xx酒店地源熱泵可行性研究報(bào)告

1、地源熱泵系統(tǒng)可行性研究報(bào)告委托單位： 負(fù) 責(zé) 人：參加人員：審 核 人：提交單位： 報(bào)告日期：目 錄1總論41.1項(xiàng)目概況41.2目的和任務(wù)41.3編制依據(jù)41.4地源熱泵技術(shù)簡(jiǎn)介51.4.1地源熱泵工作原理51.4.2地源熱泵系統(tǒng)的分類62地源熱泵系統(tǒng)可行性分析92.1主要設(shè)計(jì)參數(shù)92.1.1氣象參數(shù)92.1.2負(fù)荷計(jì)算依據(jù)92.2地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)方案比較92.2.1地埋管地源熱泵系統(tǒng)92.2.2地表水地源熱泵系統(tǒng)112.2.3地下水地源熱泵系統(tǒng)122.3地源熱泵適宜性分析132.3.1地埋管地源熱泵系統(tǒng)適宜性分析132.3.2地表水地源熱泵系統(tǒng)適宜性分析132.3.3地下水地源熱泵系統(tǒng)

2、適宜性分析142.4地源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析142.4.1對(duì)比方案主要設(shè)備配置142.4.2系統(tǒng)初投資比較172.4.3系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用比較182.4.4綜合效益評(píng)價(jià)233方案設(shè)計(jì)243.1方案選擇243.2方案設(shè)計(jì)244結(jié)論與建議254.1結(jié)論254.2建議261 總論1.1 項(xiàng)目概況項(xiàng)目名稱：xxx酒店工程工程地點(diǎn)：xxx擬將其中的xx建筑打造為一商務(wù)酒店，含客房、餐廳、會(huì)議室及附屬用房，總建筑面積14000。1.2 目的和任務(wù) 根據(jù)業(yè)主提交的相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)地考察，評(píng)估項(xiàng)目所在地區(qū)域采用地源熱泵的適宜性。同時(shí)以合理利用資源、保證資源的可持續(xù)利用、節(jié)能減排為出發(fā)點(diǎn)，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及綜

3、合效益等角度評(píng)價(jià)本工程采用地源熱泵系統(tǒng)的可行性。最終，提出本項(xiàng)目適宜的初步設(shè)計(jì)方案。1.3 編制依據(jù)地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 （GB 502366-2009）淺層地溫能勘察評(píng)價(jià)規(guī)范 （DZ/T 0225）四川省地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)實(shí)施細(xì)則 （DB51/5067-2010）成都市地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 （備案號(hào)：J12204-2012）成都市地源熱泵系統(tǒng)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程 （DBJ51/T006-2012）成都市地源熱泵系統(tǒng)性能工程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) （DBJ51/T007-2012）成都市地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)程 （DBJ51/T011-2012）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50019-2003）

4、民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50736-2012）公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （GB50189-2005）通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 （GB50243-2002）建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 （GB50242-2002）公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （GB50189-2005）民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50176-1993）民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （JGJ26-95）工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文 （房屋建筑部分）空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范 GB50027-2001供水管井技術(shù)規(guī)范 GB50296供水水文地質(zhì)鉆探與鑿井操作規(guī)程 CJJ13建設(shè)單位提供的其他相關(guān)

5、的工程設(shè)計(jì)說(shuō)明文件。1.4 地源熱泵技術(shù)簡(jiǎn)介1.4.1 地源熱泵工作原理制冷工況 制熱工況圖1.1 地源熱泵工作原理制冷時(shí)：江水（井水）為機(jī)組的排熱源。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)，制取7冷水，送入房間使用，制冷劑再經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，進(jìn)入冷凝器，由江水（井水）帶走熱量并排至江水（井水）中。 制熱時(shí)：江水（井水）為機(jī)組的吸熱源。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸取江水（井水）的熱量蒸發(fā)，江水（井水）回灌江內(nèi)（井內(nèi)）。制冷劑再經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，進(jìn)入冷凝器，加熱循環(huán)水，制取45到50的熱水。 地源熱泵系統(tǒng)可用于供暖、空調(diào)，還可用于加熱生活用水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐加空調(diào)的

6、兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。地源系統(tǒng)用戶系統(tǒng)機(jī)房系統(tǒng)控制系統(tǒng)輸水管網(wǎng)(室內(nèi)外)控制系統(tǒng)圖1.2 地源熱泵系統(tǒng)組成1.4.2 地源熱泵系統(tǒng)的分類以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩?，由水源熱泵機(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。地下水地表水地埋管地源熱泵系統(tǒng)空氣源熱泵系統(tǒng)熱泵系統(tǒng)圖1.3 地源熱泵分類（1） 地下水地源熱泵地下水地源熱泵與空氣源和地表水地源熱泵相比較具有較好的節(jié)能性。這是因?yàn)榈叵滤吹臏囟认鄬?duì)穩(wěn)定，一般等于當(dāng)?shù)厝昶骄鶜鉁鼗蚋?2。冬暖夏涼，使機(jī)組的供熱季節(jié)性和能效比較高。相對(duì)于空氣源熱泵相比，能夠節(jié)

7、約30%50%的能量，減少了高峰用電需求量。由于地下水地源熱泵利用地能的特殊性，所以該系統(tǒng)對(duì)室外環(huán)境無(wú)任何污染，但是地下水地源熱泵的應(yīng)用過(guò)程中要注意回灌水對(duì)地下水有無(wú)污染的問(wèn)題。圖1.4 地下水地源熱泵示意圖（2） 地表水地源熱泵地表水地源熱泵系統(tǒng)的一個(gè)熱源是池塘、湖泊、或河溪中的地表水，在靠近江河湖海等大量自然水體的地方，水源作為熱泵的低溫?zé)嵩词侵档每紤]的一種空調(diào)熱泵的形式。但是，地表水地源熱泵也收到自然條件的限制，此外地表水地源熱泵受氣候的影響較大，與空氣源熱泵類似，當(dāng)環(huán)境溫度越低時(shí)，熱泵的供熱量越小，熱泵的性能系數(shù)也會(huì)下降。圖1.5 地表水地源熱泵示意圖（3） 地埋管地源熱泵土壤源熱泵具

8、有良好的蓄能性能，冬、夏季從土壤中取出（或釋放）的能量可以分別在夏、冬季得到補(bǔ)償。土壤溫度全年波動(dòng)較小且數(shù)值相對(duì)穩(wěn)定，機(jī)組的季節(jié)性能系數(shù)具有恒溫?zé)嵩礋岜玫奶匦?，比傳統(tǒng)的空調(diào)運(yùn)行效率要高40%60%，節(jié)能效果明顯。地下埋管無(wú)需除霜，沒(méi)有結(jié)霜與融霜的能耗損失，節(jié)省了空氣源熱泵的結(jié)霜能耗。運(yùn)行費(fèi)用低，減少空調(diào)系統(tǒng)對(duì)地面空氣的熱、噪音污染。循環(huán)泵環(huán)路集管熱泵機(jī)組用戶垂直地埋管圖1.6 地埋管地源熱泵系統(tǒng)示意圖2 地源熱泵系統(tǒng)可行性分析2.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)2.1.1 氣象參數(shù)夏季空調(diào)室外計(jì)算溫度：31.9夏季空調(diào)日平均溫度：27.9夏季計(jì)算濕球溫度：27.9平均風(fēng)速1.4m/s冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度：1.

9、2冬季平均溫度：6空調(diào)計(jì)算相對(duì)濕度：84%平均風(fēng)速1.0m/s2.1.2 負(fù)荷計(jì)算依據(jù) 按照中國(guó)建筑氣候分區(qū)，xxx屬于夏熱冬冷地區(qū)，酒店屬于人員較密集區(qū)域，綜合考慮間歇運(yùn)行時(shí)間，空調(diào)運(yùn)行時(shí)間客房15小時(shí)/天，餐廳8小時(shí)/天，會(huì)議室10小時(shí)/天，公共區(qū)域18小時(shí)/天，夏季運(yùn)行120天，冬季運(yùn)行100天。根據(jù)初步計(jì)算，本項(xiàng)目制冷負(fù)荷為1344 kW，熱負(fù)荷為840 kW。2.2 地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)方案比較2.2.1 地埋管地源熱泵系統(tǒng)土壤源熱泵系統(tǒng)換熱器分為水平埋管和垂直埋管兩種形式，是一種閉式系統(tǒng)方式，通過(guò)中間介質(zhì)（通常為水或者是假如防凍劑的水）作為熱載體，使中間介質(zhì)在埋于土壤內(nèi)部的封閉環(huán)路

10、中循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)與大地土壤進(jìn)行熱交換的目的。水平埋管系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)有：串聯(lián)系統(tǒng)管路管徑大，因此對(duì)于單位長(zhǎng)度埋管來(lái)說(shuō)，熱交換能力比串聯(lián)系統(tǒng)要高，其缺點(diǎn)有：該系統(tǒng)采用大管徑管道，管內(nèi)體積大，需較多的防凍液；管道成本及其安裝費(fèi)用高于并聯(lián)系統(tǒng)；而且管道不能太長(zhǎng)，否則阻力損失太大以及可靠性降低。垂直埋管系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)有：較小的土地占用，管理及水泵用電少，其缺點(diǎn)是：鉆井費(fèi)用較高；對(duì)于水平式埋管系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)有：安裝費(fèi)用比垂直式埋管系統(tǒng)低，應(yīng)用廣泛，使用者易于掌握，其缺點(diǎn)有：占地面積較大，受地面溫度影響大，水泵耗電量大。換熱器是地埋管的核心部分，采用豎直U型埋管的換熱器一般有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是在鉆孔內(nèi)布置一

11、組U型孰料管，這就是單U型埋管換熱器；見(jiàn)下圖（圖2.1）。另一種就是在鉆孔內(nèi)設(shè)置兩組U型換熱器，故又稱作雙U型埋管換熱器，見(jiàn)下圖（圖2.1）。雙U型換熱器由于增加了在鉆孔內(nèi)的傳熱面積，使得鉆孔內(nèi)的傳熱熱阻降低，因此可以降低鉆孔的深度，但是也相應(yīng)增加了管材和管件的費(fèi)用。圖2.1地埋管換熱器各鉆孔之間既可以采用串聯(lián)方式，也可以采用并聯(lián)方式。在串聯(lián)系統(tǒng)中只有一個(gè)流體通道，而在并聯(lián)系統(tǒng)中流體在管路中可有兩個(gè)或兩個(gè)或者更多的流道。 圖2.2串聯(lián)式流道 圖2.3并聯(lián)式流道并聯(lián)管路豎直型換熱器與串聯(lián)式相比，U型管管徑可以更小，從而可以降低管路費(fèi)用、防凍液費(fèi)用，由于較小的管路更容易安裝制作，因此也減少了人工費(fèi)

12、用。U型管的管徑變小，鉆孔孔徑也就相應(yīng)減小，鉆孔費(fèi)用也相應(yīng)降低。并聯(lián)管路換熱器中，同一環(huán)路集管連接的所有鉆孔換熱量基本相通，而串聯(lián)管路換熱器中，每個(gè)鉆孔的換熱量是不同的。從國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐來(lái)看，中、深埋管采用并聯(lián)方式較多，淺埋管采用串聯(lián)形式比較多。根據(jù)xx平原基巖地區(qū)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)及本項(xiàng)目地勘資料，場(chǎng)地內(nèi)雙U de32垂直埋管地源熱泵系統(tǒng)單位孔深排熱量為60W/m。地埋管地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)EER按4.5計(jì)算，需埋管鉆孔深度22400m。為降低初投資，換熱孔按冬季840KW熱負(fù)荷計(jì)算，夏季不足部分由冷卻塔調(diào)峰。則實(shí)際鉆孔米數(shù)為14000m，若鉆孔井深按120m/孔計(jì)算，則需鉆孔井個(gè)數(shù)116個(gè)，按地

13、埋的4m×4m網(wǎng)格布置原則，初步估算最少需埋管面積1556m2。地埋管地源熱泵系統(tǒng)方案：采用雙U de32垂直埋管，總鉆孔深度14000m，孔深120m/孔，共鉆孔116個(gè)，采用雙孔串聯(lián)方式。2.2.2 地表水地源熱泵系統(tǒng)地表水地源熱泵系統(tǒng)就是利用江河、湖泊的地表水作為熱泵機(jī)組的熱源/熱匯的一種熱泵系統(tǒng)。當(dāng)建筑物的周圍有大量的地表水域可以利用時(shí)，可通過(guò)水泵和輸配管路將水體的熱量傳遞給熱泵機(jī)組，或?qū)岜脵C(jī)組的熱量釋放到地表蓄水體中。根據(jù)傳熱介質(zhì)是否與大氣相通，與地表水進(jìn)行熱交換的地源熱泵系統(tǒng)，分為閉式系統(tǒng)和開(kāi)式系統(tǒng)。閉式地表水地源熱泵系統(tǒng)與土壤源熱泵系統(tǒng)類似，即通過(guò)放置在湖水中或河流中

14、的換熱器與熱泵機(jī)組連接，吸熱或放熱均通過(guò)地表水換熱器內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行。閉式系統(tǒng)將地表水與管路內(nèi)的循環(huán)水相分離，保證了地表水的水質(zhì)不影響管路系統(tǒng)，防止了管路系統(tǒng)的阻塞，也省掉了額外的地表水水處理過(guò)程。但換熱管外表面有可能會(huì)因?yàn)榈乇硭|(zhì)狀況產(chǎn)生不同程度的污垢沉積，而影響換熱效率。閉式地表水地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）熱泵機(jī)組換熱器內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)為干凈的水或防凍液，機(jī)組結(jié)垢的可能性??；（2）閉式系統(tǒng)應(yīng)用廣，當(dāng)冬季地表水溫度較低時(shí)，必須采用閉式系統(tǒng)以防止換熱機(jī)組的介質(zhì)凍結(jié)；（3）地表水換熱器環(huán)路水泵比開(kāi)式系統(tǒng)的耗電量低；（4）換熱器處于公共區(qū)域，不好采取保護(hù)措施，易遭到破環(huán)；（5）地表水水質(zhì)比較渾濁時(shí)

15、，換熱器易結(jié)垢，影響傳熱效果。在開(kāi)式系統(tǒng)中，從蓄水體底部將水通過(guò)管道輸送到熱泵機(jī)組中，直接或通過(guò)中間換熱器進(jìn)行熱交換。此系統(tǒng)中地表水的作用與冷卻塔類似，而且不需消耗風(fēng)機(jī)的電能及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，因此，可以減少初投資。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件情況，擬設(shè)計(jì)本地表水地源熱泵系統(tǒng)為間接換熱式系統(tǒng)，即地表水通過(guò)板式換熱器與地源熱泵主機(jī)進(jìn)行熱交換。根據(jù)空調(diào)負(fù)荷計(jì)算書(shū)及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得，本項(xiàng)目地表水式地源熱泵夏季制冷地表水側(cè)最大需水量為192 m3/h，冬季制熱地表水側(cè)最大需水量為172 m3/h，取最大值，故本項(xiàng)目地表水側(cè)設(shè)計(jì)最大取水量為192 m3/h。地表水地源熱泵系統(tǒng)方案：采用開(kāi)放式間接換熱系統(tǒng)，在河堤砌井或在河

16、床底部埋設(shè)取水構(gòu)筑物，通過(guò)水泵取水至冷凍機(jī)房在板式換熱器進(jìn)行熱交換，熱交換的河水通過(guò)余壓由管道直接排回河道下游，地表水側(cè)設(shè)計(jì)最大取水量為192m3/h。2.2.3 地下水地源熱泵系統(tǒng)地下水地源熱泵系統(tǒng)通常也稱為深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。通過(guò)建造抽水井群將地下水抽出，通過(guò)二次換熱或直接送至地源熱泵機(jī)組，經(jīng)提取熱量或釋放熱量后，由回灌井群灌回地下。優(yōu)點(diǎn)：熱泵機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定并且效率較高，造價(jià)低，占地面積??；缺點(diǎn)：受水文地質(zhì)條件等限制。 根據(jù)負(fù)荷計(jì)算書(shū)及相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得，本項(xiàng)目地下水地源熱泵夏季制冷水源側(cè)最大需水量為125 m3/h，冬季制熱水源側(cè)最大需水量為70 m3/h。取最大值，故本項(xiàng)目地下水設(shè)計(jì)最大

17、取水量為125 m3/h。地下水地源熱泵系統(tǒng)方案：采用直接式換熱系統(tǒng)，通過(guò)深井取水泵在取水井取水，直接輸送至地源熱泵主機(jī)進(jìn)行熱交換，熱交換后的地下水回至回灌井內(nèi)同層全部回灌至地下。水源側(cè)設(shè)計(jì)最大取水量為125 m3/h，取水井設(shè)計(jì)深度50m/口，回灌井設(shè)計(jì)50m/口，單井設(shè)計(jì)取水量為80 m3/h，單井設(shè)計(jì)回灌量為60 m3/h，共設(shè)計(jì)2口取水井，3口回灌井。2.3 地源熱泵適宜性分析2.3.1 地埋管地源熱泵系統(tǒng)適宜性分析根據(jù)初步設(shè)計(jì)方案，需埋管鉆孔深度22400 m，若鉆孔深度按150m/孔計(jì)算，則需鉆孔井個(gè)數(shù)150個(gè)，按地理的4m×4m網(wǎng)格布置原則，初步估算最少需埋管面積185

18、6 m2。根據(jù)項(xiàng)目總平面圖得到，項(xiàng)目規(guī)劃凈占地面積約20000.06 m2，除去地下建筑面積16462.9 m2，剩余車道、綠化等占地面積約3537.16 m2，滿足埋管使用面積。綜上所述，地埋管地源熱泵系統(tǒng)具有較好的適宜性。注：為節(jié)約初期投資，本系統(tǒng)可根據(jù)冬季負(fù)荷設(shè)計(jì)埋管，地埋管地源熱泵系統(tǒng)滿足冬季制暖需要，夏季以地埋管地源熱泵系統(tǒng)制冷為主，冷卻塔輔助調(diào)峰的復(fù)合冷暖系統(tǒng)。由此經(jīng)計(jì)算，需埋管鉆孔深度14000m，若鉆孔深度按120m/孔計(jì)算，則需鉆孔井個(gè)數(shù)116個(gè)，按地理的4m×4m網(wǎng)格布置原則，初步估算最少需埋管面積1152 m2；夏季調(diào)峰冷卻塔配置容量為100m3/h。2.3.2

19、 地表水地源熱泵系統(tǒng)適宜性分析場(chǎng)地東側(cè)緊鄰xxx支流xxx排洪渠，河寬1520 m、目前水深0.62 m，排洪能力500 m3/s，水流量較小。此渠道為xxx鄉(xiāng)主要水源，后期規(guī)劃排水量將加大。河水溫度受氣溫影響較大，特別是水面1m深度范圍內(nèi)影響最為明顯，隨著深度的增加，水溫變化幅度逐漸變小。目前xxx排洪渠水位偏低，水深在1m左右，溫度不穩(wěn)定。對(duì)于地表水硬度超標(biāo)，不滿足直接進(jìn)入水源熱泵機(jī)組的水質(zhì)條件，為使機(jī)組銅管內(nèi)不結(jié)垢，建議工程運(yùn)行時(shí)在水源側(cè)設(shè)置換熱器，地表水不直接進(jìn)入機(jī)組。含砂量超出規(guī)范允許的范圍，細(xì)砂、粉砂存在于機(jī)組進(jìn)水端，對(duì)機(jī)組換熱的鋼管具有一定的負(fù)面影響。設(shè)計(jì)時(shí)，在水源側(cè)仍需設(shè)置除砂

20、器對(duì)循環(huán)水進(jìn)行除砂處理。綜上所述，地表水源距離近、水量匱乏、水溫不穩(wěn)定和水質(zhì)不合格，故目前不適合采用地表水地源熱泵系統(tǒng)。只有在后期xxx鄉(xiāng)大量引入xxx渠水后，水量水溫方可達(dá)標(biāo)，才可采取地表水地源熱泵系統(tǒng)。2.3.3 地下水地源熱泵系統(tǒng)適宜性分析根據(jù)查看該區(qū)域地下水文資料，初步預(yù)計(jì)場(chǎng)地地下水可開(kāi)采量為2800 m3/d（116.7 m3/h）。（詳細(xì)水量需進(jìn)一步做水文勘測(cè)）本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的取水量約為125 m3/h，大于地下水的可開(kāi)采量116.7 m3/h，因此本項(xiàng)目地下取水不能保證空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行。綜上所述，地下水地源熱泵系統(tǒng)不具有適宜性。2.4 地源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析 地表水地源熱泵系統(tǒng)、地下

21、水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)均屬可再生能源利用技術(shù)，工程應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟，針對(duì)本項(xiàng)目的地質(zhì)及水紋情況，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)分析此三種系統(tǒng)與常規(guī)冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t的經(jīng)濟(jì)情況。2.4.1 對(duì)比方案主要設(shè)備配置1、 方案一：常規(guī)冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t主要設(shè)備及性能參數(shù)如表2-1所示。2-1 常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備及性能參數(shù)設(shè)備編號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)、規(guī)格數(shù)量1離心式冷水機(jī)組TWSD-EC2-210.1額定制冷量：733.5KW額定制冷功率：158.7KW蒸發(fā)器流量：126.2m3/h冷凝器流量：157.7m3/h22燃?xì)忮仩t制熱功率：700KW天然氣消耗量：81.5Nm3/h23水質(zhì)處理設(shè)備額定流量：175

22、m3/h電機(jī)功率：2KW24冷卻塔DHJL-175額定流量：175 m3/h風(fēng)機(jī)功率：4.0KW25冷凍水循環(huán)水泵ISL125-80-250流量：150m3/h，揚(yáng)程70m電機(jī)功率：45KW26冷卻水循環(huán)水泵ISL150-125-315流量：161m3/h，揚(yáng)程20.6m電機(jī)功率：15KW27天然氣計(jì)量、調(diào)壓、泄露報(bào)警設(shè)施及用戶引入管引入管DN100，長(zhǎng)度200m以內(nèi)室內(nèi)分配管DN100，長(zhǎng)度200m以內(nèi)48熱水循環(huán)泵ISL100-65-200流量：93.3m3/h，揚(yáng)程69.7m電機(jī)功率：30KW22、 方案二：地下水地源熱泵系統(tǒng)主要設(shè)備及性能參數(shù)如表2-2所示。2-2 地下水地源熱泵系統(tǒng)主

23、要設(shè)備及性能參數(shù)設(shè)備編號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)、規(guī)格數(shù)量1地源熱泵機(jī)組SM-150LR額定制冷量：570KW額定制熱量：664KW額定制冷功率：113KW額定制熱功率：159KW12地源熱泵機(jī)組SM-100LR額定制冷量：389KW額定制熱量：444KW額定制冷功率：70KW額定制熱功率：96KW23旋流除砂器HLCS-150處理水量：150T/h除砂率>92%14深井取水泵150QJ15-161/17水流量：15m3，揚(yáng)程：161m95冷凍水循環(huán)水泵ISL125-80-250流量：150m3/h，揚(yáng)程70m電機(jī)功率：45KW26鉆井情況設(shè)計(jì)2口取水井，3口回灌井3、 方案三：地表水地源熱泵系統(tǒng)主

24、要設(shè)備及性能參數(shù)如表2-3所示。2-3 地表水地源熱泵系統(tǒng)主要設(shè)備及性能參數(shù)設(shè)備編號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)、規(guī)格數(shù)量1地源熱泵機(jī)組SM-150LR額定制冷量：570KW額定制熱量：664KW額定制冷功率：113KW額定制熱功率：159KW12地源熱泵機(jī)組SM-100LR額定制冷量：389KW額定制熱量：444KW額定制冷功率：70KW額定制熱功率：96KW23旋流除砂器HLCS-150處理水量：150T/h除砂率>92%14冷凍水循環(huán)水泵ISL125-80-250流量：150m3/h，揚(yáng)程70m電機(jī)功率：45KW25河水取水泵150-125-315流量：200m3/h，揚(yáng)程：32 m電機(jī)功率：30

25、KW16水質(zhì)處理設(shè)備額定流量：200 m3/h電機(jī)功率：2KW17板式換熱器換熱量：1200KW14、 方案四：地埋管地源熱泵系統(tǒng)主要設(shè)備及性能參數(shù)如表2-4所示。2-4 地埋管地源熱泵系統(tǒng)主要設(shè)備及性能參數(shù)設(shè)備編號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)、規(guī)格數(shù)量1地源熱泵機(jī)組SM（D)-150LR額定制冷量：532KW額定制熱量：488KW額定制冷功率：105KW額定制熱功率：139KW12地源熱泵機(jī)組SM(D)-120LR額定制冷量：426KW額定制熱量：391KW額定制冷功率：83KW額定制熱功率：104KW23水質(zhì)處理設(shè)備額定流量：100 m3/h電機(jī)功率：1KW14冷卻塔DHJL-100額定流量：175 m3

26、/h風(fēng)機(jī)功率：2.2KW15冷凍水循環(huán)水泵ISL125-80-250流量：150 m3/h，揚(yáng)程70m電機(jī)功率：45KW26地埋管循環(huán)水泵100ZX100-65水流量：100m3/h，揚(yáng)程：45m電機(jī)功率：18KW27埋管敷設(shè)管材及管徑：HDPE管 DN32管長(zhǎng)：14000m8鉆孔情況鉆孔116個(gè)，孔深120m2.4.2 系統(tǒng)初投資比較由于空調(diào)系統(tǒng)末端各方案相同，初投資按165元/m2計(jì)算。對(duì)于地下水地源熱泵系統(tǒng)，鉆井費(fèi)用按580元/m計(jì)算。下表2-5為地表水、地下水、地埋管地源熱泵系統(tǒng)相對(duì)于常規(guī)水冷機(jī)組+燃?xì)忮仩t的增量成本比較。表2-5 四種系統(tǒng)初投資比較 單位：萬(wàn)元設(shè)備名稱水冷機(jī)+鍋爐系統(tǒng)

27、地下水地源熱泵系統(tǒng)地表水地源熱泵系統(tǒng)地埋管地源熱泵系統(tǒng)主機(jī)65858585燃?xì)忮仩t50室外冷卻水系統(tǒng)254555230（冷卻塔側(cè)）（地下水側(cè)）（地表水側(cè)）（地埋管側(cè)）機(jī)房50757575其它輔助設(shè)施20252020末端系統(tǒng)231231231231總計(jì)（估算）441461466641增量成本20252002.4.3 系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用比較1、計(jì)算依據(jù)（1）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)部門(mén)要求公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （GB50189-2005）建筑主管部門(mén)有關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)文件、規(guī)定建設(shè)單位有關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)文件資料、要求（2）實(shí)際能耗計(jì)算依據(jù)美國(guó)ARI標(biāo)準(zhǔn)采用蒸汽壓縮循環(huán)的冷水機(jī)組 （ARI 550 590

28、-1998）標(biāo)準(zhǔn)中綜合部分符合性能IPLV系數(shù)的計(jì)算方法確定部分負(fù)荷計(jì)權(quán)系數(shù)。蒸汽壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組第一部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組 （GB/T 18430.1-2007）標(biāo)準(zhǔn)中第5.5節(jié)。（3）電、氣價(jià)電價(jià)：1.13元/kw.h，天然氣：2.86元/m3，自來(lái)水：4.3元/m3，按照根據(jù)關(guān)于調(diào)整水資源費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)的通知 （川辦函【2005】 110號(hào)），項(xiàng)目地區(qū)地源熱泵抽取地下水費(fèi)用為0.2元/m3。2、系統(tǒng)能耗及費(fèi)用計(jì)算機(jī)組實(shí)際運(yùn)行大部分是在部分負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行的，計(jì)算實(shí)際能耗時(shí)采取部分負(fù)荷計(jì)權(quán)系數(shù)法。把負(fù)載分為4種工況，即100%、75%、50%、25%。通過(guò)每種工況

29、下運(yùn)行時(shí)間來(lái)分部計(jì)算，得出公式（2-1），冬季同理。實(shí)際能耗=100%×A×設(shè)備運(yùn)行時(shí)間×負(fù)荷/EER（COP）+75%×B×設(shè)備運(yùn)行時(shí)間×負(fù)荷/EER（COP）+50%×C×設(shè)備運(yùn)行時(shí)間×負(fù)荷/EER（COP）+25%×D×設(shè)備運(yùn)行時(shí)間×負(fù)荷/EER（COP） （2-1）其中 A100%負(fù)荷率設(shè)備運(yùn)行時(shí)間系數(shù)，取0.023； B75%負(fù)荷率設(shè)備運(yùn)行時(shí)間系數(shù)，取0.415； C50%負(fù)荷率設(shè)備運(yùn)行時(shí)間系數(shù)，取0.461； D25%負(fù)荷率設(shè)備運(yùn)行時(shí)間系數(shù)，取0.101；本項(xiàng)目空

30、調(diào)系統(tǒng)夏季運(yùn)行120天，冬季運(yùn)行100天，設(shè)備平均運(yùn)行時(shí)間按12h/d計(jì)算。本項(xiàng)目在計(jì)算空調(diào)負(fù)荷時(shí)，夏季空調(diào)室外設(shè)計(jì)干球溫度為31.9，冬季采暖室外計(jì)算干球溫度為1.2，根據(jù)成都市多年氣象數(shù)據(jù)，在計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用時(shí)考慮0.8的負(fù)荷修正系數(shù)。方案一：常規(guī)冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t制冷系統(tǒng)EER：2.8制熱系統(tǒng)能效：鍋爐效率85%（天然氣熱值：8500千卡/m3）負(fù)荷修正系數(shù)：0.8表2-6 常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)年能耗統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目100%負(fù)荷率75%負(fù)荷率50%負(fù)荷率25%負(fù)荷率小計(jì)夏季運(yùn)行耗電量（kW·h）13626.9184407.4136565.214960.0349559.4夏季運(yùn)行總費(fèi)用39500

31、2.1元冬季運(yùn)行耗氣量（Nm3）6615.8823589530.166302.6477263.088235169711.8冬季運(yùn)行耗電量（kW·h）1324.81792813276.81454.433984.0冬季運(yùn)行總費(fèi)用523777.6元年運(yùn)行費(fèi)用918779.7元方案二：地下水地源熱泵系統(tǒng)制冷系統(tǒng)EER：5.5制熱系統(tǒng)COP：5.0負(fù)荷修正系數(shù)：0.8表2-7 地下水地源熱泵系統(tǒng)年能耗統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目100%負(fù)荷率75%負(fù)荷率50%負(fù)荷率25%負(fù)荷率小計(jì)夏季運(yùn)行耗電量（kW·h）13089.0 177128.6 131174.8 14369.5 335761.9 夏季運(yùn)行總

32、費(fèi)用379411.0 元冬季運(yùn)行耗電量（kW·h）9251.5 125197.2 92716.3 10156.6 237321.6 冬季運(yùn)行總費(fèi)用268173.4元年運(yùn)行費(fèi)用647584.4方案三：地表水地源熱泵系統(tǒng)制冷系統(tǒng)EER：4.5制熱系統(tǒng)COP：3.8負(fù)荷修正系數(shù)：0.8表2-8 地表水地源熱泵系統(tǒng)年能耗統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目100%負(fù)荷率75%負(fù)荷率50%負(fù)荷率25%負(fù)荷率小計(jì)夏季運(yùn)行耗電量（kW·h）10359.9 140197.0 103824.6 11373.4 265754.9 夏季運(yùn)行總費(fèi)用300303.0元冬季運(yùn)行耗電量（kW·h）8302.1 1123

33、48.8 83201.3 9114.2 212966.4 冬季運(yùn)行總費(fèi)用240652.0元年運(yùn)行費(fèi)用540955.0元方案四：地埋管地源熱泵系統(tǒng)制冷系統(tǒng)EER：5.0制熱系統(tǒng)COP：4.5負(fù)荷修正系數(shù)：0.8表2-9 地埋管地源熱泵系統(tǒng)年能耗統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目100%負(fù)荷率75%負(fù)荷率50%負(fù)荷率25%負(fù)荷率小計(jì)夏季運(yùn)行耗電量（kW·h）11101.8150236.6111259.612187.9284785.9夏季運(yùn)行總費(fèi)用321808.1元冬季運(yùn)行耗電量（kW·h）7374.799799.273907.58096.2189177.6冬季運(yùn)行總費(fèi)用213770.7元年運(yùn)行費(fèi)用53

34、5578.8元 除此之外的主要費(fèi)用還包括工作人員工資。其中工作人員設(shè)2人，工資2.5萬(wàn)元/年·人，福利按工資14%計(jì)算。機(jī)組維護(hù)費(fèi)用，常規(guī)空調(diào)需維護(hù)冷卻塔和鍋爐，年維護(hù)費(fèi)用約8萬(wàn)元。地表水和地下水水源熱泵系統(tǒng)只需作常規(guī)維護(hù)，年維護(hù)費(fèi)約3萬(wàn)元；地埋管地源熱泵系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，年維護(hù)費(fèi)用約2萬(wàn)元。 表2-10 地下水地源熱泵系統(tǒng)年能耗統(tǒng)計(jì)表 單位：元名稱常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)地下水地源熱泵系統(tǒng)地表水地源熱泵系統(tǒng)地埋管地源熱泵系統(tǒng)年能耗費(fèi)用918779.7647584.4540955.535578.8人員工資及福利57000.057000.057000.057000.0維護(hù)費(fèi)8332總計(jì)975787.7

35、704587.4597958592580.8 作項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)靜態(tài)分析考慮年投入資金和產(chǎn)出資金。因而只考慮年投入資金。表2-11為三種地源熱泵系統(tǒng)相對(duì)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的投資回收年限。表2-11 三種空調(diào)系統(tǒng)投資回收期比較名稱常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)地下水地源熱泵系統(tǒng)地表水地源熱泵系統(tǒng)地埋管地源熱泵系統(tǒng)增量成本（元）200000.0250000.02000000.0年運(yùn)行費(fèi)（元）918779.7647584.4540955.535578.8年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)（元）271200.3377829.7383206.9投資回收期（年）0.80.75.3表2-12為地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能率與長(zhǎng)期使用運(yùn)行費(fèi)用情況，從表中可以看出，與常規(guī)

36、空調(diào)系統(tǒng)相比地表水和地埋管地源熱泵系統(tǒng)都有38%左右的節(jié)能率，由于場(chǎng)地地下水少且埋地較深，導(dǎo)致深井泵數(shù)量增加及功率增大，進(jìn)而影響地下水地源熱泵的節(jié)能效果，由表可知地下水地源熱泵系統(tǒng)節(jié)能率為27.8%。充分體現(xiàn)出了地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)越性，并且在15年的運(yùn)營(yíng)期內(nèi)，三種系統(tǒng)分別可以節(jié)省406.8、566.7、574.8萬(wàn)元，證實(shí)了地源熱泵系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性上是可行的。表2-12 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能率與長(zhǎng)期使用運(yùn)行費(fèi)用名稱常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)地下水地源熱泵系統(tǒng)地表水地源熱泵系統(tǒng)地埋管地源熱泵系統(tǒng)相對(duì)常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能率27.8%38.7%39.3%15年總運(yùn)行費(fèi)用（萬(wàn)元）1378.2971.4811.4803.415年可節(jié)

37、省運(yùn)行費(fèi)用（萬(wàn)元）406.8566.7574.82.4.4 綜合效益評(píng)價(jià)名稱傳統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)地源熱泵系統(tǒng)穩(wěn)定性風(fēng)雨灰塵污染損害冷卻塔壽命，一般壽命僅為68年，鍋爐壽命一般為810年地源熱泵主機(jī)性能穩(wěn)定，可使用2030年環(huán)境影響主機(jī)的散熱、飄霧噪音影響醫(yī)院的外部環(huán)境；熱量直接向大氣排放，是造成城市熱島效應(yīng)的主要因素不存在影響室外環(huán)境的客觀因素協(xié)調(diào)性室外冷卻塔影響室外環(huán)境的美觀和功能無(wú)室外大型設(shè)備COP值主機(jī)的能效比及出力隨室外溫度有較大幅度下降地源熱泵的能效比隨環(huán)境的變化不大，能效比在4.06.7之間維護(hù)管理費(fèi)用較高費(fèi)用小宣傳效應(yīng)不可再生能源，天然氣價(jià)越來(lái)越高可再生能源，響應(yīng)國(guó)家建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召3 方案設(shè)計(jì)3.1 方案選擇 通過(guò)方案的適宜性分析、經(jīng)濟(jì)分析及綜合評(píng)價(jià)，本項(xiàng)目采用地表水和地埋管地源熱泵系統(tǒng)在技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上是可行的，與傳統(tǒng)冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t的空調(diào)系統(tǒng)相比，分別在0.7年、5.3年可收回增量成本，回收年限較短，但是本項(xiàng)目場(chǎng)地地表水受人為因素控制，不能保證長(zhǎng)年水量充足，故地表水地源熱泵目前不可取，后期項(xiàng)目引進(jìn)大量水源后，方可建設(shè)地表水地源熱泵系統(tǒng)。故建議本項(xiàng)目采用地埋管式地源熱泵系統(tǒng)