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邦的机电上海浦东游泳馆二期节能改造项目工程方案

来源:邦的技术部 时间:2013-05-02 16:41:01

    根据工程实际情况,从项目立项到施工设计的整个过程,综合考虑用户的建筑物、使用工况、空气源热泵规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维护、节能与安全、经济效益等因素,均应符合工程系统的设计原则。并根据系统的先进性、安全性、可靠性、耐久性等原则,设计同程式水系统,最大程度的保证了系统可靠稳定的运行。同时根据屋面情况,综合考虑原有冷却塔冷却水主管道的位置、现场实际情况以及结合公司多年的设计施工经验,将屋面的热泵主机按照屋顶平面布置图纸定位主机的位置,既不影响原有冷却塔的正常运行,又做到热泵机组的稳定运行,做到最优化的布置。


一、项目概况

  上海浦东游泳馆位于上海市卢浦大桥和南浦大桥之间,本次项目针对游泳馆生活热水系统进行改造,采用空气源热泵系统提供生活热水,减少游泳馆燃气蒸汽锅炉的运行,以达到节能之目的。
二、地理位置及气候

  上海位于北亚热带湿润季风气候区,气候温润,四季分明。冬、夏两季较长,春、秋两季稍短。因受海洋的影响,气温年相差和日相差都不大。年气温平均15.7℃,1月气温平均3.5℃,7月平均气温27.8℃,无霜期223-235日,作物生长期长达300日左右。
三、总体设计理念

  1、采用整合设计原则,从项目立项到施工设计的整个过程,综合考虑用户的建筑物、使用工况、空气源热泵规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维护、节能与安全、经济效益等因素,均应符合工程系统的设计原则。
  2、根据系统的先进性、安全性、可靠性、耐久性等原则,设计同程式水系统,最大程度的保证了系统可靠稳定的运行。
  3、根据屋面情况,综合考虑原有冷却塔冷却水主管道的位置、现场实际情况以及结合多年的设计施工经验,将屋面的热泵主机按照屋顶平面布置图纸定位主机的位置,既不影响原有冷却塔的正常运行,又做到热泵机组的稳定运行,做到最优化的布置。
四、工程设计依据

  建筑给水排水设计规范(gb50015—2003)
  商业或工业用及类似用途的热泵热水机(gb/t 21362-2008)
  热泵热水系统选用与安装(06ss127)
  给水排水设计基本术语标准(gbj125-89)
  给水排水标准图集:给水设备安装(国家建筑标准设计)
  给水排水设计手册第二册(建筑给水排水)
  建筑给水排水和热水供应设计规范
  全国民用建筑工程设计技术措施:给水排水/通风空调
  热泵产品样本及说明书热泵智能环境模拟实验室的运行数据
  招标文件提供的数据。
五、设计参数

  冷水温度:5℃;供水温度:55℃;最大日用水量:340.5m3。
六、设计计算

  40.5t冷水加热到55℃的日耗热量按公式计算得:2126250kcal,换算单位得2472kwh。按照20℃时机组的制热量为82kw,那么需要约3.8个小时即可产40.5t的热水。
  每天耗热量计算公式:
  qd=qrc·p(tr-tl)·m
  式中:qd——日耗热量(kcal);
  qr——热水用水定额(l/cap·d或l/b·d);
  c —— 水的比热 ,
  c=1(kcal/kg·℃);
  p——热水密度(kg/l);
  tr——热水温度(℃);
  tl——冷水温度(℃);
  m——用水计算单位数(人数或床位数);
  ——系统散热量系数,可根据当地气候,系统保温情况选取,现取1.05。
七、设备选型

1、热泵选型:
  参照普通型名义工况(20℃)检测报告的数据,每台dkfyrs-64ⅱ热泵机组制热量82kw,输入功率为20.4kw,那么8台dkfxrs-30ⅱ热泵机组制热量为656kw大于招标文件总制热功率为600kw,完全符合要求。
2、水泵选型:

a.循环泵
  根据招标文件提供的数据q=55m3/h,h=40m,n=11kw,那么选用南方牌cdl65-20型水泵3台(两用一备)

b.热水泵(带变频柜)
  根据招标文件提供的数据q=20m3/h,h=25m,n=4kw,那么选用南方牌chl20-30型水泵3台(两用一备)。
八、水箱选型
  根据招标文件提供的有效容积40.5m3,选用(4500mm×3000mm×4000mm)一只
九、运行成本
1、计算前提

  (1)春秋季183天,平均环境温度18℃,平均水温15℃;夏季92天,平均环境温度28℃,平均水温20℃;冬季90天,平均环境温度7℃,平均水温5℃;
  (2)每天需用水40.5t热水,春秋季使用率约为80%,那么春秋季日耗热量1296000kcal,夏季使用率约为60%,那么夏季日耗热量850500kcal,冬季使用率约为90%,那么冬季日耗热量1822500kcal(不包括回水消耗热量);
  (3)电价0.98元/kwh,天然气单价2.8元/m3,柴油单价7.36元/kg,蒸汽单价250元/m3。天然气热值8600kcal/m3,热效率70%;柴油热值10200kcal/kg,热效率85%;蒸汽热值600000kcal/m3,热效率85%;电热值860kcal/kwh,热效率95%;
  (4)环境温度18℃时,dkfyrs-64ii型热泵的cop值3.91,。环境温度28℃时, dkfyrs-64ii型热泵的cop值4.51。环境温度7℃时,dkfyrs-64ii型热泵的cop值3. 31。
2、空气源热泵
  1)春秋季:1296000kcal÷860kcal/kwh÷3.91×0.98元/kwh×183天=69121元
  2)夏季:850500kcal÷860kcal/kwh÷4.51×0.98元/kwh×92天=19770元
  3)冬季:1822500kcal÷860kcal/kwh÷3.31×0.98元/kwh×90天=56469元
  全年运行费用:69121元+19770元+56469元=145360元
3、燃气锅炉

  1)春秋季:1296000kcal÷8600kcal/m3÷70%×2.8元/m3×183天=110310元
  2)夏季:850500kcal÷8600kcal/m3÷70%×2.8元/m3×92天=36393元
  3)冬季:1822500kcal÷8600kcal/m3÷70%×2.8元/m3×90天=76291元
  全年运行费用:110310元+36393元+76291元=222994元

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