第三章系统方案选择

第三章系统方案选择3.1项目条件3.1.1冷热源的选择标准本项目地址位于海口市，是大型商场和办公楼结合为一体的综合性建筑。夏天空调供冷空调周期长，而冬天不需供热，因此该建筑可以排除选用地源热泵，水源热泵，风冷热泵等热泵形式的空调系统方案，也可以排除采用溴化锂直燃机方案，剩下可以选择的可以采用电制冷主机和多联机。电制冷机组又划分为水冷式电制冷机组和风冷式电制冷机组，由于海南室外空气湿度比较高，室外空气的焓比较高，主机比较难把热量带出室外，因此排除风冷式电制冷机组。海口市历年来用电紧张，峰谷电价差约为3:1，可利用低谷电价蓄冷达到显著的经济效益。3.1.2海口市市能源状况根据海南省人民政府批准，海口市物价局发布的资料，海口市能源供应价格如后。3.1.2.1电力供应政策在电力供应方面，海南省电力供应形势紧张。2011年，海南电网最大电力缺口达到18万千瓦。2012年电力缺口达到30万千瓦，全省通过实施四次有序用电措施，才确保电力供需平衡。2013年海南全社会用电预计最高负荷为320万千瓦，而统调装机最大出力仅325万千瓦左右，按正常备用要求（48-51万千瓦）考虑，全年海南将长期性存在电源性电力供需紧张局面。据预计，我省“十二五”中后期仍旧存在电力供应缺口。表3-1海南省电网销售电价表用电分类变压器容量电压等级电度电价(元/kwh)峰时段平时段谷时段工商业及其他用电100伏安及以上220千伏及以上0.88980.55100.3165110千伏0.90630.56100.322035千伏0.92280.57100.327535千伏以下0.93930.58100.3330100伏安以下1千伏及以上0.7900不满1千伏0.8000注：分时电价时段划分：峰时段10：00~12:00,16:00~22:00;平时段:7:00~10:00,12:00~16:00,22:00~23:00;谷时段23:00~次日7:00。3.1.2.2自来水供应政策表3-2海口市水务集团水价标准单位:元/M3分类行业自来水价格污水处理费水资源费合计备注经营服务用水营业性歌舞厅、酒吧、咖啡厅、健身房、美容美发、宾馆、酒店、商业、银行等经营企业2.601.100.083.78对经营服务业令代收垃圾处理费：0.51元/M3，总计4.29元/M33.1.2.3天然气供应政策表3-3天然气价格标准序号分类单价（元/立方米）备注1非居民用气3.3月用气量10000立方米以下3.1月用气量10001~30000立方米3.0月用气量30001~50000立方米2.8月用气量50001立方米以上3.1.3甲方要求1）根据设计手册和房间需求，提供舒适性空调，部分特殊用房请参考相关规范；2）项目投资需结合初投资和运行费用综合考虑，管理简单易行，维护方便，优先考虑多联机、结合水机、新能源等混合方案。3）要求方案有创新，有自己独立的见解，必须结合工程项目选最优取方案3.2系统方案分析3.2.1项目情况裙楼:1、裙楼为商场，建筑面积约29000m2，地下一层已给出制冷机房，水泵房，配有消防水池，空调运行时间为9:00~21:00，2、主要使用区域为商场，门厅，会客室，值班室，商铺，商业用房，使用时间各不相同，其中商场、百货面积，空间较高，也有隔间的小商场，可考虑组合式空调机组（风柜）。3、商场地下一层制冷机房旁边配有消防水池，可以兼用作为蓄冷水槽，可节省蓄冷装置初投资。塔楼：1、塔楼为办公楼，建筑面积约25000m2,每一层已给出4个VRV空调位，空调运行时间为9:00~18:00，可采用多联机，也可以和商场共用一套电制冷冷源。2、主要使用区域为办公区域，5到6层为会议室，7到25层为办公室，每一层面积约为1000m2,建筑高度为95.7米，属于高层建筑。3、本项目对于塔楼来说，为大部分的办公室和小部分的会议室组成的写字楼，大多以出售或出租为主，使用单位比较分散，空调方案的选择要考虑到每个空调系统的开启和关闭的时间不同，并兼顾到节假日，晚上个别楼层或个别办公室加班问题。3.2.2总装机容量及冷热源设备初选3.2.2.1总装机容量的确定上述的计算冷负荷中，包括新风冷负荷，但考虑实际情况中，管道温升、风机温升，以及冷量输送过程中的冷损失和安全系数，供冷量Q应该按照下列情况计算：Q=K1×K2×Q1（kw）（3-1）式中：K1---------冷损失系数，一般K1取1.05；K2---------安全系数，一般K2取1.1；Q1---------建筑计算所需制冷量。因此，Q=1.05×1.1×(3427313+2868577)=7271.8kw。裙楼商场修正后所需装机容量Qa=1.05×1.1×3427313=3958.6kw；塔楼办公楼修正后所需装机容量Qb=1.05×1.1×2868577=3313.2kw。3.2.2.2制冷机组台数的选择根据《规范》可知，在选择制冷机组时其台数宜为2~4台，台数不宜过多，也不宜仅用1台。这样，当冷、热负荷减少时，可以部分机组停止运行，便于制冷量的调节。在需要全部运转时，如果其中1台发生故障，停机检修，仍有1台或2台继续运行，室内气象参数不致太大。3.2.2.3水泵初选的方法暖通设计中水泵的选择，通常选用比转速ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍。按估算，可大致取每100m管长的沿程阻力损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）按照下式Hmax=ΔP1+ΔP2+0.05×L×(1+K)（3-2）式中：ΔP1------冷水机组蒸发器的水压降；ΔP2------该环中并联的各占空调末端装置的水压损失最大的一台的水压降；L---------最不利环路的管长；K---------最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值，当最不利环路较长时，值取0.2～0.3，最不利环路较短时，值取0.4～0.6。3.2.3方案初选通过综合分析，再根据工程中常用的方案，本项目可以采用的方案如下：方案一：商场采用水冷冷水机组，办公楼也采用水冷冷水机组，共用一套冷源。方案二：商场采用水冷冷水机组，办公楼采用多联机。注意：其中水冷冷水机组可考虑辅助水蓄冷装置，以节省运行费用。3.2.4方案对比1商场离心式冷水机组+办公楼离心式冷水机组a、以离心式冷水机组为主机的方案根据技术性指标，选择三台美的LC700M型离心式冷水机组，该机型相关技术参数如表4-1所示：表3-4LC700M型离心式冷水机组技术参数表KK名义制冷量（kw）2461输入功率（kw）437电流（A）974额定能效比能量调节方式自动能量调节范围10%~100％间自动调节电380V3ph-50Hz制R134a制冷剂充注量(kg)1590b、冷却塔因所选离心式冷水机组单台冷凝水量为501m3/h，故选择湖南元亨科技发展有限公司生产的YHA-500-型方形横流冷却塔，共3台。其相关技术参数列入表4-3。表3-5YHA-500-型方形横流冷却塔技术参数表c、水泵根据系统估算所需的水流量及管路压力降，水泵初步选型如下：冷冻水泵（并联使用），选择三台长沙中联泵业有限公司生产的6X18SE型立式离心泵。冷却水泵（并联使用），选择三台长沙中联泵业有限有限公司生产的14SAP-10JA型立式离心泵。根据长沙中联泵业有限公司提供的产品样本可知该公司部分产品信息，见表3-6。表3-6水泵技术参数表离心泵型号流量Q（m3/h扬程H（mH2转速n（r/min）效率η轴功率电动机功必需汽蚀重量（kg）源冷剂冷凝器流程数2蒸发器流程数2外形尺寸长（mm）5077水流量501（m3/h）水流量422（m3/h）宽（mm）2200水侧压降93（kPa）水侧压降86（kPa）高（mm）2540进出水管DN250进出水管DN250运输重量11398（kg）运行重量12988（kg）流量（m3/h）500冷却能力（kcal/h×103）625外形尺寸长（mm）3800风机电机功率（kw）15宽（mm）6000电机额定电流（A）39.5净重（Kg）4050高（mm）5800风机直径（mm）Φ3400运行重量（Kg）8200进水温度（℃）37出水温度（℃）32湿球温度（℃）28干球温度（℃）31.5）O）（％）（kw）率（kw）余量（m）6X18SE5255514808592.51103.857214SAP-10JA600279808452.575412502、商场水冷冷水机组+办公楼多联机商场部分：以离心式冷水机组为主机的方案根据技术性指标，选择两台美的LC600M型离心式冷水机组，该机型相关技术参数如表3-7所示：表3-7LC600M型离心式冷水机组技术参数表b、冷却塔因所选离心式冷水机组单台冷凝水量为433m3/h，故选择湖南元亨科技发展有限公司生产的YHA-450-型方形横流冷却塔，共2台。其相关技术参数列入表3-8。表3-8YHA-450-型方形横流冷却塔技术参数表名义制冷量（kw）2110输入功率（kw）376电流（A）990额定能效比能量调节方式自动能量调节范围10%~100％间自动调节电源380V3ph-50Hz制冷剂R134a制冷剂充注量(kg)1669冷凝器流程数2蒸发器流程数2外形尺寸长（mm）4725水流量433（m3/h）水流量362（m3/h）宽（mm）1990水侧压降88（kPa）水侧压降70（kPa）高（mm）2162进出水管DN250进出水管DN250运输重量8990（kg）运行重量10659（kg）流量（m3/h）450冷却能力（kcal/h×103）外形尺寸长（mm）3800风机电机功率（kw）11宽（mm）5550电机额定电流（A）29净重（Kg）3550c、水泵根据系统估算所需的水流量及管路压力降，水泵初步选型如下：冷冻水泵（并联使用），选择两台长沙中联泵业有限公司生产的6X18SE型立式离心泵。冷却水泵（并联使用），选择两台长沙中联泵业有限有限公司生产的10SAP-6JB型立式离心泵。根据长沙中联泵业有限公司提供的产品样本可知该公司部分产品信息，见表3-9。表3-9水泵技术参数表离心泵型号流量Q（m3/h）扬程H（mH2O）转速n（r/min）效率η（％）轴功率（kw）电动机功率（kw）必需汽蚀余量（m）重量（kg）6X18SE4455414808081.81103.257210SAP-6JB500289807848.0554.78603.3综合性方案3.3.1冷热源方案经济性比较：3.3.1.1能源费用1）能源费用：电费0.95元/度（无峰谷电价制度）；天燃气3.5元/m³，天然气配套费105元/m3，无热力管网；水费3.4元/吨；太阳能资源情况请查当地相关资料；2）设备初投资概算价格指标（仅供不同方案经济性比较参考）：C系列热回收水（地）源热泵螺杆机（带生活热水）700元/kw，C系列水（地）源热泵螺杆机550元/kw，超高效双级压缩降膜式离心机组450元/kw，睿星系列离心式冷水机组400元/kw，C系列满液螺杆式冷水机组450元/kw，风冷螺杆冷（热）水机组800元/kw,高（mm）5640风机直径（mm）Φ2950运行重量（Kg）7400进水温度（℃）37出水温度（℃）32湿球温度（℃）28干球温度（℃）31.5模块式风冷热泵机组700元/kw,空调箱1.5元/m3（按照风量估算）;风机盘管200元/KW;MDV-X系列多联机室外机1300元/kw；MDV4+多联机室外机（组合式）1150元/kw；MDV4+多联机室外机（整体式）1000元/kw；水源热泵MDVS多联机室外机1250元/kw；三管制热回收MDV多联机室外机1550元/kw；四面出风嵌入式室内机：600元/KW；标准风管天井式室内机：550元/KW；全热交换新风机5元/m³/h;“热泉”系列高温直热式空气源热泵热水机900元/kw；冷回收商用热水机1000元/kw。3.3.1.2方案经济型比较方案一：商场和办公楼共用一套冷源的水冷冷水系统（1）睿星系列离心式冷水机组：美的LC700M