某小區(qū)國家級可再生能源建筑應(yīng)用示范工程（江水源熱泵工程）可行性研究報告（房地產(chǎn)開發(fā)項目）.doc

- - 目 錄 第一章第一章 工程概況工程概況 1 1 1.1 項目簡介 1 1.2 一期建設(shè)規(guī)模和項目組成1 1.3 場地概述2 1.4 總平面布置2 第二章第二章 建筑節(jié)能設(shè)計建筑節(jié)能設(shè)計 5 5 2.1 設(shè)計依據(jù)5 2.2 建筑節(jié)能6 第三章第三章 示范目標(biāo)及主要內(nèi)容示范目標(biāo)及主要內(nèi)容 9 9 3.1 示范目標(biāo) 9 3.2 示范主要內(nèi)容9 第四章第四章 工程示范技術(shù)方案工程示范技術(shù)方案 1515 4.1 冷熱負(fù)荷估算 .15 4.2 空調(diào)系統(tǒng)方案比較.18 4.3 取水、水處理方案比較.22 4.4 水源熱泵用水的一水多用.31 4.5 集中空調(diào)系統(tǒng)的智能監(jiān)控系統(tǒng).33 4.6 分戶計費方案.34 第五章第五章 項目投資估算及增量成本計算項目投資估算及增量成本計算 4040 5.1 工程項目投資估算.40 5.2 項目增量成本計算.45 第六章第六章 全年運行費用對比及效益分析全年運行費用對比及效益分析 4646 - - 6.1 與傳統(tǒng)集中空調(diào)系統(tǒng)對比.46 6.2 與戶式空調(diào)加熱水器對比.54 6.3 一水多用節(jié)約費用計算.59 6.4 投資回收期計算.59 6.5 資金落實情況.61 6.6 單位面積替代量及費效比.61 第七章第七章 項目實施進(jìn)度項目實施進(jìn)度 6363 第八章第八章 風(fēng)險分析風(fēng)險分析 6464 8.1 技術(shù)風(fēng)險及規(guī)避措施.64 8.2 示范效果風(fēng)險及規(guī)避措施.65 8.3 資金風(fēng)險及規(guī)避措施.65 第九章第九章 技術(shù)支持技術(shù)支持 6666 9.1 項目執(zhí)行單位的技術(shù)力量描述.66 9.2 技術(shù)合作單位介紹.67 第十章第十章 示范推廣示范推廣 7272 10.1 項目區(qū)域代表性72 10.2 項目建筑類型代表性72 10.3 其他資源節(jié)約措施73 10.4 后評估保障措施75 附件附件 7878 1、主要設(shè)備表 2、取水工程工藝流程圖及取水工程平面圖 3、營業(yè)執(zhí)照及資質(zhì)證書 - - 4、滲濾取水專利證書 5、xx市建設(shè)領(lǐng)域新技術(shù)認(rèn)定證書 6、各部門批文 7、承諾書 8、長江、嘉陵江水文資料 - - 第一章第一章 工程概況工程概況 1.11.1 項目簡介項目簡介 xxxx 太陽城是由 xxxx 實業(yè)有限公司開發(fā)建設(shè)的集居住及配套的 設(shè)備用房、地下車庫（附建人防工程） 、幼兒園和商業(yè)服務(wù)設(shè)施為一 體的居住小區(qū)。建設(shè)地點位于 xx 市江北區(qū)。 用地范圍：南北向長 240m，東西向?qū)?360m，呈四方形狀。東側(cè) 臨黃花園大橋，東、北鄰中央電視臺 xx 記者站培訓(xùn)樓及住宅，南臨 江北濱江路，場地正在土石方平整，拆遷已基本完成，周邊道路交通 系統(tǒng)已全部完成，餐飲業(yè)發(fā)達(dá)。 本工程在西南角方向有市政供水管，西南角方向有市政污水管， 西南角方向有市政雨水管。天然氣管道由西南方向引入；電力管網(wǎng)由 北方向引入；電訊（網(wǎng)絡(luò)、閉路電視）管網(wǎng)由北方向引入。 1.21.2 一期建設(shè)規(guī)模和項目組成一期建設(shè)規(guī)模和項目組成 表表 1.1 建設(shè)規(guī)模和項目組成一覽表建設(shè)規(guī)模和項目組成一覽表 總 圖 編 號 項 目 名 稱 建筑 性質(zhì) 層數(shù) 建筑 高度 （m） 建筑面積 （m2） 工程 等級 備 注 1 1 號樓商業(yè) -3d4941.17 二級 2 1-1 號 樓 住宅 30f/-1d90m19862.77 一級 3 1-2 號住宅 30f/-1d90m19922.67 一級 - - 樓 4 1-3 號 樓 住宅 30f/-1d90m19922.67 一級 5 2 號樓商業(yè) -4d4318.32 三級 6 2-1 號 樓 住宅 30f/-2d90m19862.77 一級 7 2-2 號 樓 住宅 30f/-2d96m19168.16 一級 8 3 號樓商業(yè) -1d 4.5 7.5 680.11 一級 9 3-1 號 樓 住宅 32f/-1d96m19581.5 一級 10 3-2 號 樓 綜合 樓 32f/-1d96m20096.49 一級 11 4-1 4-2 號 樓 住宅 32f/-1d96m36866.26 一級 12 4-3 號 樓 住宅 32f/-3d96m19109.48 一級 13 5 號樓住宅 31f/-1d93m19083.96 一級 14 6-1 6-2 號 樓 住宅 30f/-3d90m35604.65 一級 - - 15 7-1 7-2 號 樓 住宅 28f/-4d84m45446.88 一級 16 8 號樓 綜合 樓 32f96m21414 一級 17 9 號樓 地下 車庫 -2d8.4m42654.71 一級 一期工程總建筑面積為 368536.6m2；其中空調(diào)示范面積 307641.81m2,其中住宅面積為 293753.08m2，公建面積為 13888.73m2。 1.31.3 場地概述場地概述 1.3.1 本項目位于 xx 江北區(qū)濱江路劉家臺片區(qū)，該片區(qū)東臨黃花 園大橋，與繁華的渝中半島商業(yè)區(qū)隔江相望，交通便利，地勢優(yōu)越。 1.3.2 項目用地形狀規(guī)則，南北長 240m，東西寬 360m，用地面 積 77864.3m2，地勢呈西北高，東南低，相對較陡的階梯狀，總高差 約 50m，最高處 241.82m，最低處 192.39m。 1.3.3 項目內(nèi)原有劉家臺正街，場地內(nèi)多無保留的建(構(gòu))筑物。 1.41.4 總平面布置總平面布置 1.4.1 在平面布局上，根據(jù)小區(qū)地形北高南低以及南面朝向嘉陵 江的特點，整體布局采用塔式高層以點狀布置的方式，為每一幢住宅 留出觀江景觀的視線走廊，整個小區(qū)倚山就勢，拾階而上，空間上呈 現(xiàn)為向上而行的“s”形，根據(jù)商業(yè)建筑形式不同，將整個小區(qū)分為 - - 八個居住組團(tuán)，共有 16 個建筑子項及 1 個地下車庫。 圖圖 1.1 xx 太陽城區(qū)位圖太陽城區(qū)位圖 圖圖 1.2 一期工程平面一期工程平面 圖圖 1.4.2 在功能布局上，根據(jù)該地區(qū)控規(guī)的要求，主要商業(yè)步行街布 置于南側(cè)與 a-1-2 區(qū)商業(yè)相呼應(yīng)，形成休閑娛樂的整體氣氛，其它商 業(yè)沿用地四邊的城市道路展開。4-3 號樓底層及裙樓設(shè)置會所，以滿足 居民休閑、娛樂和健身等日常生活需要，在 3-1 號樓裙樓設(shè)置幼兒園， 滿足幼兒就近入園。 1.4.3 在空間布局上，通過空間的流動、連通和引導(dǎo)，視線走廊 串起了一個個不同的景點，從而營造出“步移景異” 、 “曲徑通幽”的 格局。通過對空間有意識地壓縮和開放處理，以及對景觀路線的精心 組織，形成了“峰回路轉(zhuǎn)” 、 “豁然開朗”的感覺。通過前排點式建筑 的空間以及豎向上的高層錯落使更多的住戶具有良好的景觀視野，將 縱向的高壓控制線內(nèi)的綠化空間與橫向的小區(qū)兩大公共空間融合為一 體，互相延伸和滲透。 1.4.4 豎向布置 - - 1.4.4.1 小區(qū)排水方式以路面排水為主。雨水由北向南排出場區(qū)。 設(shè)計中將場地進(jìn)行平整，使場地略高于城市道路，并使建筑有良好的 視覺形象，同時為場地內(nèi)雨水、污水排放提供了便利條件，場地平整 設(shè)計后最大高差為 25m，道路最大縱坡為 6.9%，最小縱坡為 1.06%， 室外場地的連接方式采用平坡式與臺階式相結(jié)合。南北高差較大通過 設(shè)置地下車庫來減少填方量，以道路的繞行來減少挖方量。 1.4.4.2 該場地地形復(fù)雜，高差較大。豎向布置以結(jié)合地形，滿 足總體布局，不搞高切坡為原則。場地豎向設(shè)計標(biāo)高考慮與城市道路 標(biāo)高協(xié)調(diào)一致，以臺地結(jié)合自然地形，減少土石工程量投資等因素來 確定各組團(tuán)的室內(nèi)外標(biāo)高。每個組團(tuán)基本采用同一標(biāo)高。室內(nèi)地平標(biāo) 高定在 203.90m226.60m 之間。 - - 第二章第二章 建筑節(jié)能設(shè)計建筑節(jié)能設(shè)計 2.12.1 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù) 1 國家節(jié)能中長期專項規(guī)劃 2 建設(shè)部建筑節(jié)能工程實施方案 （報批稿） 3 中華人民共和國節(jié)約能源法 4 中華人民共和國可再生能源法 5 中華人民共和國民用建筑節(jié)能管理規(guī)定 （第 143 號部令） 6 建設(shè)部辦公廳（建辦科函2005656 號） 7 xx 市建設(shè)委員會，xx 市財政局關(guān)于申請 2007 年度可再生 能源建筑應(yīng)用示范工程項目的通知 （渝建發(fā)20078 號） 8 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范gb50019-2003; 9 夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) （jgj1342001） 10 公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)dbj50-052-2006。 11 地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范gb50366-2005。 12 民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分） （jgj26- 95） 13 建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)gb50034-2004 14 公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)gb50189-2005 15 建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 16 xx 市居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)db50/5024-2002； 17 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 （gb50019-2003） 18 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （gb50015-2003） - - 19 泵站設(shè)計規(guī)范 （gb/t50265-97） 20 城市防洪工程設(shè)計規(guī)范 （cjj50-92） 21 防洪標(biāo)準(zhǔn) （gb50201-94） 2.22.2 建筑節(jié)能建筑節(jié)能 2.2.12.2.1 總平面設(shè)計總平面設(shè)計 盡量減少硬化（混凝土、石板等）地面，增加綠地和水域； 建筑群的布置、建筑物的平面布置有利于自然通風(fēng)； 小區(qū) 90%以上住宅布置在南偏東 150至偏西 150范圍內(nèi)。 2.2.22.2.2 建筑單體設(shè)計建筑單體設(shè)計 根據(jù)建筑功能要求和當(dāng)?shù)氐臍夂騾?shù)，在建筑單體設(shè)計中，科學(xué) 合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體形、間距及層高。 將住宅主要活動房間布置在南面，使房間夏天可減少室外熱 量侵入，冬天可獲得較多的日照； 選用合適的外窗尺寸和窗墻比，使其傳熱系數(shù)符合xx 市居 住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)db50/5024-2002 4.0.4 的規(guī)定。門窗洞口的 開啟位置有利于自然采光，也有利于自然通風(fēng)； 原則上減少建筑物外表面積。選用合適的建筑體型系數(shù)，條 式建筑的體型系數(shù)均不超過 0.35，點式建筑的體型系數(shù)均不超過 0.40，滿足xx 市居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)db50/5024-2002 4.0.3 的規(guī)定； 2.2.32.2.3 建筑物外圍護(hù)墻建筑物外圍護(hù)墻 改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負(fù)荷， - - 選用節(jié)能型建筑材料、保證建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱等熱工我是建 筑設(shè)計上的首要節(jié)能措施。在滿足基本的承重、安全圍護(hù)、防水、防 潮功能外，考慮以下幾點： 采用保溫隔熱性能好的墻體材料，如燒結(jié)巖空心（多孔）磚、 加氣混凝土砌塊、陶?；炷疗鰤K、加保溫層的復(fù)合墻板等； 對傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位（“熱橋” ）擬采 用外保溫體系，以滿足相應(yīng)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。 對垂直墻面采用外廓、陽臺、挑檐等遮陽設(shè)施。 廚房和衛(wèi)生間排風(fēng)口的設(shè)置，避免強風(fēng)時的倒灌現(xiàn)象和油煙 等對周圍環(huán)境的污染。 單面采光房間的進(jìn)深不宜過大。 屋面、外墻表面采用淺色處理。 樓梯間采用可開啟式外窗。 加強樓地面、分戶墻的保溫隔熱處理。 2.2.42.2.4 門窗門窗 除滿足基本的采光、通風(fēng)和安全圍護(hù)作用外，還應(yīng)從以下及各方 面來考慮門窗的節(jié)能特性，以滿足相應(yīng)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定： 選用塑料（斷熱鋁合金、玻璃鋼、鋁木復(fù)合材料等）窗框型 材； 采用密閉雙層玻璃（中空玻璃、鍍膜中空玻璃等）材料； 門窗應(yīng)具有良好的密封性能。住宅外窗氣密性七層以下不低 于建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法gb7107 規(guī)定的 3 級，七 層及以上不低于 4 級。公建外窗氣密性不低于建筑外窗氣密性能分 - - 級及其檢測方法gb7107 規(guī)定的 4 級。透明幕墻的氣密性不低于 建筑幕墻物理性能分級gb/t15225 規(guī)定的 3 級。 2.2.52.2.5 屋面屋面 利用屋頂植草、栽花、種植灌木、形成生態(tài)屋面； 采用集防水、保溫于一體的屋面防水做法； 在防水層上設(shè)保溫層，形成倒置式屋面； 在屋面上貯水，形成蓄水屋面。 2.2.62.2.6 南向窗設(shè)置水平遮陽板。 2.2.72.2.7 附表 表表 2.1 項目主要節(jié)能措施選用表項目主要節(jié)能措施選用表 項目名 稱 1-1、1-2、1-3、2-2、3-1、3-2、4-1、4-2、5、6、6-1、6- 2、7-1、7-2、8 號樓 江水源 熱泵集 中空調(diào) 系統(tǒng) 利用項目建址緊臨的嘉陵江河床豐富的含水砂卵石 層，采用滲濾取水方式（專利技術(shù)）采集經(jīng)砂卵石層天 然滲濾的江水（水溫比江中水更恒定，夏季約為 22， 冬季約為 16）作為水源熱泵機(jī)組的熱交換水源，能效 比可達(dá) 5.93。 屋面主 要材料 及厚度 水泥膨脹珍珠巖找坡 2%（最薄處 30）： 密度 1000kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù) 0.37（w/m.k） ； 20-35 厚擠塑聚苯板：密度40kg/ m3 導(dǎo)熱系 數(shù)0.03（w/m.k） 。 保 溫 形 式 外 保 溫 - - 外墻主 要材料 及厚度 200 厚鋼筋混凝土墻或雙排六孔水泥陶粒砌塊： 密度850kg/ m3、抗壓強度2.5mpa、熱阻 (包括墻體雙面各 20 厚抹灰層)0.57（m.k /w） ；20-40 厚聚苯乙烯保溫板：密度 280kg/ m3、抗壓強度0.2mpa、導(dǎo)熱系數(shù) 0.057（w/m.k） 。 保 溫 形 式 外 保 溫 樓地面 主要材 料及厚 度 3550（底層架空樓板）厚聚苯顆粒保溫砂漿：密 度500kg/ m3、抗壓強度0.47mpa、導(dǎo)熱系數(shù) 0.11（w/m.k） 。 分戶墻 主要材 料及厚 度 200 厚鋼筋混凝土墻或雙排 6 孔頁巖砌體：密度 850kg/ m3、抗壓強度2.5mpa、熱阻(包括墻體雙面各 20 厚抹灰層)0.57（m.k /w） 。 窗玻璃 材料 中空玻璃 中空空氣 層 612mm 窗框材 料 塑料窗框型材 - - 第三章第三章 示范目標(biāo)及主要內(nèi)容示范目標(biāo)及主要內(nèi)容 3.13.1 示范目標(biāo)示范目標(biāo) 總體目標(biāo)：將 xxxx 太陽城一期工程項目建設(shè)成為 xx 市及國家級 可再生能源建筑應(yīng)用示范工程。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1、節(jié)能 50%以上； 2、采用江水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)； 3、水源熱泵制冷能效比為 5.93，采暖能效比為 4.7； 4、江水源熱泵冷卻水一水多用技術(shù)； 5、采用滲濾取水技術(shù)降低取凈水工程運行費用，減少占地面積； 3.23.2 示范主要內(nèi)容示范主要內(nèi)容 水源熱泵技術(shù)在我國進(jìn)行深入研究的歷史并不悠久，主要是從國 外引進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)使制冷、制熱的效率大大提高，值得廣泛推廣。 xx 地處長江上游，可再生淡水資源豐富，為應(yīng)用水源熱泵技術(shù)提供 了很有利的自然條件。 3.2.13.2.1 水源熱泵技術(shù)水源熱泵技術(shù)概述概述 水源熱泵技術(shù)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?zé)崮芏纬傻牡蜏氐推肺粺崮苜Y源，并采用熱泵原 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)移的一種 技術(shù)。 - - 地球表面淺層水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機(jī)組工作原 理就是在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)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。 水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為 1022，水體溫度比 環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而 夏季水體為 1830，水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷 凝溫度降低，能效比提高。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。 熱泵的特點： 1、淡水源熱泵是利用地表水資源作為冷源和熱源，是再生能源 利用技術(shù)。 2、屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù) 地能或地表淺層水資源是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，使得熱泵 機(jī)組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。 3、環(huán)境效益顯著 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， 沒有排煙，也沒有廢物的排放，不需要堆放燃料廢物的場地。 4、一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣 水源熱泵系統(tǒng)可供暖、供冷、還可以供生活熱水，一機(jī)多用，一 套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或多套系統(tǒng)，可應(yīng)用于 賓館、商場、辦公樓、住宅小區(qū)、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的 - - 采暖、空調(diào)。 3.2.23.2.2 水源熱泵工作原理及其系統(tǒng)構(gòu)成水源熱泵工作原理及其系統(tǒng)構(gòu)成 水源熱泵系統(tǒng)的基本工作原理是在夏季將建筑物種的熱量轉(zhuǎn)移到 水源中，而冬季通過逆向熱力循環(huán)，從水源中提取熱量。因為水體溫 度的比較恒定，使得水源熱泵系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠、不受外界氣候變化 的影響，高效節(jié)能，且不存在空氣源熱泵冬季除霜的難點問題。因此， 水源熱泵系統(tǒng)是值得積極推廣應(yīng)用的一項以節(jié)能和環(huán)保、可再生能源 利用為特征的先進(jìn)技術(shù)。這項起始于 1912 年的技術(shù)，最近 10 年在歐 美工業(yè)發(fā)達(dá)國家取得了迅速的發(fā)展，已成為一項成熟的應(yīng)用技術(shù)。在 我國，水源熱泵技術(shù)的研究在 20 世紀(jì) 90 年代末已成為工程實踐并刮 起了一股“水源空調(diào)”的熱潮。 熱泵的工作原理是從周圍環(huán)境中吸收熱量而傳遞給被加熱的對象， 其工作原理與制冷機(jī)相同，按熱機(jī)的逆循環(huán)工作，所不同的只是工作 范圍不同，對于熱泵來說就是可逆的冷凍循環(huán)，正循環(huán)時由需要的制 冷空間吸熱而將其熱排棄到空氣或水中，稱為制冷工況，逆循環(huán)時則 向外界的空氣或水中吸熱而傳遞到需要采暖的房間稱為制熱工況。 (1)制冷工況：制冷時恒溫控制器啟動風(fēng)機(jī)，打開換向閥示制冷 方向，此時低溫低壓的冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮成高壓氣體，再經(jīng)換向閥 進(jìn)入冷媒(水的散熱器)而冷凝成液體。冷媒通過毛細(xì)管而進(jìn)入冷媒 (空氣的蒸發(fā)器)，蒸發(fā)成為低溫氣體，該氣體吸收從風(fēng)機(jī)吹過盤管的 空氣之熱而使溫度降低，循環(huán)不斷往復(fù)進(jìn)行制冷。 (2)采暖供熱工況：采暖供熱時，冷媒液再經(jīng)過一個細(xì)管而進(jìn)入 - - 冷媒蒸發(fā)器，吸收循環(huán)水熱能而蒸發(fā)為低溫氣體，低溫低壓的冷媒氣 體經(jīng)過反向閥進(jìn)入壓縮機(jī)入口成為下一循環(huán)的開始往復(fù)循環(huán)采暖供熱。 對于大型水源熱泵機(jī)組，也可以不采用制冷劑換向方式，而是采 用水換向的方式，使機(jī)組更簡化、運行更穩(wěn)定。但淡水源熱泵系統(tǒng)由 于水質(zhì)問題，采用水換向會使得蒸發(fā)器和冷凝器都要進(jìn)行頻繁的清洗。 水源熱泵工程是一項系統(tǒng)工程，一般由水源系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)房 系統(tǒng)和末端送冷（熱）系統(tǒng)三部分組成。其中，水源系統(tǒng)包括水源、 取水構(gòu)筑物、輸水管網(wǎng)和水處理設(shè)備等。 圖圖 3.13.1 水源熱泵工作原理水源熱泵工作原理 3.2.33.2.3 水資源情況及滲濾取水技術(shù)概述水資源情況及滲濾取水技術(shù)概述 xx 市地處兩江交匯處，長江與嘉陵江在市區(qū)內(nèi)匯合后穿市而去 進(jìn)入三峽庫區(qū)，市區(qū)可利用淡水資源異常豐富，據(jù)據(jù)兩江匯合口朝天 - - 門下游 7km 的寸灘水文資料統(tǒng)計，長江在 xx 市地區(qū)多年平均流量 10930m3/s，常年洪水水位 181.3m，97枯水水位 158.9m。 根據(jù)長江水利委員會水文局長江上游水文水資源勘測局提供的長 江、嘉陵江的水文數(shù)據(jù)（見附件） ，總結(jié)了嘉陵江、長江江水水溫和 含沙量的變化曲線圖，如圖 3.2、圖 3.3： 2004年3水文站月平均水溫變化 0 5 10 15 20 25 30 123456789101112 月份 水溫（） 朱陀 寸灘 北碚 圖圖 3.23.2 20042004 年年 3 3 水文站月平均水溫圖水文站月平均水溫圖 2004年3水文站月平均含沙量變化 0 200 400 600 800 1000 1200 123456789101112 月份 含沙量(mg/l) 朱沱 寸灘 北碚 圖圖 3.33.3 20042004 年年 3 3 水文站月平均含沙量變化圖水文站月平均含沙量變化圖 從嘉陵江、長江江水水溫季節(jié)變化曲線圖可以看出：1 月份為嘉 陵江、長江水溫最低點，分別為 9.3、10.3，8 月為嘉陵江、長 江水溫最高點，分別為 26.2、24.7。從 3 個水文站月平均含沙 - - 量變化圖可以看出：江水高含沙量時段出現(xiàn)在 610 月洪水期，擬實 施項目采用嘉陵江北培斷面水文資料。最高含沙量 2.43kg/m3、最低 含沙量 0.001kg/m3，年均含沙量 0.4512kg/m3。 根據(jù)以上分析得出嘉陵江水水溫適合用于水源熱泵冷熱源系統(tǒng)， 嘉陵江水的含沙量較高，如采用常規(guī)的江中取水方式獲取水源，須采 取沉淀過濾等工程技術(shù)措施降低含沙量，以滿足換熱器對水質(zhì)的要求。 而本工程中擬采用滲濾取水技術(shù),從天然河床的砂卵石層下采集滲濾 水，可降低抽取上來的江水的含沙量，改善水質(zhì)。 江河水通過滲濾床泥膜和砂卵石層的凈化過程中將產(chǎn)生一系列物 理、化學(xué)和生物凈化作用（包括濾凈作用、除菌作用、吸附溶濾作用、 保護(hù)作用、再生作用等） ，過濾水質(zhì)得到顯著改善，可以大大的降低 含沙量。多項已實施的滲濾取水工程水質(zhì)檢測報告表明，滲濾水完全 可以滿足水源熱泵機(jī)組對水質(zhì)的要求。以滲濾取水方式直接從天然河 床砂卵石層下取水，一方面水溫比江中水更穩(wěn)定，夏季保持在 22 左右，冬季保持在 16左右，作為水源熱泵機(jī)組的熱交換水源其品 質(zhì)更高；另一方面，由于其水質(zhì)可直接達(dá)到機(jī)組的使用要求，減少地 面凈化處理過程中的熱源損失，因此本方案中充分利用 xx太陽城 緊臨嘉陵江河段有豐富砂卵石層的有利條件，擬采用滲濾取水與水源 熱泵機(jī)組相結(jié)合的方式實施建筑節(jié)能示范工程。 3.2.43.2.4 空調(diào)系統(tǒng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的智能監(jiān)控系統(tǒng) 空調(diào)系統(tǒng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)可適時地調(diào)節(jié)冷卻水、冷凍水等參數(shù)以 達(dá)到充分的節(jié)能效果，本工程智能監(jiān)控系統(tǒng)采用了以下手段： 1、空調(diào)機(jī)組的冷（熱）水回水管道安裝電動比例調(diào)節(jié)閥，通過 - - 調(diào)節(jié)表冷器的過水量以控制室溫。每臺風(fēng)機(jī)盤管回水管設(shè)電動二通雙 位閥。 2、每臺冷水機(jī)組出水管設(shè)流量衡流閥及電動蝶閥。 3、在冷熱水供回水總管上設(shè)溫度傳感器，在總供水管上設(shè)流量 傳感器，根據(jù)末端所需負(fù)荷來改變冷水機(jī)組的運行臺數(shù)與冷凍水出水 溫度的設(shè)定值。 4、整個空調(diào)系統(tǒng)的控制均考慮納入 ba 系統(tǒng)中，節(jié)能運行管理。 - - 第四章第四章 工程示范技術(shù)方案工程示范技術(shù)方案 隨著世界能源短缺問題越來越嚴(yán)重，建筑節(jié)能以及可再生能源的 利用已作為最理想的建設(shè)方案，針對 xx 市的地理、氣候和資源特點， 進(jìn)行了廣泛的調(diào)研和論證，發(fā)展淡水源熱泵技術(shù)的資源條件、技術(shù)儲 備和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面均具有較大的優(yōu)勢，發(fā)展淡水源熱泵是 xx 市因地 制宜發(fā)展應(yīng)用可再生能源的最有效的途徑。 4.14.1 冷熱負(fù)荷估算冷熱負(fù)荷估算 4.1.14.1.1 室外設(shè)計氣象參數(shù)：室外設(shè)計氣象參數(shù)： 臺站位置：xx 市 北緯：2935 東經(jīng)：10628 海拔：259.1m 大氣壓：冬季 991.2hpa 夏季：973.2hpa 冬季室外空調(diào)計算干球溫度：2 冬季室外空調(diào)計算相對濕度：82% 夏季室外空調(diào)計算干球溫度：36.5 夏季室外空調(diào)計算濕球溫度：27.3 夏季通風(fēng)室外計算干球溫度：33 冬季通風(fēng)室外計算干球溫度：7 冬季室外風(fēng)速：1.2m/s 夏季室外風(fēng)速：1.4m/s 4.1.24.1.2 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：室內(nèi)設(shè)計參數(shù)： 表表 4.14.1 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)室內(nèi)設(shè)計參數(shù) 房間名稱 室內(nèi)溫度()相對濕度(%)新風(fēng)指 標(biāo) 噪聲 備注 - - 夏季冬季夏季冬季 (m3/h 人)db(a) 住宅24-2621-2245 商業(yè)25-2718-204065 30602050 4.1.34.1.3 夏季負(fù)荷計算夏季負(fù)荷計算 根據(jù)建筑物的不同功能與面積，本項目一期的夏季的負(fù)荷最大值 估算見下表。 表表 4.2 一期工程夏季最大負(fù)荷估算表一期工程夏季最大負(fù)荷估算表 樓號面積(m2) 面積指標(biāo) (w/m2) 冷負(fù)荷 (kw) 合計(kw) 1-1 住宅 19862.771001986.28 1-2 住宅 19922.671001992.27 1-3 住宅 19922.671001992.27 2-1 住宅 19862.771001986.28 2-2 住宅 19168.161001916.82 3-1 住宅 19581.51001958.15 3-2 住宅 18512.811001851.28 4-1、4-2 住宅 35122.191003512.22 4-3 住宅 16221.281001622.13 5 住宅 19083.961001908.40 6-1、62 住宅 33767.081003376.71 7-1、72 住宅 31311.221003131.12 - - 8 住宅 214141002141.40 住宅合計 293753.08 29375.31 1#商業(yè) 4941.17200988.23 2#商業(yè) 3015.02200603.00 3#商業(yè) 1347.61200269.52 4#商業(yè) 2462.98200492.60 7#商業(yè) 2121.95200424.39 商業(yè)合計 13888.73 2777.75 住宅取同時使用系數(shù) 0.5，住宅總冷負(fù)荷 14687.655kw，商業(yè)取 同時使用系數(shù) 0.9，其總冷負(fù)荷 2499.975kw。一期工程總冷負(fù)荷 17187.63kw。 4.1.34.1.3 冬季負(fù)荷計算：冬季負(fù)荷計算： 根據(jù)建筑物的不同功能與面積估算出本項目的冬季的負(fù)荷最大值 見下表： 表表 4.3 一期工程冬季最大負(fù)荷估算表一期工程冬季最大負(fù)荷估算表 樓號面積(m2) 面積指標(biāo) (w/m2) 熱負(fù)荷(kw)合計(kw) 1-1 住宅 19862.7740794.51 1-2 住宅 19922.6740796.91 1-3 住宅 19922.6740796.91 2-1 住宅 19862.7740794.51 - - 2-2 住宅 19168.1640766.73 3-1 住宅 19581.540783.26 3-2 住宅 18512.8140740.51 4-1、4-2 住 宅 35122.19401404.89 4-3 住宅 16221.2840648.85 5 住宅 19083.9640763.36 6-1、62 住 宅 33767.08401350.68 7-1、72 住 宅 31311.22401252.45 8 住宅 2141440856.56 住宅合計 293753.08 11750.12 1#商業(yè) 4941.1790444.71 2#商業(yè) 3015.0290271.35 3#商業(yè) 1347.6190121.28 4#商業(yè) 2462.9890221.67 7#商業(yè) 2121.9590190.98 商業(yè)合計 13888.73 1249.99 住宅取同時使用系數(shù) 0.5，住宅總熱負(fù)荷 5875.06kw，商業(yè)取同 時使用系數(shù) 0.9，其總熱負(fù)荷 1124.991kw。一期總熱負(fù)荷 - - 7000.051kw。 4.24.2 空調(diào)系統(tǒng)方案比較空調(diào)系統(tǒng)方案比較 根據(jù) xx 太陽城工程概況，本報告對傳統(tǒng)冷卻塔冷水機(jī)組燃 氣鍋爐系統(tǒng)和淡水源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)方案比較分析，而與戶式空調(diào) 在初期投資和運行費用方面的比較則在后面的投資估算和效益分析章 節(jié)中介紹。 4.2.14.2.1 方案一：冷卻塔冷水機(jī)組燃?xì)忮仩t方案方案一：冷卻塔冷水機(jī)組燃?xì)忮仩t方案 本方案為傳統(tǒng)方式，空調(diào)冷凍水系統(tǒng)由冷水機(jī)組、一次冷凍水泵、 二次冷凍水泵、末端空調(diào)器組成，生活熱水系統(tǒng)由燃?xì)忮仩t、熱水泵、 熱水管網(wǎng)組成。冷凍水供回水溫度 7/12, 空調(diào)冷卻水系統(tǒng)由冷水機(jī) 組、冷卻水泵、冷卻塔組成，空調(diào)冷卻水供回水溫度 32/37，該方 案技術(shù)成熟。 夏季用燃?xì)忮仩t提供生活熱水，用冷水機(jī)組制取空調(diào)冷凍水，工 藝流程圖如下： 圖圖 4.1 傳統(tǒng)中央空調(diào)工藝流程圖傳統(tǒng)中央空調(diào)工藝流程圖 冬季用供熱燃?xì)忮仩t為末端提供空調(diào)熱水，另用兩臺燃?xì)忮仩t提 供生活熱水?？照{(diào)熱水系統(tǒng)由燃?xì)忮仩t、熱水泵、換熱器、二次冷凍 水泵、末端空調(diào)器組成，熱媒水供回水溫度 90/70, 熱水供回水溫 度 50/45。 設(shè)備型號、數(shù)量詳見附表（設(shè)備選型表） 。 冷卻泵 冷凍泵 至空調(diào) 末端 冷凍機(jī) 冷卻塔 - - 4.2.24.2.2 方案二：淡水源熱泵方案（推薦方案）方案二：淡水源熱泵方案（推薦方案） 1、本方案選用節(jié)能型水源熱泵機(jī)組，制冷性能系數(shù)達(dá) 6.67?？?調(diào)冷凍水及熱水系統(tǒng)由水源熱泵機(jī)組、一次冷凍水泵、二次冷凍水泵、 末端空調(diào)器、熱水水箱、熱水泵、熱水管網(wǎng)組成，夏季冷凍水供回水 溫度 7/12, 冬季采暖熱水供回水溫度 50/45；空調(diào)冷卻水系統(tǒng)由 水源熱泵機(jī)組、冷卻水泵（即變頻潛水泵）進(jìn)行滲濾取水組成。 2、一般空調(diào)機(jī)組冷卻水進(jìn)出水溫差為 5。本方案采用滲濾取水 方式后，在技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的前提下可加大冷卻水的供、回水溫 差，按 8溫差設(shè)計。滲濾取水取水溫度為 22，經(jīng)提升后進(jìn)入機(jī)組 的溫度為 23。通過水源熱泵機(jī)組冷凝器后排出的冷卻水水溫為 31。在此工況下水流量僅為傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)組的 62.5。水泵的功率 和水流量成正比。水泵的功耗一般占整個空調(diào)系統(tǒng)的功耗的 2030。 3、利用可再生能源嘉陵江水，作熱泵制熱時的輔助熱源，達(dá)到 能源高效利用的目的。 4、二次冷凍水泵多臺調(diào)節(jié)及變頻調(diào)節(jié) 系統(tǒng)中的空調(diào)機(jī)組水路采用電動二通閥控制啟閉，循環(huán)冷凍水系 統(tǒng)中的冷凍水泵采用多臺并聯(lián)運行。根據(jù)水泵進(jìn)回水壓差調(diào)節(jié)水泵投 入臺數(shù)，亦可達(dá)到分臺投入的節(jié)能目的。輔以變頻器調(diào)節(jié)二次冷凍水 泵電機(jī)轉(zhuǎn)速。 5、一次冷凍水泵多臺調(diào)節(jié)及變頻調(diào)節(jié) 一次冷凍水泵采用多臺并聯(lián)運行。根據(jù)水泵進(jìn)回水溫差調(diào)節(jié)一次 冷凍水泵投入臺數(shù)，亦可達(dá)到分臺投入的節(jié)能目的。輔以變頻器調(diào)節(jié) 一次冷凍水泵電動機(jī)轉(zhuǎn)速。 - - 6、冷卻泵多臺調(diào)節(jié)及變頻調(diào)節(jié) 冷卻水泵采用多臺并聯(lián)運行。根據(jù)主機(jī)進(jìn)回水溫差調(diào)節(jié)冷卻水泵 投入臺數(shù)，亦可達(dá)到分臺投入的節(jié)能目的。輔以變頻器調(diào)節(jié)冷卻水泵 電動機(jī)轉(zhuǎn)速。 7、回水水質(zhì)滿足沖廁、澆灌綠地等水質(zhì)要求，可考慮部份二次 利用，部份排放江河，提高利用率。 夏季用江水冷卻熱泵機(jī)組，制取空調(diào)冷凍水，同時利用冷卻水供 回水余熱制取生活熱水，工藝流程圖如下： 圖圖 4.2 水源熱泵空調(diào)制冷工藝流程圖水源熱泵空調(diào)制冷工藝流程圖 冬季用熱泵機(jī)組從江水中吸熱，制取空調(diào)熱水和生活熱水，工藝 流程圖如下： 圖圖 4.3 水源熱泵空調(diào)制熱工藝流程圖水源熱泵空調(diào)制熱工藝流程圖 由于水源熱泵技術(shù)利用滲濾取水作為空調(diào)機(jī)組的冷熱源，所以具 生活熱水泵 采暖熱水泵 冷卻水泵 引江水 回水入江及其他小區(qū)用水 至生活熱 水末端 水源熱泵 至空調(diào) 末端 冷卻水泵 冷凍泵 至生活熱 水末端 引江水 生活熱水泵 水源熱泵 至空調(diào) 末端 回水入江及其他小區(qū)用水 引江水 - - 有以下優(yōu)點： 1. 運行穩(wěn)定可靠 采用滲濾取水方式抽取的水體溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的 范圍小于普通水體溫度的變動，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。水體 溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng) 的高效性和經(jīng)濟(jì)性。 2. 節(jié)能及環(huán)境效益顯著 設(shè)計良好的水源熱泵機(jī)組的電力消耗，比普通傳統(tǒng)集中空調(diào)減少 30以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少 70以上。水源熱泵機(jī)組的 運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也 沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。 3. 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，一套 系統(tǒng)可以替換原來的傳統(tǒng)集中空調(diào)加常壓熱水鍋爐的兩套裝置或系統(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。即將水源熱泵機(jī)組在空調(diào)制冷工況下冷凝器排出的高溫水（與市 政自來水或普通地表水比），用于生產(chǎn)衛(wèi)生熱水的高溫水源熱泵機(jī)組 的冷卻水，在利用了高溫冷凝水中能量的同時大幅提高了生產(chǎn)衛(wèi)生熱 水的高溫水源熱泵機(jī)組的能效比。相比用燃?xì)忮仩t和熱水器生產(chǎn)衛(wèi)生 熱水，可節(jié)約大量的能源和運行費用。 根據(jù)空調(diào)負(fù)荷估算，空調(diào)主要設(shè)備選型見附表（末端方案一與方 案二一致） 。 4.2.34.2.3 空調(diào)系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合性比較空調(diào)系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合性比較 表表 4.44.4 空調(diào)系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合性比較表空調(diào)系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合性比較表 - - 技術(shù)特征傳統(tǒng)空調(diào)方式水源熱泵空調(diào)方式 正常使用 壽命 2030 年2030 年 技術(shù)成熟 度及特點 采用冷卻塔制取冷卻水， 技術(shù)成熟；冷水機(jī)組技 術(shù)較成熟，設(shè)備運行穩(wěn) 定可靠，使用較多。 技術(shù)較成熟，設(shè)備運行穩(wěn)定可 靠，使用較多?？梢赃M(jìn)行全熱 回收供生活熱水。 初期投資 初期投資比較低，安裝 簡便 初投資比較高，取水較為復(fù)雜， 安裝比較簡便 年運行費運行費用高 運行費用比傳統(tǒng)方案節(jié)約近 50% 環(huán)保 冷卻塔設(shè)置對附近有噪 聲污染，有軍團(tuán)病菌感 染危險；鍋爐燃燒排放 煙氣中含有 co2，co，so2等污染物 能耗低，對環(huán)境影響小，充分 利用江水熱量，且降低了 co2，co，so2、粉塵等污染物的 發(fā)生量，減少了大氣污染，保 護(hù)了環(huán)境 適用范圍 電源、燃?xì)夤?yīng)充足的 地區(qū) 有江水、湖水等地表水或地下 水，且水量能滿足空調(diào)負(fù)荷的 地區(qū) 能源利用 率 機(jī)組的 cop 值在 5 左右 充分利用天然冷熱資源，cop 值高，能源利用率高 調(diào)節(jié)范圍 不適合小負(fù)荷工況下運 行，易出現(xiàn)喘震現(xiàn)象 適合小負(fù)荷工況下運行，且在 部分負(fù)荷下 cop 值大大提高 - - 系統(tǒng)總體 特點 技術(shù)成熟，有一定污染， 運行費用較高 技術(shù)相對成熟，具有很好的節(jié) 能性，特別是熱回收的功能更 是提高能源利用率，很好地滿 足全年供冷供熱的要求 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，空調(diào)系統(tǒng)選擇方案二作為工程推薦方案， 即水源熱泵集中空調(diào)方式。 4.34.3 取水、水處理方案比較取水、水處理方案比較 4.3.14.3.1 淡水源熱泵的水質(zhì)要求淡水源熱泵的水質(zhì)要求 淡水源熱泵對地表水水質(zhì)的要求是進(jìn)入冷凝器的冷卻水應(yīng)該保持 澄清、水質(zhì)穩(wěn)定、不腐蝕、不滋生微生物或生物、不結(jié)垢等。但是， 目前對淡水源熱泵所用水源的水質(zhì)尚無專門規(guī)定。表 4.5 為水源熱泵 用地下水水質(zhì)參考標(biāo)準(zhǔn)，表 4.6 為冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，可作 為本工程水質(zhì)狀況的參考。 表表 4.54.5 地下水地源熱泵水質(zhì)要求地下水地源熱泵水質(zhì)要求 序 號 名稱 允許含量 值 序 號 名稱 允許含量 值 1 含砂量1/20 萬 9cao200mg/l 2 濁 度 20ntu10so42-200mg/l 3 ph 值6.58.5 11sio250mg/l 4 硬 度200mg/l 12cu2+0.2mg/l 5 總堿度500mg/l 13 礦化度 3g/l 6fe2+ 1mg/l 14 油 污 5mg/l - - 7cl- 100mg/l 15 游離 co2 10mg/l 8 游離氯 0.51.0m g/l 16h2s0.5mg/l 注:引自國土資源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)淺層地?zé)峥辈樵u價技術(shù)規(guī)范 （征求 意見第二稿） 表表 4.64.6 冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定 序 號 名稱 允許含量 值 序 號 名稱 允許含量 值 1 混濁度 10mg/l6 氯離子（c1-） 100mg/l 2 總礦化度 3000mg/ l 7 總鐵（fe2+ fe3+ ） 離子 0.5mg/l 3 硬度200mg/l 4 ph 值6.89.2 8 錳（mn） 0.5mg/l 5 硫酸根離 子 200mg/l 9 硫酸氫（h2s） 0.5mg/l 含砂量與渾濁度 2004 年嘉陵江水年平均含沙量 522mg/l，江水中泥砂、有機(jī)物與 膠體懸浮物，使水變得渾濁。水源含砂量高對機(jī)組和管閥會造成磨損。 含沙量和渾濁度高的水也會限制江水源熱泵用水的再次利用（一水多 用） 。用于水源熱泵系統(tǒng)的水源，含砂量應(yīng)1/20 萬，渾濁度20 mg/l。如果水源熱泵系統(tǒng)中裝有板式換熱器，水源水中固體顆粒物的 粒徑應(yīng)0.5mm。 水的化學(xué)成分及其它化學(xué)性質(zhì) - - 自然界中溶有不同離子、分子、化合物和氣體，使得水具有酸堿 度、硬度、礦化物和腐蝕性等化學(xué)性質(zhì)，對機(jī)組材質(zhì)有一定影響。 酸堿度 水的 ph 值小于 7 時呈酸性，反之呈堿性。水源熱泵的 ph 值應(yīng)為 6.58.5。 硬度 水中 ca2+ 、mg3+總量稱為總硬度。硬度大，易生垢。水源熱泵水 源水中的 caco3含量為200mg/l。 礦化度 單位容積水中所含各種離子、分子、化合物的總量稱為總礦化度。 用于水源熱泵系統(tǒng)的水源水的礦化度應(yīng)3g/l。 腐蝕性 水中 c1-、游離 co2等具腐蝕性，溶解氧的 存在加大了對金屬管 道的腐蝕破壞作用。應(yīng)用水源熱泵系統(tǒng)時，對腐蝕性、硬度高的水源， 應(yīng)在系統(tǒng)中加裝抗腐蝕的不銹鋼換熱器或鈦板換熱器。 比較以上對冷卻水水質(zhì)的要求和嘉江水質(zhì)情況，可以看到嘉陵江 水在酸堿度、礦化度、硬度、腐蝕性等方面都滿足水源熱泵用水水質(zhì) 要求，只有濁度不滿足要求，需采用有效的凈化除砂方法，使水質(zhì)符 合機(jī)組要求。 4.3.24.3.2 淡水源熱泵水處理方案淡水源熱泵水處理方案 4.3.2.14.3.2.1 取水工程取水工程設(shè)計水量設(shè)計水量: : 泵站實際提水量根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的用水量來確定，本工程最高峰冷 量為 17187.63kw，故夏季高峰時段需要冷卻水量為 3170.94m3/h。 取水水量：q(1+k)q1 - - 式中：q取水總水量（m3/h） q1系統(tǒng)供水量（m3/h） ，水源熱泵系統(tǒng)要求提供江水供 水量為 3170.94m3/h； k損失的水量，取 2%。 故設(shè)計取水量為 q（12%）3170.943234.38m3/h，則每天 的取水量為（以 12 小時計算）為 38812.36m3/d。 4.3.2.24.3.2.2 取水、凈水工程方案一取水、凈水工程方案一 1）設(shè)計總揚程 設(shè)計最高洪水位為 193.50m；設(shè)計最枯水位（保證率為 97%）為 158.90m； 調(diào)節(jié)池水面標(biāo)高為 202.00m；江水處理后由調(diào)節(jié)池至空調(diào)機(jī)房。 輸水管采用 2 根管徑 500mm 給水鑄鐵管，經(jīng)估算，水泵總揚程在 56.00m 左右，輸水管道埋地敷設(shè)。 2）取水構(gòu)筑物型式 由于江岸河灘較緩，枯水季節(jié)江岸岸邊水深不足，采用河床式取 水構(gòu)筑物。設(shè)于盡量靠近 xx太陽城附近的合適河段的岸邊。 根據(jù)取水量和水源熱泵系統(tǒng)運行特點（日變化較大，時變化較大） ，一期采用 5 用 1 備水泵配置。每臺水泵型號均為：250s- 65，q=600m3/h，揚程 h=56m，配電機(jī)功率 n=132kw。泵房為矩形鋼筋 混凝土取水泵房。 3）取水頭部型式： 在后期設(shè)計中，可在進(jìn)一步明確夏季洪水位的情況下，考慮設(shè)置 雙導(dǎo)泵房。夏季利用上層水泵，減少水泵揚程，降低能耗。 按現(xiàn)在嘉陵江 xx 段的江水水質(zhì)情況，洪水季節(jié)江水濁度可達(dá) - - 3000 至 6000 度，最大含沙量在 20000mg/l 左右，為了簡化水處理程 序，取水頭部采用斜板型式。 4）凈水方案 嘉陵江水作為水源熱泵系統(tǒng)冷卻用水，其水處理的關(guān)鍵在于減少 泥砂含量，降低濁度，其它的水質(zhì)指標(biāo)即可滿足要求。 嘉陵江取水凈水工藝工藝流程如下圖： 斜板取水頭 部 旋流除砂器 綜合水處理器板式換熱器 空調(diào)系統(tǒng) 取水泵 原水 圖圖 4.44.4 取水凈水工藝流程圖（方案一）取水凈水工藝流程圖（方案一） 斜板取水頭部 水庫形成以前，江水含砂量較大，取水采用側(cè)向流斜板取水頭部， 利用側(cè)向流斜板除砂和利用斗式排砂裝置與江河水流速度排砂，減少 水中大顆粒泥沙含量和雜物，一般能去除0.1mm 砂粒。 為保證江水溫度要求，取水頭部設(shè)于枯水位下 2.0m。 為保證水質(zhì)要求，非洪水季節(jié)利用管道取河中心水質(zhì)較好的水， 洪水季節(jié)，利用集水井上的進(jìn)水孔取得上層水質(zhì)較好的水 旋流除砂器 為節(jié)約占地，簡化處理工藝，選用旋流除砂器除砂。除砂器進(jìn)水 壓力越大，除砂率越高。而除砂器本身的水頭損失2.0m，并不大。 為降低能耗，提高處理效果，將除砂器置于取水泵房出水管處，充分 利用水泵出水壓力。要求原水濁度300ntu,進(jìn)水壓力為 0.412mpa,處 - - 理后出水濁度小于 10ntu，除砂直徑0.1mm，水頭損失小于 2m。一 期選用 4 臺，每臺型號 wd-350/300xs，每臺處理量為 250380m3/h。 由于旋流除砂器進(jìn)水壓力越高，除砂率越高，而除砂器本身的水 頭損失2.0m，并不大。為降低能耗，提高處理效果，將除砂器置于 取水泵房出水管處，充分利用水泵出水壓力。 綜合水處理器 為進(jìn)一步提高水質(zhì)，利用綜合水處理器進(jìn)行處理，對水中的顆粒 狀沉淀、懸浮物及溶解于水中的離子形態(tài)采用復(fù)合過濾形式，達(dá)到凈 化水質(zhì)，滿足空調(diào)系統(tǒng)水質(zhì)要求。一期選用三臺綜合水處理器，并聯(lián) 使用。一期每臺型號為 wd-300a1.0zh-a，水處理量為 450700 m3/h。 板式換熱器 板式換熱器具有抗腐蝕性強、污垢系數(shù)低、檢修清洗方便、換熱 效率高、熱損失小的優(yōu)點。 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) gb16409-1996板式換熱器 ，對水質(zhì)沒有定量 要求。對高含砂量的水以不同流速進(jìn)入板換試驗，結(jié)果證明只要流速 控制得當(dāng)，板換既可正常換熱，又不會堵塞，對板換壽命影響也很小。 但因流速越低板換換熱性能越差，所以一般綜合考慮換熱因素，板換 中含砂量1.0kg/m3 對系統(tǒng)應(yīng)是最佳選擇。因顆粒太大會堵塞板換， 一般要求顆粒直徑小于板間距離的三分之一，要求顆粒直徑1.5mm。 此類項目的板換設(shè)計需要考慮到很多因素，包括板間距的選擇， 板片組合的選擇，板間流速的控制，流體流動方向的特殊設(shè)計。 另外板式換熱器又叫可拆式換熱器，顧名思義可以反復(fù)拆裝并清 - - 洗。板換擁有經(jīng)過特殊設(shè)計的膠墊及連接方式，并有軸承盒式框架， 可一人拆裝并可反復(fù)拆裝并不影響使用效果。 板式換熱器可以自由增加板片，所以壓力損失完全可以自由控制， 通常壓損會控制在 100kpa 以內(nèi)，如果更小則換熱效率很低，導(dǎo)致板 片間流體的湍流強度變?nèi)?，則板片間發(fā)生堵塞的概率增加，所以一般 壓損不能太小。 根據(jù)嘉陵江水質(zhì)，濁度大于 300 度時，在江水和水源熱泵機(jī)組之 間增設(shè)板式換熱器，將水源水與機(jī)組隔離開，有效地避免水源水對機(jī) 組產(chǎn)生腐蝕。 4.3.2.34.3.2.3 取水、凈水工程方案二取水、凈水工程方案二 采用滲濾取水工藝，滲濾取水是在江河天然逕流的沖刷和沉積作 用下，利用河床底部天然濾床的垂向滲流和濾凈功能，將地表江河水 轉(zhuǎn)化為河床下潛流水，再通過建造在河床下的滲濾系統(tǒng)將地下水取出 地表的一種取水技術(shù)，是在天然濾床滲流井取水技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來 的、適用條件更為廣泛的一種新型反向取水技術(shù)，實現(xiàn)了自江河下直 接開采地下水先例。滲濾取水工程包括天然（或人工）濾床和地下構(gòu) 筑體兩大部分，其中地下構(gòu)筑物主要由集水豎井、江底輸水平巷、匯 水硐室和在天然濾床底部按照最優(yōu)取水面積和間距營造的滲濾系統(tǒng) （滲濾孔群）組成。 滲濾取水基本工藝流程圖為： - - 嘉陵江水 天然濾床 滲濾孔群 集水控制 匯水硐室