㎡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(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)冬季取暖。第二章方案設(shè)計(jì)主機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)從冷熱源主機(jī)初投資、輔助設(shè)備初投資、安裝費(fèi)用、機(jī)房土建投資、維護(hù)費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi) 用等角度綜合考慮，根據(jù)程實(shí)際情況，現(xiàn)提出以下設(shè)計(jì)方案：本工程建筑熱負(fù)荷綜合概算指標(biāo)取 40w/mi,則本工程空調(diào)系統(tǒng)的總熱負(fù)荷為 1200kw。根據(jù)上面負(fù)荷設(shè)計(jì)要求，主機(jī)設(shè)備選用 2臺(tái)HP600螺桿型水源熱泵機(jī)組

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

3、00-9:00時(shí)，開啟1臺(tái)或臺(tái)水源熱泵；晚上21:00-次日4:00 時(shí)，開啟2臺(tái)水源熱泵機(jī)組；白天9:00-18:00時(shí)，開啟1臺(tái)機(jī)組在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)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(shè)備運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到了降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。水源系統(tǒng)設(shè)計(jì)v1.0可編輯可修改水源熱泵機(jī)組對(duì)井水水溫要求：水溫 1030C,冬季水溫15C0深井水溫高，對(duì)冬季 制熱時(shí)效率高有益，但對(duì)夏季制冷時(shí)效率低不宜。第三章工程造價(jià)概算序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量單價(jià)（萬元）合價(jià)（萬元）主要性能參數(shù)備注1水源熱泵機(jī)組HP-6002臺(tái)2米暖側(cè)循劃、泉ISG100/3臺(tái)_3Q=112n/

4、h H=37mN=3補(bǔ)水泵ISG40/185-32臺(tái)Q=h H=44mN=3kW4補(bǔ)水箱2n31臺(tái)5定壓補(bǔ)水裝置LTB-31套6電子除垢儀1臺(tái)供暖側(cè)7電子除垢儀1臺(tái)井水側(cè)8旋流除砂器LTSC-2001臺(tái)井水側(cè)9供暖分、集水器DN4002臺(tái)供暖側(cè)10配電、自控設(shè)備1套正泰電器件11機(jī)房系統(tǒng)安裝費(fèi)1套人工、機(jī)械、主材、輔材費(fèi)等12機(jī)房系統(tǒng)造價(jià)萬元v1.0可編輯可修改第四章運(yùn)行費(fèi)用分析計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表序號(hào)編p計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算數(shù)據(jù)備注1a1主機(jī)總配電功率(KM夏季取大負(fù)何時(shí)2a2主機(jī)總配電功率(KM282冬季取大負(fù)何時(shí)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(jī)每天運(yùn)行

5、時(shí)間(h)166e1冬季運(yùn)行天數(shù)(d)120冬季7f1冬季水泵每天運(yùn)行時(shí)間(h)248e2夏季運(yùn)行天數(shù)(d)夏季9f2夏季水泵每天運(yùn)行時(shí)間(h)10g電價(jià)(元/)11h空調(diào)/采暖面積(mi)30000冬季運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算表主機(jī)編p負(fù)荷率（衿運(yùn)行天數(shù)（d）計(jì)算公式計(jì)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(yùn)行費(fèi)用元(E+F+G)*g冬季每平方米運(yùn)行費(fèi)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(yùn)行成本的即可供暖又可制冷，而且同時(shí)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(dòng)壓縮機(jī)通過熱交換設(shè)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(dá)到空調(diào)的目的。當(dāng)采用水 源形式時(shí)，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(shí)，不受周圍水資源的限制，應(yīng)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(jiǎn)單地說，水源熱泵是利用地下常溫土壤和地下水相對(duì)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(shí)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(gè)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(jī)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(shí) 現(xiàn)的熱交換過程。需要特別指出的是：地?zé)岜弥械睦錈?/p>

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?zé)崮茉吹囊饬x（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?zé)豳Y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(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖、制冷空調(diào)。地表淺層地?zé)豳Y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?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能，地表淺層 是一個(gè)巨大的太陽能集熱大器，收集了進(jìn)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(chǔ)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(dāng)前能源供需矛盾是世界各國(guó)面臨的共同性問題，這種矛盾將是長(zhǎng)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(guó) 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(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)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(jià)值，力求以最小數(shù)量的能源消費(fèi)獲得最大的經(jīng) 濟(jì)效益，為社會(huì)創(chuàng)造出更多的可供消費(fèi)的財(cái)富，從而達(dá)到發(fā)展生產(chǎn)、改善生活的目的。集中供熱使用地?zé)崮茉矗∪チ斯徨仩t及其煤耗，節(jié)能效果顯著，據(jù)測(cè)算每1萬平方米的集中供熱面積使用地?zé)崮茉垂峥擅磕旯?jié)省約500噸標(biāo)準(zhǔn)煤。水源熱泵的能效比和一次能源

10、利用率都遠(yuǎn)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(dá)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(jì)性意義（屬經(jīng)濟(jì)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(duì)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(yùn)行效率要高40%因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了高效性和 經(jīng)濟(jì)性。地?zé)崮茉丛诠峥照{(diào)中的應(yīng)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(yīng)用取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。因此，地?zé)崴岷退礋岜玫膽?yīng)用，都必須做經(jīng)濟(jì)性分析。由于電能價(jià)格和燃料價(jià)格各地不同，其經(jīng)濟(jì)性也就相應(yīng)地因地而異。設(shè)電價(jià)X與燃料價(jià)格y之比為m以J表示實(shí)際耗能的價(jià)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(jī)機(jī)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(shí)，供熱用戶獲得相同的熱量而能源費(fèi)用相等。 例如，即m=4即電價(jià)為燃料價(jià)格的4倍時(shí)，熱泵制熱系數(shù)必須，才使用戶在費(fèi)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(jià)與燃料價(jià)

12、格的比例也逐漸降低，所以水源 熱泵具有很好的經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際工程應(yīng)用中，還要從投資指標(biāo)、成本指標(biāo)、盈利指標(biāo)等方面 全面評(píng)價(jià)節(jié)能方案的經(jīng)濟(jì)效果。(3)環(huán)保性意義化石能源對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，燃料燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的碳化合物和氮、硫、氧化物。CO是引起溫室效應(yīng)的主要因素，它對(duì)太陽短波輻射透明，但完全吸收地面的低溫長(zhǎng)波輻射，引 起地面大氣溫度升高，形成溫定效應(yīng)。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(guó)化石燃料消費(fèi)特別是民用煤的消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過發(fā)達(dá)國(guó)家，是日本和美國(guó)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?zhǔn)?。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(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物與空氣中的水蒸汽結(jié)合會(huì)形成化學(xué)煙霧、酸 雨等環(huán)境災(zāi)害。當(dāng)前我國(guó)的酸雨頻率和覆蓋面積、酸度呈逐年上升的趨勢(shì)，全國(guó)的酸雨覆蓋 面積達(dá)地?zé)崴岷退礋岜玫膽?yīng)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(jì)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(yīng)采用環(huán)保型制冷劑，養(yǎng)活或消對(duì)大氣臭氧層的破壞，這在技術(shù)上是很容易實(shí)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(dāng)于減少70%；上，機(jī)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(huì)更明顯。該裝置的運(yùn)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(chǎng)地，更不用遠(yuǎn)距離輸送燃料。水源熱泵系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)(1)高效節(jié)能由于土壤溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，使得熱泵無論在制冷或制熱工況時(shí)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(jī)的低能耗，使運(yùn)行費(fèi)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(diǎn)就是換熱器

15、位置的設(shè)置，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)中，不管是水冷或風(fēng)冷，其換熱器對(duì)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(fēng)冷機(jī)組也一樣，都要暴露于建筑物之上的大氣之中，這難免要對(duì)建筑 立面造型造成不好的影響。風(fēng)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(dāng)室外溫度達(dá)到40 C時(shí)，由于換熱效率的降低，主機(jī)的制冷量將下降20%-40%在冬季，當(dāng)室外溫度下降到-10C時(shí)，供熱量將下降到15%- 30%,而且要反復(fù)地除霜來保證機(jī)組的正常運(yùn)行。而對(duì)于水源熱泵機(jī)組來講，換熱過程是和 大地來完成的，換熱對(duì)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?zé)岜孟到y(tǒng)在冬季供熱時(shí)省去了鍋爐房系統(tǒng)，沒有燃燒過程，無燃燒設(shè)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(jī)組運(yùn)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?xì)夂腿加湾仩t系統(tǒng)相比，省去了儲(chǔ)油設(shè)備和燃?xì)夤艿赖姆笤O(shè)，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(chǎng)和渣場(chǎng)，而夏季制冷時(shí)則可以省去冷卻塔所占面積，大大 減少了機(jī)房的占地面積，節(jié)約了土地資源，產(chǎn)生附加經(jīng)濟(jì)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(hù)眾所周知，普通空調(diào)對(duì)環(huán)境的影響是

17、不言而喻的，它不僅對(duì)大氣臭氧層造成嚴(yán)重破壞。 夏季，風(fēng)冷機(jī)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(fēng)冷機(jī) 組吸收大氣環(huán)境中的熱量，導(dǎo)致惡劣的大氣環(huán)境更加惡劣。因此，要保證空調(diào)運(yùn)行對(duì)環(huán)境不 產(chǎn)生任何影響，必須要改變換熱對(duì)象，即不與大氣換熱，而變成與大地?fù)Q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(dá)到冬夏取散熱量平 衡，達(dá)到制冷和供暖的目的。國(guó)家對(duì)熱泵產(chǎn)業(yè)的支持77v1.0可編輯可修改(1)能源政策我國(guó)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)口石油46億噸，火 電電力裝機(jī)容量3億kW(平均每年增加裝機(jī)容量1500kW。據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)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(dá)到150%-170%對(duì)于TES方式，其綜合利用率可達(dá)到 65%-80%中華人民共和國(guó)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(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的通用技術(shù)，促進(jìn)了熱泵事業(yè)的 發(fā)展。國(guó)科學(xué)院(88)能字第004號(hào)關(guān)于印發(fā)“熱泵在我國(guó)開發(fā)與應(yīng)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(duì)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(guó)務(wù)院辦公廳下發(fā)了關(guān)于開展資源節(jié)約活動(dòng)的通知中共中