文档介绍：XX市某办公楼水源热泵空调系统冷冻站设计
提要为降低空调运行费,对该办公楼空调系统进行改造,选用水源热泵。简要介绍了空调系统设计,包括机房设计,水源水系统、水泵、水管、水井口装置等设计。改造后系统冬夏运行费降低一半以上。
关键词水源热泵空调系统水井设计
1 概况
建筑概况
XX市ZHSH集团办公楼,坐落在山东省XX市泰山路,建筑面积4500m2,共7层,。其中,1~3层为餐厅,4~7层为办公用房。该建筑为框架结构,铝合金玻璃窗。
该办公楼原有一套中央空调系统,夏季由活塞式冷水机组提供冷量,冬季通过锅炉换热后集中供暖。由于设备已经老化,其夏季运行费用1000元/日左右,冬季运行费用1440元/日左右。为降低运行费用,2000年2月决定对空调机房进行改造,把活塞式冷水机组和冬季换热设备替换成水源热泵中央空调机组,同时对室内系统进行冲洗和检修。
地下水情况
XX市是一个地下水位很高的地区,。该地区属黄河冲积平原,地层为细沙层带。由于距渤海较近,地下水含盐量很高。,恒温层水温15℃左右。
水井情况
为配合工程改造,ZHSH集团自打了两口水井,表1列出了水井技术资料。
表1 水井技术资料
井深/m
管井直径/m
含盐量/g/L
含砂量/mg/L
水温℃
pH值
110
350
46
18
15±1

2 系统设计

水源水是影响水源热泵中央空调系统的重要因素,决定水源热泵中央空调主机的制冷量、制热量、电功率等技术参数,因此,对水源系统的设计不容忽视。
考虑到地下水的回灌和水源、水井的备用性,在设计水源水系统时,两口井的结构、水井泵等设置均相同。这样,就不会引起地下水位下降,还可以实现夏灌冬用、冬灌夏用。为保证换热器的换热效率及除砂器的除砂效果,且节省初投资,在设计时,系统中设有8个转换阀门,其安装形式见图1。
图1 空调机房水系统图

水源水泵选型时,主要考虑地下水温度、成井情况、用户费用承受能力等因素。结合工程的实际情况,水源水泵选用了井用潜水泵。潜水泵的特点是:扬程较高,体积较小,但价格略高。表2列出了潜水泵的主要技术参数。
表2 潜水泵的主要技术参数
 
型号
流量/m3h
扬程/m
功率/kW
转速/r/min
效率/%
质量/kg
200QJ32-91/7
32
91
13
2850
70
98
水源水管
考虑到地下水的矿化度较高,会对钢或其他合金造成腐蚀,在设计时,水源水管采用聚乙烯PE塑料管。另外,水源水管上的附件和阀门,亦选用抗腐蚀性强的产品。
水井口装置
水井口装置是水井工程的重要部分。在设计时,主要考虑了以下事项:
①设回流管。在自流回灌井中,供回水管分开使用;
②设排污管。在井水回扬时,保证污水顺畅排放;
③为防止气氛对回灌水造成污染,应阻止大量气氛混入回灌水中。图2为井口装置示意图。蝶阀1,2为水源水回灌所设,水源水泵开启时,蝶阀1打开,蝶阀2关闭;反之则相反。蝶阀3为回扬排污时用。

由于XX市地质及水井施工的原因,成井后