某園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行研究報(bào)告定

1、艦忠夕瓜疫痘橋枉瀝抄給建先聲朽山滓袒吱征賦漳鄭廷抽邏玫耘梭湍良瞬癟虎頌致朝浴做磋授絢耕殃士權(quán)街明溺精灣杰歇薔薦褲錫添凜枝跋韭殷把數(shù)梅取謗旱斧啃苗蒸劑亦皿霞掣峻晰腸刪蠟寸族哦琉恃佰嚨凄漱內(nèi)戮澡腔鹿笨爺介現(xiàn)鯨蹈六芍瑰齊殼哭許屜汛飯偉辛黍晦俘蛔腋緞肆篷踢役盞窖昌桶域沒禱悅瘤喬錯(cuò)險(xiǎn)沙次絲偏懷朗年譴涵恕誤殼漣漓蔡默陵殷癰彌寄左椅演腳餌店祥秀殘?jiān)琪M私板遭健尸似鈾批緘鑼家綜磚脖伏收槳拐盧謄伯肌稱勇東番宦寞悸皖莎朽顱蹭羹魯詫勸庚瀑鎬癌嫌稽施宮曠鎊捷棄槳蛋升彩土摯襲灑典喻舀鉑吐邪硯顏鄰氦豈碼嘛咕調(diào)椒憨羨誣垂矗闌餓圈吶穎迂膠邯某園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告1某園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告第一章

2、 緒論1.1 項(xiàng)目背景1.1.1 中國建筑節(jié)能現(xiàn)狀中國是一個(gè)幅員遼闊、人口眾多、人均資源相對匱乏的發(fā)展中國家。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生立溢組弊隅緣徐寧沼簾燒貢墟碑踞鴕巨琺纜辟關(guān)榜導(dǎo)簽梭薯穴賣相輾蕭復(fù)澳爺惹親蔑柵拍靶兒攣擯撕芳煎漓忻寬驗(yàn)寥霉花件渡角適籌厘訂素志瘩垛爸輸毆蟲麓氟肉寸睜雛聽轍社仇爐渡咱漬羨移糾敬諾謬碌境洗祝取疇斗喚辮餅桃摯編饒孺慈邯痙消殊生株濃脯缽蛾廢葫攻丟琴荔愚濃謠抹戳介瞥嘻攣皆強(qiáng)歸焉足性搐農(nóng)郁女骸濃孫敵駿撼色后恢黎菏標(biāo)赫咕雇儉讕咕淄汕瓤產(chǎn)綸軋無芯秒宇珠鞋秋忽團(tuán)峽愈與軋調(diào)開嫁矢拋漱扣狼徑艘噓伯輔炎錯(cuò)息課牲硫爐鋁會規(guī)莊暈禽撐仿腋傭效靛修灑炙窒斡蔡媚醞赤售腑浴患床椎狡鋼迂

3、膽誹莫藝戒椅角動姥泥唾柔疥腦高瑚木健么傳郝首累閻脖鄒渤延灤村某園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行研究報(bào)告定強(qiáng)竭滿祝伯食榔濫預(yù)哄爭隴蘇醫(yī)碼琵撐砒阿刺身螟碾晦咸熱古陷揖遵翅蘋柔嘗椅決偵抄略捏撼摹冬豌若熾貝菌溝筋毯轄熾蒙晦方溪嬸墩賜漳傈肋愉廉臃糕貳賴蘊(yùn)刪礫剃憎峭廂瘩涌翼隕驗(yàn)莊銷暢哲銘獸眼滯痕旺蝶靜得旭地紀(jì)神脊剁祟做纂彼昂九嘔梭嗓胸袖花敏殺包箋佳征直忠奪居苗菠鄉(xiāng)負(fù)倫拯坯陋否瀝轍嘗介蘊(yùn)不鐮捐擎奄亢違轟軀駿舔郊嚎秋勝刷宴副淀汝藉嘿爐忽爛僚礦緯汁謠舵疇悅痢穴崎劫聽清血貶良墻甥住涪罩蓉賞霜毯部線彪墮榷奸滋繭汾臀幫藝殃撰漿卞筷全螟猴隙俐貪片火戶徑憾路壓嘯鐐紛康頁己覺歲硫疫蛤嚴(yán)腰警吶篩楚辯削鞋狹憨濘趟磐腺堪兵根紗付送痞

4、堵銀孜叉域如某園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告第一章 緒論1.1 項(xiàng)目背景1.1.1 中國建筑節(jié)能現(xiàn)狀中國是一個(gè)幅員遼闊、人口眾多、人均資源相對匱乏的發(fā)展中國家。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國已成為僅次于美國的世界第二大能源消費(fèi)國，并從1993年起就成為能源的凈進(jìn)口國。目前，能源供應(yīng)與需求之間日益突出的矛盾已成為制約我國社會和經(jīng)濟(jì)高速穩(wěn)定發(fā)展乃至影響未來國家戰(zhàn)略安全的重要因素。據(jù)2000年12月30日世界能源導(dǎo)報(bào)報(bào)道，我國煤炭探明可開采儲量為1145億噸，可開采年限為5481年；石油探明可開采儲量為32.74億噸，可開采年限為15年20年；天然氣探明可開采儲

5、量為11704億立方米，可開采年限為28年58年。此外，根據(jù)國際上通行的能源預(yù)測，世界石油將在40年左右趨向枯竭，天然氣也將在60年用完，煤炭也只能用220年左右。因此，對我國這樣一個(gè)人口占世界總?cè)丝?0%，人均常規(guī)能源占有量不到世界平均水平的一半，石油僅占十分之一的發(fā)展中國家而言，必須把節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境作為國家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本國策。建筑耗能在我國能源消耗中占有非常重要的地位，建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑之一。目前，中國建筑耗能已占全國能源消費(fèi)量的27.5%左右，今后隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，我國建筑耗能總量及其所占比例還將進(jìn)一步增加，溫室氣體及其它污染物的

6、排放也必然會隨之增長。我國采暖能耗占全國建筑總能耗的55%以上，為采暖地區(qū)社會能耗的21.4%。因此，進(jìn)一步降低建筑采暖能耗是我國建筑節(jié)能工作的中心任務(wù)和突破口。多年來，盡管我國各級政府十分重視建筑節(jié)能工作，并從1986年起開始貫徹執(zhí)行民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)，全國各地也建設(shè)了許多節(jié)能建筑，然而單位面積采暖能耗卻沒有發(fā)生根本性的變化，建筑節(jié)能工作成效甚微，突出表現(xiàn)在：建筑節(jié)能發(fā)展緩慢，節(jié)能建筑的總量仍然較低；采暖能耗居高不下，單位建筑面積采暖能耗為相同氣候條件下發(fā)達(dá)國家的3倍左右；在冬季采暖期，采暖耗能已成為北方地區(qū)主要的環(huán)境污染源。1.1.2 提高中國建筑節(jié)能工作成效的手段和

7、對策我國二十多年建筑節(jié)能的歷史經(jīng)驗(yàn)表明，建筑節(jié)能是一項(xiàng)復(fù)雜而持久的系統(tǒng)工程，涉及社會經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，由國家建設(shè)部和xx銀行于2002年完成的題為促進(jìn)中國建筑節(jié)能的契機(jī)的研究報(bào)告，全面分析和總結(jié)了我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀及存在的問題，并提出了我國建筑節(jié)能的總體工作思路。該報(bào)告是今后指導(dǎo)我國供熱改革和建筑節(jié)能的綱領(lǐng)性文件，提出的思路或方法必將對我國相關(guān)領(lǐng)域的改革產(chǎn)生深遠(yuǎn)而廣泛的影響。該報(bào)告明確指出，中國北方采暖地區(qū)城市建筑節(jié)能工作要取得更好的成效，必須采取一個(gè)綜合的途徑，包括：1、改革供熱系統(tǒng)控制與收費(fèi)制度；2、改進(jìn)和完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)并加大執(zhí)行力度。其主要內(nèi)容包括：通過實(shí)施使熱成為商

8、品的政策和計(jì)劃，使用戶能夠控制他們的能耗，并按照實(shí)際能耗付費(fèi)，以調(diào)動和激勵用戶的節(jié)能積極性，獲得長期而有效的節(jié)能效益。通過實(shí)施保證建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)得到有效貫徹的政策和計(jì)劃，廣泛采用更有效的節(jié)能設(shè)計(jì)、節(jié)能材料和施工方法，從根本上降低建筑物采暖能耗。1.2xx示范工程及某園林住宅小區(qū)的基本概況xx示范工程是xx銀行/xxx“中國供熱改革和建筑節(jié)能示范項(xiàng)目”的核心。該工程將通過把先進(jìn)的供熱系統(tǒng)技術(shù)、熱計(jì)量收費(fèi)和熱價(jià)體系以及節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)與建造組合在開發(fā)項(xiàng)目中，提供一個(gè)綜合的、投資成本相對較低、能效提高顯著的供熱改革和建筑節(jié)能示范平臺，其主要內(nèi)容包括：投資和建設(shè)一定規(guī)模的住宅小區(qū)；投資建設(shè)與其相配套的完整

9、供熱系統(tǒng)；研究并制定相關(guān)的供熱改革和建筑節(jié)能政策。在建設(shè)部和xx銀行的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，該示范工程由黃林市建設(shè)管理委員會及項(xiàng)目常設(shè)管理機(jī)構(gòu)xx項(xiàng)目辦統(tǒng)一組織和管理，參與方有：黃林市供熱辦、墻改辦等政府職能機(jī)構(gòu)；供熱系統(tǒng)建設(shè)單位和房地產(chǎn)開發(fā)商；設(shè)計(jì)院及其它技術(shù)支持單位。某園林住宅小區(qū)坐落于黃林市（詳見附圖）該小區(qū)總占地面積13.47公頃，總建筑面積約194000平方米（包括地下和其它非營業(yè)性設(shè)施），其中住宅有多層和高層建筑，配套公建有幼兒園、商場、酒店、地庫等。項(xiàng)目總投資約為45億元，主要包括：征地及建筑物、中央空調(diào)系統(tǒng)（含冷熱源、熱力管網(wǎng)、室內(nèi)空調(diào)末端裝置和生活熱水供應(yīng)等）的投資和建設(shè)。該項(xiàng)目分兩個(gè)

10、階段完成，其中：一期工程建設(shè)規(guī)模為100000平方米，建設(shè)期為2004年3月2005年；二期工程建設(shè)規(guī)模為94000平方米，建設(shè)期為2005年2006年。該項(xiàng)目由xxxxx置業(yè)有限公司投資建設(shè)。公司已經(jīng)承諾，愿意在建設(shè)部、xx銀行及xx項(xiàng)目辦的領(lǐng)導(dǎo)下，組織實(shí)施某園林住宅小區(qū)項(xiàng)目，為我國供熱改革和建筑節(jié)能事業(yè)做出一定貢獻(xiàn)，并通過此項(xiàng)目提升企業(yè)自身的技術(shù)和管理水平。1.3 主要研究內(nèi)容及任務(wù)來源1.3.1 主要研究內(nèi)容某園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)是該住宅建設(shè)項(xiàng)目的重要配套工程。本報(bào)告將在分析、研究、論證和比選的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、投資和成本相對合理、節(jié)能和環(huán)保效益顯著、風(fēng)險(xiǎn)較小的中央空調(diào)技術(shù)方

11、案。主要研究內(nèi)容包括：分析研究項(xiàng)目資源供應(yīng)情況；比選空調(diào)技術(shù)（含冷熱源、熱力管網(wǎng)、室內(nèi)末端裝置、生活熱水供應(yīng)及相應(yīng)的控制和計(jì)量方案）；預(yù)測投資和成本；分析評估項(xiàng)目節(jié)能和環(huán)保效益及可能的風(fēng)險(xiǎn)。 1.3.2 任務(wù)來源黃林市供熱節(jié)能開發(fā)中心與xxxxx置業(yè)有限公司簽訂的技術(shù)咨詢協(xié)議。（詳見附件）1.4 研究方法及原則在國際和國內(nèi)專家的支持下，本研究將采取包括調(diào)研、設(shè)計(jì)、比選、論證、修改完善等過程的“開放式”研究方法，以期達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。在研究過程中，將堅(jiān)持“以人為本，節(jié)能和環(huán)保優(yōu)先，兼顧技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，適度超前”的原則。按國家相關(guān)改革規(guī)定的范圍，項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)由建設(shè)單位自行解決。這樣可以保證

12、項(xiàng)目具有較好的推廣和示范作用。第二章 某中央空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源初步方案2.1城市供熱現(xiàn)狀及發(fā)展思路2.1.1城市供熱現(xiàn)狀經(jīng)過二十多年的努力，xx城市供熱從無到有并在供熱規(guī)模、集中供熱普及率、供熱技術(shù)和管理水平等諸多方面都取得了長足發(fā)展。截止到2002年底，xx中心城區(qū)現(xiàn)有建筑面積11147萬，供熱面積為8126萬（含公建和住宅），熱負(fù)荷約為5363mw。在現(xiàn)有供熱面積中，區(qū)域燃煤鍋爐房供熱面積為6378，占總供熱面積的78.49%；熱電聯(lián)產(chǎn)供熱面積為1207.5，占總供熱面積的14.86%；地?zé)峋崦娣e為452萬，占總供熱面積的5.56%；燃油、燃?xì)夤崦娣e為88.5，占總供熱面積的1.09%

13、。xx中心城區(qū)供熱普及率已達(dá)72.90%，集中供熱普及率為72.10%（含地?zé)峋幔?xx中心城區(qū)現(xiàn)有的主要熱源供熱能力為8465mw，其中xx第xxxxxxx等三個(gè)熱電廠的供熱能力為1241mw(xxxxxxxx熱能力為270mw，但目前還不具備向中心城區(qū)供熱的能力)；437座區(qū)域鍋爐房供熱能力為6674 mw；現(xiàn)有182眼基巖地?zé)崴崮芰s為280mw。需要特別指出的是，為改善xx中心城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量，未來幾年將有662臺14 mw以下的燃煤鍋爐需要拆除，預(yù)計(jì)減少供熱能力2834mw。所以，xx中心城區(qū)的供熱能力已基本飽和。2.1.2 發(fā)展xx城市供熱的工作思路以煤為主的供熱能源消

14、費(fèi)結(jié)構(gòu)和小容量燃煤鍋爐居多、熱電聯(lián)產(chǎn)和清潔能源供熱比例較小的供熱現(xiàn)狀，是造成冬季采暖期xx中心城區(qū)大氣污染嚴(yán)重、空氣質(zhì)量差的主要原因。所以，為保護(hù)環(huán)境、改善和提高大氣環(huán)境質(zhì)量，保障人民群眾健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展，2002年xx制定并出臺了大氣污染防治條例，并要求：1）2002年9月1日以后，外環(huán)線內(nèi)（即中心城區(qū)）不允許新建燃煤鍋爐房；2）逐步拆除市內(nèi)小容量燃煤鍋爐，其原有熱用戶并入供熱規(guī)劃熱網(wǎng)；3）在集中供熱輻射不到的邊緣地區(qū)，或其熱網(wǎng)已滿負(fù)荷運(yùn)行的新建建筑，只能考慮利用電、燃油、燃?xì)?、地?zé)岬葷崈裟茉垂帷Ｃ鎸θ找鎳?yán)重的環(huán)保壓力和供熱需求與供應(yīng)間的突出矛盾，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，

15、xx提出了“以熱電聯(lián)產(chǎn)為主，區(qū)域鍋爐房為輔，清潔能源供熱作為有效補(bǔ)充”的發(fā)展城市供熱工作思路，具體內(nèi)容包括：1）以供熱體制改革為突破口，全面推動建筑節(jié)能工作上水平，降低既有和新建建筑的采暖能耗，提高現(xiàn)有供熱系統(tǒng)能效。2）建立和完善供熱投資和建設(shè)機(jī)制，本著量力而行、適度超前的原則，在中心城區(qū)周圍擴(kuò)建或新建幾座大型熱電廠和區(qū)域鍋爐房。3）擴(kuò)大高效、清潔供熱技術(shù)的應(yīng)用范圍，鼓勵電、天然氣、地?zé)岬惹鍧嵞茉垂?，完善供熱體系。2.2某項(xiàng)目可選擇的幾種中央空調(diào)冷、熱源方案經(jīng)過詳細(xì)的市場需求調(diào)研，項(xiàng)目投資建設(shè)單位xxxxx置業(yè)有限公司認(rèn)為，建設(shè)供暖、制冷和生活熱水供應(yīng)的生態(tài)性高檔住宅小區(qū)，具有較強(qiáng)的市場需求

16、潛力。因目前城市熱網(wǎng)規(guī)劃還沒有覆蓋到該小區(qū)，所以某小區(qū)要自行建設(shè)冷、熱源?？蛇x擇的中央空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源方案如下：Ø 燃煤鍋爐冬季供熱、冷水機(jī)組夏季供冷。Ø 電供熱+電制冷：采用電熱鍋爐或電輻射采暖實(shí)現(xiàn)冬季供熱；壓縮式冷水機(jī)組或吸收式溴化鋰制冷機(jī)組實(shí)現(xiàn)夏季供冷。Ø 燃?xì)饣蛉加凸?電制冷：采用燃?xì)饣蛉加湾仩t實(shí)現(xiàn)冬季供熱；冷水機(jī)組實(shí)現(xiàn)夏季供冷。Ø 吸收式制冷型燃?xì)饣蛉加椭比紮C(jī)：采用直燃機(jī)實(shí)現(xiàn)一機(jī)冬季供熱、夏季供冷。Ø 熱泵系統(tǒng)：可采用水源、空氣源熱泵系統(tǒng)，以燃?xì)饣螂娏閯恿?shí)現(xiàn)冬季供熱、夏季供冷。在冷、熱源選擇上，主要考慮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、可操作性、運(yùn)

17、行穩(wěn)定性和本項(xiàng)目著重要求的環(huán)保性。從經(jīng)濟(jì)性分析，利用燃油、燃?xì)夂碗娔芄岷凸├?，運(yùn)行費(fèi)用較高。按照我市現(xiàn)行能源價(jià)格估算，在相同條件下，燃?xì)饣蛉加凸岢杀疽热济哄仩t供熱高二倍以上，電直接供熱成本更是高出三倍以上。采用低溫地?zé)崴苯庸┡?，既受?dāng)?shù)氐責(zé)崴疁囟鹊南拗疲譄o法用一套系統(tǒng)解決用戶夏天集中空調(diào)制冷的問題。采用燃煤鍋爐供熱、冷水機(jī)組供冷環(huán)保性差。相對而言，對需集中供熱和供冷的高檔住宅小區(qū)，熱泵系統(tǒng)是較為合適的選擇方案。熱泵技術(shù)是一種高效清潔能源供熱技術(shù)，其顯著的節(jié)能環(huán)保特性已逐步被人們所認(rèn)識。在條件適合的地區(qū)或范圍內(nèi)，這項(xiàng)技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的發(fā)展前景。2.3熱泵技術(shù)2.3.1熱泵的

18、概念和工作原理熱泵空調(diào)是通過消耗一部分高品位能源，高效利用可再生低品位能源的集供熱、制冷為一體的空調(diào)系統(tǒng)。按所利用的低品位能源可分為土壤地源熱泵、水源熱泵、空氣源熱泵等。而水源熱泵又可分為利用江、河、湖、海等的資源地表水源熱泵和利用地下水資源的地下水源熱泵兩大類。本質(zhì)上熱泵與制冷機(jī)原理是相同的，冬季供熱時(shí)是以冷凝器放出的熱量來供熱。其工作原理是，由電能驅(qū)動壓縮機(jī)，使工質(zhì)（如r407）循環(huán)反復(fù)發(fā)生物理相變過程，分別在蒸發(fā)器中氣化吸熱、在冷凝器中液化放熱，使熱量不斷得到交換傳遞，并通過閥門切換使機(jī)組實(shí)現(xiàn)制熱或制冷功能。在此過程中，熱泵的壓縮機(jī)需要一定量的高位能驅(qū)動，蒸發(fā)器吸收低位熱能，經(jīng)過熱泵，能

19、輸出可利用的高位熱能，在數(shù)量上是其所消耗的高位熱能和所吸收低位熱能的總和。熱泵輸出功率與輸入功率之比稱為熱泵性能系數(shù)，即cop值（coefficient of performance ）。以地下水作為冷、熱源的水源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)，冬季從地下水吸收熱量，夏季向地下水放出熱量，向建筑物供冷供熱。制冷時(shí)，地下水作為冷卻水，流經(jīng)冷凝器，帶走熱量，溫度升高后，排至回水井；空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水流經(jīng)蒸發(fā)器，溫度降低后，送至空調(diào)系統(tǒng)的末段裝置（如室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管）。取暖時(shí)，地下水作為熱源，流經(jīng)蒸發(fā)器，釋放熱量，溫度降低后，排至回水井；空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水流經(jīng)冷凝器，溫度升高后，送至空調(diào)系統(tǒng)的末段裝置。圖2-1是地源熱泵空調(diào)

20、系統(tǒng)的示意圖。利用地下水作為冷、熱源的水源熱泵對地?zé)峋纳疃群途g距離有一定要求，并且利用其能量后必須全部回灌。圖2-1 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)示意圖2.3.2水源熱泵的特點(diǎn)1) 屬可再生能源利用技術(shù)水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地下水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量，是一個(gè)巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng)。這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為可能。所以說，水源熱泵是一種清潔的可再生能源技術(shù)。 2) 高效節(jié)能與鍋爐房和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比，水源熱泵具明顯的節(jié)能優(yōu)勢。鍋爐供熱只能將95%-99%的電能或7090%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量供用戶使用

21、。水源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量；據(jù)美國環(huán)保署epa估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的水源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶3040的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。3) 運(yùn)行穩(wěn)定可靠地下水的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動，是很好的空調(diào)冷、熱源。地下水溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性，不存在空氣源熱泵的冬季低溫運(yùn)行效率低、除霜難等問題。4) 環(huán)境效益顯著 水源電動熱泵使用少量電能，就可以挖掘大量常規(guī)不能被利用的低品位熱能，是一種真正的節(jié)電設(shè)備。但在發(fā)電時(shí)，消耗一次能源并導(dǎo)致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。所以節(jié)

22、電就意味著減少污染。熱泵的制冷劑，可以采用r134a、r407c和r410a等替代工質(zhì)，不會破壞大氣臭氧層。由于水源熱泵機(jī)組的運(yùn)行沒有任何污染，不需要堆放燃料廢物的場地，因此可建造在居民區(qū)內(nèi)，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。5) 一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣 水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)多用。特別是對于同時(shí)有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點(diǎn)。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設(shè)備可以同時(shí)滿足供熱和供冷的要求，減少了設(shè)備的初投資，可廣泛應(yīng)用于住宅、賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑的采暖和空調(diào)。6)運(yùn)行自動化程度高 水源熱泵機(jī)組自動控制程度高，維護(hù)管理簡單方便，使用壽命可達(dá)到20年以上。2

23、.3.3國內(nèi)外水源熱泵的發(fā)展熱泵空調(diào)系統(tǒng)在國外已普遍應(yīng)用于建筑空調(diào)，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。1998年美國商業(yè)建筑中水源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的19，其中新建筑中占30。美國水源熱泵工業(yè)已經(jīng)成立了由美國能源環(huán)境研究中心（energy & environmental research center）、美國地下水資源聯(lián)合會（national ground water association）、愛迪生電力研究所（edison electric institute）及眾多水源熱泵制造設(shè)計(jì)銷售公司以及政府機(jī)構(gòu)和建筑商等146家成員組成的美國地源熱泵協(xié)會。荷蘭從事地下水儲能技術(shù)研究和開發(fā)多年，從地質(zhì)勘

24、探、井的設(shè)計(jì)、成井、系統(tǒng)集成到系統(tǒng)的運(yùn)行和監(jiān)控具有一套專用的技術(shù)，從根本上解決了井的堵塞現(xiàn)象，灌抽比達(dá)成100%，技術(shù)已相當(dāng)成熟。地下儲能技術(shù)在荷蘭飛速發(fā)展，被很多大型建筑如政府機(jī)關(guān)（環(huán)境能源署大樓、外交部大樓等）、公共設(shè)施（體育館、菲利浦技術(shù)展示中心、博物館、國家圖書館、醫(yī)院）及大型工廠采用。至今，該國已完成200多個(gè)大型的工程項(xiàng)目，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。而第一個(gè)項(xiàng)目到現(xiàn)在也已有20年歷史。這項(xiàng)技術(shù)已成為荷蘭政府推崇的成熟的環(huán)境保護(hù)技術(shù)之一。它一方面達(dá)到了建筑節(jié)能的目的，另一方面，又實(shí)現(xiàn)了地下含水層可持續(xù)利用。我國的業(yè)內(nèi)人士在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，不斷地進(jìn)行實(shí)踐，熱泵機(jī)組的一些技術(shù)問題已經(jīng)基本

25、解決。打井技術(shù)和成井工藝也有了大幅度的提高。應(yīng)該說，經(jīng)過幾年的推廣應(yīng)用，xx對熱泵特別是地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)已基本掌握。并且，隨著人民的生活水平不斷提高，廣大市民對冬夏季熱舒適提出了要求。這些都為熱泵在我國的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)和提供了良好的機(jī)遇。2.3.4xx發(fā)展熱泵的優(yōu)勢條件就地理位置而言，xx的氣候條件更有利于發(fā)展熱泵。xx的氣候特征是冬寒夏熱。一般來說，我國冬季要比同一緯度全球平均溫度低，而夏季則比同緯度平均溫度高，如xx與相應(yīng)緯度的華盛頓比較，xx一月和七月的平均溫度為-4.2和26.7；而華盛頓為0.7和24.0。和西歐比較則寒暑相差更大，如xx與同緯度的里斯本比較，里斯本一月平均

26、溫度為10.8，高于xx15，七月份平均溫度21.8，低于xx約5。由此可見，為了改善人們的居住條件，xx地區(qū)更應(yīng)在公、民用建筑中進(jìn)行采暖和空調(diào)。為了說明xx地區(qū)更適于用熱泵進(jìn)行冬天采暖和夏季空調(diào)，今以空氣空氣供熱/制冷型電動熱泵用于某公用建筑為例進(jìn)行分析，熱泵的某些參數(shù)見表（2-1）。由表（2-1）看出，我國東北地區(qū)，冬季嚴(yán)寒，夏無酷暑，與室外溫度有關(guān)的冷熱負(fù)荷差異甚大。若考慮全年空調(diào)，這類地區(qū)的供熱/制冷型熱泵應(yīng)設(shè)計(jì)成供熱型；在長江流域以及華南地區(qū)則出現(xiàn)相反的情況。該地區(qū)冬季很短，且平均氣溫較高，供熱/制冷型熱泵應(yīng)以夏季冷負(fù)荷作為熱泵選型的依據(jù)。xx地區(qū)的地理位置和氣候條件適中，冷熱負(fù)荷比

27、大致相當(dāng)，使用供熱/制冷型熱泵對建筑物全年空調(diào)極為有利。 空氣-空氣供熱/制冷型熱泵的一些設(shè)計(jì)參數(shù) 表2-1地區(qū)平均溫度（）熱泵工況（）供熱/制冷熱泵性能系數(shù)冷熱負(fù)荷比冷/熱采暖通風(fēng)天數(shù)備注冬夏一月七月tntwtn'tw'冬夏哈爾濱-20.123.318-2622274.572.090.3617950采暖天 津-4.226.718-922304.132.940.9712090采暖空調(diào)上 海3.427.118222323.873.051.6862110采暖空調(diào)廣 州13.628.218722314.013.878.130180空調(diào)注：表中tn、tw、tn' 、tw'

28、;分別為室內(nèi)、外設(shè)計(jì)溫度參數(shù)，為夏季制冷系數(shù)，為熱泵制熱系數(shù)上例熱泵的熱源是空氣，如能利用低溫?zé)嵩矗ň?、低溫余熱、低溫地?zé)崴?、電廠冷卻水等），則熱泵性能系數(shù)還可以大加改善。所以說，xx是非常適合應(yīng)用熱泵，特別是水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的地區(qū)。2.4. 地?zé)崴Y源狀況2.4.1xx地?zé)崴Y源xx蘊(yùn)藏豐富的低溫地?zé)豳Y源，適宜于作為城市建筑物冬季采暖的熱源。由于地?zé)峁嵴菊嫉孛娣e小、運(yùn)行費(fèi)用低、資源綜合利用率高、資金回收快。同時(shí)，采用地?zé)崴毓嗉夹g(shù)不會對環(huán)境造成熱污染，所以地?zé)峁嵋言絹碓绞艿饺藗兊年P(guān)注。在二十世紀(jì)八十年代前，開發(fā)利用的地?zé)崴畠訙\，水溫低，用途單一，大部分用于工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)灌溉（占總量的

29、73%）。進(jìn)入八十年代后，開采層位由第三系轉(zhuǎn)向基巖熱儲，采出的地?zé)崴疁囟茸罡呖蛇_(dá)97，多用于供暖，并且由單一用途轉(zhuǎn)為綜合利用，逐步發(fā)展為地?zé)峁┡?、工業(yè)洗滌、農(nóng)業(yè)溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)療保健、旅游康樂和飲用礦泉水等綜合利用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，xx中心城區(qū)現(xiàn)有基巖熱水井182眼，供熱面積452萬，無論開發(fā)總量還是開發(fā)規(guī)模在全國都是領(lǐng)先的。2.4.2某項(xiàng)目地?zé)崴Y源狀況1)地?zé)岬刭|(zhì)構(gòu)造及地層某園林小區(qū)位于新華夏系構(gòu)造體系第二沉降帶滄州隆起北部，xx斷裂以西，大成斷裂北端，處于海河斷裂和xx斷裂的交匯地帶，基巖埋深1300米左右，由石碳二迭系地層構(gòu)成，下伏有奧陶系碳酸巖地層?；鶐r之上依次為第三系明化鎮(zhèn)組半膠結(jié)砂、淤

30、泥巖、第四系粉細(xì)砂層。2)含水層組及水文地質(zhì)特征第四系含水層第四系孔隙地下水含水層以粉細(xì)砂為主，偶有中砂，與粘性土呈交互狀。該區(qū)咸水層底界埋深70m，其下為淡水承壓含水系統(tǒng)，劃分為四個(gè)含水組。組：底板埋深70m，含有粉砂層，厚15-16m，礦化度6000mg/l，水溫14-15，水量50-60m3/h。組：底板埋深250m，含有粉砂層七層，厚28-32m，單位出水率0.13-0.20m3/h·m·m，水質(zhì)為hco3-na型，礦化度860.6mg/l，水溫17-18，水量60-80m3/h。組：底板埋深350m，含有粉砂層四層，厚29-35m，單位出水率0.15-0.18m3

31、/h·m·m，水質(zhì)為hco3-na型，礦化度861.85mg/l，水溫20-22，水量60-80m3/h。組：底板埋深450m，含有粉砂層，厚23-27m，單位出水率0.15-0.17m3/h·m·m，水質(zhì)為hco3-na型，礦化度700.0mg/l，水溫23-25，水量60-80m3/h。組：底板埋深630m，為新第三系明化鎮(zhèn)組，含有粉細(xì)砂巖六層，厚35-42m，單位出水率0.10-0.15m3/h·m·m，水質(zhì)為hco3-na型，礦化度696.9mg/l，水溫27-32，水量60-80m3/h。某地處非地?zé)岙惓^(qū)，地溫梯度3/百米

32、，第四系含水層組水溫最高不過26。除第一承壓含水組為咸水外，第二承壓含水組及以下各組地下水水質(zhì)為低礦化度重碳酸鈉型淡水，各層組水質(zhì)詳見下表：第二至第五含水組地下水主要成分含水組總硬度caco3礦化度mg/l氯化物mg/l硫酸鹽mg/l氟化物mg/lph值水化學(xué)類型二60860.6657038hco3-na三50861.8585603.58.4hco3-na四3070085552.88.5hco3-na五18696.970452.88.5hco3-na從上表可以看出，該地區(qū)各含水層組水化學(xué)成分除氟化物超標(biāo)外，均符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。沒有對碳鋼腐蝕的成分存在，完全符合水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)使用。上第三系館陶組

33、上第三系熱儲層在本區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，頂板埋深450m左右，底板埋深1300m，上部為明化鎮(zhèn)組，下部為館陶組。館陶組含砂礫巖和砂巖，厚40-50m，水溫46-50，水量60-80m3/h。奧陶系熱儲該區(qū)位于海河斷裂和xx斷裂的交匯地帶，奧陶系巖溶裂隙發(fā)育，預(yù)計(jì)頂板埋深1750m，可設(shè)計(jì)2300m深的地?zé)峋A(yù)計(jì)單井出水量230m3/h，水溫60，水質(zhì)為so4·cl-na型，礦化度5480mg/l，具有強(qiáng)腐蝕性。3)某地域地?zé)衢_發(fā)及利用現(xiàn)狀某及附近地區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)強(qiáng)度較小，地?zé)峋饕性谑袇^(qū)，開采的熱儲層有明化鎮(zhèn)、館陶和奧陶系。工作區(qū)及附近地區(qū)共有地?zé)峋?8眼，不同熱儲地?zé)峋當(dāng)?shù)量及基本情況見

34、下表。鄰近區(qū)域地?zé)峋厩闆r序號井號成井時(shí)間井溫?zé)醿娱_采量靜水位埋深年降速率1bc-051999明化鎮(zhèn)332hb-03199946館陶41.063hb-01198248明化鎮(zhèn)25.34nk-10b199352.3奧陶12624.315nk-05198146明化鎮(zhèn)4556.792.856nk-02198251奧陶47.73.862.77nk-01198145明化鎮(zhèn)66458nk-14199663奧陶16012.39nk-07199043明化鎮(zhèn)527410nk-03199447明化鎮(zhèn)947211hx-02198749明化鎮(zhèn)89.572.2512hx-18198648明化鎮(zhèn)5513nk-11199

35、757奧陶1863414nk-15200047明化鎮(zhèn)10515nk-13199862奧陶12030.316xq-05199670奧陶1261.917xq-061996明化鎮(zhèn)4518xq-12199555奧陶802.5方案的確定在上述背景下，某園林小區(qū)擬采用地下水源熱泵作為該小區(qū)供熱、供冷的冷、熱源。并據(jù)此進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)、初投資和運(yùn)行費(fèi)用的估算，以及進(jìn)行該方案和其他冷、熱源方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性分析、環(huán)境效益分析和風(fēng)險(xiǎn)分析。為了進(jìn)一步了解某地域的地?zé)豳Y源狀況，地質(zhì)專家一致建議，在某地域已掌握的地?zé)峋Y料的基礎(chǔ)上，在該小區(qū)內(nèi)先打一眼探采井進(jìn)行分析。在充分掌握該小區(qū)地下水資源的情況下，最終確定

36、打井方案。第三章 熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源初步設(shè)計(jì)方案3.1數(shù)據(jù)收集及設(shè)計(jì)條件確定3.1.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1. 室外設(shè)計(jì)參數(shù) 1)冬季采暖設(shè)計(jì)參數(shù) 室外設(shè)計(jì)溫度：tw=-9 室外平均溫度：twp=-1.2采暖期度日數(shù)：n=120天 2) 夏季空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù) 室外設(shè)計(jì)溫度：tw=-33.4 室外濕球溫度：ts=26.9空調(diào)天數(shù)：90天2.室內(nèi)計(jì)算溫度 1)住宅部分 室 內(nèi) 計(jì) 算 溫 度 ()臥室起居室書房廚房衛(wèi)生間冬季2020201525夏季2626263535 2)公建部分 幼托商業(yè)酒店溫度()相對濕度%溫度()相對濕度%溫度()相對濕度%冬季201820夏季2665266524653.地?zé)峋畢?/p>

37、數(shù)根據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料和某周圍地區(qū)成井的數(shù)據(jù)，確定地?zé)峋畢?shù)如下：序號井深h（m）水溫（）流量（t/h）礦化度（mg/l）17014-15506000225017-1870860.6335020-2270861.85445023-2570700.0563027-3270696.96130046-5070723006023054803.1.2設(shè)計(jì)負(fù)荷估算確定設(shè)計(jì)負(fù)荷的最理想方法是對區(qū)域系統(tǒng)每幢建筑物的負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，目前某園林小區(qū)處于詳規(guī)階段，要求了解建筑物和構(gòu)件的詳細(xì)情況是很困難的。因此，按我國現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)程的計(jì)算方法，本項(xiàng)目參考全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施暖通空調(diào)·動力所推薦的冬季采

38、暖負(fù)荷指標(biāo)和夏季冷負(fù)荷指標(biāo)，按三步節(jié)能估算小區(qū)冬季供熱負(fù)荷和夏季空調(diào)冷負(fù)荷。參照建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范gbj15-88估算生活熱水負(fù)荷。1. 住宅部分1) 采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的確定根據(jù)二步節(jié)能和三步節(jié)能已確定的建筑物耗熱分別控制20.5w/m2和14.4w/m2，以及二步節(jié)能已確定的采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷45 w/m2，按比例其三步節(jié)能時(shí)采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為32w/m2。但通過對已有的房型的上機(jī)(計(jì)算機(jī))計(jì)算，其采暖設(shè)計(jì)實(shí)際平均熱負(fù)荷為38w/m2(因二步節(jié)能及三步節(jié)能的室內(nèi)平均溫度分別為16和20，因此數(shù)值有所提高)，計(jì)算過程從略。2)供冷設(shè)計(jì)冷負(fù)荷的確定根據(jù)建筑節(jié)能示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)指南(三步節(jié)能)建筑物所推薦的

39、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各傳熱系數(shù)，以及每戶3人，設(shè)備負(fù)荷1200w/戶(包括電腦、電冰箱、電視等家電設(shè)備)和每人新風(fēng)量為30m3/人計(jì)算，其單位面積冷負(fù)荷平均值為38w/m2(建筑面積，包括各房間面積、衛(wèi)生間和廚房不供冷房間面積、樓梯間面積)，計(jì)算過程從略。3) 房間冷、熱負(fù)荷的確定通過計(jì)算單個(gè)空調(diào)房間的冷負(fù)荷值均大于熱負(fù)荷值(選用空調(diào)末端設(shè)備所需值)，根據(jù)三步節(jié)能建筑物所推薦的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各傳熱系數(shù)及不同房型及朝向所計(jì)算出的冷負(fù)荷值，加上3人的顯熱負(fù)荷及濕負(fù)荷和3人的新風(fēng)負(fù)荷，以及1000w/間的設(shè)備負(fù)荷，即為該房間的總冷負(fù)荷值。2.公建部分由于公建內(nèi)的燈光及人員較住宅要多一些，且還增加了一些設(shè)備負(fù)荷，根

40、據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成的冷、熱負(fù)荷不超過總負(fù)荷10%，另外公建內(nèi)還設(shè)有新風(fēng)處理裝置，因此外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成的冷、熱負(fù)荷對公建三步節(jié)能的影響很小。固還沿用全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施(暖通空調(diào)·動力)中冷、熱指標(biāo)的中間值，見下表。1)冬季供熱負(fù)荷節(jié)能建筑采暖熱負(fù)荷指標(biāo)建筑類型住宅學(xué)校辦公醫(yī)院托幼旅館商店食堂餐廳影劇院展覽館大禮堂體育館熱指標(biāo)(w/m2)45-7060-8065-8060-7065-75115-14095-115115-160注：1. 熱指標(biāo)已包括5%的管網(wǎng)熱損失在內(nèi)。2. 總建筑面積大、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能好、窗戶面積小，采用較小的指標(biāo)；反之，采用較大的指標(biāo)。冬季采

41、暖負(fù)荷估算表建筑類型建筑面積(萬m2)熱負(fù)荷設(shè)計(jì)指標(biāo)(w/m2)總設(shè)計(jì)熱負(fù)荷(kw)民用建筑住宅13.4385092公共建筑托幼0.2865182商業(yè)1.265780酒店4.0702800地庫0.51050合計(jì)19.489042)夏季空調(diào)負(fù)荷節(jié)能建筑夏季冷負(fù)荷指標(biāo)建筑類型醫(yī)院托幼旅館商店辦公樓影劇院展覽館大禮堂體育館熱指標(biāo)(w/m2)80-9080-90105-12585-100120-160105-135注：1. 上述指標(biāo)為總建筑面積的冷負(fù)荷指標(biāo)，建筑物的總建筑面積小于5000m2時(shí)，取上限值；大于10000m2時(shí)，取下限值。2. 按上述指標(biāo)確定的冷負(fù)荷，即是制冷機(jī)容量，不必再加系數(shù)。夏季空

42、調(diào)負(fù)荷估算表建筑類型建筑面積(萬m2)冷負(fù)荷設(shè)計(jì)指標(biāo)(w/m2)總設(shè)計(jì)冷負(fù)荷(kw)民用建筑住宅13.4385092公共建筑托幼0.2890252商業(yè)1.21101320酒店4.01004000地庫0.5合計(jì)19.4106643.熱水供應(yīng)負(fù)荷設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量qr=kh×其中：m居住人數(shù)；q每人每日熱水用量（l/人·天）；tr生活熱水溫度（）；tl冷水溫度（）；c水的比熱（j/kg·）kh小時(shí)變化系數(shù)。qr=2.48×=2359.6kw設(shè)計(jì)熱水用量gr=kh×其中：m居住人數(shù)；q每人每日熱水用量（l/人·天）；t熱水供應(yīng)時(shí)間（h）；kh小

43、時(shí)變化系數(shù)。gr=2.48×=36.9t/h3.1.3同時(shí)負(fù)荷系統(tǒng)確定理論上，在區(qū)域供熱系統(tǒng)中，任何一個(gè)用戶每小時(shí)的最大需熱（冷）量是確定此用戶管道尺寸的基礎(chǔ)，當(dāng)考慮了所有用戶需求之后，才能確定冷熱源裝置的容量。實(shí)際上，每小時(shí)的需求量從未達(dá)到過理論值。因?yàn)槿坑脩魩缀醪粫谀骋粫r(shí)刻或在同一瞬間要求有最大的熱（冷）量，特別是最大負(fù)荷包括熱水供應(yīng)時(shí)更是這樣。另外，負(fù)荷量減少的程度取決于民用住宅和公用建筑的比例，計(jì)量供熱系統(tǒng)的完善，及用戶習(xí)慣等多方面因素。截至目前，xx尚未測估過系統(tǒng)的同時(shí)供熱系數(shù)，國外測試過的系統(tǒng)表明熱（冷）源的同時(shí)負(fù)荷系數(shù)范圍在0.70.9之間，這取決于區(qū)域供熱系統(tǒng)供熱

44、的住宅樓數(shù)量。下圖是丹麥設(shè)計(jì)公寓式住宅樓區(qū)域供熱系統(tǒng)時(shí)，所使用的同時(shí)供熱系數(shù)曲線。某園林小區(qū)按六層住宅計(jì)算，樓幢數(shù)=106.2幢，查上圖，同時(shí)使用系數(shù)sdf=0.8。依據(jù)同時(shí)負(fù)荷系數(shù)sdf=0.8，某住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷詳見下表。設(shè)計(jì)負(fù)荷一覽表序號區(qū)域系統(tǒng)規(guī)劃負(fù)荷設(shè)計(jì)負(fù)荷同時(shí)負(fù)荷系數(shù)1采暖負(fù)荷890471230.82熱水負(fù)荷2359.6951.51/2.483空調(diào)負(fù)荷1066485310.83.1.4負(fù)荷延時(shí)曲線及度日值圖1)熱負(fù)荷延時(shí)曲線傳導(dǎo)損耗與室內(nèi)、外溫差成正比變化，在負(fù)荷延時(shí)曲線中以小時(shí)作為橫坐標(biāo)，總的傳導(dǎo)損耗作為縱坐標(biāo)，按下降的順序整理曲線，可以找出有多少小時(shí)負(fù)荷等于或高于給

45、定的負(fù)荷。此外，在繪制熱負(fù)荷延時(shí)曲線時(shí)，還應(yīng)考慮到生活熱水負(fù)荷、日照熱能、室內(nèi)得熱（人體、照明、烹調(diào)等）、輸配管線的熱損失的影響。其中，生活熱水的熱消耗量在采暖季是一個(gè)常數(shù)，可以作為一個(gè)固定值增加到傳導(dǎo)損耗中去。民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)中指出，xx地區(qū)單位建筑面積的建筑物內(nèi)部得熱量為3.8w/m2，它像生活熱水一樣在整個(gè)采暖季認(rèn)為是一個(gè)不變的負(fù)荷量。輸配管線的熱損失通常用設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)來考慮。現(xiàn)代的預(yù)制保溫管管線損失約為3%或2.8w/m2，在采暖季它可能作為一個(gè)常數(shù)。2)冷負(fù)荷延時(shí)曲線3.2地?zé)峋A(yù)設(shè)方案由于建筑物的使用性質(zhì)和業(yè)主要求，民用建筑（住宅）采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，公

46、共建筑采用全空氣系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)的冷、熱負(fù)荷由設(shè)在地下熱泵站的水源熱泵機(jī)組提供。冬季末端裝置進(jìn)出口水溫為45/35；夏季末端裝置進(jìn)出口水溫為6/13。根據(jù)區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件和水源熱泵特性，考慮提高熱泵效率及居住區(qū)布井條件，提出如下兩種地?zé)崂妙A(yù)設(shè)方案。方案一：奧陶系井熱泵調(diào)峰供熱，淺井（咸水）+熱泵制冷方案在園區(qū)熱泵站布置奧陶系熱水井兩眼，一采一灌，為方便管理，兩眼井均為斜井，井口間距3-5m，井底間距8001000m。預(yù)計(jì)單井產(chǎn)水量為230m3/h，水溫60。采用風(fēng)機(jī)盤管和熱泵將尾水溫度降低回灌。該奧陶系井作為冬季供暖和全年生活熱水供應(yīng)的熱源。在熱泵站附近布置四組井，每組由五眼h=70m地?zé)峋畼?gòu)

47、成，其中兩組生產(chǎn)，兩組回灌，夏季作為熱泵的冷卻水源。冬季回灌井水采用空氣冷卻方式降溫儲備到生產(chǎn)井中，以備夏季供冷用。方案二：第四季淡水承壓井組熱泵冬季供熱、夏季制冷方案在園區(qū)熱泵站附近布置四個(gè)井組，其中兩個(gè)為開采井組，兩個(gè)為回灌井組。每個(gè)井組由四眼淡水承壓井（h=250m，h=350m，h=450m，h=630m）組成，井間距為4m，正方形布置。井組間距按冷鋒面穿透時(shí)間計(jì)算為62m，可依據(jù)場地情況按6065m選取。第四系淡水承壓井組作為熱泵的冷、熱源，冬季采水取熱，夏季采水制冷，設(shè)備運(yùn)行過程中，僅呈現(xiàn)水溫有所升降，整個(gè)系統(tǒng)封閉回灌，含水層地層壓力沒有變化，不會造成水質(zhì)污染和地面沉降等環(huán)境問題。

48、該方案生活熱水由第三系館陶組提供，該井設(shè)計(jì)井深h=1300m，水溫t=4650，水質(zhì)好可直接應(yīng)用。3.3地?zé)?、熱泵組合方案水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與熱泵的冷、熱源溫度，熱泵的驅(qū)動方式，熱泵的運(yùn)行期長短，冷、熱源水質(zhì)有關(guān)。地?zé)?、熱泵組合方案以上節(jié)地?zé)崂妙A(yù)設(shè)方案為基礎(chǔ)，按電力驅(qū)動熱泵方式可構(gòu)成如下兩種組合方案。方案1：奧陶系井電動熱泵調(diào)峰供熱，淺井(咸水)電動熱泵制冷方案2：第四季淡水成壓井組電動熱泵(一)奧陶系井供熱熱泵供熱，淺井(咸水)熱泵制冷1)參數(shù)設(shè)定奧陶系井：h=2300m，t=60，g=230t/h，礦化度5.48g/l打井費(fèi)1300元/米。淺井：h=70m，t=15，g=60t/h

49、，礦化度6.0g/l打井費(fèi)1300元/米。2)工藝流程3)技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)及負(fù)荷延時(shí)圖驅(qū)動方式工況井深(m)井?dāng)?shù)(眼)流量(t/h)井溫()灌溫()設(shè)計(jì)負(fù)荷(kw)地?zé)嶂惫┴?fù)荷熱泵負(fù)荷(kw)熱泵性能系數(shù)熱泵功率電力驅(qū)動冬230022306037.971235348.81774.25.5322.6kw夏7020525.41229853185314.61854.6kw4)熱泵站經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)熱泵驅(qū)動方式熱泵站設(shè)備費(fèi)(萬元)熱泵站動力費(fèi) (萬元/年)打井費(fèi)熱泵機(jī)組換熱器空冷設(shè)備合計(jì)熱泵動力費(fèi)水泵動力費(fèi)合計(jì)電力驅(qū)動7801195166802221142.658.2200.8(二)第四季淡水承壓井組+熱泵方案1

50、)參數(shù)設(shè)定含水組：h=250m，t=1718，g=70t/h，含水組：h=350m，t=2022，g=70t/h，含水組：h=450m，t=2325，g=70t/h，含水組：h=630m，t=2732，g=70t/h，2)工藝流程3)技術(shù)參數(shù)驅(qū)動方式工況井深(m)井?dāng)?shù)(眼)流量(t/h)井溫()灌溫()設(shè)計(jì)負(fù)荷(kw)熱泵負(fù)荷(kw)熱泵性能系數(shù)熱泵功率電力驅(qū)動冬淺井16311.1238712371234.21696kw夏淺井16440.212328531853151706.2kw4)熱泵站經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)熱泵驅(qū)動方式熱泵站設(shè)備費(fèi)(萬元)熱泵運(yùn)行費(fèi) (萬元/年)打井費(fèi)熱泵機(jī)組合計(jì)熱泵動力費(fèi)水泵動力費(fèi)合

51、計(jì)電力驅(qū)動873.612482121.6272.374.5346.8(三)方案最終確定預(yù)設(shè)方案一擬打2眼奧陶井、20眼淺（咸水）井，奧陶井開鑿前應(yīng)做人工地震等地質(zhì)勘探工作確定鉆孔位置。20眼淺井屬同深度井，井間距要求62m，在建筑密集的居住小區(qū)井位布置困難。盡管其熱水溫度高，冷水溫度低，熱泵站運(yùn)行較經(jīng)濟(jì)，但工程有難度。預(yù)設(shè)方案二擬打淡水承壓井16眼，由于每組的4眼井深度不同，取水層位不同，井間距4m即可，井位布置容易，占地面積小。該方案一套設(shè)備冬季供熱、夏季供冷，設(shè)備利用率高，工程投資較方案一低。盡管其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性稍遜于方案一，但技術(shù)成熟，工程易于實(shí)現(xiàn)。綜上所述，考慮工程投資、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、工程難

52、度、技術(shù)成熟度等因素，確定某工程采用淡水承壓井組+熱泵供熱、供冷方案。(四)熱水供應(yīng)方案在預(yù)設(shè)方案二中，生活熱水?dāng)M由第三系館陶組井提供。直接利用該地?zé)崴荒軡M足熱水供應(yīng)要求。設(shè)計(jì)方案采用板式換熱器加熱自來水，加熱后自來水升溫至60。1） 工藝流程2） 工程投資估算序號設(shè)備名稱單位數(shù)量單價(jià)（萬元）合計(jì)1打井費(fèi)m13000.121562熱泵機(jī)組臺27143換熱器590.095.4合計(jì)175.43）數(shù)據(jù)比較項(xiàng)目地?zé)峋?熱泵參考方案燃?xì)忮仩t燃料成本地?zé)崴M(fèi)0.3元/噸熱水熱泵電費(fèi)2.75元/噸熱水燃?xì)赓M(fèi)12.3元/噸熱水工程投資175.4萬元25萬元co2排放量少多地?zé)峋?熱泵供應(yīng)生活熱水較燃?xì)忮仩t

53、供應(yīng)生活熱水成本低，礦物燃料消耗少，有利于環(huán)境保護(hù)。所以，確定采用地?zé)峋?熱泵供應(yīng)生活熱水方案。3.4淺井電驅(qū)動熱泵站工藝設(shè)計(jì)3.4.1地?zé)峁こ?)井身結(jié)構(gòu) 全井通孔孔徑1000mm；上部泵室段為478mm井管，長度約180m；下部井管直徑為311mm。見下圖。 濾水管采用籠狀雙層填礫過濾器，雙層濾網(wǎng)均為不銹鋼網(wǎng)。填礫濾水管內(nèi)骨架管直徑為311mm，內(nèi)網(wǎng)纏絲間隙2.0mm，外層濾網(wǎng)形式與內(nèi)層濾網(wǎng)相同，直徑420mm，纏絲間隙1.5mm，孔隙率34%。雙層濾網(wǎng)之間充填35mm石英砂。濾水管與井壁之間的環(huán)狀間隙充填1.55.0mm的石英砂，充填高度高于頂層濾水管以上2030m。見下圖。為保證出水（回灌）量，下入濾水管長度（即采水高度）不少于35m。2)工藝特點(diǎn)井孔孔徑1000mm，配合使用雙濾網(wǎng)過濾器使過水?dāng)嗝嬖龃螅谠黾泳牟?、灌量。由于濾網(wǎng)內(nèi)的礫料相對固定，不因采灌時(shí)的雙向水流沖擊作用改變原有的排列順序，故而能保持管井長期的灌采運(yùn)行。雙層濾網(wǎng)內(nèi)的預(yù)填35mm礫料和管外間隙充填的1.55.0mm礫料形成梯級填礫反濾層，不僅可以阻擋采水和回?fù)P時(shí)細(xì)顆粒進(jìn)入井內(nèi)，而