30℃,此时冷凝温度为33℃,制冷量为478 kW,电功率为89 kW。
制冷COP值为5.37,夏季机组平均效率有所下降,(5.52-5.37)x100/5.52=2.72%。制热COP值平均为3.68,冬季机组平均效率有所上升,(3.68-3.61)x100/3.61=1.94%。用31台空调用热泵机组粗略核算全年空调能耗:
夏季多消耗能量:75.95x31x0.0272x120x10x0.8x0.6=36888kWh
冬季节约能量: 136.02x31x0.0194x125x24x0.7x0.5=85892 kWh
全年节约能量: 85892-36888=49004kWh
全年节约运行费:48974x0.57=27932元
2.4.3 水系统设计


地下井水常年维持15℃左右,制冷工况时,井水作为空调热泵机组冷却水运行,冷凝器进水温度15℃,出水温度(也即井水回灌温度)30℃。空调冷冻水供水温度7℃,回水温度12℃。由于卫生热水热泵机组常年供热运行,其副产品为冷冻水,夏季时这一部分冷量可回收利用。本设计中每个机房均设冷水循环泵1台,夏季运行,与空调冷水循环泵并联使用。冬季制热工况时,井水流经热泵机组蒸发器侧,进水温度15℃,出水温度(也即井水回灌温度)5℃。热泵机组热水出水温度50℃,回水温度45℃。水系统原理见图1,切换管路的阀门,进行冬夏季工况转换,夏季运行时打开1,3,5,7阀门,关闭2,4,6,8阀门;冬季运行时打开2,4,6,8阀门,关闭1,3,5,7阀门。
行政楼热泵机房设在行政楼地下一层,面积为380 m2。机房内共设有22台热泵机组,其中3台提供卫生热水,空调水循环泵3台,流量1574m3/h;冷水泵1台,流量250m3/h,夏季使用,并作为冬季备用泵。卫生热水循环泵2台, 1用1备,流量250m3/h。机组所需井水流量715m3/h,由1-5井供给,每个井供水量150m3/h,热泵机组出水,先到沉砂井1沉砂,再回灌到8-11和16井。由于设有沉砂井和溢流井,所以回灌井与供水井数量为1:1。当回灌井不能将井水完全回灌时,溢流到设在沉砂井旁的溢流井,溢流井仅作为回灌备用井使用。溢流井四周敷设有辐射状渗水管,井水经渗水管渗入第四系砂石层。
大礼堂热泵机房设在大礼堂地下一层,面积为340 m2,负责向学校后区提供空调冷热循环水及卫生热水系统一次水。机房内共设有热泵机组14台,其中2台供给卫生热水系统使用。空调循环水泵3台,2用1备,流量996m3/h。冷水泵1台,流量164m3/h,仅夏季使用。卫生热水一次水循环泵2台,1用1备,流量164m3/h。该系统所需井水流量455m3/h,由6、7和15井供水。井水在回灌前先到沉砂井2沉砂,再回灌到12-14井。沉砂井2旁设有溢流井2。
2.4.4 井水系统

全校共设计两个水源热泵系统,总井水量1170m3/h。共打井20,其中8个供水井, 8个回灌井, 2个沉砂井,2个溢流井。行政楼热泵系统5个供水井,5个回灌井;大礼堂热泵系统3个供水井,3个回灌井。为了前后区供水井互为备用,5号井可以供前区和后区,在管路上设电动阀切换。布井方案是根据北京市地勘院的勘测结果,并结合热泵机房所在位置,与地质勘察院共同确定。总平面及井位布置见图2。
该地区水源上游为东北方向,8个供水井沿校区西、南边界隔布置,西南方向是该区域地下水的下游方向,井的间距200-300米左右。8个回灌井布置在校区中部较大范围内,使回水回灌至上游,以保证水源的充足、稳定。
供水井口径400mm,井深300余m,静水位为78m,动水位97m,每口井设计供水量150m3/h,本工程采用潜水泵。考虑到使用多年水位有可能下降,根据地质勘探部门的建议,留有10m的余量,动水位按110m设计。深井泵的扬程为下列各项之和:动水位+地势高差+热泵机组阻力+管网及配件阻力+回水管插入深度,泵的性能为:160 m3/hx(150-160 m)。由于井水提升高度留有余地和热泵机组随负荷变化进行台数控制,系统水量变化,为了节水节能,潜水泵全部采用变频水泵