上海某中心中央空调系统设计方案与比较说明

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1、地源热泵中央空调方案说明上海某中心中央空调系统设计方案与比较说明2012年09月20日〖15〗地源热泵中央空调方案说明目录一、工程概况21.建筑概况22.空调负荷分布23.冷热源机房确定3二、中央空调系统方案的确定41.冰蓄冷系统的原理及特点42.地源热泵系统的原理及特点63.常规电蓄热中央空调系统特点74.本工程中央空调系统方案的确定8三、地源热泵+冰蓄冷空调系统设计说明91.空调系统的设计原则92.本工程系统模式的选择93.蓄冰装置性能介绍104.本工程系统集成115.本工程冰蓄冷系统综述126.

2、本工程地源测换热系统设计及设置方式分析12四、地源热泵+冰蓄冷系统配置说明及控制策略151.本工程中央空调机房主要设备152.本工程中央空调系统流程及运行工况173.本工程中央空调系统的运行策略194.本工程空调系统的自控功能215.采暖系统24五、各系统经济性能分析与比较251.机房初投资的比较252.年运行费用分析与比较283.综合投资经济分析与比较294.结论30〖15〗地源热泵中央空调方案说明一、工程概况1.建筑概况本工程该建筑总面积为平方米，地下建筑面积72341平方米，其中地下一层2314

3、0平方米，商业及超市面积共计15840平方米，设备用房7300平方米；地下二层为24564平方米，商业及超市面积共计21014平方米，设备用房3550平方米；地下三层为24637平方米汽车库。冷热源位于地下三层。2.空调负荷分布2.1尖峰负荷计算2.2空调负荷分布图结合本工程的特点及当地地区的气象条件，根据我司所从事的类似工程的相关经验，该工程的逐时负荷分布情况如下图：3.冷热源机房确定本工程综合考虑影响初期投资及运行成本的各种因素，详尽研究系统的电力费用、峰谷电价结构及设备初期投资等因素，以期达到最

4、佳的经济效益，在降低初期投资的同时节约更多的运行成本，转移更多的高峰用电量，夏季供冷可以采用冰蓄冷中央空调系统考虑，另外，由于本工程有供暖要求，而冬季热负荷是夏季冷负荷的35%左右，采用地源热泵系统可以很好的解决这个问题，结合蓄能空调的优惠峰谷电价及地源热泵可再生能源的国家及地方有关政策支持（政策文件详见附录说明），所以本工程的冷热源机房系统建议采用地源热泵+冰蓄冷中央空调系统。〖15〗地源热泵中央空调方案说明三、地源热泵空调系统设计说明1.空调系统的设计原则1.1经济地源热泵+冰蓄冷空调系统设计须依

5、据影响初期投资及运行成本的各种因素综合考虑而确定，系统中的蓄冰容量越大初期投资越高，但可节约更多的运行成本，因而在方案设计时，须详尽研究系统的电力增容投资、峰谷电价结构及设备初投资等资料，以期达到最佳的经济效益，在降低初期投资的同时节约更多的运行成本，转移更多的高峰用电量。1.2高效节能进行地源热泵+冰蓄冷空调系统设计时，须依据设计负荷的需求确定系统选型，尽可能地减少各种设备的装机容量，改善主机工作条件，提高主机效率，充分利用蓄冰装置的优势，尽量减少系统的能耗。1.3完整可靠评价地源热泵+冰蓄冷空调系

6、统品质的最重要的依据是系统的整体效能及运行稳定性。进行系统设计时，须结合系统的运行特点，优选各种设备，以使系统配合完美。同时各种配套设备也要求能经受长期稳定工作的考验，减少对系统的维护，满足寿命要求。2.本工程系统模式的选择2.1全量蓄冰模式主机在电力低谷期全负荷运行，制得系统全天所需要的全部冷量。在白天电力高峰期，所有主机停运，所需冷负荷全部由融冰来满足。优点：a.最大限度的转移了电力高峰期的用电量，白天系统的用电容量小。b.白天全天通过融冰供冷，运行成本低。缺点：a.系统的蓄冰容量、制冷主机及相应

7、设备容量较大。b.系统的占地面积较大。c.系统的初期投资较高。2.2分量蓄冰模式主机在电力低谷期全负荷运行，制得系统全天所需要的部分冷量；在设计日主机以与蓄〖15〗地源热泵中央空调方案说明冰装置联合提供系统所需的冷量。优点：a.系统的蓄冰容量、制冷主机及相应设备容量较小。b.系统的占地面积较小。c.初期投资最小，回收周期短。缺点：a.仅转移了电力高峰期的部分用电量，白天系统还需较大的配电容量。b.运行费用较全量蓄冰高。本工程采用负荷均衡的分量蓄冰模式。3.蓄冰装置性能介绍蓄冰装置的优劣直接关系到该系统

8、能否实现设计目标，对于面积较大的集中式供冷中央空调，要求稳定的低的融冰出口温度，对蓄冰装置的制冰性能、融冰性能和融冰率提出了较高的要求。因此所选用的蓄冰装置须达到如下要求：a.较高的制冰温度，保证制冷主机制冰时具有较高的运行效率；b.稳定的出口温度，且温度需能达到较低的水平；c.融冰末期的温度必须稳定，确保供水温度不会上升，满足空调系统的供冷需求；d.高的融冰率，保证所蓄冷量能够利用。蓄冰装置根据结冰的机理不同分为不完全冻结式和完全冻结式两种，不完全冻结