上海浦東游泳館空氣源熱泵節能改造工程

內容提要：根據工程實際情況，從項目立項到施工設計的整個過程，綜合考慮用戶的建筑物、使用工況、空氣源熱泵規格及性能參數、系統配置及運行方式、使用和維護、節能與安全、經濟效益等因素，均應符合工程系統的設計原則。并根據系統的先進性、安全性、可靠性、耐久性等原則，我公司設計同程式水系統，最大程度的保證了系統可靠穩定的運行。

同時根據屋面情況，綜合考慮原有冷卻塔冷卻水主管道的位置、現場實際情況以及結合我司多年的設計施工經驗，將屋面的熱泵主機按照屋頂平面布置圖紙定位主機的位置，既不影響原有冷卻塔的正常運行，又做到熱泵機組的穩定運行，做到最優化的布置。

關鍵字：浦東游泳館 空氣源 生活熱水 制熱

一、項目概況

上海浦東游泳館位于上海市盧浦大橋和南浦大橋之間，本次項目針對游泳館生活熱水系統進行改造，采用空氣源熱泵系統提供生活熱水，減少游泳館燃氣蒸汽鍋爐的運行，以達到節能之目的。

二、地理位置及氣候

上海位于北亞熱帶濕潤季風氣候區，氣候溫潤，四季分明。冬、夏兩季較長，春、秋兩季稍短。因受海洋的影響，氣溫年相差和日相差都不大。年氣溫平均15.7℃，1月氣溫平均3.5℃，7月平均氣溫27.8℃，無霜期223-235日，作物生長期長達300日左右。

三、總體設計理念

1、采用整合設計原則，從項目立項到施工設計的整個過程，綜合考慮用戶的建筑物、使用工況、空氣源熱泵規格及性能參數、系統配置及運行方式、使用和維護、節能與安全、經濟效益等因素，均應符合工程系統的設計原則。

2、根據系統的先進性、安全性、可靠性、耐久性等原則，我司設計同程式水系統，最大程度的保證了系統可靠穩定的運行。

3、根據屋面情況，綜合考慮原有冷卻塔冷卻水主管道的位置、現場實際情況以及結合我司多年的設計施工經驗，將屋面的熱泵主機按照屋頂平面布置圖紙定位主機的位置，既不影響原有冷卻塔的正常運行，又做到熱泵機組的穩定運行，做到最優化的布置。

四、工程設計依據

建筑給水排水設計規范（GB50015—2003）

商業或工業用及類似用途的熱泵熱水機（GB/T21362-2008）

熱泵熱水系統選用與安裝（06SS127）

給水排水設計基本術語標準（GBJ125-89）

給水排水標準圖集：給水設備安裝（國家建筑標準設計）

給水排水設計手冊第二冊（建筑給水排水）

建筑給水排水和熱水供應設計規范

全國民用建筑工程設計技術措施：給水排水/通風空調

熱泵產品樣本及說明書（天舒電器有限公司）

熱泵智能環境模擬實驗室的運行數據（天舒電器有限公司）

招標文件提供的數據．

五、設計參數

冷水溫度：5℃

供水溫度：55℃

最大日用水量：40.5m3

六、設計計算

40.5T冷水加熱到55℃的日耗熱量按公式計算得：2126250kcal，換算單位得2472kWh。按照20℃時機組的制熱量為82kw，那么需要約3.8個小時即可產40.5T的熱水。

每天耗熱量計算公式：

式中：——日耗熱量（kcal）；

qr——熱水用水定額（L/cap?d或L/b?d）；

——水的比熱，c=1(kcal/kg?℃）；

——熱水密度（kg/L）；

——熱水溫度（℃）；

——冷水溫度（℃）；

m——用水計算單位數（人數或床位數）；

——系統散熱量系數，可根據當地氣候，系統保溫情況選取，現取1.05。

七、設備選型

A.熱泵選型：

參照普通型名義工況（20℃）檢測報告的數據，每臺DKFYRS-64Ⅱ熱泵機組制熱量82kW，輸入功率為20.4kw，那么8臺DKFXRS-30Ⅱ熱泵機組制熱量為656kW大于招標文件總制熱功率為600kw，完全符合要求。

B.水泵選型：

a．循環泵

根據招標文件提供的數據Q=55m3/h，H=40m，N=11kw，那么選用南方牌CDL65-20型水泵3臺（兩用一備）

b．熱水泵（帶變頻柜）

根據招標文件提供的數據Q=20m3/h，H=25m，N=4kw，那么選用南方牌CHL20-30型水泵3臺（兩用一備）。

八、水箱選型

根據招標文件提供的有效容積40.5m3，選用（4500mm×3000mm×4000mm）一只

九、運行成本

（1）計算前提

1）春秋季183天，平均環境溫度18℃，平均水溫15℃；夏季92天，平均環境溫度28℃，平均水溫20℃；冬季90天，平均環境溫度7℃，平均水溫5℃。

2)每天需用水40.5t熱水，春秋季使用率約為80%，那么春秋季日耗熱量1296000kcal，夏季使用率約為60%，那么夏季日耗熱量850500kcal，冬季使用率約為90%，那么冬季日耗熱量1822500kcal。（不包括回水消耗熱量）

3）電價0.98元/kWh，天然氣單價2.8元/m3，柴油單價7.36元/kg，蒸汽單價250元/m3。天然氣熱值8600kcal/m3,熱效率70%；柴油熱值10200kcal/kg，熱效率85%；蒸汽熱值600000kcal/m3，熱效率85%；電熱值860kcal/kWh,熱效率95%。

4）環境溫度18℃時，DKFYRS-64II型熱泵的COP值3.91,。環境溫度28℃時，DKFYRS-64II型熱泵的COP值4.51。環境溫度7℃時，DKFYRS-64II型熱泵的COP值3.31。

（2）空氣源熱泵

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

C．全年運行費用：69121元+19770元+56469元=145360元

（3）燃氣鍋爐

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

 C．全年運行費用：110310元+36393元+76291元=222994元

十、投資效益