地源热泵系统vs蒸发冷却系统课件.ppt

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1、优点： 传输过程能量损耗少变频调节，部分负荷更高效 同时制冷制热利用无限可再生能源,缺点： 初投资昂贵，投资回收期长使用地区受限,优点： 初投资较小，安装方便；使用不受地域限制缺点： 有冷量损失 仅用于制冷,该建筑位于江苏南京，地下一层，地上5层，地上建筑高度23.6米。空调面积6780m2 最大计算冷负荷是1210kW,计算热负荷按照民用建筑空调设计推荐为60-80W/m2 按80W/m2 简算。本建筑空调面积为6780m2，则总热负荷为542.4kW。,根据最大冷、热负荷设备选型时应有1.1倍富余量，故：最大总设计冷负荷：Q0=1.11210=1331kW最大总设计热负荷：Qk=1.154

2、2.4=596.6kW,根据最大设计冷、热负荷选用加拿大枫叶能源公司的水地源螺杆式热泵机组， MSSM450-1， MSSM700-1型各一台。通过调节机组，满足不同季节建筑对空调系统负荷的不同要求，使机组能最大效率运行，以达到节能的目的。,地源热泵机组性能表,地埋管采用垂直竖井布置。换热性能高，不受土地面积限制。垂直埋管形式： （1）单U型管 （2）双U型管 （3）套管型回路形式： （1）串联 （2）并联钻孔间距：46m本工程选用聚乙烯管材（PE），钻孔间距为4.5m，埋管形式为双U型管，回路形式为并联同程式 。,夏季南京的双U管单位孔深的传热量为65w/m；冬季南京的双U管单位孔深的传热量

3、为48w/m。一般钻孔孔深为60-100m，根据当地地质条件定为90m,经计算得所需要的钻孔数为139个。夏季地埋管分担冷负荷：Q地=1399065=815.15kW,管段单位沿程阻力： 式中： 管段的沿程阻力，Pa； 管段单位管长的沿程阻力； 为水密度,kg/ m ； 为水黏度，kg/ (ms) ，取=0.94210 kg/ (ms)。沿程阻力：局部阻力：总阻力：,夏季冷却塔承担冷负荷：Q冷却塔=Q-Q地=1331-815.15=517.85kW冷却水量 G=3600Q冷却塔/(cp（tw1-tw2）)=88.77m3 /h,选取2台DBNL3-50低噪声型逆流玻璃钢冷却塔。,DBNL350

4、型冷却塔性能参数,沿程阻力：Py=22620.8=4.7kPa局部阻力：Pj=20kPa总阻力：P=24.7kPa,1)流量：G=1.2100=120m3/h2)扬程：H=104.71.1=115.17kPa=11.52mH2O,冷却水泵性能表,选型：ISW125-100水泵，选择2台，一用一备,1)流量：G=1.2124.4=149.28m3/h2)扬程：H=3101.1=341kPa=34mH2O选型：ISW100-160水泵，选择3台，两用一备,冷却水泵性能表,1)流量：G=1.2230.3=276.36m3/h2)扬程：H=28.43mH2O选型：ISW150-200B水泵 选择3台，

5、两用一备,冷冻水泵性能表,根据1）冷冻水 Q1=230.31%=2.3m3/h2）冷却水 Q2=124.41%=1.24m3/h,定压补水机组性能参数表,1）管径：,故分水器和集水器管径为DN400mm,2）管长：根据各配管的管径的配管间距计算。 d1=200mm，d2 =150mm，d3=150mm ，d4=100mm L1=d1+60=260mm， L2= d1+ d2 +120=470mm， L3= d2+d3 +120=420mm， L4= d3+d4+120=370mm， L5=d4+60=160mm 总长L=L1+L2+L3+L4+L5=1680mm,集分水器,1）水处理设备：根据

6、输水管径和处理水流量选择电子水处理器进行水处理冷冻水为230.3 m3/h，管径为200mm，选取型号为YD-200A，输水管径为200mm，处理流量为255T/h。冷却水为124.4 m3/h，管径为200mm，选取型号为YD-200A，输水管径为200mm，处理流量为255T/h。,2）过滤器：根据管路直径选择对应的Y型过滤器。 冷冻水泵进水口管径d=150mm, 所以过滤器选Y-150mm 冷却水泵进水口管径d=150mm, 所以过滤器选Y-150mm 冷却塔水泵进水口管径d=150mm, 所以过滤器选Y-150mm,根据最大设计冷、热负荷选用约克水冷螺杆式冷水机组，型号YRTBTAT0

7、550C，2台。通过调节机组，满足不同季节建筑对空调系统负荷的不同要求，使机组能最大效率运行，以达到节能的目的。,冷水机组性能表,夏季冷却塔承担冷负荷：Q冷却塔=1331kW冷却水量 ：G=3600Q冷却塔/(cp（tw1-tw2）)=228.17m3 /h,选取1台FBN300。,FBN300型冷却塔性能参数,沿程阻力：Py=23920.8=5.0kpa局部阻力：Pj=30kPa总阻力：P=35.0kPa,1)流量：G=1.2240=288m3/h2)扬程：H=177.51.1=195.25kPa=19.53mH2O,冷却塔水泵性能表,选型：ISWD150-315A水泵，选择3台，两用一备,

8、1)流量：G=142.921.2=171.504m3/h2)扬程：H=2201.1=242kPa=24.2mH2O选型：ISWD125-200A水泵，选择3台，两用一备,冷却水泵性能表,1)流量：G=1.2239.04=286.848m3/h2)扬程：H=27.231,.1=29.95mH2O选型：ISWD150-250A水泵，选择3台，两用一备,冷冻水泵性能表,根据1）冷冻水 Q1=119.5221%=2.39m3/h2）冷却水 Q2=142.9221%=2.86m3/h,定压补水机组性能参数表,1）管径：,故分水器和集水器管径为DN400mm,2）管长：根据各配管的管径的配管间距计算。 d

9、1=200mm，d2 =150mm，d3=150mm ，d4=100mm L1=d1+60=260mm， L2= d1+ d2 +120=470mm， L3= d2+d3 +120=420mm， L4= d3+d4+120=370mm， L5=d4+60=160mm 总长L=L1+L2+L3+L4+L5=1680mm,集分水器,1）水处理设备：根据输水管径和处理水流量选择电子水处理器进行水处理冷冻水为239.04 m3/h，管径为200mm，选取型号为YD-200A，输水管径为200mm，处理流量为255T/h。冷却水为285.84 m3/h，管径为200mm，选取型号为YD-200A，输水管

10、径为200mm，处理流量为255T/h。,2）过滤器：根据管路直径选择对应的Y型过滤器。 冷冻水泵进水口管径d=150mm, 所以过滤器选Y-150mm 冷却水泵进水口管径d=150mm, 所以过滤器选Y-150mm 冷却塔水泵进水口管径d=150mm, 所以过滤器选Y-150mm,末端设备初投资（地源热泵系统和蒸发冷却系统末端设备都相同）,总初投资,通过综合对比地源热泵系统和蒸发冷却系统：地源热泵的制冷系数、能效比、使用寿命均高于蒸发冷却系统。地源热泵系统中，采用的垂直埋管而非水平埋管，减少了土地使用面积和土方开挖面积，相应的减少了部分初投资。蒸发冷却系统中，采用的是螺杆式水冷机组，若是风冷

11、机组，制冷系数将会更低，风冷机组的工况变化也较大。为了便于比较，选取的螺杆式机组和地源热泵使用的均是卧式管壳式换热器，传热系数适中，若采用板式换热器，换热系数将大大提高，但初投资费用也可能相应增加。需要注意的是，蒸发冷却系统只能适用于夏季制冷工况，如有供热需求还应配备锅炉系统，这将使在既能制冷又能制热的相同要求下，额外增加蒸发冷却系统的初投资。,这次作业我们经历了负荷及水力计算，设备选型，价格查询，PPT制作等一系列流程。各中的困难环节主要在于对计算公式理解不够深刻、设备选型流程不熟悉，设备价格的难以获取。起初，我们对于两种系统的选择，考虑了很多条件及需要对比的元素，如运行工况、性能参数、设备材料价格及投资回收期等。但是由于考虑的过多，反而使系统选择的过程有反复。确定了对比的两种系统后，因对于整个系统计算选型流程不熟悉，加之一些设备型号、参数、价格难以查询，所以参考了很多其他地源热泵、蒸发冷却设计方案的参数、价格，尤其是末端设备管材的价格，都是基于估算。通过这次作业，我们对于地源热泵系统和蒸发冷却系统都有了更形象更深刻的认识，并进一步熟悉了其设计、计算、选型等流程，为今后的课业及工作打下了良好的基础。,http:/,