备的要求，以期达到设计的散热（冷）量。

5、人工环境侧的散热（冷）总量，必须满足建筑负荷要求。

6、提高系统水的供回水温差，会大大降低热泵机组的工作效率，因此，建议制热工况时，冷凝器供回水温差不要超过6度，制冷时蒸发器供回水温差不要超过5度。

第四节各种水泵选型：

1、室内侧供暖供回水温度为45/40℃，需用循环水量139T/H；Q=150T/H，H=28M，N=18.5KW，设计三台，两用一备，冬季运行一台

2、冬季供暖时地下水供回水温度为12/7℃，需用地下水量107T/H；Q=110T/H，H=40M，N=20KW。

3、供暖系统侧变频补水定压装置：

Q=5.3T/H，H=36M，N=2.2KW。