㎡住宅小區(qū)地源熱泵方案

1、v1.0可編輯可修改諸城30000 m2住宅小區(qū)水源熱泵系統(tǒng)設計方案諸城市百盛暖通工程有限公司聯(lián)系人：王澤林 電話:v1.0可編輯可修改第一章工程概述本工程總建筑面積為30000平方米，建筑功能為節(jié)能型住宅建筑，室內(nèi)采用地板輻射采 暖；本工程擬采用水源熱泵系統(tǒng)提供熱源，實現(xiàn)冬季取暖。第二章方案設計主機系統(tǒng)設計從冷熱源主機初投資、輔助設備初投資、安裝費用、機房土建投資、維護費用及運行費 用等角度綜合考慮，根據(jù)程實際情況，現(xiàn)提出以下設計方案：本工程建筑熱負荷綜合概算指標取 40w/mi,則本工程空調(diào)系統(tǒng)的總熱負荷為 1200kw。根據(jù)上面負荷設計要求，主機設備選用 2臺HP600螺桿型水源熱泵機組

2、提供熱源，采 用電腦全自動漢字顯示控制系統(tǒng)，根據(jù)負荷側(cè)室內(nèi)人員的增減及室外陽光直射、室內(nèi)設備發(fā) 熱量等負荷的變化，自動確定開關(guān)機數(shù)量，將室溫控制在設定的溫度范圍，既達到供熱的舒 適效果又達到節(jié)能的目的。2臺HP600A型螺桿型水源熱泵機組，總制熱量為1196KW主機冬季最大總輸入功率為282KWHP600A1螺桿式水源熱泵機組主要性能參數(shù)如下：在水源進出水溫度：15C/ 7c時，名義制熱量為598KW輸入功率為141KW水源水量 為 50rr3/h 。運行管理設計為便于管理和進一步實現(xiàn)節(jié)能目的，根據(jù)住宅入住率隨時間變化的特點，可將系統(tǒng)設定按以下方式主動控制：晚上18:00-21:00和凌晨4:

3、00-9:00時，開啟1臺或臺水源熱泵；晚上21:00-次日4:00 時，開啟2臺水源熱泵機組；白天9:00-18:00時，開啟1臺機組在低負荷狀態(tài)下運行，既滿 足了使用要求，又保證建筑內(nèi)的水系統(tǒng)管道不被凍裂。采取上述控制方式可大大減少了設備運行時間，達到了降低運行費用的目的。水源系統(tǒng)設計v1.0可編輯可修改水源熱泵機組對井水水溫要求：水溫 1030C,冬季水溫15C0深井水溫高，對冬季 制熱時效率高有益，但對夏季制冷時效率低不宜。第三章工程造價概算序號設備名稱規(guī)格型號數(shù)量單價（萬元）合價（萬元）主要性能參數(shù)備注1水源熱泵機組HP-6002臺2米暖側(cè)循劃、泉ISG100/3臺_3Q=112n/

4、h H=37mN=3補水泵ISG40/185-32臺Q=h H=44mN=3kW4補水箱2n31臺5定壓補水裝置LTB-31套6電子除垢儀1臺供暖側(cè)7電子除垢儀1臺井水側(cè)8旋流除砂器LTSC-2001臺井水側(cè)9供暖分、集水器DN4002臺供暖側(cè)10配電、自控設備1套正泰電器件11機房系統(tǒng)安裝費1套人工、機械、主材、輔材費等12機房系統(tǒng)造價萬元v1.0可編輯可修改第四章運行費用分析計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表序號編p計算項目計算數(shù)據(jù)備注1a1主機總配電功率(KM夏季取大負何時2a2主機總配電功率(KM282冬季取大負何時3b用戶側(cè)循環(huán)泉配電功率(KM30一用一備4c水源側(cè)水泵配電功率(KM155d主機每天運行

5、時間(h)166e1冬季運行天數(shù)(d)120冬季7f1冬季水泵每天運行時間(h)248e2夏季運行天數(shù)(d)夏季9f2夏季水泵每天運行時間(h)10g電價(元/)11h空調(diào)/采暖面積(mi)30000冬季運行費用計算表主機編p負荷率（衿運行天數(shù)（d）計算公式計算結(jié)果A10024a2*100%*24*dB7548a2*75%*48*dC5036a2*50%*36*dD2512a2*25%*12*dE總耗電量E=A+B+C+D水泵F用戶側(cè)循環(huán)泉耗電量F=b*e1*f1v1.0可編輯可修改G水源側(cè)水泵耗電量G=c*e1*f1冬季總耗電量E+F+G冬季總運行費用元(E+F+G)*g冬季每平方米運行費用

6、元/m2(E+F+G)*g + h第五章水源熱泵系統(tǒng)介紹水源熱泵系統(tǒng)原理水源熱泵是一種利用自然環(huán)境中的淺地下水、海水、湖水、河水、生活生產(chǎn)排水或淺層常溫土壤 等作為能源的高效節(jié)能、無污染、低運行成本的即可供暖又可制冷，而且同時還能提供生活熱水的新 型空調(diào)技術(shù)。工作原理是通過消耗部分電能，驅(qū)動壓縮機通過熱交換設備，冬季，吸收水中的低品位 能源，供給室內(nèi)采暖或空調(diào)；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到水中，達到空調(diào)的目的。當采用水 源形式時，它只向水中排熱或取暖，并不消耗水量也不污染水質(zhì)，所抽出的水將全部回灌。若采用地 熱閉式水源形式時，不受周圍水資源的限制，應用地區(qū)更加廣泛。另外，淺層地表中的熱量來

7、源于太 陽能，是一種可再生能源。簡單地說，水源熱泵是利用地下常溫土壤和地下水相對穩(wěn)定的特性，通過深埋于建筑物 周圍的管路系統(tǒng)或地下水，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位 熱能轉(zhuǎn)移與建筑物完成熱交換的一種技術(shù)。地球是一個巨大的蓄熱體，一年四季其地表5m以下的土壤溫度十分穩(wěn)定，是一種取 之不盡、用之不竭的可再生能源。水源熱泵機組工作原理就是在夏季從土壤或地下水中提取 冷量，由熱泵原理通過空氣或水作為載熱劑降低溫度后送到建筑物中，而冬季，則從土壤或 地下水中提取熱量，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，從而實 現(xiàn)的熱交換過程。需要特別指出的是：地熱泵中的冷熱

8、源不是指地下的熱汽或熱水，而是指 一般的常溫土壤、地表水、地下水。供熱空調(diào)中使用地熱能源的意義（1）節(jié)能性意義（屬可再生能源利用技術(shù)）水源熱泵中央空調(diào)是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于300米深，一般在50-6044v1.0可編輯可修改米深）作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖、制冷空調(diào)。地表淺層地熱資源可以稱之為地能， 是指地表土壤、地下水或河流、湖泊等吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能，地表淺層 是一個巨大的太陽能集熱大器，收集了進入大氣層中47%勺太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多，它不受地域、資源的限制，真正是量大面廣，無處不在，這種儲存于地表淺 層近乎無限的的可再生能源，使得

9、地能成為清潔的可再生能源一種形式。當前能源供需矛盾是世界各國面臨的共同性問題，這種矛盾將是長期的，并非短期內(nèi)所能解決，因此節(jié)能工作受到普遍的重視。我國 1980年制定的能源方針就指出“開發(fā)與節(jié)約并 重，近期內(nèi)把節(jié)能放在優(yōu)先地位，對國民經(jīng)濟實行以節(jié)能為中心的技術(shù)改造和結(jié)構(gòu)改革”。節(jié)能的真正含義是充分發(fā)揮能源利用的效果和價值，力求以最小數(shù)量的能源消費獲得最大的經(jīng) 濟效益，為社會創(chuàng)造出更多的可供消費的財富，從而達到發(fā)展生產(chǎn)、改善生活的目的。集中供熱使用地熱能源，省去了供熱鍋爐及其煤耗，節(jié)能效果顯著，據(jù)測算每1萬平方米的集中供熱面積使用地熱能源供熱可每年節(jié)省約500噸標準煤。水源熱泵的能效比和一次能源

10、利用率都遠高于其他形式的熱泵，能效比一般大于，一次 能源利用率則可達到以上。而鍋爐集中供熱的一次能源利用率僅為。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)減少常 規(guī)能源的消耗并以最少的電能而獲得更多的可用能量的目的。（2）經(jīng)濟性意義（屬經(jīng)濟有效的節(jié)能技術(shù)）地能或地表淺層的資源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境 溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得山東綠特空調(diào)系統(tǒng)有限公司水源 熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)比傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)運行效率要高40%因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了高效性和 經(jīng)濟性。地熱能源在供熱空調(diào)中的應用具有突出節(jié)能

11、意義，但節(jié)能本身并不是最終目的，節(jié)能的 最終目的是通過節(jié)能技術(shù)的應用取得最佳的經(jīng)濟效益。因此，地熱水供熱和水源熱泵的應用，都必須做經(jīng)濟性分析。由于電能價格和燃料價格各地不同，其經(jīng)濟性也就相應地因地而異。設電價X與燃料價格y之比為m以J表示實際耗能的價格比，則：J 1A m 082my加b“b其中：刀b一供熱鍋爐的效率，一般為v1.0可編輯可修改qh 一熱泵的電機機械效率，一般為若熱泵的制熱系數(shù)為8 h,則只有在 h=J時，供熱用戶獲得相同的熱量而能源費用相等。 例如，即m=4即電價為燃料價格的4倍時，熱泵制熱系數(shù)必須，才使用戶在費用上不吃 虧。而水源熱泵的供熱系數(shù)一般都在 4以上，電價與燃料價

12、格的比例也逐漸降低，所以水源 熱泵具有很好的經(jīng)濟性。在實際工程應用中，還要從投資指標、成本指標、盈利指標等方面 全面評價節(jié)能方案的經(jīng)濟效果。(3)環(huán)保性意義化石能源對環(huán)境污染嚴重，燃料燃燒后會產(chǎn)生大量的碳化合物和氮、硫、氧化物。CO是引起溫室效應的主要因素，它對太陽短波輻射透明，但完全吸收地面的低溫長波輻射，引 起地面大氣溫度升高，形成溫定效應。大氣溫度升高的直接后果是氣候變化異常，每平面升 高，生態(tài)失衡、物種滅絕，熱帶病流行，土地荒漠化等問題，直接威脅到人類的生存與發(fā)展。 我國化石燃料消費特別是民用煤的消費量遠遠超過發(fā)達國家，是日本和美國的30-40倍，并以高硫、高灰分煤為主。氮、硫氧化物則

13、是酸雨的罪魁禍首。NO和SO在空氣中經(jīng)過太陽輻射、閃電的作用發(fā)生一系列化學反應，反應產(chǎn)物與空氣中的水蒸汽結(jié)合會形成化學煙霧、酸 雨等環(huán)境災害。當前我國的酸雨頻率和覆蓋面積、酸度呈逐年上升的趨勢，全國的酸雨覆蓋 面積達地熱水供熱和水源熱泵的應用可以大大減少化石能源燃料的消耗，取代分散的低效率、 高污染的供熱鍋爐和家庭用的立式手燒爐。這些中小型鍋爐由于其規(guī)模和經(jīng)濟因素的限制， 熱效率普遍最低，消煙除塵、煙氣脫硫等環(huán)保措施差，甚至沒有，是主要的污染源。水源熱 泵應采用環(huán)保型制冷劑，養(yǎng)活或消對大氣臭氧層的破壞，這在技術(shù)上是很容易實現(xiàn)的。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的污染排放，與空氣源熱泵相比，減少40%；上，

14、與電供暖相比，相當于減少70%；上，機組采用雙制冷劑系統(tǒng)，制冷劑充注量較少，如果結(jié)合其它節(jié)能措施 節(jié)能減排會更明顯。該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，無排煙， 也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，更不用遠距離輸送燃料。水源熱泵系統(tǒng)的主要優(yōu)點(1)高效節(jié)能由于土壤溫度一年四季相對穩(wěn)定，使得熱泵無論在制冷或制熱工況時均處于高效率狀態(tài)66v1.0可編輯可修改中。冬季，投入1kW電能，可以得到4kW左右的熱能；夏季，投入1kW的電能，可以得到5kW 以上的冷量。系統(tǒng)的高效率，壓縮機的低能耗，使運行費用大幅減少，只有傳統(tǒng)方式的2/3 o熱泵系統(tǒng)之所以節(jié)能，很重要的一點就是換熱器

15、位置的設置，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)中，不管是水冷或風冷，其換熱器對建筑立面造型均起一定的破壞作用。水冷換熱器須配置冷卻塔， 且必須置于大氣中，風冷機組也一樣，都要暴露于建筑物之上的大氣之中，這難免要對建筑 立面造型造成不好的影響。風冷換熱器和水冷換熱器的換熱環(huán)境均為大氣，和大氣換熱不可 避免地受到環(huán)境條件變化的影響。在夏季，當室外溫度達到40 C時，由于換熱效率的降低，主機的制冷量將下降20%-40%在冬季，當室外溫度下降到-10C時，供熱量將下降到15%- 30%,而且要反復地除霜來保證機組的正常運行。而對于水源熱泵機組來講，換熱過程是和 大地來完成的，換熱對象是 1.5m以下的地層，其初始溫度大約

16、等于年平均氣溫，一般在 14-18 C左右，基本不受外界環(huán)境的影響。(2)安全省地熱泵系統(tǒng)在冬季供熱時省去了鍋爐房系統(tǒng)，沒有燃燒過程，無燃燒設備，避免了有害煙 塵和有害物質(zhì)的排放，從而不存在爆炸、燃燒的隱患。熱泵機組運行安全、可靠、穩(wěn)定，幾 乎不受天氣及環(huán)境溫度變化的影響，符合環(huán)保理念。與燃氣和燃油鍋爐系統(tǒng)相比，省去了儲油設備和燃氣管道的敷設，若是燃煤鍋爐系統(tǒng)則 可以省去鍋爐房及與之配套的煤場和渣場，而夏季制冷時則可以省去冷卻塔所占面積，大大 減少了機房的占地面積，節(jié)約了土地資源，產(chǎn)生附加經(jīng)濟效益，并改善了建筑物的外部形象， 提高了建筑物的使用率。(3)環(huán)境保護眾所周知，普通空調(diào)對環(huán)境的影響是

17、不言而喻的，它不僅對大氣臭氧層造成嚴重破壞。 夏季，風冷機組將廢熱排入大氣，使室外溫度升高，還將水蒸氣帶入大氣中；冬季，風冷機 組吸收大氣環(huán)境中的熱量，導致惡劣的大氣環(huán)境更加惡劣。因此，要保證空調(diào)運行對環(huán)境不 產(chǎn)生任何影響，必須要改變換熱對象，即不與大氣換熱，而變成與大地換熱。在換熱過程中, 地下?lián)Q熱器在夏季將多余的熱量排到大地中，在冬季又將熱量取回，以達到冬夏取散熱量平 衡，達到制冷和供暖的目的。國家對熱泵產(chǎn)業(yè)的支持77v1.0可編輯可修改(1)能源政策我國一次能源年保有總量(不包括生物質(zhì)能和新能源)為14億噸標準煤，其中原煤億噸， 原油億噸，天然氣300億立方米，水電2400億kWh核電2

18、50kWh進口石油46億噸，火 電電力裝機容量3億kW(平均每年增加裝機容量1500kW。據(jù)2005年統(tǒng)計，我國電廠熱效 率為%電廠供熱效率為%能源轉(zhuǎn)換總效率為若通過熱泵，利用了低位熱能，故綜合熱效 率可達到150%-170%對于TES方式，其綜合利用率可達到 65%-80%中華人民共和國節(jié) 約能源法第三十九條將熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)列入國家鼓勵發(fā)展的通用技術(shù)，促進了熱泵事業(yè)的 發(fā)展。國科學院(88)能字第004號關(guān)于印發(fā)“熱泵在我國開發(fā)與應用的可行性論證”的通知 中指出，熱泵技術(shù)是重要的節(jié)能手段，對低品位熱能的發(fā)展和利用具有重要的意義。2004年4月1日，國務院辦公廳下發(fā)了關(guān)于開展資源節(jié)約活動的通知中共中