地源热泵空调系统设计详细
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诸城30000㎡住宅小区水源热泵系统设计方案诸城市百盛暖通工程有限公司联系人:王泽林电话:137********第一章工程概述本工程总建筑面积为30000平方米,建筑功能为节能型住宅建筑,室内采用地板辐射采暖;本工程拟采用水源热泵系统提供热源,实现冬季取暖.第二章方案设计2。
1 主机系统设计从冷热源主机初投资、辅助设备初投资、安装费用、机房土建投资、维护费用及运行费用等角度综合考虑,根据程实际情况,现提出以下设计方案:本工程建筑热负荷综合概算指标取40w/m2,则本工程空调系统的总热负荷为1200kw。
根据上面负荷设计要求,主机设备选用2台HP600型螺杆型水源热泵机组提供热源,采用电脑全自动汉字显示控制系统,根据负荷侧室内人员的增减及室外阳光直射、室内设备发热量等负荷的变化,自动确定开关机数量,将室温控制在设定的温度范围,既达到供热的舒适效果又达到节能的目的。
2台HP600A型螺杆型水源热泵机组,总制热量为1196KW,主机冬季最大总输入功率为282KW.HP600A型螺杆式水源热泵机组主要性能参数如下:在水源进出水温度:15℃/ 7℃时,名义制热量为598KW,输入功率为141KW,水源水量为50m3/h.2。
2 运行管理设计为便于管理和进一步实现节能目的,根据住宅入住率随时间变化的特点,可将系统设定按以下方式主动控制:晚上18:00—21:00和凌晨4:00—9:00时,开启1台或1.5台水源热泵;晚上21:00—次日4:00时,开启2台水源热泵机组;白天9:00-18:00时,开启1台机组在低负荷状态下运行,既满足了使用要求,又保证建筑内的水系统管道不被冻裂。
采取上述控制方式可大大减少了设备运行时间,达到了降低运行费用的目的。
2。
3水源系统设计☆水源热泵机组对井水水温要求:水温10~30℃,冬季水温15℃.深井水温高,对冬季制热时效率高有益,但对夏季制冷时效率低不宜。
第三章工程造价概算第四章运行费用分析计算基础数据表冬季运行费用计算表第五章水源热泵系统介绍5。
地源热泵采暖空调初步设计方案一、项目情况某办公楼建筑面积约15000㎡,拟采用地源/水源热泵系统,以满足采暖、空调需求。地源热泵机组为夏季空调系统提供7℃冷冻水,回水温度12℃,冬季为供暖系统提供45℃热水,回水温度40℃。室内外设计参数:室外设计参数:夏季空调室外计算干球温度33.4℃夏季空调室外计算湿球温度 26.9℃冬季采暖室外计算湿球温度 -11℃冬季空调室外计算干球温度 -9℃室内设计参数:各空调房间夏季26℃~28℃相对湿度<60%冬季18℃~20℃相对湿度<55%,建筑空调系统负荷:夏季冷负荷:1350kW冬季热负荷:1200kW二、设计依据设计所采用的相关规范:《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004《水源热泵机组》GB/T19409-2003《室外给水设计规范》GB50013-2006《供水管井技术规范》GB50296-99《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274-98《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2004《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T13663-2000三、方案设计方案一垂直地埋管热泵系统1.热泵机组选取热泵机组选用北京金万众公司产品,要满足1350kW的冷量,1200kW的热量。本方案选用2台模块式主机MDRB60,其单台冷量为696kW,单台热量为591kW,可基本以满足要求。MDRB60主要参数表2.地下换热系统(能源井)的设计2.1 地下换热系统结构建造120米的地下能源井作为热泵机组的热源和冷源,能源井间距不低于4米,使用φ32 PE100双U型换热器,所有接口使用电熔焊接,以保证能源井使用寿命达50年以上。地下换热系统在地下2米之下完成连接,所以地面上可以正常绿化,或者铺设道路,埋管标高图如图1。能源井图1 地下换热系统连接图2.2 地下U 型换热系统数量地埋管的实际换热性能需要通过热响应试验得到,由于此项工作没有进行,因此地埋管换热负荷只能根据当地的地质情况、实际经验及建筑物特点进行估算。φ32双U 型管冬季单位井深换热率取40W/m,夏季单位井深换热率取70W/m 。冬季供暖时需要地下换热器(能源井)的数量:(591147)2100018540120n -⨯⨯=≈⨯夏季空调时需要地下换热器(能源井)的数量:1312100019670120n ⨯⨯=≈⨯(+696)根据计算结果,办公楼供暖空调需要能源井196口。方案二 地下水源热泵系统热泵机组选用北京金万众公司产品,要满足1350kW 的冷量,1200kW 的热量。本方案选用2台模块式主机MDRB60,其单台冷量为696kW,单台热量为766kW,可基本以满足要求。MDRB60主要参数表2.地下换热系统(能源井)的设计在本设计中,热泵机组吸收的热量主要来自于地下水体,夏季空调和冬季供暖需要地下水量为140m3/h。根据当地地层条件,单井出水量大约为70 m3/h,2口抽水井需要配备3口回灌井。因此,该项目共需要抽水井2口,回灌井3口,井深50~80米,间距大于50m,水井距离建筑物30m以上。四、经济性分析1、工程造价方案一方案二2、运行费用计算经济性比较表单位(万元)补充说明:以上工程预算中热泵主机费用按国产设备计算,若选用国外品牌,需要在此基础上再增加40万元(每台增加20万,共2台)。地(水)源热泵机房面积需要120㎡。。
北塘TBD项目新中式地产大院海鲜坊地源热泵空调系统设计摘要:地源热泵系统作为利用可再生资源的高效、节能、环保的一种新型空调系统,本文介绍某新中式地产大院海鲜坊地源热泵中央空调系统设计。
关键词:中央空调系统地源热泵水系统设计地埋管换器设计New Chinese real estate project Beitang TBD compound Seafood PlaceAbstract:Ground source heat pump system as efficient use of renewable resources,energy saving,environmental protection,a new air conditioning system,this paper introduces a new real estate compound Seafood Place Chinese ground source heat pump central air conditioning system design.Key Words:Central air conditioning system;Ground source heat pump water system design;Underground pipe for design地源热泵(Ground-source heat pump)是一种利用地下浅层地热资源既可供热又可制冷的高效、节能、环保的空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温热源向高温热源的转移。
主要是运用热泵从浅层地能中(土壤、地下水或地表水)吸取大量的低温位热量(或冷量),通过热泵系统循环把吸取的热量从低温位提升到高温位,为用户提供冬季供暖、夏季制冷空调、全年热水供应或制冷空调和热水联供。
它只需消耗少量的高品位能源(如电能),就能获得高于输入能量数倍的热能效果,它是一种高效、环保、节能的空调系统。
地源热泵系统工程技术方案一、项目介绍1、工程概况本工程为。
总用地15322.46㎡。
本项目总建筑面积约为,包括,旧楼。
空调系统需满足建筑物冷、热负荷要求。
2、设计依据2.1 参考资料《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003(2009)《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版)《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》DB13(J)81-20092.2 设计参数采用负荷指标法估算建筑物的冷、热负荷:夏季冷指标为94.5w/㎡,冷负荷为3130.82kw;冬季热指标为81.7 w/㎡,热负荷为2706.75kw。
二、设计方案描述1、设计思路本项目埋孔面积有限,土壤换热器的数量仅能满足部分建筑物冷热需求,所以空调系统采用地源热泵+户式空调的组合方式,新增建筑的七层以下(含七层)及原有培训楼(旧楼)采用地源热泵系统,新增建筑的八层以上(含八层)采用户式空调。
地源热泵系统采用集中温控系统实现自动控制。
2、热泵主机配置描述本方案配置2台美国美意公司生产的MWH2800CC型地水源热泵机组。
MWH2800CC型地水源热泵机组是以地能即地下水(井水、地埋管或其他地表水)为主要能源辅以电能,通过先进的设备将地下取之不竭但不易利用的低品位再生能源开发利用,使其变为高品位能源。
MWH2800CC型地水源热泵机组的性能参数如下:3、室外地埋孔描述目前普遍采用的有垂直埋管和水平埋管两种基本的配置形式。
水平埋管是在浅层土壤中挖沟渠,将PE管水平的埋置于沟渠中,并填埋的施工工艺。
水平埋管占地面积较垂直埋管大,效率较垂直埋管低。
垂直埋管是在地层中垂直钻孔,然后将地下热交换器(PE管)以一定的方式置于孔中,并在孔中注入填充材料的施工工艺。
地下热交换器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。
--天津技术有限公司地源热泵中央空调系统工程设计程序编制:审核:批准:--目录(一)地源热泵空调工程设计前的准备一熟悉国家标准和有关规范错误!未指定书签。
(二)地源热泵空调系统工程设计前的准备一熟悉工程情况和土建资料错误!未指定书签。
(三)方案设计程序方案设计阶段 ........................................... 错误!未指定书签。
(四)方案设计程序初步设计阶段 ........................................... 错误!未指定书签。
(五)方案设计程序施工图设计阶段 ....................................... 错误!未指定书签。
(六)地源热泵空调工程设计的内容与步骤大致是: ........... 错误!未指定书签。
(一)地源热泵空调工程设计前的准备一熟悉国家标准和有关规范、《采暖通风与空气调节设计规范》()、《公共建筑节能设计标准》()、《建筑给水排水设计规范》()、《岩土工程勘察规范》()、《供水管井技术规范》()、《供水水文地质钻探与凿井操作规程》()、《室外给水设计规范》()、《地面辐射供暖技术规范》(-)、《地源热泵系统工程技术规范》()、《水源热泵机组》(/)、《暖通空调制图标准》 ()、《通风与空调工程施工质量验收规范》 ()、《建筑安装工程施工质量验收统一标准》(—)、《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》()、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》()、《民用建筑电气设计规范》()、《高层民用建筑设计防火规范》 ()、《建筑设计防火规范》 ()除了国家颁布的标准和规范外,还有一些地方性的法规和规定。
一切设计方法和内容均应遵循上述国家标准和规范的规定。
即便在不能套用标准和规范的特殊情况下.也应尽量与之接近。
(二)地源热泵空调系统工程设计前的准备—熟悉工程情况和土建资料、弄清地源热泵空调系统冷热源及工程场地状况调查()地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地状况调查,并应对浅层地热能资源进行勘察﹙工程场地状况及浅层地热能资源条件是能否应用地源热泵系统的基础。
第三章地源热泵系统的设计及计算一说到设计,人们往往想到的是工程技术人员的计算和绘图,当然这些都属于设计领域里的工作,而寻找解决问题的途径,也是设计任务之一。
设计本身包括寻找解决问题的途径,所以它不限于事先构思,更不排斥实践,而应是思维活动与实践活动的统一。
空调设计的任务及目的,就是把现有能效高的设备组织好、使用好、充分发挥它们的作用。
现代空调系统的不断发展使建筑物内的设施日益增多和复杂,这对改善人们的生活和工作环境有着积极作用,但同时也带来了由于系统设计、工程施工和运行管理不当而造成对自然环境和人体健康有害的因素。
所以反过来力求解决这些问题就成为一种主要的推动力,促使空调技术更进一步向前发展。
目前,建筑节能的重要性越来越引起人们的关注。
从建筑设计方面来看,提高隔热保温性能,采用合理的朝向,增设必要的遮阳等可以减少空调负荷,降低能耗。
对于确定的空调负荷,提高设备的效率和优化运行过程提供相应的硬件软件,都成为降低能耗的关健。
空调系统的设计一般采用工况设计法,是以夏季和冬季室外空气设计参数为依据的典型工况进行计算,并且是按最不利情况考虑,按照设备的额定工况选择指标。
所以,设备选型较大。
空调设备经常处于部分负荷状态下运行,必须要求设备在部分负荷运行时也能高效率运行。
避免负荷变化了,而设备不能作相应调节,出现大马拉小车的现象;或设备也能调节负荷,但调节性能差,耗能指标落后。
因此,设计的任务就是要用先进的自控技术将空调全工况下的性能调整到最佳程度,这就是所谓的过程设计方法。
一、中央空调设计主要参考以下的规范及标准1、通用设计规范1).《采暧通风及空气调节设计规范》(GB50019-2003(2003年版));2).《采暖通风及至气调节制图标准》(GBJ114-88)3).《建筑设计防火规范》(GBJ116-87)4).《高层民用建筑设计防火规范》( GBJ0045-95)5).《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)2.专用设计规范:1).《宿舍建筑设计规范》(JGJ36-87)2).《住宅设计规范》(GB50096-99)3).《办公建筑设计规范》(JG67-89)4).〈旅馆建筑设计规范〉(JGJ67-89)5).《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》(GB50189-93)6).《地源热泵系统工程技术规范》(JGJ142-2004)7).《地面辐射供暖技术规范》(GB50366-2005)8).其它专用设计规范3.专用设计标准图集:1).《暖通空调标准图集》2).《暖通空调设计选用手册》(上、下册)3)、其它有关标准二、空调冷、热负荷计算空调负荷是指为保持室内空气设计条件,单位时间内室内空气输入或排出的热量,前者称为热负荷,后者称为冷负荷。
地源热泵系统设计小结报告引言地源热泵系统作为一种高效、环保的供暖解决方案,近年来得到了广泛的应用。
本文主要对地源热泵系统的设计进行总结和小结,包括系统结构设计、能量计算、系统运行模拟等方面的内容。
通过这篇报告,读者将了解到地源热泵系统设计的关键要点和注意事项。
系统结构设计地源热泵系统的结构设计是整个系统设计中的核心部分,主要包括热源系统、热泵机组、热交换系统和供暖系统等几个关键组成部分。
在设计这些部分时,需要考虑到实际应用的需求和现场条件。
热源系统选择合适的地热能源是关键。
常见的地热能源包括地埋管、井水和湖泊水等。
在选择地热能源时,需要考虑到当地地质条件、地表的利用限制以及系统的投资和运维成本等因素。
热泵机组的选择应该考虑到系统的额定功率和制冷/制热效率等因素。
根据使用的地热能源,可以选择不同类型的热泵机组,如水源热泵、地源热泵或空气源热泵等。
热交换系统的设计主要包括热泵机组与地热能源之间的热交换设备,如冷凝器、蒸发器等。
合理选择热交换设备的容量和材质,可以提高系统的热效率和稳定性。
供暖系统的设计需要考虑到建筑物的热负荷,选择适合的供暖设备和管道,以满足不同房间的供热需求。
能量计算在地源热泵系统设计中,能量计算是非常重要的一步。
能量计算的目的是确定系统的热负荷和制冷/制热需求,以确定热泵机组的额定功率和制冷/制热能力。
热负荷计算主要包括建筑物的导热计算和换热量计算。
通过计算建筑的隔热性能和窗户的热传递系数等参数,可以确定建筑物的导热热负荷。
而换热量计算则需要考虑到建筑物的供暖方式、使用热水的需求以及其他热负荷,如空调和电器设备等。
制冷/制热需求的计算主要与建筑物的使用需求相关。
通过考虑系统在夏季的制冷需求和冬季的供暖需求,可以确定系统的额定制冷/制热能力。
系统运行模拟在地源热泵系统设计的过程中,系统运行模拟是一种常用的工具。
通过系统运行模拟,可以分析系统的热效率、稳定性和能耗等性能指标。
在运行模拟中,需要考虑到地热能源的循环率、热泵机组的运行效率、热交换系统的传热性能以及供暖系统的运行方式等因素。
地源热泵一、地源热泵介绍实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针,可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。
2004年国家发展和改革委员会发布了中国第一个《节能中长期专项规划》:加快太阳能、地热等可再生能源在建筑物的利用。
2006年1月1日《可再生能源法》正式实施,地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一,同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式,近年来在国内得到了日益广泛的应用。
地源热泵技术是利用地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低这一特点进行能量转换的空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能),即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。
在冬季,把土壤中的热量“取”出来,提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,把室内的热量“取”出来释放到土壤中去,并且常年能保证地下温度的均衡。
地源热泵在结构上的特点是有一个由地下埋管组成的地热换热器,它通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭地下埋管中的流动,实现系统与大地之间的能量转换。
因为地源热泵只使用电力,没有燃烧过程,对周围环境无污染排放;不需使用冷却塔,没有外挂机,不向周围环境排热,没有热岛效应,没有噪音;不抽取地下水,不破坏地下水资源,所以在最新颁布的《中国应对气候变化国家方案》中提出 :积极扶持风能、太阳能、地热能、海洋能等的开发和利用.积极推进地热能的开发利用,推广满足环境和水资源保护要求的地热供暖、供热水和地源热泵技术.二、地源热泵系统构成与原理地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性,通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。
地球是一个巨大的蓄热体,一年四季其地表5m以下的土壤温度十分稳定,是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。
地源热泵机组工作原理就是在夏季从土壤或地下水中提取冷量,由热泵原理通过空气或水作为载热剂降低温度后送到建筑物中,而冬季,则从土壤或地下水中提取热量,由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中,从而实现的热交换过程。
地源热泵系统设计分析摘要:随着全球能源危机和环境问题的出现,地源热泵的应用消除了使用常规锅炉供暖中造成的环境污染,因而是一种清洁、高效、节能的空调产品。
本文笔者主要结合自己多年从事地源热泵系统的设计方面工作,结合实例针对其进行了分析。
关键词:地源热泵;设计参数;方案Abstract: with the global energy crisis and environmental problem arises, the application of ground source heat pump eliminates the use of conventional boiler heating caused by environmental pollution, it is a kind of clean, efficient and energy-saving air conditioning products. In this paper the author mainly according to many years engaged in the design of ground source heat pump system to work with the examples, according to the analysis.Keywords: the ground source heat pump; Design parameters; scheme1 工程应用实例1.1 工程概况表1 地源热泵系统负荷设计参数名称冷负荷(kW)热负荷(kW)综合服务楼2400 1600该综合服务楼,其主要包括公寓部分和公共部分。
总建筑面积:31176m2。
地下:2759m2,为车库。
地上:27579m2,为公寓楼和公共部分。
其中,公寓楼部分:23159m2;公共部分:4419m2。
本项目采用地源热泵空调系统,夏季送冷风,冬季送热风,冷热源集中设置。
《地源热泵系统工程技术规范》设计要点解析摘要:本文针对不同地源热泵系统的特点,结合《规范》条文,对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析,为地源热泵系统的设计提供指导。
关键词:地源热泵系统、设计要点、系统优化1 前言实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针,可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。
2006年1月1日《可再生能源法》正式实施,地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一,同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式,近年来在国内得到了日益广泛的应用。
地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调,具有良好的节能与环境效益,但由于缺乏相应规范的约束,地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性,许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马,造成了地源热泵系统工作不正常,为规范地源热泵系统的设计、施工及验收,确保地源热泵系统安全可靠的运行,更好的发挥其节能效益,由中国建筑科学研究院主编,会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》(以下简称规范)。
该规范现已颁布,并于2006年1月1日起实施。
由于地源热泵系统的特殊性,其设计方法是其关键与难点,也是业内人士普遍关注的问题,同时也是国外热点课题,在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。
为了加深对规范条文的理解,本文对其部分要点内容进行解析。
2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义2.1 《规范》的适用范围该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质,采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
它包括以下两方面的含义:(1)“以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质”,意旨不适用于直接膨胀热泵系统,即直接将蒸发器或冷凝器埋入地下的一种热泵系统。
该系统目前在北美地区别墅或小型商用建筑中应用,它优点是成孔直径小,效率高,也可避免使用防冻剂;但制冷剂泄漏危险性较大,仅适于小规模应用。
地源热泵空调系统自动控制方案Ver1.22014-03目录1、系统概述地源热泵是一种利用地表浅层地热资源也称地能;包括土壤、地下水和江、河、湖、海以及城市污水等作为冷热源的空调系统..它不但可以供冷、供热;而且可以提供生活热水;一机多用的同时还具有高效、节能、环保的特点..浅层地能一年四季相对稳定;土壤与空气的温差一般为17℃;冬季比空气温度高;夏季比空气温度低;是很好的热泵热源和空调冷源..这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%~60%;因此要节能和节省运行费用40%-50%左右..通常地源热泵消耗1KW的能量;用户可以得到5KW以上的热量或4KW以上冷量;所以我们将其称为节能型空调系统..空调系统的能耗问题是大楼日常运行成本控制的一大难题;整个暖通系统的能耗将占大楼能耗的50%以上;目前;国家的建设绿色节能建筑、节能减排的号召已经非常明确;谛都科技城业主眼光比较远;从响应国家号召;降低大楼日常运行成本;提高管理效率等方面进行考虑;计划对项目的地源热泵空调系统配套自控系统..水泵的能耗;一般约占空调系统总能耗的15-20%;因此采用变流量系统;使输送能耗岁流量的增减而增减;具有显着的节能效益与经济效益;同时才有变频技术实现电机的软启动;可以有效的延长电机的使用寿命..考虑到变频调速一次投资较大;一般来讲都是对节能效果最为明显的关键部分采用变频技术;比如冷冻水泵;冷却水泵、热泵机组等;使得业主的投资收益比最大化..项目地源热泵空调系统冷冻水泵、冷却水泵群控的使用将带来以下明显效果:1、节省能源项目需冷/热量每个季节、每个月、每一天都不一样;空调负荷的分布在一年之内是极不均衡的;设计负荷约占总运行时间的6-8%..详见下表:注:数据引自美国制冷协会标准880-56而传统的手动开关水泵的方式;不考虑大楼的需冷/热量;采用全部启动、全部关闭的方式;在大多数时间里面都是非常浪费能源的;而空调水泵的变频调节和群控将通过设置于前端的传感器等设备采集温度、流量等参数;根据科学的计算公式计算出项目需冷量进而空调水泵的启动台数和运行频率——按需供冷;将大大降低能耗;节约大楼日常运行成本;从耗能大户考虑节能;效果最为明显..2、保护设备和人身安全冷冻水泵、冷却水泵等设备功率大;结构复杂;设备昂贵;互相之间存在依存关系;人为操作的误操作率高;容易损坏设备;甚至造成人身伤害;而空调水泵群控将通过合理的方式;按大楼的冷量自动启动设备;并可以实现设备的软启动;保护了设备;使设备运行于最佳状态;延长了设备的使用寿命;同样可以起到节约用户投入目的..3、提高管理效率传统的管理方式比较盲目;没有具体的参数作为参考;而且都需要就地控制;就地管理;而空调水泵群控将彻底改变这样的状况;在监控主机可以设置于消控中心等地;不需要设置于机组旁边上面可以直观的查看机组的运行情况、温度、水流量等参数尽收眼底;同时;空调水泵群控会将采集到的信号进行处理、分析;之后作出相应控制动作控制水泵..水泵的运行情况都会有记录;让管理者有据可依;有数据可查;极大的提高了管理效率..2、设计依据GB/T50314-2000 智能建筑设计标准GB50339-2003 智能建筑工程质量验收规范97X700 智能建筑弱电工程设计施工图集GB50045-95 高层民用建筑设计防火规范GBJ16-95 建筑设计防火规范GB50116-98 火灾自动报警系统设计规范GB50166-92 火灾自动报警系统施工及验收规范JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范232-9092装置安装工程施工及验收规范HG/T20573-95分散型控制系统工程设计规定GBJ131-90自动化仪表安装工程质量检验评定标准GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范3、系统功能实现本系统是以DDC为核心;对地源热保系统的X台冷冻水泵和X台冷却水泵进行节能控制;通过液晶屏显示各水泵的状态;显示温度、压力和液体流量等参数;各种参数可以进行再设定;使得系统运行更为合理..液晶屏上的仿真型图形化操作界面可监视整个空调水泵群控系统的运行状态;提供动态图形、工艺流程图、实时曲线图、记录报表、监控点表、绘制平面布置图;以最贴近现场设备实际情况的直观的图形方式显示设备的运行情况..可根据实际需要提供丰富的图库;绘制平面图或流程图并嵌以动态数据;显示图中各监控点状态;提供修改参数或发出指令的操作指示;提供多窗口显示操作功能..矩阵打印机可连续记录报警打印输出;保证报警记录的连续性..具体监控内容如下:冷冻水泵◇水泵开关控制◇水泵运行状态◇水泵故障报警◇水泵手自动状态显示◇水泵频率调节◇水泵频率反馈◇水泵运行时间记录冷却水泵◇水泵开关控制◇水泵运行状态◇水泵故障报警◇水泵手自动状态显示◇水泵频率调节◇水泵频率反馈◇水泵运行时间记录冷冻水供回水管◇供、回水温度◇供、回水压力◇水流量冷却水供回水管◇供水温度◇供水压力通过空调自控系统可以实现以下控制功能:1、根据预先设定好的时间表;按“迟开机早关机”的原则控制空调水泵包括冷冻水循环泵;冷却水循环泵的启停以达到节能的目的..由于暂时没有暖通管路图;如果有需要;还可以对暖通管道上面设置的蝶阀进行控制;和水泵进行联动;2、冷冻水泵、冷却水泵“群控”在冷热源总管或者集水器、分水器上设置浸没式液体温度传感器;在回水总管上面设置液体流量计;依据以下公式便可计算出大楼总的冷热负荷:负荷计算:Q=K×M×T1-T2Q:负荷K:常数M:流量T1:回水总管温度T2:供水总管温度根据以上公式计算出大楼实际的需冷需热量与每个冷冻水泵开启所能提供的冷热负荷相比较;用以决定是否开启或者关闭某台水泵;以实现节能;这种控制策略即称之为“群控”;由于大楼在一年四季中很少会运行在最大负荷状态;因此;根据大楼的实际需求来停止部分水泵;既不会影响到大楼的空调效果;有非常有效的节省了能耗..3、合理运行;保护设备;延迟设备使用寿命自动累积设备的运行时间;对设备实行交替运行的方式;平均设备的使用时间;这种方式设备的使用寿命是最长;运行的效率最高..在某个水泵发生故障的时候;系统会自动切换到备用泵;保证系统能稳定不间断的运行..4、频率微调在负荷达不到要关闭一台水泵;或者开启一台水泵的情况下;对水泵的运行频率进行微调;频率降低的时候;水泵的功率以三次方的速率下降;节能效果非常明显..由于温度、压力和大楼的实际负荷需求是不断变化的;因此频率的调节是不断进行的;人为是无法进行这样的控制的;本空调自控系统通过PLC 内部的PID模块;自动进行计算;不断输出控制信号给变频器进行调节;保证供回水温度稳定在设定范围内;保证了大楼的空调效果..5、每台水泵都有两台变频器互相控制;保证每台水泵都能独立变频调节;切换运行..6、监测冷冻水供水、回水总管温度;冷却水供水温度监测;自动生产趋势记录曲线;可查看温度是否维持在稳定状态;参数在液晶屏上显示..7、监测各水泵的运行状态、故障状态和手/自动状态;在液晶屏上面显示..另外;如果水泵发生故障;软件界面将进行提示;所有报警信息自动存档;历史数据可提供查询..8自动累计各水泵的运行时间;开列保养及维修报告..可通过联网的方式将报告直接传送至有关部门..示意图:4、系统效果分析本系统是专门为地源热泵空调系统设计的自动控制系统;旨在解决地源热泵空调系统传统手工控制所存在的问题;并引入自动控制理念到大楼的日常管理中..在大楼日常运转和管理中引入自动控制思想;实现控制系统的群控和自控;能带来普通旧有控制方案所无法提供的效果和功能;为业主的投资带来最大的回报..4.1管理功能本系统1控制柜设置有触摸屏;安装在控制柜前部;这种方式使得控制系统具有很强的管理性能;可以非常直观的查看系统状况并作出动作;主要功能有:1、直观的图形操作界面通过触摸屏的系统软件;可定制的组态界面;以便让用户可以直接通过面板查看整个空调系统的状态;界面可以自定义重新开发..2、状态显示在面板上面可以直观的看到水泵的运行状态;故障状态和手/自动状态;可以显示温度、压力等模拟参数的变化趋势曲线;如果将面板型PC进行联网;可以在局域网内其它机器上面查看空调系统的状态;管理更为高效..3、参数设定可在界面上面对参数进行设定;比如多少温差进行频率调整等;可对时间表进行调整;面板上面有按键;操作非常方便..4、对设备进行启停控制可在屏幕上面通过按键的方式实现对设备的启停控制;甚至都不需要接触到开关之类的设备;更加安全;而且更为直观;效率更高..5、操作员权限设定对不同的操作人员;可设置不同的权限;避免一些不熟悉系统的人产生误操作;只有具备相应权限的人才能进行相应的操作;保障了空调冷热源系统的安全性..4.2空调系统冷热负荷实时跟踪、调节中央空调系统中设备的选型均根据空调系统的满负荷状态确定;而满负荷状态代表这样一个概念:即考虑最不利的使用工况下、建筑物中所有需要服务的房间或场所同时使用空调;各种冷热负荷互相叠加而成的综合最大值..在实际的运行过程中;空调系统90%以上的时间处于部分负荷状态下运行;显然;根据满负荷状态下选定的设备让其在部分负荷下连续长期运行;这些设备出路低效率运行状态;造成很的能源浪费;因此具有很大的节能潜力..本系统采用专业的空调系统自控软件;采用经典自动控制理论;使用PID调节算法;实现对于空调水泵启动数量和运行频率的合理调节..软件中使用的控制逻辑和控制算法参数都是由经过具有几十年调试经验的国际暖通专业工程师总结出来的经验值..实际工程中有许多案例证明;在本系统的管理下实现空调系统的群控和自控;使空调系统时钟保持在高校节能及最佳的运行状态..4.3高效节能、节约能耗费用根据水泵电机负载的功率P正比于1/n3原理;当空调系统冷量负荷减小时;自控系统自动检测到这种变化;并通过降低水泵的运行频率;来实现水泵的高效运转和避免能源浪费..例如:当水泵流量下降20%时;系统输出水泵频率约40Hz..则P=0.83P=0.51P;可以节电49%..可见节能潜力巨大;节能效果显着..自控系统可以通过控制变频器的手段来控制水泵的运行频率..在水泵这样的大功率电机设备启动的时候;由于瞬间电流的过高;会产生冲击电流英雄电机的使用寿命..通过编程可以控制变频器实现水泵的软启动;在电机起到至转速达到额定功率要求的过程中;消除冲击电流;延长电机的运行寿命..同时可以减少水泵启动时震动现象;延长轴承等精密部件的寿命;同时对阀门和整个空调管路起到保护的作用..4.4节能效果分析冷冻泵额定参数:Q=660m3/h;H=44M;P=110KW;N=980r/min..部分负荷与水泵性能关系年平均节电率:N=P 0-P 1/P 0100%P 1为实际功率:0.1A+0.2B+0.4C+0.3DP 0为额定功率..经过计算可得N=44.8%每台水泵没小时可以节电11044.8%=49.28若按每台水泵夏季每天使用8小时;实际使用120天;冬季每天使用8小时;实际使用90天来计算;则每年可以节约能源:49.288210=82790.4度..若每度电按0.85元计算;则2台冷冻泵;2台冷却泵;一年可以节约能耗费用:8279.040.854=281484元..4.5集成功能本自控系统采用的是霍尼韦尔思博的自控系统;霍尼韦尔思博的控制器具有PLC 级别的稳定性;另外;霍尼韦尔思博有专门的楼宇自控行业解决方案和相关产品;在楼宇自控行业也有很好的口碑..能够提供包括RS232、RS-485、RJ45等多种物理形式通讯接口;兼容市场上绝大部分的主流通讯协议;例如:profi-bus 、CANopen 、lightbus 、ethercat 、ethernetTCP/IP 、modbus 、lon 、eib 、mp-bus 、dali 等;特别在楼宇自控行业中常用的BACnet 协议、LON 协议;都能很好的进行支持..所以;如果地源热泵空调系统要纳入原有的楼宇自控系统BAS;霍尼韦尔思博可以非常方便的以最合理的方式实现;如果原大楼没有楼宇自控系统;则可以在本系统完成之后;通过增加霍尼韦尔思博的控制器、I/O 模块的方式;搭建全新的楼宇自控系统;进而对大楼的空调通风设备、大楼的照明系统、给排水系统、送排风、电梯等系统进行监控;起到节能、节省人力、进一步提高管理效率;保护设备的作用;让整个系统的利用率更高..5、地源热泵空调自控系统传输设置地源热泵空调自控系统控制柜与现场传感器的导线敷设应按照现场情况沿墙、顶棚暗敷或明敷;各控制柜应安装在远离蒸汽及水源的地方;传感器和执行器所需要的24VAC/DC控制柜..系统所用模拟信号线选用RVVP21.0;数字信号线选用RVV21.0;地下室与屋顶布厚壁焊接钢管-G管;如果管内穿线长度超过30米时加装接线盒;使用金属软管连接传感器;如金属软管长度大于2米;需先穿金属硬管再穿金属软管保护..系统接地与建筑综合接地装置相连;接地电阻不大于1欧姆..按建筑电气安装工程图集、智能建筑弱电工程设计施工图集及设备说明书的有关规定进行施工;所有弱电系统控制器、子站箱、弱电线槽等外壳保护接地按强电设计要求执行..。