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            南通某酒店水源熱泵三聯供系統設計

            時間:2019-04-08

            1、序言


            本工程為南通蘇建大酒店新建工程??偨ㄖ娣e約為6萬平方米。大樓地下共2層,為汽車庫、自行車庫、酒店后場、酒店辦公及設備用房等。地上共24層,為高級酒店、宴會廳、會議及餐廳等,大樓為一類高層建筑。


            采用地下水源換熱系統與冷卻塔冷卻結合的復合地源熱泵系統提供空調冷熱源及生活熱水,考慮酒店供熱的重要性,選用熱水鍋爐為輔助熱源。洗衣房部分蒸汽由專設的蒸汽鍋爐提供。


            2、地下水資源情況


            南通市地處長江三角洲,全市范圍內基本上為第四紀地層所覆蓋,第四紀地層厚度100~400m,巖性多為粉細砂、細砂、中粗砂及砂質粘土。巖性的導熱率、熱擴散率、含水率高,是理想的換熱介質。地層巖性具有可鉆性好、施工成本低的特點。南通市主城區范圍內第四紀松散孔隙含水層水資源豐富,尤其是上層的第一、二含水層,其水質礦化度較高,不符合飲用水的條件,但單井涌水量都在60立方米/小時以上,水質類型為CL.HCO3-Na型,礦化度為1~2g/L,適合地下水源熱泵系統使用。


            本項目經過地下水水資源論證,取得了南通市政府取水行政許可。


            3、空調冷、熱負荷及生活熱水負荷


            本建筑夏季空調設計計算冷負荷按反應系數法設計確定,冬季空調設計計算熱負荷按穩態傳熱計算方法計算確定;圍護結構按65%節能設計標準設計,采用HDY-SMAD(V1.9.2版)軟件進行空調逐項逐時負荷計算;空調設計計算負荷如表1。


            4、冷熱源系統設計


            4.1井水側循環系統設計


            根據測試井參數,本工程井水側夏季設計供回水溫度為18/29℃,冬季設計供回水溫度為15/7℃;井組循環參數如表2。


            地下水源系統主要作為空調及生活熱水的熱源,并滿足部分空調制冷量。取水井數量按冬熱季負荷計算,取水井與回灌井按1:2設置,經計算,本工程需取水井9口,回灌井18口。


            蓄能循環井管(由下到上):沉淀管、濾水管、井壁管,各段井管以電焊承插焊接連接。其中濾水管表面采用鋼絲網等過濾材料處理,以充分達到過濾的目的。材質均為:球墨鑄鐵管,規格:φ300,壁厚:7.2mm。


            井水側水-水板換4臺,參數如下:換熱量:2500kw;板片材質:鈦;承壓:1.0mPa井水側水系統原理圖見圖1。


            4.2熱泵系統


            由全熱回收機組+水源熱泵機組+離心冷水機組提供空調冷熱源及生活熱水,生活熱水由全熱回收機組提供,按照酒店生活熱水分區,每個區分別設置獨立的全熱回收機組,生活熱水系統為閉式循環系統。設備選型如下:


            (1)螺桿式地源熱泵機組3臺:


            制冷量:2985kW;工況條件:井水側進出水溫度:29/18℃,空調水進出水溫度:7/12℃;制熱量:3182kW;工況條件:井水側進出水溫度:15/7℃;空調水進出水溫度:40/45℃


            (2)高區全熱回收水源熱泵機組1臺:高溫制熱量674KW


            高溫制熱工況:井水側進出水溫度15/7℃,熱水進出水溫度:50/55℃中區全熱回收水源熱泵機組1臺:高溫制熱量753KW


            高溫制熱工況:井水側進出水溫度15/7℃,熱水進出水溫度:50/55℃低區全熱回收水源熱泵機組1臺:高溫制熱量674KW


            高溫制熱工況:井水側進出水溫度15/7℃,熱水進出水溫度:50/55℃裙房全熱回收水源熱泵機組1臺:高溫制熱量540KW


            高溫制熱工況:井水側進出水溫度15/7℃,熱水進出水溫度:50/55℃


            4.3輔助冷熱源系統


            (1)離心式冷水機組2臺:


            制冷量:2637kW;工況條件:冷卻水進出水溫度:32/37℃,空調水進出水溫度:7/12℃;


            (2)油氣兩用熱水鍋爐2臺


            Q=1400KW,供回水溫度95-70℃,鍋爐額定熱效率大于92%熱泵機房置于地下一層,冷熱源流程圖見圖2。


            5、冷熱源系統運行策略


            冷熱源系統個設備運行夏季、冬季及過渡季節運行策略如表4。


            6、結語


            本工程結合酒店冷熱負荷的特點,采用了全熱回收水源熱泵機組,具有較高的能效比,在產生生活熱水的同時還可以免費制取空調冷凍水,使整個系統更加高效節能。


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