保利別墅泳池方案技術經(jīng)濟比較.doc

博泰集團低碳研發(fā)設計部保利國際花園別墅泳池加熱及空調系統(tǒng)技術經(jīng)濟比較與分析博泰集團低碳研發(fā)設計部2014年4月根據(jù)本項目所在地所處環(huán)境及政策情況，對保利別墅A棟泳池的恒溫補熱及初次加熱系統(tǒng)擬采用以下不同的三套冷熱源方案：（1）常規(guī)風冷熱泵+輔助電加熱；（2）燃氣鍋爐+地源熱泵系統(tǒng)；（3）地源熱泵系統(tǒng)；進行技術經(jīng)濟性比較，以供設計參考。一、原始設計資料1、建筑概況與設計標準A棟別墅建筑面積1636.98，其中室內泳池房間面積251.6。游泳房需考慮空調面積161.6m2，泳池水面面積90，泳池水量126m。泳池設計水溫26。初次加熱負荷，夏季考慮20度補水，過渡季節(jié)考慮10度的補水，冬季考慮5度的補水計算初次加熱負荷，其中冬季最大為3077KW。換水頻率按1月一次換水計算，夏季換水6次，春秋各3次。初次加熱時間按36小時設計。序號項目名稱別墅A別墅B別墅C1泳池水面面積m290.00 105.00 84.00 2泳池水量m3126.00 147.00 118.00 3初次加熱量kw（冬季初次加熱，按補水5，池水溫度26考慮）3077.30 3590.18 2881.91 4初次加熱負荷：按初次加熱時間為36小時85.48 99.73 80.05 5補水量L/H（補水量按3%考慮）157.50 183.75 147.50 6池面水蒸發(fā)損失的熱量Qs kw（ Q1=aA(P1-P2)(0.0174v+0.0229)(760B)）21.31 24.86 19.89 7池壁、池底、管道和水處理設備傳導散熱量Qt kw（按蒸發(fā)熱量的20%考慮）4.26 4.97 3.98 8補充新水加熱量Qf kw3.85 4.49 3.60 9游泳池水總熱損耗量Qa=Qs+Qt+Qf29.42 34.32 27.47 1024小時泳池散熱量（KW）564.9 659.0 527.4 1124小時泳池水溫溫降（8折） ( )3.9 3.9 3.8 1248小時泳池散熱量（KW）1412.2 1647.5 1318.6 1348小時泳池水溫溫降（7折） ( )6.7 6.7 6.7 2、泳池冬季節(jié)初次加熱、恒溫補熱設計負荷計算如下：泳池小時補熱量中，水面蒸發(fā)占比最大，達到70%?？諝庵械乃魵夥謮毫υ碌停疁卦礁?，散熱量越大。同時，泳池區(qū)濕氣較重，建議泳池設計過程中與其房間隔離。泳池一天時間不用，溫度下降約3-4度。與室內的通風換氣、室外的溫度、有無陽光照射等因素影響較大。通風換氣越多，室內溫度越低，水溫下降越快。建議可在使用前1-2小時通風或定時通風，可大大降低泳池的水面蒸發(fā)散熱量，延長水池的保溫時間，降低恒溫補熱運行費用。同時降低空調的運行費用 2天不使用的泳池水溫，通過計算降低到21度左右，基本為室溫。如想再次使用，提前3-4小時加熱，加熱負荷較大，采用地源熱泵配置將非常大。建議運行中，如兩天使用一次的頻率或一周內有2-3次的使用頻率，建議地源熱泵補熱長時間48小時持續(xù)的運行補熱。如超1周時間不用，建議停用地源熱泵補熱系統(tǒng)。 需要使用時，再重新進行水池的初次加熱。以上，為泳池運行策略的建議。C戶型泳池冬季不考慮使用，系統(tǒng)設計時初次換水的熱量采用自然溫升與空調用熱泵熱回收輔助加熱方式，初次加熱運行費用及恒溫補熱費用基本為零。 C戶型的泳池空調冷熱源系統(tǒng)與泳池的補熱與初次加熱的系統(tǒng)并為一起考慮。可實現(xiàn)單獨泳池補熱、單獨泳池空調、泳池補熱兼空調的工況運行。泳池空調運行：泳池空調區(qū)，長時間為無人停留的區(qū)域。如長時間24小時保證28-30度的溫度，能耗將非常的大，運行費用非常高，最后不得不停止。建議在使用泳池前的2-3小時內，先進行1-2小時通風換熱，帶走大部分的負荷，再提前1小時開空調，空調開啟時間一天預計在2小時左右，將大大降低泳池空調的運行費用。同時，為了滿足通風的要求，及不同的季節(jié)的通風要求，排風機及空調機均選用三檔風速可調，滿足靈活開啟的需求。通過以上措施，及運行策略，可降低泳池區(qū)域的空調負荷及運行費用，相對貼近實際的使用。同時，因泳池使用前進行1-2通風換氣，泳池空調開啟時，可考慮關閉新風運行，開啟低檔排風，降低運行費用。泳池的空調負荷中的新風負荷，可考慮較小的量。3、設計參數(shù)指標泳池空調負荷：室內設計溫度，28-30度，相對濕度65-70%?？紤]到泳池使用的時間段大部分為傍晚時間，陽光的輻射大幅下降，同時泳池使用前開啟新風換氣，泳池空調開啟時關閉新風，泳池新風系統(tǒng)夏季負荷將大大降低。在此條件下，建議泳池區(qū)的冷負荷指標按150W/計算。冬季泳池供暖，因室內泳池散熱，空氣溫度較高，考慮按80W/的空調負荷。最終負荷及系統(tǒng)設計由電子院配合完善。泳池初次加熱及恒溫補熱費用計算中：電價按0.6元/度計算，水費按2.5元/噸計算。燃氣按3.2元/m計算，燃氣熱值按8200大卡/立方，燃氣鍋爐效率按80%計算運行費用。二、技術性比較 項目方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案初投資低中 高 可靠性好好 好運行費用高 中 低 使用壽命6-10年 15-20年左右 15-20年左右維護及運行簡單簡單 簡單三、項目泳池系統(tǒng)初期投資分析1、空氣源熱泵+電加熱方案設備配置及初投資A戶型泳池方案1：空氣源熱泵+電加熱方案序號設備名稱型號及規(guī)格功率KW數(shù)量單價總價備注1泳池空氣源熱泵機組單臺制熱量41.1KW12.12COP3.42電輔加熱恒溫器20KW201COP13游泳池循環(huán)水泵Q=25m3/h H=20m 3.72一用一備4按摩池按摩水泵Q=25m3/h H=20m 22一用一備5附屬設備（壓力砂過濾+自動投藥+水質監(jiān)測）詳見圖紙6不銹鋼平衡水箱1500x1000x350017安裝費用8合計B戶型泳池方案1：空氣源熱泵+電加熱方案序號設備名稱型號及規(guī)格功率KW數(shù)量單價總價備注1泳池空氣源熱泵機組單臺制熱量50KW14.72COP3.42電輔加熱恒溫器20KW201COP13游泳池循環(huán)水泵Q=30m3/h H=20m 3.72一用一備5附屬設備（壓力砂過濾+自動投藥+水質監(jiān)測）詳見圖紙6不銹鋼平衡水箱1500x1000x300017安裝費用8合計53.12、燃氣鍋爐+地源熱泵方案設備配置及初投資A戶型泳池方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案序號設備名稱型號及規(guī)格功率KW數(shù)量單價總價備注1燃氣鍋爐單臺制熱量86KW12地源熱泵主機單臺制熱量27.5KW6.71COP4.13游泳池循環(huán)水泵Q=25m3/h H=20m 3.72一用一備4按摩池按摩水泵Q=25m3/h H=20m 22一用一備5附屬設備（壓力砂過濾+自動投藥+水質監(jiān)測）詳見圖紙6不銹鋼平衡水箱1500x1000x350017地源井施工雙U，DN25，100米73KW一口井8安裝費用9合計B戶型泳池方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案序號設備名稱型號及規(guī)格功率KW數(shù)量單價總價備注1燃氣鍋爐單臺制熱量100kW12地源熱泵主機單臺制熱量35KW8.51COP4.13游泳池循環(huán)水泵Q=30m3/h H=20m 3.72一用一備地源側循環(huán)泵Q=4.5m3/h H=30m0.753一用一備5附屬設備（壓力砂過濾+自動投藥+水質監(jiān)測）詳見圖紙6不銹鋼平衡水箱1500x1000x300017地源井施工雙U，DN25，100米93KW一口井8安裝費用9合計12.953、燃氣鍋爐+地源熱泵方案設備配置及初投資A戶型泳池方案3：地源熱泵方案序號設備名稱型號及規(guī)格功率KW數(shù)量單價總價備注1地源熱泵主機單臺制熱量43KW，蒸發(fā)器10-510.52COP4.12游泳池循環(huán)水泵Q=25m3/h H=20m 3.72一用一備3按摩池按摩水泵Q=25m3/h H=20m 22一用一備4附屬設備（壓力砂過濾+自動投藥+水質監(jiān)測）詳見圖紙5不銹鋼平衡水箱1500x1000x350016地源井施工雙U，DN25，100米243KW一口井7安裝費用8合計26.7B戶型泳池方案3：地源熱泵方案序號設備名稱型號及規(guī)格功率KW數(shù)量單價總價備注1地源熱泵主機單臺制熱量50KW，蒸發(fā)器10-512.22COP4.12游泳池循環(huán)水泵Q=30m3/h H=20m 3.72一用一備3地源側循環(huán)泵Q=6.5m3/h H=30m1.13二用一備4附屬設備（壓力砂過濾+自動投藥+水質監(jiān)測）詳見圖紙5不銹鋼平衡水箱1500x1000x300016地源井施工雙U，DN25，100米273KW一口井7安裝費用8合計18.1四、A戶型泳池運行費用分析計算運行費用僅考慮泳池初次加熱、恒溫補熱、初次換水、日常補水的運行水電或燃氣費用，不包括泳池空調的的運行費用。4、1、A戶型泳池初次加熱費用A戶型泳池初次加熱負荷序號方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案夏季運行負荷（1次換水）879.2 879.2 879.2 系統(tǒng)COP2.7 燃氣效率按80%計算3.2 一次耗電/氣量319.8 115.3 273.0 電/氣費0.6 3.2 0.6 一次換水費用191.9 487.6 163.8 夏季運行總費用（5次）1151.3 2925.9 982.7 春秋季運行負荷（1次換水）2344.6 2344.6 2344.6 系統(tǒng)COP2.7 燃氣效率按80%計算3.2 一次耗電/氣量852.8 307.4 727.9 電/氣費0.6 3.2 0.6 一次換水費用511.7 1102.4 436.8 春秋季運行總費用（3次）1535.1 3307.2 1310.3 冬季運行負荷（1次換水）3077.3 3077.3 3077.3 系統(tǒng)COP2.3 燃氣效率按80%計算3.2 一次耗電/氣量1344.0 403.4 955.4 電/氣費0.6 3.2 0.6 一次換水費用806.4 1409.8 573.2 冬季運行總費用（3次）2419.2 4229.3 1719.7 年換水加熱總費用5105.6 10462.3 4012.7 4、2、A戶型泳池恒溫加熱費用A戶型泳池恒溫加熱負荷序號方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案夏季運行總負荷（按40天計）28243.1 28243.1 28243.1 系統(tǒng)COP2.7 3.2 3.2 總耗電/氣量10273.3 8768.5 8768.5 電/氣費0.6 0.6 0.6 夏季運行總費用（6個月）6164.0 5261.1 5261.1 春秋季運行負荷（3個月）63546.9 63546.9 63546.9 系統(tǒng)COP2.7 3.2 3.2 一次耗電/氣量23115.0 19729.1 19729.1 電/氣費0.6 0.6 0.6 春秋季運行總費用（3個月）13869.0 11837.5 11837.5 冬季運行負荷（3個月）63546.9 63546.9 63546.9 系統(tǒng)COP2.3 3.2 3.2 一次耗電/氣量27753.5 19729.1 19729.1 電/氣費0.6 0.6 0.6 冬季運行總費用（3個月）16652.1 11837.5 11837.5 年泳池補熱加熱總費用36685.1 28936.0 28936.0 4、3、A戶型泳池泳池季節(jié)費用匯總A戶型泳池泳池季節(jié)費用匯總序號方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案年換水加熱總費用5105.6 10462.3 4012.7 年泳池補熱加熱總費用36685.1 28936.0 28936.0 年耗電/氣費用匯總141790.7 39398.4 32948.7 年換水水費3780.0 3780.0 3780.0 年補水費用3438.3 3438.3 3438.3 年耗水費用匯總27218.3 7218.3 7218.3 年泳池水電氣費用匯總49009.0 46616.7 40167.0 夏季初次加熱月均電/氣費用191.9 487.6 163.8 夏季恒溫補熱月均電/氣費1027.3 876.8 876.8 夏季換水與補水水費601.5 601.5 601.5 夏季月均水電氣總費用1820.7 1966.0 1642.2 春秋季初次加熱月均費用511.7 1102.4 436.8 春秋季恒溫補熱月均電/氣費4623.0 3945.8 3945.8 春秋季換水與補水水費601.5 601.5 601.5 春秋季月均水電氣總費用5736.2 5649.7 4984.1 冬季初次加熱月均費用806.4 1409.8 573.2 冬季恒溫補熱約均電/氣費5550.7 3945.8 3945.8 冬季換水與補水水費601.5 601.5 601.5 冬季月均水電氣總費用6958.6 5957.1 5120.6 4、4、A戶型戶型泳池不同季節(jié)月費用匯總A戶型泳池不同季節(jié)月費用匯總序號方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案夏季月均水電氣總費用1820.7 1966.0 1642.2 春秋季月均水電氣總費用5736.2 5649.7 4984.1 冬季月均水電氣總費用6958.6 5957.1 5120.6 年泳池水電氣費用匯總49009.0 46616.7 40167.0 4、5、A戶型泳池匯總表內 容方案一方案二方案三方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案初次加熱負荷 KW恒溫補熱負荷 KW設備功率KW初投資費用 萬元夏季月均水電氣總費用1820.7 1966.0 1642.2 春秋季月均水電氣總費用5736.2 5649.7 4984.1 冬季月均水電氣總費用6958.6 5957.1 5120.6 年泳池水電氣費用匯總49009.0 46616.7 40167.0 投資回收年限 年推薦方案推薦方案：燃氣鍋爐+地源熱泵中央空調系統(tǒng)四、B戶型泳池運行費用分析與匯總5、1 B戶型泳池初次加熱負荷B戶型泳池初次加熱負荷序號方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案夏季運行負荷（1次換水）1025.8 1025.8 1025.8 系統(tǒng)COP2.3 燃氣效率按80%計算2.3 一次耗電/氣量448.0 134.5 448.0 電/氣費0.6 3.2 0.6 一次換水費用268.8 549.1 268.8 夏季運行總費用（5次）1612.8 3294.7 1612.8 春秋季運行負荷（1次換水）2735.4 2735.4 2735.4 系統(tǒng)COP2.7 燃氣效率按80%計算3.2 一次耗電/氣量995.0 358.6 849.2 電/氣費0.6 3.2 0.6 一次換水費用597.0 1266.3 509.5 春秋季運行總費用（3次）1791.0 3799.0 1528.6 冬季運行負荷（1次換水）3590.2 3590.2 3590.2 系統(tǒng)COP2.3 燃氣效率按80%計算3.2 一次耗電/氣量1568.0 470.7 1114.6 電/氣費0.6 3.2 0.6 一次換水費用940.8 1624.9 668.8 冬季運行總費用（3次）2822.4 4874.8 2006.3 年換水加熱總費用6226.1 11968.5 5147.7 5、2、A戶型泳池恒溫加熱費用B戶型泳池恒溫加熱負荷序號方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案夏季運行總負荷（按40天計）32950.3 32950.3 32950.3 系統(tǒng)COP2.7 3.2 3.2 總耗電/氣量11985.6 10229.9 10229.9 電/氣費0.6 0.6 0.6 夏季運行總費用（6個月）7191.3 6137.9 6137.9 春秋季運行負荷（3個月）74138.1 74138.1 74138.1 系統(tǒng)COP2.7 3.2 3.2 一次耗電/氣量26967.5 23017.3 23017.3 電/氣費0.6 0.6 0.6 春秋季運行總費用（3個月）16180.5 13810.4 13810.4 冬季運行負荷（3個月）74138.1 74138.1 74138.1 系統(tǒng)COP2.3 3.2 3.2 一次耗電/氣量32379.0 23017.3 23017.3 電/氣費0.6 0.6 0.6 冬季運行總費用（3個月）19427.4 13810.4 13810.4 年泳池補熱加熱總費用42799.3 33758.7 33758.7 5、3 B戶型泳池泳池季節(jié)費用匯總B戶型泳池泳池季節(jié)費用匯總序號方案1：空氣源熱泵+電加熱方案方案2：燃氣鍋爐+地源熱泵方案方案3：地源熱泵方案年換水加熱總費用6226.1 11968.5 5147.7 年泳池補熱加熱總費用42799.3 33758.7 33758.7 年耗電/氣費用匯總149025.4 45727.2 38906.4 年換水水費4410.0 4410.0 4410.0 年補水費用4029.6 4029.6 4029.6 年耗水費用匯總28439.6 8439.6 8439.6 年泳池水電氣費用匯總57465.0 54166.8 47346.0 夏季初次加熱月均電/氣費用268.8 549.1 268.8 夏季恒溫補熱月均電/氣費1198.6 1023.0 1023.0 夏季換水與補水水費703.3 703.3 703.3 夏季月均水電氣總費用2170.7 2275.4 1995.1 春秋季初次加熱月均費用597.0 1266.