一、 工程概况
大连叉车有限责任公司的前身大连叉车总厂始建于1946年,为国有大二型企业。1958年,中国第一台5吨内燃叉车在这里诞生。大连,成为“中国叉车摇篮”,并由此开创了中国叉车制造业史。该工程为办公楼和厂房采暖项目,采暖面积约为12000㎡,通过暖气片末端进行冬天采暖。室内温度维持在25℃左右,室内温度维持在22℃左右。
天舒空气能
二、 设计依据
建筑给水排水设计手册
建筑给水排水设计规范(GB50015—2003)
建筑给水排水和热水供应设计规范
给水排水国家建筑标准设计图集
商业或工业用及类似用途的热泵热水机(GB/T 21362-2008)
游泳池和水上游乐池给水排水设计规程(CECS 14:2002)
空气源热泵
三、 气象参数
大连市位于北半球的暖温带地区,具有海洋性特点的暖温带大陆性季风气候,是东北地区最温暖的地方,冬无严寒,夏无酷暑,四季分明。年平均气温10.5℃,极端气温最高37.8℃,最低-19.13℃。年降水量550-950毫米,2013年日照总时数为2500-2800小时。其中8月最热,平均气温24℃,日最高气温超过30℃的天数只有10至12天。1月最冷,平均气温-5℃,极端最低气温可达-21℃左右。60%-70%的降水集中于夏季,多暴雨,且夜雨多于日雨。
空气源热泵
四、 负荷计算
4.1冬季围护结构耗热量为:
式中Q:围护结构耗热量,W;
Qj:围护结构基本耗热量,W;
Qx:围护结构基本耗热量修正值,W;
K:围护结构传热系数,W∕(㎡·℃);
F:围护结构面积,㎡;
tn:冬季室内计算温度;
tw:冬季空调室外计算温度,℃;tw = -9 ℃;
α:围护结构温差修正系数;
xch:朝向修正率,北向、东北向、西北向取0,东、西方向取-5%,东南、西南方向取-10%~-15%,南向取-15%~-25%;
xf:风力附加耗热量修正率;
xg:高度附加率;超过4m每增加1m附加2%;但最大附加率不超过15%;
4.2项目计算结论
根据所在地区气象参数和房间用途,并参照《实用供热空调设计手册》国内部分民用建筑空调负荷概算值,本项目热负荷概算指标为80w/㎡,采暖面积12000㎡,总热负荷为960kW。
空气能热泵热水器
五、 设备选型
1.针对本项目,采用空气源热泵机组满足该项目采暖制热需求。根据经验初定选用16台KFXRS-76IIBZ超低温循环中温型空气源热泵机组。参照低温-11℃工况实验数据,KFXRS-76IIBZ热泵机组制热量约为44kW,
那么初定热泵数量的总制热量为:
16×44=704kW/h(设计采暖负荷)
2.应客户需求,终端采用暖气片采暖设计。
六、 费用估算以及跟其他热源设备的使用费用比较
1)计算前提
①采暖季120天,机组工作时间约为每天10小时。最冷日冬季10小时满负荷率约85%。每天需要的热量差别较大,估计在10-100%之间。我们按120天内每天平均负荷为最冷日冬季10小时采暖耗热量55%估算。
②电价1元/kWh,天然气单价3.5元/m³,柴油单价8.34元/kg。天然气热值8600kcal/m³,热效率80%;柴油热值10200kcal/kg,热效率85%;电热值860kcal/kWh,热效率95%。
④冬季,热泵机组COP值约为2.8。
2)空气源热泵运行费用
最冷日冬季10小时满负荷率约85%,则最冷日冬季10小时采暖耗热量:
Q冬. 10小时= 400Kw×10h×85%=3400KW
根据气候和使用情况,预计全年需要制冷的时间约90天,但每天需要的冷量差别较大,估计在10-100%之间。按90天内每天平均负荷为最热日夏季10小时冷负荷量的80%估算。
则全年采暖量为:Q冬.全年 =3400KW×120×80%=326400KW
热泵冬季运行费用为:326400KW/2.8×1元/Kw≈11.7万元
3)其他能源系统冬季采暖运行费用
a电锅炉系统冬季运行费用
326400KW.h÷95%×1=34.4万元
b燃油锅炉系统冬季运行费用
326400KW.h×860÷10200÷85%×8.34=27万元
c燃气锅炉系统冬季运行费用
326400KW.h×860÷8600÷70%×3.5=16.3万元
空气源热泵采暖系统与常规能源系统对比汇总表
项目 | A | B | C | D |
热泵 | 燃气锅炉 | 燃油锅炉 | 电锅炉 | |
燃料种类 | 电 | 天然气 | 油 | 电 |
是否污染环境 | 无污染 | 有污染 | 有污染 | 无污染 |
有无危险性 | 无 | 有 | 有 | 有 |
冬季采暖系统年运行费用(万元) | 11.7 | 16.3 | 27 | 34.4 |
年节约费用(万元) | —— | 4.6 | 15.3 | 22.7 |
使用年限 | 15年左右 | 5—8年 | 5—8年 | 5—8年 |
空气源热泵
注:上述各表中的相关数据虽不能完全反映全部的运行数据,但可从比较宏观的方面反映出系统主要的运行费用。 B、C、D为锅炉类方案,需增加锅炉的日常维保、检测及管理人员费用,其中天然气管路敷设需要增加开户费用等。A为热泵热水方案,可实现全年无人管理,系统自动运行,不存在压力容器等高危设备,安全性能较锅炉很强。
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