廣西機場管理集團綜合樓空調、熱水系統(tǒng)方案建議書(地源熱泵)20120101

1、廣西機場管理集團綜合樓空調熱水系統(tǒng)方案建議書2012-01目 錄前言第一章項目簡介及設計方案描述 一、項目簡介 二、負荷估算 三、空調及熱水設計說明四、地下換熱器計算第二章 初投資費用與運行費用分析第三章 地源熱泵系統(tǒng)介紹第四章 選擇地源熱泵中央空調系統(tǒng)的理由第五章 美意水源熱泵產品介紹第六章公司簡介第七章設備生產廠家的介紹第八章售后服務承諾前言現國家大力提倡和鼓勵可再生、可持續(xù)能源的開發(fā)和利用，作為可再生、可持續(xù)、新型環(huán)保的地源能的利用，國家相繼出臺了一系列法規(guī)和政策。主要有：1、中華人民共和國節(jié)約能源法第四條規(guī)定：“國家鼓勵開發(fā)利用新能源和可再生能源”，而地源熱泵所使用的地源能正是屬于可再

2、生能源。2、建設部建筑節(jié)能“十五”計劃綱要中明確指出“十五”期間建筑節(jié)能工作的重點之一是：“大力推進太陽能、河水、湖水、海水與地下能源及其他可再生能源在建筑中利用的工作”。3、近年，每到夏季和冬季，居民用電量猛增，面臨限時用電的尷尬境地，給未來經濟發(fā)展帶來了一定不利影響?，F中央政府正大力提倡節(jié)約能源和節(jié)能產品的使用，并提出在“十一五”期間，單位GDP節(jié)能20%的目標，任務非常艱巨。那么，要實現該節(jié)能目標，一個重要的方面就是要利用可再生、環(huán)保、經濟型能源。國家新節(jié)能法：“鼓勵采用建筑節(jié)能技術、產品及系統(tǒng)。”我們建議貴項目采用節(jié)能環(huán)保的地源熱泵空調及熱水系統(tǒng)。22廣西機場管理集團綜合樓空調、熱水系

3、統(tǒng)建議書第一章項目簡介及設計方案描述一、項目簡介1.1工程概述廣西機場管理集團綜合樓位于南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)。建筑面積331840平方米，在校學生12000人。主要建筑物：教學樓、圖書館、對外交流中心、禮堂、多功能體育館、學生宿舍樓、食堂、實驗實訓樓等。本方案將對食堂H-1棟、H-2棟的空調和學生宿舍G-1、G-2、G-3、G-4的生活熱水進行設計。1.2 設計依據參考資料采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范 GBJ19-87建筑設計防火規(guī)范 GBJ16-87建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范 GB50242-2002給水用聚乙烯（PE）管材GB/T13633地源熱泵工程技術指南，徐偉譯水源/地源熱泵應用

4、設計手冊，吳展豪著地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范GB50366-2005 1.3設計范圍學生宿舍G-1、G-2、G-3、G-4生活熱水和食堂H-1棟、H-2棟中央空調進行設計。1.4 設計計算參數（1）室外空氣主要設計參數：室外空調主要設計參數夏季空調室外計算干球溫度34.4冬季空調室外計算干球溫度5.8夏季通風室外計算干球溫度31.8冬季通風室外計算干球溫度8.3夏季空調室外計算濕球溫度27.9最冷月平均室外相對濕度75%夏季室外風速1.5m/s冬季室外風速1.3m/s夏季主導風向SSE19%冬季主導風向E18%最熱月平均室外相對濕度83%大氣壓力1012.1hPa（2）室內設計參數：功能區(qū)夏季冬

5、季溫度（0C）相對濕度（%）溫度（0C）相對濕度（%）大堂24±26017±2客房23±26020±2辦公室24±26020±2宴會廳24±26020±2會議室24±26018±2-二、負荷估算1、空調負荷計算 1）、冷負荷一般建筑冷負荷可按下列計算公式計算：冷負荷=建筑面積*建筑使用率0.8*建筑冷指標餐飲：350380W/；客房：220 W/；辦公室：200220 W/；備餐廳：200220 W/2）熱負荷南寧屬于亞熱帶地區(qū)，建筑熱負荷可取夏季冷負荷的40%。2、生活熱水負荷學校學生最大容量

6、12000人，暫定學生宿舍G-1、G-3學生人數為4000人；G-2、G-4學生人數為8000人。根據建筑給排水設計規(guī)范可知，熱水用水定額40L/人.天。冷水進水溫度15，出水溫度50,則耗水總量G-1、G-3為160T，G-2、G-4為320T。考慮到同時使用率，則每天熱水量分別為112T、224T：則每天耗熱量為：G-1、G-3：112×1.163×（50-15）=4559KW；G-2、G-4：224×1.163×（50-15）=9118KW。3、負荷總匯序 號功能區(qū)計容建筑面積（）冷負荷（kw）熱負荷(kw)1食堂H-1棟110003080/2食堂

7、H-2棟73602061/3G-1、G-3熱水負荷/45594G-2、G-4熱水負荷/9118三、空調及熱水設計說明1空調主機選取思路介紹：本項目設計為地源熱泵中央空調系統(tǒng) 由于本項目空調區(qū)域食堂H-1棟、H-2棟距離較遠，為了在最大程度上節(jié)省運行使用費用，建議采用單個食堂單獨配機組，以便達到根據實際使用需求單獨啟?？刂?，可以在部分負荷情況下保證機組運行的經濟型?？照{區(qū)域根據室內各功能的不同，房間采用風機盤管和吊頂式空氣處理機組等空調末端。水源熱泵機組不僅能滿足夏季供冷、冬季供暖的需要，還可以解決生活熱水的供應問題，充分發(fā)揮看一機多用的功能。機組在夏季制冷時，通過全熱回收，可提供免費的生活熱水

8、。被稱為二十一世紀的“綠色環(huán)保空調技術”。學生宿舍G-1、G-3與食堂H-1棟距離較近，而學生宿舍G-2、G-4與食堂H-2棟距離較近，。為了使系統(tǒng)得到有效綜合利用，充分發(fā)揮一機多用的特點，學生宿舍G-1、G-3與食堂H-1棟為系統(tǒng)一、學生宿舍G-2、G-4與食堂H-2棟為系統(tǒng)二。夏季，系統(tǒng)在為食堂供冷的同時，通過全熱回收為宿舍提供免費的生活熱水。冬季、過渡，系統(tǒng)為宿舍制取生活熱水。食堂H-1棟空調負荷為3080kw，食堂H-2棟空調負荷為2061kw。主機的選取既要考慮滿足冬季宿舍熱水負荷的要求，也要考慮滿足夏季食堂空調與宿舍熱水負荷的要求。經綜合考慮系統(tǒng)一選用美意水-水螺桿式水源熱泵機組M

9、WH480CC帶全熱回收功能及單冷功能各1臺。單臺機組制熱量為1289kw，制冷量為1664kw；系統(tǒng)二選用美意水-水螺桿式水源熱泵機組MWH320CC帶全熱回收功能及熱泵功能各1臺。單臺機組制熱量為881kw，制冷量為1118kw；滿足設計要求。2、設備選型1、熱水設備主機選型設備主機選型：序號功能區(qū)設備型號制冷量制熱量功率（kw）全熱回收量數量備注（kw）（kw）制冷制熱1招待所MWH480CC1664128930336112891全熱回收MWH480CC1664/303/1單冷2系統(tǒng)二MWH320CC11188812132568811全熱回收MWH320CC1118/213/1熱泵運行狀

10、況分析：系統(tǒng)一：在夏季制冷時，根據食堂H-1棟的的末端制冷需求優(yōu)先開啟帶全熱回收功能的水-水螺桿式水源熱泵機組MWH480CC，其為食堂H-1棟制冷的同時進行全熱回收，為學生宿舍G-1、G-3提供免費的生活熱水。當一臺主機不能滿足食堂的冷量需求時則開啟另一臺單冷的水-水螺桿式水源冷水機組。在冬季及過渡季節(jié)，食堂H-1既不需要供暖也不需要制冷，系統(tǒng)只需開啟一臺水-水螺桿式水源熱泵機組MWH480CC（全熱回收）即可為學生宿舍G-1、G-3制取足夠的生活熱水。系統(tǒng)二：在夏季制冷時，根據食堂H-2棟的的末端制冷需求優(yōu)先開啟帶全熱回收功能的水-水螺桿式水源熱泵機組MWH320CC，其為食堂H-2棟制冷

11、的同時進行全熱回收，為學生宿舍G-2、G-4提供免費的生活熱水。當一臺主機不能滿足食堂的冷量需求時則開啟另一臺單冷的水-水螺桿式水源冷水機組。在冬季及過渡季節(jié)，食堂H-2既不需要供暖也不需要制冷，系統(tǒng)只需開啟一臺水-水螺桿式水源熱泵機組MWH320CC（全熱回收）即可為學生宿舍G-2、G-4制取足夠的生活熱水。3、保溫水箱選型由于貴院兩個系統(tǒng)每天熱水容量分別為112T、224T。為減少機組的啟停率，所以系統(tǒng)一設計選用一個容量為50T加熱水箱，和5個10T的保溫水箱，保溫水箱放置于各個宿舍樓頂；系統(tǒng)二設計選用一個容量為40T加熱水箱，和11個10T的保溫水箱，保溫水箱放置于各個宿舍樓頂；四、地下

12、換熱器計算我們根據該地區(qū)的地質結構、地下水位和以往在該地區(qū)的實際工作經驗并參照地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范、國際地源熱泵協會的相關資料以及地源熱泵工程技術指南。對建筑物冷熱負荷及冬夏季地下換熱量情況進行計算。1.冬夏季地下換熱量分別是指夏季向土壤排放的熱量和冬季從土壤吸收的熱量。可以由下述公式計算： kW （1） kW （2）其中夏季向土壤排放的熱量，kW夏季設計總冷負荷，kW冬季從土壤吸收的熱量，kW冬季設計總熱負荷，kW 設計工況下水源熱泵機組的制冷系數設計工況下水源熱泵機組的供熱系數根據上述負荷估算。根據公式（1）（2）計算其夏季排熱量和冬季的吸熱量。序號功能區(qū) 設計熱負荷KW設計冷負荷KW

13、 吸熱量KW排熱量KW1 系統(tǒng)一1289332892839342 系統(tǒng)二88122366252662根據項目實際情況，考慮項目本身的周邊環(huán)境和使用功能，采用土壤源系統(tǒng)來解決空調、熱水負荷需求，由上表可以看出，地下換熱器計算以夏季排熱量為依據進行計算。確定豎井埋管管長地下熱交換器，長度的確定除了已確定的系統(tǒng)布置和管材外，還需要有當地的土壤技術資料，如地下溫度、傳熱系數等。在實際工程中，我們利用管材“換熱能力”來計算管長。換熱能力即單位垂直埋管深度或單位管長的換熱量。根據我們的工程經驗，夏季工況，土壤的換熱能力為垂直埋管50W/m(井深)， 25W/m(管長)。計算公式如下： (米) （3）其中豎

14、井埋管總長，m夏季向土壤排放的熱量，kW計算地埋管系統(tǒng)豎井埋管總長度為： 序號功能區(qū) 排熱量KW豎井埋管總長m1系統(tǒng)一39341573602系統(tǒng)二2662106480確定豎井數目及間距我們根據當地的地質結構特點和實際要求，選取豎井深度為80m米（單U）較為合理，孔間距按照4米，孔徑約為110mm130mm (如果地下有石頭或其他硬物，則需另外考慮)，考慮到系統(tǒng)的水力平衡等因素，地下埋管環(huán)路設計采用同程式。根據下式計算豎井數目: 其中豎井總數，個豎井埋管總長，m豎井深度，m則地埋管總數量為：系統(tǒng)一： 157360÷80÷2= 983.5個；系統(tǒng)二： 106480÷8

15、0÷2=665.5 個；圓整后系統(tǒng)一取打孔數為984個，分110個環(huán)路，每個環(huán)路9個孔；系統(tǒng)二取打孔數為666個，分74個環(huán)路，每個環(huán)路9個孔；根據管路阻力合理性及環(huán)境條件進行室外布管。地下換熱器設計計算匯總表格如下：功能區(qū)冷負荷（kW）排熱量（kW）豎井總長度（m）計算孔數（個）確定孔數（個）埋孔面積（m2）系統(tǒng)一33283934.2157368983.698415744系統(tǒng)二22362662106480665.566610656第二章 初投資費用與運行費用分析一、初投資費用分析 1、本初投資分析根據前述空調初步方案進行。2、本初投資分析有效期限為60天3、本報價只包含冷熱源機房部

16、分的報價及地埋管部分的報價，不包含熱水管網末端、空調系統(tǒng)室內末端的報價，末端系統(tǒng)需做詳細設計后才報價，不包含地埋管的敷設報價。4、本初投資分析僅為估算，非我司正事報價序 號項目名稱單位數量單價（元）總價（元）備注系統(tǒng)一一、機房部分水-水螺桿式水源熱泵機組MWH480CC臺11,346,541 1,346,541 全熱回收水-水螺桿式水源熱泵機組MWH480CC臺11,045,073 1,045,073 單冷冷凍水泵臺338,269 114,807 兩用一備熱水循環(huán)泵臺233,600 67,200 一用一備熱水管網循環(huán)泵臺1016,800 168,000 每棟宿舍 一用一備地埋管循環(huán)泵臺338,

17、690 116,071 兩用一備加熱水箱50T個1126,000 126,000 保溫水箱10T個525,200 126,000 IC卡表套500560 280,000 安裝及輔材費用項14,766,176 4,766,176 地埋管部分地埋管449,920小計34,605,789系統(tǒng)二一、機房部分水-水螺桿式水源熱泵機組MWH320CC臺1969,896 969,896 全熱回收水-水螺桿式水源熱泵機組MWH320CC臺1762,348 762,348 單冷冷凍水泵臺331,500 94,500 兩用一備熱水循環(huán)泵臺233,922 67,844 一用一備熱水管網循環(huán)

18、泵臺2223,100 508,200 每棟宿舍 一用一備地埋管循環(huán)泵臺332,130 96,390 兩用一備加熱水箱40T個1100,800 100,800 保溫水箱10T個1125,200 277,200 IC卡表套1000560 560,000 安裝及輔材費用項16,119,782 6,119,782 地埋管部分地埋管m10656016817,902,080小計27,459,040總計系統(tǒng)一 + 系統(tǒng)二62,064,829二、運行費用分析(1)運行時間：夏季制冷4-6，9-11月運行，按每天運行6小時計，共180天；熱水供水共9個月,共運行270天，每天運行12小時。（2）、運行單價：商業(yè)

19、電價1.0元/KWH，燃油價格5.4元/kg；（3）、兩個系統(tǒng)夏季共按6000人熱水用水量計算，冬季和過渡季節(jié)12000人熱水用水量計算。1、空調系統(tǒng)運行分析方案一：采用地源熱泵系統(tǒng)運行模式負荷主機輸入功率啟停率時間時間電價運行費用百分比 (kW)百分比（小時）（元）（元）夏季制冷25%3530.830%324191,49850%7060.840%4321243,99475%10590.820%2161182,995100%14120.810%1081121,997總計640,483方案二：采用風冷熱泵系統(tǒng)運行模式負荷主機輸入功率啟停率時間時間電價運行費用百分比 (kW)百分比（小時）（元）（

20、元）夏季制冷25%449.750.830%3241116,57550%899.50.840%4321310,86775%1349.250.820%2161233,150100%17990.810%1081155,434總計816,026方案三：采用單冷螺桿機組系統(tǒng)運行模式負荷主機輸入功率啟停率時間時間電價運行費用百分比 (kW)百分比（小時）（元）（元）夏季制冷25%385.750.830%324199,98650%771.50.840%4321266,63075%1157.250.820%2161199,973100%15430.810%1081133,315總計699,905機組的運營費用

21、對比：系統(tǒng)類型運營費用與方案一相比每年增加的運營費用方案一：采用地源的空調系統(tǒng)64萬元/年/方案二：采用風冷的空調系統(tǒng)81.6萬元/年17.6萬元方案三：采用冷卻塔冷卻的單冷型中央空調系統(tǒng)70萬元/年6萬元2.熱水系統(tǒng)運行分析方案一、地源熱泵系統(tǒng)（夏季通過全熱回收機組制取免費生活熱水，過渡季節(jié)和冬季，地源熱泵主機制取生活熱水）系統(tǒng)一COP=3.57；系統(tǒng)二COP=3.44每年運行費用=1289/3.57*90*12*1*10-4+881/3.44*90*12*1*10-4=66.7萬元方案二、空氣源熱泵系統(tǒng) COP=3.6夏季 運行費用=219/3.6*180*12*1*10-4+438/3.

22、6*180*12*1*10-4=39.5萬元冬季運行費用=438/3.6*90*12*1*10-4+876/3.6*90*12*1*10-4=39.5萬元 每年用空氣源制取熱水運行費用為：39.5+39.5=79 萬元方案三、燃油鍋爐方案夏季：每天制168噸50（水溫從15升溫到50）熱水耗油量為： 制熱水量×溫升×水的比熱耗油量= 柴油的熱值×鍋爐熱效率冬季：每天制336噸50（水溫從15升溫到50）熱水耗油量為： 制熱水量×溫升×水的比熱耗油量= 柴油的熱值×鍋爐熱效率其中熱水溫升為35，水的比熱為1大卡/公斤.，柴油的熱值為10

23、000大卡/公斤，鍋爐的熱效率為80%。夏季耗油量 168×1000×35×1耗油量 = =735公斤 10000×0.8冬季耗油量 336×1000×35×1耗油量 = =1470公斤 10000×0.8燃油按目前市場價每公斤6.4元計算，每天耗油費用為，用燃油鍋爐制熱水，全年燃油費支出為：735*6.4*180*10-4+1470*6.4*90*10-4169.4萬元各種熱水系統(tǒng)運行分析對照表方案名稱每年運行費用（萬元）與地源熱泵比較每年增加的運行費用（萬元）地源熱泵熱水系統(tǒng)66.7空氣源熱泵熱水系統(tǒng)7912.

24、3燃油鍋爐熱水系統(tǒng)169.4102.7三、總系統(tǒng)對比分析系統(tǒng)類型運營費用與方案一相比每年增加的運營費用采用地源的空調、熱水系統(tǒng)130.7萬元/年/采用風冷的空調系統(tǒng)+空氣源熱水系統(tǒng)160.6萬元/年29.9萬元用冷卻塔冷卻的單冷型中央空調系統(tǒng)+空氣源熱水系統(tǒng)149萬元/年18.3萬元采用冷卻塔冷卻的單冷型中央空調系統(tǒng)+燃油鍋爐熱水系統(tǒng)239.4萬元/年108.7萬元經綜合比較分折，運行費用最低的就是地源熱泵系統(tǒng)，且地源熱泵系統(tǒng)屬于可再生能源，使用此系統(tǒng)可獲得國家以及區(qū)政府的相關專項補貼，故，地源熱泵系統(tǒng)雖然初投資費用較高，但是其環(huán)保節(jié)能型非常好，可知地源熱泵系統(tǒng)為最佳方案。第三章 地源熱泵系統(tǒng)

25、介紹隨著空調工業(yè)的發(fā)展，先進的中央空調系統(tǒng)不斷的出現，空調在現代建筑中扮演著越來越重要的角色。人們對空調的要求也不斷提高，節(jié)能、環(huán)保、靈活成為今后共同追求的目標。近年來，隨著國際經濟技術合作的不斷深入，地源熱泵中央空調系統(tǒng)進入了我國，并通過在工程中的成功運用得到了空調界人士的認可和推崇，成為了我國中央空調發(fā)展的趨勢，體現了節(jié)能、環(huán)保、靈活、舒適的新概念。美國環(huán)境保護局已經宣布，地源熱泵系統(tǒng)是目前可使用的對環(huán)境最友好和最有效的供熱、供冷系統(tǒng)。一、地源熱泵系統(tǒng)的組成、工作原理地源熱泵系統(tǒng)主要由地源熱泵機組及室內溫控器、土壤型換熱器、膨脹水箱、循環(huán)水泵、室內風管、水管等組成（見圖1）。地源熱泵機組有

26、水水和水空氣兩種型式。地源熱泵機組與空氣源熱泵不同的就是主機無需放在室外。地源熱泵機組可吊裝于衛(wèi)生間吊頂內、儲藏室或室內其他隱蔽處。土壤型換熱器是一個由高密度塑料管組成的閉式環(huán)路。 圖1 地源熱泵系統(tǒng)組成圖 循環(huán)介質為水或加有防凍液的水溶液。系統(tǒng)夏季運行時，通過地下換熱管中介質的循環(huán)流動，將地源熱泵機組冷凝器放出的熱量散發(fā)給土壤。冬季運行時埋在地下換熱管中的介質從土壤中吸收熱量并將它傳遞給地源熱泵機組的蒸發(fā)器（見圖2）。由于在地表兩米以下的土壤基本上不受大氣環(huán)境溫度的影響，而常年保持恒定溫度。冬季遠高于冬季大氣環(huán)境溫度。夏季又遠低于夏季大氣環(huán)境溫度。因此地源熱泵克服空氣源熱泵的技術障礙?？照{效

27、果不受大氣環(huán)境溫度影響，運行穩(wěn)定可靠，并且效率大大提高，更重要的是不會對周圍環(huán)境產生熱與噪聲等污染。是國家鼓勵使用的一種空調形式。 圖2 地源熱泵系統(tǒng)工作原理圖地下埋管型換熱器有以下四種埋管形式（圖3）：立埋管系統(tǒng)，橫埋管系統(tǒng)，螺旋埋管系統(tǒng)及水池浸埋管系統(tǒng)。立埋管系統(tǒng) 橫埋管系統(tǒng)螺旋埋管系統(tǒng) 水池盤管系統(tǒng) 圖3 地下埋管換熱器的四種埋管形式二、地源熱泵系統(tǒng)的特點及優(yōu)勢1. 高效節(jié)能 地下土壤淺層溫度一年四季相對穩(wěn)定，熱泵承受的動荷載小，磨損輕，使運行更穩(wěn)定可靠，熱泵壽命可長達20年，保證了系統(tǒng)的高效性和經濟性。冬季地下水與土壤淺層溫度為1618，大容量地表水體溫度為614，比環(huán)境空氣溫度高，所

28、以熱泵供熱循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，壓縮比小能效比系數提高，與空氣源熱泵及溴化鋰直燃機相比，相當于減少3550% 以上的能源消耗。 夏季地下水與土壤溫度為1820，大容量地表水體溫度為2226，其溫度均比環(huán)境空氣溫度低，冷凝壓力降低，壓差小效率提高，可以節(jié)約用戶4050% 的空調運行費用。2. 一機多用功能 地源熱泵系統(tǒng)可供暖氣、冷氣實現舒適空調，可取代常規(guī)的鍋爐加空調的兩套裝置。在熱源條件充分情況下特定的熱泵機組還可提供生活熱水，達到經濟實惠，安全可靠，一機多用。3. 環(huán)境效益顯著 4. 優(yōu)勢地源熱泵與空氣源熱泵相比，沒有室外機那樣熱氣流污染又破壞建筑物外觀形象。與溴化鋰直燃機及煤鍋爐相比沒有燃燒

29、后二氧化硫及溫室氣體的排放，（是造成大面積酸雨的主要原因）沒有為燃料的存儲所的引發(fā)火災及爆炸而擔憂。更沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地。地源熱泵是以水作為傳熱介質與大地土壤進行熱交換，不需要消耗地下水資源，不會對地下水質產生污染。 地源熱泵系統(tǒng)能充分利用蘊藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循環(huán)再生，實現對建筑物的供暖和制冷。因而運行費用較低。 地源熱泵比風冷熱泵節(jié)能40%，比電采暖節(jié)能70%。比燃氣爐效率提高48%。 地源熱泵系統(tǒng)運動部件要比常規(guī)系統(tǒng)少，因而減少維護，系統(tǒng)安裝在室內，不暴露在風雨中，也可免遭損壞，更加可靠，延長壽命。 地源熱泵系統(tǒng)在運行中無需燃燒，因此不會產生有毒氣體，也不會發(fā)生

30、爆炸。 由于地源熱泵系統(tǒng)的供冷、供熱更為平穩(wěn)，降低了停、開機的頻率和空氣過熱和過冷的峰值。這種系統(tǒng)更容易適合供冷、供熱負荷的分區(qū)。 地源熱泵的地下埋管選用聚乙烯和聚丙烯塑料管，壽命可達50年。三、地源熱泵系統(tǒng)的應用地源熱泵系統(tǒng)的能量來源于自然能源。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一種理想的“綠色空調”。被認為是目前可使用的對環(huán)境最友好和最有效的供熱、供冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)無論嚴寒地區(qū)或熱帶地區(qū)均可應用?？蓮V闊應用在辦公樓、賓館、學校、宿舍、醫(yī)院、飯店、商場、別墅、住宅等領域。第四章 選擇地源熱泵中央空調系統(tǒng)的理由隨著經濟的發(fā)展，人們的生活品質不斷提高，中國的能源消耗量也相應地提高，已經對我國的

31、能源儲存形成了威脅，能源危機迫在眉睫。上個世紀90年代初期的中國，隨著經濟的快速發(fā)展，已經成為僅次于美國的世界第二大能源消費國；同時也是世界最大的煤炭生產和消費國。近年來，在一些城市夏季制冷和冬天使用電力供暖，造成夏季和冬季的用電量緊張，迫使部分城市的用戶和工廠限時用電，并給人們帶來了諸多不便，另外，因種種原因，煤價不斷上漲，給廣大用戶增加了不少的經濟負擔，再加上由于燃煤取暖所帶來的冬季大氣嚴重污染已引起政府和公眾廣泛關注。能源危機 污染嚴重在我國的一些發(fā)達城市，夏季制冷、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的50-70%。特別是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用，給大氣環(huán)境造成了

32、極大的污染，對人們的健康形成了威脅。因此，建筑物污染控制和節(jié)能已是國民經濟發(fā)展的一個重大解決問題。傳統(tǒng)的采暖空調模式因其產生的環(huán)境污染正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。 世界十大污染最嚴重的城市中，我國占了四個。在我國北方地區(qū)許多大中城市由于燃煤供暖而產生嚴重的大氣污染，政府不得不對燃煤鍋爐引起重視。另外，今年的燃煤價格不斷上漲，采暖價格也相應提高。燃煤改燃氣、燃油，不僅初投資增加，而且?guī)砹烁叩倪\營成本。例如，北京冬季使用天然氣供暖的費用已增至30元/m2，遠高于燃煤供暖19元/ m2的費用，燃油供暖則更高達50元/m2。由于燃油和燃氣所產生的溫室氣體仍對大氣有所污染，它們只是一定程度的減少了大氣污染，

33、并不能從根本上解決污染問題。對于夏季制冷的建筑來說，天氣越炎熱，室外的溫度越高，空調負荷也越大，而此時空調機向室外散熱時，冷凝溫差越小，空調機的運轉效率就越低，設備也越費電。也就是說，除了燃煤供暖給環(huán)境造成污染之外，空調機同樣會造成大氣污染，也造成了電荒。傳統(tǒng)的供暖空調方式是由兩套系統(tǒng)分別解決冬季供暖（如采用鍋爐或集中熱網）和夏季制冷（如分體空調機或中央制冷機），系統(tǒng)投資大，運行費用高，而且占地面積大。另一方面，我國大部分地區(qū)冬冷夏熱，夏天大量地使用制冷產品，造成某些大城市供電緊張，形成電荒，為了確保不會造成斷電等問題出現，有些城市夏天限制用電量。另外，因為部分地區(qū)沒有暖氣供應，冬天使用電爐取

34、暖，造成電力供應緊張。因此，冬天供暖價格的上調使供暖的運行費用有所提高，再加上供暖造成的污染嚴重，讓我們不得不思考采用一些節(jié)能環(huán)保的產品。由于水源熱泵系統(tǒng)具有經濟實惠、節(jié)能、環(huán)保等多方面的優(yōu)勢，彌補了我國傳統(tǒng)的供暖制冷方式存在的問題，符合我國環(huán)境保護與能源節(jié)約的政策，地源熱泵系統(tǒng)在我國勢必具有良好的市場前景。 水源熱泵優(yōu)點l 高效節(jié)能性   夏季高溫差的散熱和冬季低溫差的取熱，使得地源熱泵系統(tǒng)換熱效率很高。因此在產生同樣熱量或冷量時，只需小功率的壓縮機就可實現，而且冬季運行不需要任何輔助熱源和除霜，大大地減少電能消耗和除霜的損失，從而達到節(jié)能的目的，其耗能僅為普通中央空調加

35、鍋爐系統(tǒng)的50%-60%。地源熱泵技術在很大程度上為國家節(jié)省能源，緩解電荒，同時也為用戶節(jié)省了大量的運行費用。下面是我司承擔的北京一項目中，提供的各種采暖制冷費用比較： 一個制冷季(北京為90天)各種制冷方式的制冷從上面兩個分析圖中可以看出，與其它供暖制冷產品相比，地源熱泵技術運行費用是最便宜的一種，很大程度地為最終使用戶節(jié)約運行費用，也保證安全，健康。l 環(huán)保、零污染水源熱泵系統(tǒng)高效節(jié)能的優(yōu)點，決定了它的運行費用低。維修量極少，折舊費和維修費也都大大地低于傳統(tǒng)空調。據專家預測，在未來50年，世界將釋放160億噸CO2，對人們的健康和自然環(huán)境形成直接的影響。保護環(huán)境是我們地球人刻不容緩的事情，

36、特別是最近全球的氣候突變，給人們帶來諸多不便，更讓我們對保護環(huán)境的意識加強。關鍵的的是，水源熱泵不排放任何的氣體，完全沒有污染，對環(huán)境和人體不造成任何的傷害，是理想的綠色環(huán)保產品。l 運行穩(wěn)定可靠水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。l 一機多用，應用范圍廣水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點。不僅節(jié)

37、省了大量能源，而且用一套設備可以同時滿足供熱和供冷的要求，減少了設備的初投資。水源熱泵可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，小型的水源熱泵更適合于別墅住宅的采暖、空調。l 自動運行水源熱泵機組由于工況穩(wěn)定，所以可以設計簡單的系統(tǒng)，部件較少，機組運行簡單可靠，維護費用低；自動控制程度高，使用壽命長可達到15年以上。水源熱泵區(qū)域供暖制冷解決方案  目前，城市常規(guī)供暖制冷系統(tǒng)一次性初投資大，投資回收期長，如采用燃煤鍋爐進行熱電廠建設將給當地帶來嚴重的大氣污染，不能完全解決全部用戶的供暖需求，部分供暖用戶不能控制溫度，并且，這種系統(tǒng)未考慮用戶的制冷需求，造成了夏季電荒。今年，燃煤價格上漲，

38、再加上燃煤儲存的隱患，給用戶帶來很多安全的威脅。  為了解決城市常規(guī)供暖制冷系統(tǒng)給用戶所帶來的種種問題，為了讓更多用戶享受到地源熱泵技術的好處，我公司近期推出地源熱泵區(qū)域供暖制冷的解決方案，以合同能源管理的模式來運作。合同能源管理制是我公司首次在國內提出的區(qū)域供暖制冷解決方案，用戶安裝了地源熱泵系統(tǒng)，既不需要分別地安裝空調和供暖設備，也不再需要熱水器，既省事，方便，也節(jié)省空間，美觀。最重要的是，區(qū)域供暖制冷方案能夠減輕用戶的初裝費，節(jié)省運行費用，給用戶帶來了不少價值。對于房地產開發(fā)商而言，區(qū)域供暖制冷的解決方案為其節(jié)約用地，提高用地使用率，最重要的是，更為房產提升了價值，增強了競爭力

39、。水源熱泵技術的概念和工作原理水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。地球表面淺層水源如深度在1000米以內的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太陽進入地球的相當的輻射能量，并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉移到水源中，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。

40、水源熱泵機組工作的原理示圖如下：水源熱泵根據對水源的利用方式的不同，可以分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種。閉式系統(tǒng)是指在水側為一組閉式循環(huán)的換熱套管，該組套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通過與土壤或海水換熱來實現能量轉移。（其中埋于土壤中的系統(tǒng)又稱土壤源熱泵，埋于海水中的系統(tǒng)又稱海水源熱泵）。開式系統(tǒng)是指從地下抽水或地表抽水后經過換熱器直接排放的系統(tǒng)。水源熱泵的應用范圍水源熱泵適用范圍廣泛，可應用于寫字樓、辦公樓、學校、醫(yī)院、療養(yǎng)院、機場、車站、賓館、商場、博物館和娛樂場所等自用、公用、商用樓宇和別墅、公寓等商品樓盤和小區(qū)以及區(qū)域統(tǒng)一供暖制冷示范區(qū)。自用戶工程項目供暖制冷系統(tǒng)作為建筑設備的一

41、部分，它直接影響了用戶的居住或辦公的舒適程度。正因為現時的部分空調運營費高，污染大，現代的用戶會更看重空調的運行費用低，環(huán)保健康，更加安全放心，功能齊全而且有良好的售后服務。地源熱泵作為一種先進的成熟的供暖制冷技術，它完全能滿足上述和更多的要求。地源熱泵的熱和冷都來自于大地，而大地的熱是來自于太陽能，所以它是取之不盡，用之不竭的，環(huán)保健康而且可以給用戶省去大筆的運行費用。地源熱泵在美國已經是一種相當成熟的技術，在中國我司已經有很多成功的典范。我們完全有理由相信它是安全可靠的技術。l 使用特性：高度環(huán)保、無污染、健康、寧靜、空氣清新、溫度均勻、安全可靠和中央空調享受；l 功能特性：高效節(jié)能、運營

42、費低、獨立控制、使用簡單靈活、節(jié)省占地空間、不影響建筑外觀、室內外美觀和一機多用l 可靠性：質量保證、壽命長、維護費低和售后服務保證商業(yè)用戶工程項目不管是自用戶還是商業(yè)用戶，水源熱泵系統(tǒng)都能讓所有用戶獲取更多的利益：與傳統(tǒng)空調相當的初裝費，而比傳統(tǒng)空調運行費低許多的地源熱泵技術對自用戶來說是經濟的，而且與傳統(tǒng)空調相比，節(jié)省50%的運行費用，將來不需付出大筆的運行費用。由于沒有傳統(tǒng)空調的冷卻塔，完全不影響建筑物的外觀，并且節(jié)省部分用地，這對于保持建筑的美觀是很重要的。選擇水源熱泵，也就是選擇了一種戰(zhàn)略優(yōu)勢，不管是對于開發(fā)商還是用戶，地源熱泵為客戶提供更高價值（更多的功能、更好的使用特性、更高的可

43、靠性并代表了時代潮流）的同時，也讓房地產商或自用戶付出了更少的費用（投資不大，運營費用相當?。_到一種“雙贏”和“三贏”的結果。從水源熱泵系統(tǒng)的形式、系統(tǒng)的運行優(yōu)勢、政府支持力度和普通大眾的接受程度來看。目前地源熱泵在中國市場正處在一個市場迅速增長期。水源熱泵發(fā)展前景水源熱泵的歷史可以追朔到1912年瑞士的一個專利，而水源熱泵真正意義的商業(yè)應用也只有近幾十年的歷史。如美國，截止1985年全國共有14,000臺地源熱泵，而1997年就安裝了45，000臺，到目前為止已安裝了400，000臺，而且每年以10的速度穩(wěn)步增長。1998年美國商業(yè)建筑中水源熱泵系統(tǒng)已占空調總保有量的19，其中有新建筑中

44、占30。美國水源熱泵工業(yè)已經成立了由美國能源部、環(huán)保署、愛迪遜電力研究所及眾多水源熱泵廠家組成的美國水源熱泵協會，該協會在近年中將投入一億美元從事開發(fā)、研究和推廣工作。美國計劃到2001年達到每年安裝40萬臺水源熱泵的目標。 據1999年的統(tǒng)計，為家用的供熱裝置中，水源熱泵所占比例，瑞士為96，奧地利為38，丹麥為27。  美國特別看好中國市場，美國能源部和中國科技部于1997年11月簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書，其中主要內容之一是“水源熱泵”，以推廣運用這種“綠色技術”，緩解中國對煤炭和石油的依賴程度，從而達到能源資源多元化的目的。與此同時，科技部正醞釀將美國

45、的地源熱泵技術及設備引進中國市場，這將促進我國地源熱泵的市場化、產業(yè)化的發(fā)展，并使我國水源熱泵的研究開發(fā)盡快跟上國際潮流。  我國的水源熱泵事業(yè)近幾年已開始起步，而且發(fā)展勢頭看好。我們有理由相信，在充分學習借鑒國外先進技術和運行經驗的基礎上，在各級政府的有力支持下，中國的科技界與企業(yè)界攜手共進，依靠自己的力量完全有能力在不長的時間內開拓出具有中國特色的地源熱泵產業(yè)。水源熱泵技術呈現多樣化發(fā)展的趨勢水源熱泵設備多樣化l 集中式（水水螺桿，水水渦旋）l 分散式（水風）水源熱泵系統(tǒng)類型多樣化水源熱泵系統(tǒng)包括三種不同的系統(tǒng)：l 以利用土壤作為冷熱源的土壤熱泵，即為地下耦合熱泵系統(tǒng)；（地埋管）

46、l 以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統(tǒng)；（打井水）l 以利用地表水為冷熱源的熱泵系統(tǒng)。（江、河、湖、海水）水源熱泵冷熱源類型多樣化除了采用地熱外，人們還在開發(fā)其他能源作為冷熱源。比如采用城市污水、游泳水、水庫水、地熱尾水、海水等。反映了國內對地源熱泵技術多種能源應用的不懈探索。 第五章 美意水源熱泵產品介紹一、水源熱泵螺桿機組1、產品技術特點：概述美意水水螺桿式水源熱泵機組現已成為非常成熟的中央空調主機，制冷效率高,故障率低，維護操作簡單方便。機組外形結構緊湊，占地面積小，運行穩(wěn)定，運行噪聲低，耗能省，運行成本低，具有世界領先的水平。其制冷工質可使用符合環(huán)保協議的混合工質，也可采用全無氟的綠

47、色環(huán)保工質，絕不造成污染。世界名牌壓縮機優(yōu)質半封閉雙螺桿式壓縮機，軸封泄漏的可能性為零。采用雙軸旋轉排氣設計，并使用最新開發(fā)的第四代型線，優(yōu)化的圓周速度，優(yōu)良的齒型設計使機組具有更高的壓縮效率。電機腔與壓縮腔一體鑄造，精度更高。雙層壓力補償轉子殼體，極其堅固，即使在高壓狀態(tài)也無膨脹，同時有效降低了機組的噪音。進口高效耐氟電機效率高省能源，可靠性高。雙軸向軸承,堅固耐用，通過舌形密封環(huán)隔離軸承腔壓力，軸向軸承腔壓力較低。電機熱保護繞阻PTC控制保障電機的安全運轉。優(yōu)化的油路設計，壓縮機內置專利三級油分離器，長壽命m級精細過濾器。封閉低壓軸承室，極大提高軸承的潤滑環(huán)境，減壓后的軸承腔，確保溶在油里

48、的制冷劑最少，因而油的粘度較高，相對普通設計，軸承室內油粘性提高將近一倍。采用壓差供油方式，省去油冷卻器、油泵等復雜的油路系統(tǒng)，易于維修保養(yǎng)。電機直接驅動，運轉部件和易損件少，機械效率高?？蛇x無級滑閥控制帶Vi補償功能。部分負荷性能壓縮機的大多數操作時間都運行于部份負荷工況下,機組不僅要求在滿負荷的情況下高效運行，在部分負荷運行時也要求保持較高的效率。在相同的運行條件下，由于部分負荷工況的存在，而使得運行費用有10%20%的偏差是很正常的。部份負荷的運轉能耗對于機組的運行成本很重要，所以這種情況在ARI 550標準中以“綜合部分負荷值”(IPLV)和“應用部分負荷值”(APLV)來衡量。IPL

49、V/APLV 提供了一個比較部份負荷的運行能力的標準方法后, 部分負荷運行就無需被定義為“特殊的情況”, 而應該是視之為普遍現象。美意螺桿機組在設計時充分考慮了部分負荷情況下機組運行的經濟性。電子膨脹閥的廣泛采用提高了機組的效率。電子膨脹閥具有比例積分式調節(jié)的卓越技術，允許更好地控制空調機組降低運行成本。電子膨脹閥電機與閥合為一體，陶瓷材料的閥板和閥口部件耐磨損，可靠性高，壽命極長。流量變化呈線性，連續(xù)的冷量調節(jié)，在制冷回路中無液擊現象。在部分負荷的工況下，電子膨脹閥更能做出精確的調節(jié)，提高部分負荷時的效率，與使用熱力膨脹閥的冷水機組冷水機組比較運轉效率提高了15%，且能夠更精確的控制冷水溫度

50、。電子膨脹閥熱力膨脹閥由步進電機控制閥門開度，具有實時性通過力平衡方式調節(jié)閥的開度從全閉到全開狀態(tài)其用時僅需幾秒鐘，反應和動作速度快，開閉特性和速度均可人為設定無法做到完全關閉，開度僅由平衡力決定部分負荷和工況變化條件下，也能做出精確調整調節(jié)范圍較小，在標準工況才有最好的性能。高效節(jié)能現如今更多的螺桿式壓縮機的生產偏重于低的初投資而不是低的運行費用，由此而導致了機組換熱器性能的下降和實際能效比的降低。幸運的是對于那些被浪費的能量，美意有自己的解決辦法。因為美意的研發(fā)從一開始就更關注節(jié)能的要求，在每個細節(jié)上確保機組達到最佳的性能。完全符合美國ARI 550標準的規(guī)定。本系列機組冷凝器和蒸發(fā)器均為

51、殼管式換熱器，采用新型高效型換熱器結構，考慮到水源工況為節(jié)約地下水的開采，采用大溫差小流量的設計原則。熱交換器采用最先進的高效換熱銅管束，獨特的換熱管幾何特性，增強了管外核態(tài)沸騰所需的汽化核心，強化了管內流體擾動，同時延緩了水側結垢，內、外壁經強化傳熱以得到最優(yōu)的性能，較以往設計，現行的獨特設計使傳熱效率提高30%。蒸發(fā)器的蒸發(fā)管采用內螺槽外凹牙強化傳熱技術，冷凝器的冷凝管采用內螺槽外絞牙技術，提高了蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱效率和蒸發(fā)溫度，最終提高機組的能效比。冷媒通過蒸發(fā)器的流速保持在6 m/s以上，可保證冷凍油隨冷媒自然流回壓縮機，不需增加強制回油裝置，避免回油不暢導致的壓縮機故障。每臺容器的設計、制造、檢驗均符合GB150鋼制壓力容器、GB151殼管式熱交換器、JB/T4750-2003制冷裝置用壓力容器及壓力容器安全監(jiān)察規(guī)格等相關的標準、法規(guī)，運行安全可靠。制冷系統(tǒng)控制部件采用業(yè)界內最高品質的制冷配件供應商如Danfoss、Alco等的產品機組結構美意水冷螺桿機組的結構具有鮮明的特點，充分考慮了設備的維修、使用、低噪、減震的需要。結構成本明顯高于同類產品。 電控柜安裝于機組前部一獨立空間，箱門上裝有門鎖式安全主開關及電腦控制系統(tǒng)，防水性能優(yōu)良。每一負載都配有各自的斷路器，