南京市可再生能源建筑應(yīng)用城市示范工程實(shí)施方案

1、南京市第二批可再生能源建筑應(yīng)用城市示范項(xiàng)目地源熱泵系統(tǒng)總結(jié)報(bào)告南京市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心2011年10月一、 工程概況南京市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心辦公樓位于南京市苜蓿園大街52號，改擴(kuò)建工程涉及總建筑面積6463.11M2，擴(kuò)建面積2677.5平方米，地上七層，地下一層，改建面積3785.61平方米。大樓為綜合性辦公大樓，含辦公、設(shè)計(jì)、會(huì)議用房等。本工程是根據(jù)南京市節(jié)能綜合服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的需要，利用院內(nèi)空閑場地?cái)U(kuò)建一座地下1層地上7層建筑，同時(shí)對現(xiàn)有5層建筑進(jìn)行改造出新，作為南京市節(jié)能綜合服務(wù)平臺(tái)辦公用房。在節(jié)能方面，除使用雙層真空玻璃替換原單層外窗玻璃、室外遮陽系統(tǒng)外，采用地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)替換原先的

2、分體式空氣源熱泵空調(diào)。在有效地節(jié)約能源的同時(shí)，也大大提高了中心的整體辦公形象。項(xiàng)目于2009年8月經(jīng)南京市經(jīng)信委“寧經(jīng)投資字2009394號”備案，備案名稱為“南京市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心節(jié)能監(jiān)測、監(jiān)控及培訓(xùn)中心建設(shè)項(xiàng)目”；項(xiàng)目于2010年4月正式動(dòng)工，并于2011年4月建成主體工程及外部裝飾裝修工程。二、 示范技術(shù)地源熱泵集中供冷供熱系統(tǒng)示范，水源熱泵機(jī)組夏季能效比為5.14,冬季能效比為4.63,預(yù)計(jì)每年制冷及供熱可節(jié)能電能111713KWH(折合標(biāo)準(zhǔn)煤約45噸)。本建筑采用了多項(xiàng)節(jié)能新技術(shù)，使得空調(diào)系統(tǒng)夏季綜合能效比達(dá)到3.99，冬季綜合能效比3.86。綜合建筑節(jié)能率達(dá)到或超過65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

3、，為低能耗建筑。本項(xiàng)目利用土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行集中供冷供熱，夏季利用土壤制冷，冬季直接吸取土壤中的熱能為辦公供熱。示范的主要技術(shù)說明如下：（一）地源熱泵技術(shù)1) 本項(xiàng)目建筑夏季設(shè)計(jì)計(jì)算冷負(fù)荷611KW，冬季設(shè)計(jì)計(jì)算熱負(fù)荷451KW，設(shè)計(jì)采用二臺(tái)水源熱泵機(jī)組，機(jī)組總供冷量591KW，冬季供熱量634KW。水源熱泵機(jī)組夏季能效比為5.14,冬季能效比為4.63。2) 本項(xiàng)目采用垂直并聯(lián)雙U管地耦式換熱井，換熱井總孔數(shù)為106口，單孔深度81米（有效深度79.5米）,孔間間距大于4米。換熱井布置在建筑物四周, 共分三個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域設(shè)單獨(dú)集分水調(diào)節(jié)站。本系統(tǒng)考慮了土壤熱平衡措施，系統(tǒng)已預(yù)留冷卻塔管

4、道接口。3) 室內(nèi)未端空調(diào)系統(tǒng)采用新風(fēng)機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。夏季水源熱泵機(jī)組提供7冷水、，冬季提供45以上的熱水給風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)機(jī)組處理室內(nèi)空氣冷（熱）負(fù)荷和室外新風(fēng)負(fù)荷。4) 本系統(tǒng)水源側(cè)水泵設(shè)計(jì)為變頻控制。通過進(jìn)出機(jī)組水溫差控制水源側(cè)水流量，可降低水泵的運(yùn)行電能（特別是冬季）。5) 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)安裝了用能分項(xiàng)計(jì)量裝置（冷熱計(jì)量表），實(shí)現(xiàn)能耗分項(xiàng)計(jì)量，集中控制，遠(yuǎn)程傳輸。6) 本設(shè)計(jì)空調(diào)水系統(tǒng)輸送的能效比ER為0.016，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的總效率不低于0.65，風(fēng)機(jī)最大單位風(fēng)量耗功率為0.19。水管絕熱材料采用B1級橡塑保溫，風(fēng)管絕熱材料采用40MM帶鋁箔離心玻璃棉保溫材料，絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)為0

5、.0377W/mK,保溫層熱阻為0.74Mk/W。（二）其他建筑節(jié)能技術(shù)使用雙層真空玻璃替換原單層外窗玻璃、加裝室外遮陽系統(tǒng)，有效降低了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)；三、 增量投資分析1. 可再生能源專項(xiàng)部分投資概算南京節(jié)能中心地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)造價(jià)總計(jì)為300萬元，其中機(jī)房系統(tǒng)造價(jià)為96萬元、室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)造價(jià)為122萬元，地耦換熱系統(tǒng)造價(jià)為82萬元。2. 項(xiàng)目增量成本計(jì)算（參照常規(guī)做法）本項(xiàng)目實(shí)際造價(jià)300萬元。常規(guī)系統(tǒng)單位面積成本約300元，總成本193.5萬元。本項(xiàng)目增量成本約106.5萬元，平均到建筑面積約165元/m2。四、 施工進(jìn)度示范工程建設(shè)進(jìn)度起止月份主要內(nèi)容2009.72009.9建設(shè)前

6、期工作階段：可行性研究，審批立項(xiàng)，征地，規(guī)劃報(bào)建2009.92010.01設(shè)計(jì)階段：初步設(shè)計(jì)及文件審查，施工圖設(shè)計(jì)2010.32010.9建設(shè)實(shí)施階段：地源鉆井埋管、水平埋管及室外管網(wǎng)施工機(jī)房設(shè)備安裝，管道閥門、保溫安裝末端設(shè)備安裝及系統(tǒng)調(diào)試2010.102010.11竣工驗(yàn)收階段五、 系統(tǒng)主要設(shè)備性能參數(shù)及能效測試結(jié)果1. 地源熱泵系統(tǒng)主要設(shè)備性能參數(shù)1) 地源熱泵機(jī)組性能參數(shù)地源熱泵機(jī)組型號HYDROCIAT LWP80X HPSHYDROCIAT LWP105X HPS數(shù)量11工況制冷工況制熱工況制冷工況制熱工況制冷劑R134aR134a制冷工況制冷量(kW)249-342-耗電量(kW

7、)48.0-67-制熱工況制熱量(kW)-268-366耗電量(kW)-58.0-79電源400V-3ph-50Hz+接地400V-3ph-50Hz+接地蒸發(fā)器進(jìn)出水溫度()12.5/7.010.0/5.012.5/7.010.0/5.0水流量(m3/h)39.036.253.644.9壓降(kPa)3.93.526.519.6最大壓力 (bar)10101010載冷劑水水冷凝器進(jìn)出水溫度()30/3540/4530/3540/45水流量(m3/h)51.246.270.563.1壓降(kPa)14.711.88.36.4最大壓力 (bar)10101010載冷劑水水2) 其它設(shè)備性能參數(shù)序號

8、設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量功率（kw）總功率(kw)備注1空調(diào)側(cè)循環(huán)水泵1Q=50m3/h,H=28m臺(tái)27.57.5一用一備2空調(diào)側(cè)循環(huán)水泵2Q=65m3/h,H=28m臺(tái)27.57.5一用一備3地源側(cè)循環(huán)水泵1Q=55m3/h,H=24m臺(tái)27.57.5一用一備4地源側(cè)循環(huán)水泵1Q=72m3/h,H=24m臺(tái)27.57.5一用一備5總計(jì)302. 性能檢測結(jié)果依據(jù)測評機(jī)構(gòu)提供的性能檢測報(bào)告室內(nèi)環(huán)境水平制冷機(jī)組性能系數(shù)系統(tǒng)性能系數(shù)規(guī)范或申報(bào)指標(biāo)要求溫度26濕度40%65%風(fēng)速0.150.30(m/s)5.143.99現(xiàn)場測試結(jié)果滿足要求5.294.163. 能效評估結(jié)果： 機(jī)組性能系數(shù)（COP）

9、：5.29系統(tǒng)能效比（COP/EER）：4.16常規(guī)能源替代量：54.76噸標(biāo)煤地源熱泵節(jié)能率：43.66%CO2減排量：135.26噸/年、SO2減排量：1.10噸/年、煙塵減排量：0.55噸/年靜態(tài)投資回收期：7.54年六、 項(xiàng)目節(jié)能量項(xiàng)目地源熱泵系統(tǒng)空氣源熱泵系統(tǒng)夏季制冷熱泵主機(jī)（591/5.14）×10×120×0.8110381KWh（591/3.2）×10×120×0.8177300KWh空調(diào)水泵15×10×120×0.814400KWh15×10×120×0.8

10、14400KWh地源水泵15×10×120×0.814400KWh總耗電量139181KWh191700KWh電費(fèi)135006元185948元小計(jì)（夏季）135006元185948元標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量56.23噸77.51冬季制熱熱泵主機(jī)（451/4.63）×10×100×0.877926KWh（451/2.5）×10×100×0.8144320KWh空調(diào)水泵15×10×120×0.814400KWh15×10×120×0.814400KWh地源水泵9

11、×10×100×0.87200KWh總耗電量99526KWh158720KWh電費(fèi)96540元153958元小計(jì)（冬季）96540元153958元標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量40.21噸64.13噸年總耗電量238707 KWh350420 KWh年節(jié)電量111713KWh年運(yùn)行費(fèi)用231546元339906元年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用108360元標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量96.44噸141.64噸年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤45.2噸七、 實(shí)施后評估保障措施為確保地源熱泵集中供冷供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要對整個(gè)系統(tǒng)各處的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測量以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在地埋管出入口布置測點(diǎn)以檢測進(jìn)出地埋管的冷卻水流量以及溫度，檢測

12、熱泵機(jī)組的循環(huán)介質(zhì)的進(jìn)出水溫度，以保證機(jī)組運(yùn)行在適合的工作環(huán)境；對土壤溫度進(jìn)行監(jiān)測，以保證地源熱泵系統(tǒng)的長期運(yùn)行對土壤的熱平衡不會(huì)造成破壞，并預(yù)留冷卻塔進(jìn)出水管管道接口。對各個(gè)用戶單位端口進(jìn)行能量計(jì)量，統(tǒng)計(jì)實(shí)際用冷用熱量。1. 節(jié)能保障措施采用計(jì)算機(jī)控制、管理、自動(dòng)測控并調(diào)節(jié)設(shè)備各運(yùn)行參數(shù)以確保設(shè)備安全，優(yōu)化運(yùn)營工況，提高經(jīng)濟(jì)效益。在運(yùn)行管理中，必須根據(jù)負(fù)荷的實(shí)際變化情況及時(shí)調(diào)整冷熱源系統(tǒng)的運(yùn)行策略，在安全運(yùn)行并保證冷熱用戶需求的前提下，必須對整個(gè)能源中心進(jìn)行科學(xué)的管理。運(yùn)用中央空調(diào)系統(tǒng)能量分戶計(jì)量收費(fèi)的技術(shù)，使用戶的經(jīng)濟(jì)利益與節(jié)能要求一致。加強(qiáng)管路保溫措施的檢查和維護(hù)，以減少冷、熱量的流失。

13、系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備設(shè)置獨(dú)立的供配電計(jì)量裝置和用水計(jì)量裝置。2. 設(shè)備養(yǎng)護(hù)設(shè)備、閥門和管道的表面應(yīng)保持整潔，無嚴(yán)重銹蝕，無跑、冒、滴、漏、堵現(xiàn)象。電動(dòng)閥門應(yīng)能夠正常工作。空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備和計(jì)量儀表應(yīng)定期檢驗(yàn)、標(biāo)定和維護(hù)。缺少儀表裝置的應(yīng)當(dāng)及時(shí)增設(shè)?？照{(diào)自控設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)定期檢修、維護(hù)，定期校驗(yàn)傳感器和儀表，以保證系統(tǒng)正常工作。空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備的檢查孔、檢修孔和測量孔，不得取消或遮擋。必要時(shí)應(yīng)當(dāng)增設(shè)檢查孔、檢修孔和測量孔，以便隨時(shí)對運(yùn)行情況進(jìn)行檢測。八、 能耗分項(xiàng)計(jì)量情況作為項(xiàng)目主要示范內(nèi)容的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)已按區(qū)域、分樓層安裝冷熱量計(jì)量裝置，具備上傳條件，等待有關(guān)部門統(tǒng)一部署上傳事宜。九、 項(xiàng)目取得的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)按每年夏季120天、冬季100天、每天工作時(shí)間10小時(shí)、同時(shí)運(yùn)作系數(shù)0.8計(jì)算。地源熱泵機(jī)組夏季能效比5.29，冬季能效比4.63；地源熱泵系統(tǒng)夏季能效比達(dá)到4.16，冬季能效比3.86。全年常規(guī)能源替代量54.76噸標(biāo)煤。CO2減排量135.26噸/年，SO2減排量1.10噸/年，煙塵減排量0.55噸/年。本項(xiàng)目實(shí)際造價(jià)300萬元。對比常規(guī)系統(tǒng)單位面積成本約300元，總成本193.5萬元，本