224 南通市市民服务中心污水源热泵空调系统设计

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1、南通市市民服务中心污水源热泵空调系统设计南通市建筑设计研究院有限公司王立忠施玉琴刘婕婧摘要：为了促进可再生能源的开发利用，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域。明确规定“风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源”为可再生能源，本文介绍了南通市利用可再生能源的示范项目---南通市市民服务中心污水源热泵空调系统的设计方案，该项目获取的污水处理厂的二级排放水废弃的低位热能正是上述规定的地热能，文章中通过与常规空调冷热源方案

2、的技术经济比较，阐述了利用城市污水这一可再生能源的经济及社会意义。关键词：可再生能源利用；空调；污水源热泵机房;1.前言随着中国经济的快速增长，能源消耗总量不断上升，近年能耗增长速度超过了国民生产总值的增长速度，我国能源短缺与社会经济发展的矛盾已经显现，我国面临的能源形势十分严峻。能源问题关系到国民经济能否持续快速发展，关系到国家安全。水资源问题、环境问题也是制约我国经济持续发展的关键。党和政府已经把节能、节水、环境保护列为重要国策，明确规定“风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源”为可再

3、生能源，并且“国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域”。南通市市民服务中心，作为政府投资的为民办实事工程，将建设成节能65%的示范型项目。中央空调是耗能大户，中央空调的节能成为当务之急。通过多方面的科学论证和经济技术比较，利用城市污水的热能，采用污水源热泵制取空调冷热源，成为该示范项目的一个重大节能方案。污水源热泵是利用污水处理厂中水或原生污水出水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。它具有热量输出稳定、COP值高、换热效果好、机组结构紧凑等优点，是实现污水资源化的有效途径。2.建筑概况南通市

4、市民服务中心项目位于南通市新老城区结合部，在城市向南发展的主轴线工农路西侧。东靠南通市行政中心，北临南通移动公司，西侧为建设中的兆丰嘉园等住宅区，南望狼山和体育会展中心。地块周边的自然和人工环境资源比较重要，用地东西两侧分别还有城市绿化带和河流，距南通市第一污水处理厂2.0KM，距南通新城小区0.5KM(南通新城小区已实施污水源热泵三联供)。该项目总建筑面积：83368㎡。其中：主楼28层建筑总高度104M，33696㎡；裙房5层33933㎡；地下室15739㎡。使用功能：行政办公楼。3.空调主要设计参数3

5、.1室外空气设计参数大气压力：夏季1005.1hPa冬季1026.4hPa；室外干球温度：夏季t＝33℃冬季t＝-5℃；夏季室外计算湿球温度：t＝28.6℃冬季室外计算相对湿度：76%5房间功能夏季冬季新风m3/p.h噪音dB温度℃湿度%温度℃湿度%会议室2655-6020≥303035-40办公2655-6020≥303035-40办事大厅2650-5520≥302540-45餐饮2760-6518≥402040-45公共部位271845-503.2室内设计参数3.3设计计算负荷夏季空调逐时计算冷负荷91

6、38kw,折合建筑面积冷指标110W/㎡冬季空调计算热负荷5800kw，折合建筑面积热指标70W/㎡4.城市污水资源条件南通市第一污水处理厂设计水处理规模为25万吨/日，其中，一、二期处理规模7.5万吨/日，于2004年投入运行，三期5万吨/日于2009年底投入运行。一、二、三期合计二级排放水达12.5万吨/日，最终处理能力为25~30万吨，目前该厂尾水开发利用不到6万吨/日，冬季二级排水温度高于12℃，夏季二级排水温度低于30℃。位于污水处理厂和本项目之间的新城小区于2007年已建设污水源热泵机房，并已投

7、入使用。目前从污水处理厂已敷设D1200污水管到达新城小区调节池，该调节池在当初设计实施时已预留污水输送泵及D600污水管道供下游市民中心使用。新城小区调节池至本项目约0.5KM。由于新城小区基本为住宅(30万M2)，以夜间使用为主，本项目为办公用房，以白天使用为主，与新城小区合用污水管网和调节池完全能满足两个项目的污水用量要求。本项目采用污水源热泵空调时，夏季污水量1556M3/H,冬季污水量1036M3/H。5.污水源热泵空调系统设计5.1主机配置A:离心式污水源冷水机组1000RT（单冷）（1台）制冷

8、量：3516Kw，最大输入功率：680kW。COP>5.10B:离心式污水源热泵机组800RT（热泵）（2台）制冷量：2813Kw，制热量：3363Kw，最大输入功率：550kW。COP>5.10C:螺杆式污水源热泵机组400RT（热泵）（1台）制冷量：1407kW，制热量：1708Kw，最大输入功率：300Kw。COP>4.60设计制冷工况：蒸发器进、出水温度:12℃/6.2℃，冷凝器进、出水温度:30.8℃/