北方养殖厂房空调采暖设计方案.doc

北方养鸡厂房空调采暖设计方案
一、项目概况
1.1 气候背景
该项目主要集中在吉林榆树,该地区气候类型属北寒温带大陆性气候，春季干旱多风,夏季湿热多雨,冬季寒冷干燥。多年平均气温3、9℃，极端最低气温为零下３9℃，结冻期长达5个月之久.全年盛行西南风,风速季节变化明显,平均风速４、2m/ｓ,最大风速25m/s。工作地区多年平均降水量5８2、6㎜，主要集中在6~9月份，本区日照时数约246５小时。夏季则最高温度达到３３℃。

1.2 厂房背景
净尺寸(长x宽x高):115ｍx17ｍx4、0m
1、3 　温度要求:
根绝养殖鸡得特点(45天得生长周期）:
日龄
温度（℃)
湿度%
氨浓度ppm／ｍ3
C02浓度ｍｇ／m3
通风量ｍ３/ｈ
热回收KＷ
鸡舍最大加热量ＫW（—29℃)
１日—7日
３5—3１
5０—５５
15以下
1500０
6770、25
57、0
30９、3
8日-14日
29、4
50-55
15以下
1500０
２230７、4
187、8　
5１４、1
15-21日
26、6
５５－６0
15以下

7９、0
９3０、5　
22－3０
18—23
55—60
15以下

９43、９
1６38、８　
３1—3８
1８－2３
55—60
１5以下

1３19、9　
2２87、９
39—4５
18-2３
５5-60
1５以下
15000

1、４ 通风得要求:
1． 鸡舍通风，能给鸡只提供足够得氧气,排走一氧化碳、二氧化碳、氨气等有害气体,驱除鸡舍内得水汽,控制鸡舍湿度,调节鸡舍温度并有助于控制疾病。设计通风最大值为1５万立方米／小时,最小为２0００立方米/小时。
2． 鸡舍通风不良会增加氨气得含量,对鸡只得健康有很大害处。当氨气浓度超过2０pｐm时,就有可能损害鸡只得呼吸道，使鸡只抵抗力降低，给病原得侵入提供门户,易导致新城疫、慢性呼吸道疾病、气囊炎、肾型传支等病发生，从而造成死淘率加大,生长抑制，饲料转化率变差。如果氨气浓度超过50ppｍ时，会鸡只双目失明（角膜炎，结膜炎).
3. 鸡舍内地面上得最佳空气流速取决于当时得温度.如在１８、3℃-21、1℃得鸡舍温度下,空气流速不应超过9、14m/mｉn，鸡舍温度增高则需要较高得空气流速,温度较低时,则相反.
4、 在通风换气时,要考虑保温与通风得联系，通风时提高舍内温度,通风完毕后，恢复通风前得舍内温度.在冬季，加强通风换气，并处理好通风与保温之间得关系,就是减少呼吸道疾病、大肠杆菌病与腹水症得关键措施.不要过于担心通风会使肉鸡着凉而忽视通风，要改变鸡舍中不利于通风换气得条件。
1、5　　鸡舍采暖空调设计要点
该项目采用埋管式地源热泵系统形式，即地源泵机组夏季制冷水,冬季制热水为空调系统末端提供冷热源,热回收式空气处理机组+鸡舍内地板辐射+全空气对流采暖，全方位无死角得为鸡舍提供１8℃以上得新鲜空气，全程保障鸡得生长过程。系统原理图如下:

ﻬ二、鸡舍暖通空调设计
２、1 当地空调采暖室外设计温度

2、2 冷热源选择
采用埋管式地源热泵得形式。经综合比较采用该种方式有如下优点：
² 地源热泵系统为绿色节能得一种新型空调采暖形式，近年被广泛应用,地源热泵系统对于低品位能源得利用比其她方式要高许多。
² 由于鸡得养殖过程基本不间断,也就就是说鸡舍里得温度常年要维持在３4℃—１8℃,而不同得养殖阶段，会需要不同得温度控制，采用地源热泵机组对于温度控制更加容易、精确。
2、3 空气调节系统
２、2、1 将每一个鸡舍作为一个空气调节对象,采用全空气系统．由于该地冬季新回风焓差较大，具有相当得热回收意义。即采用全热回收模式，将室外新风同室内回风进行热交换,回收热量后再加热至18℃再送入室内。
空调全新风能耗得计算:

例如：新风量为150０00ｍ３/h,冬季空调设计温度为—29℃,室内送风温度为３5℃,可以计算出新风耗热量:
ＱX＝（150０00/360０)*1、2＊1、01＊（35＋２9）
　=32３2(ＫW）
由此可见如果不对新风进行处理,新风负荷非常之大，这也就就是目前养鸡场能源消耗大得原因.
2、2、2 鸡舍内气流组织
由于采用全空气系统,送往鸡舍空气直接可调节至3４℃—１8℃,气流组织可采用上送下回,交叉对流。优点如下：
(１)鸡舍空气质量好,空气循环顺畅，没有死角;保温保湿，利于鸡只生长。
(2)解决了鸡舍冬季通风难控制得问题,降低了由于人为调整通风量不当引起得各种疾病;减少因刮风天气得变化对鸡舍侧窗调整得频率。降低工人得劳动强度。
(3)送风新鲜、温度均匀，避免了鸡群因受冷而引发疾病。
【说明】　排风中所含得能量十分可观，加以回收利用可以取得很好得节能效益与环境效益。
三、系统计算
3、１ 新风全热回收
采用２级热回收技术,即一级采用热管式新风热回收,将室外-2９℃新风经热回收后温升至0℃以上,再进入二级转轮式热回收,可将温度提升至7℃左右。

３、２ 新风加热段所耗热量
全热回收后新风温度约在7℃左右,若送风温度１8℃,则需地源热泵主机提供加热热量为:150000×１、0１×１1/3600=4６2KW。
3、3 地板辐射采暖计算

根据计算可知,地板辐射采暖承担200KＷ得热量就可使室内维持在29、65℃。
3、3 地源热泵主机选型
3、３、1 主机制热量要求:根据以上计算系统耗热量相加得单个鸡舍总耗热量为:地板采暖2００ＫＷ+新风加热462ＫW=6６2KW
３、３、２ 主机参考型号选定
制冷量：6９7、2ＫＷ　输入功率136、8KＷ 制热量：７０4、6ＫＷ 输入功率:151、4KW。尺寸40１０×1350×2200(mm)
3、4　　地埋管换热器设计
由于该项目未做热响应测试,暂定采用双U32HDPE埋管形式，孔深１1０米,埋管间距5米左右,估算单位延米吸热量30W。则
662×１、2/110／３0×10００＝24１孔
考虑到冬季热量不平衡，可实际钻孔中放1０%得量。
四、初投资估算
名称
规格
单位
数量
单价
合价
备注
主机
697KＷ
台
2
３500００
700000
(备用1台)
循环水泵
３0ＫW
台
4

用２备
新风全热交换器
15０0０0m3/h
台
4
27000０

处理—２9℃新风
地埋管
Ｄ3２双Ｕ，110米
延米
27500
90

地板采暖

㎡
2

风系统
风机房及送回风管
项

00

安装费
辅材及人工费
项

０0

五、运行费用估算
运行费用考虑电耗如下：主机150KＷ、水泵３０KＷ、新风热回收机组2２KW。全年运行３65天,每天24小时,电费0、5元/度。由于鸡生长过程中空调系统能耗一直处于变量状态,我们初步将鸡生长过程以周龄作为能耗系数,即:
2周鸡龄全年天数为１4×8＝11２天,能耗系数２5％
3周鸡龄全年天数为7×8=56天,能耗系数50％
4—５周鸡龄全年天数为１4×８＝１1２天,能耗系数75%
6－7周鸡龄全年天数为8０天,能耗系数1０0%
则能耗计算:1、（15０＋３0×2＋２2×４）×112×24×２5%=2０0２５6kw/h
2. （150+3０×2+2２×4)×5６×2４×50%＝200２56kw/h
3. (１50+30×2+22×４)×1１2×24×75％=60０76８ｋw/h
4. （150＋30×2+２2×4)×8０×２４×1００％=57２１6０kw/h
总电耗为157３440KW/ｈ　 电费为7867２0元
养鸡场每年出8批成鸡总计6800０0只，则平均每只鸡能源成本为1、１6元。
六、方案中重点难点问题
１、解决新风全热回收
由于该项目地处严寒地带,冬季室外气温较低，如果采用直接加热得方式初投资与运行成本会非常得高.我们采用新风二级热回收,总回收效率在65%左右，这样地源热泵主机所要承担得热负荷极大得减少。
2、冷热源及空调机房占地
该系统以地源热泵主机替代原来得锅炉,并且要在每个机舍旁建新风机房，由于全热回收机组体积庞大，会增加风机房建筑面积约８0㎡,同时建筑成本也会增加。
3、 本方案设计计算为单个鸡舍，但实际操作中如果将整个鸡场里若干个鸡舍作为空调采暖对象,初投资与运行费用将会更低,系统得利用率也会更高.
4、鸡舍内送回风系统
该系统彻底颠覆了以往传统鸡舍采暖通风形式,以更精准、更科学、更节能得方式运行，所以对于舍内送风回风系统得流速(１-１、６m／s)、流量(15０000m3/h)、流向(交叉对流)都要同鸡得生长过程紧密结合,才能达到最佳效果。
4、投资回收期限
采用地源热泵空调系统+全热回收+地板采暖在造价上要高出锅炉采暖+自然通风高出3—５倍,但我们通过节省运行费用可以在4年收回初投资。