医院制冷采暖系统节能改造方案

医院制冷采暖系统节能改造方案说明 一、工程现状 本工程原设计为水源热泵系统夏季制冷，冬季供暖，但是由于系统运 行后期地下水水量不足，改为夏季采用水源热泵+冷却塔供冷，冬季电热锅 炉供暖。现有水源热泵机组 435KW 一台，电热锅炉 200KW 一台，水源热泵 配套冷却塔一台，空调循环泵等辅助设备一套。每年运行费用约为 40 万元， 制冷采暖费用相对较高。 二、系统改造方案 为节省运行费用，设计将水源热泵系统改造为土壤源热泵系统，现有 水源热泵机组制冷量 435kW，制热量约 400kW。本工程选择用竖直埋管的形 式，初步设计每孔深 100m，双 U 形直埋管，采用高密度聚乙烯 PE100- De25。冬季每米井深吸热量为 40W，夏季每米井深释热量为 50W。 根据地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005（2009 版） 地源热泵系统最大吸热量为： 水 泵 释 放 热 量输 送 过 程 失 热 量空 调 热 负 荷 COP1rQ 地源热泵系统最大释热量为： 水 泵 释 放 热 量输 送 过 程 得 热 量空 调 冷 负 荷 ERl 因输送过程得失热量和水泵的释放热量较小，并且不易计算，一般取 1.02-1.05 的安全系数。 螺杆式地源热泵机组 COP（制热运行时的性能系数）为 3.5，EER（制冷 运行时的能效比）为 5.0，各系统埋管计算如下： 冬季运行吸热量 kw 冬季运行需 热源井孔数 夏季运行吸热量 kw 夏季运行需 热源井孔数 312 78 533 107 为节约投资，按照冬季运行需求设计热源孔数量，夏季运行不足部分 采用冷却塔补充，这样既节约了投资，又可尽量减少原有设备的浪费。初 步确定本项目土壤源热泵系统热源孔为 78 眼，深 100 米/眼。 根据以上计算，可以估计本改造项目需配置热源井占地面积为： 784.0m4.0m=1248。 另外，系统改造需要配置地埋侧循环水泵及定压补水装置一套。 三、初投资概算 热泵系统改造项目初投资概算如下： 序号 报价项目 报价内容 报价（万元） 1 地埋管系统安装费 78眼地埋管钻孔及连管安装费 93.60 2 地埋侧循环水泵 地埋侧循环水泵两台，一用一备 0.80 3 补水定压装置 地埋侧补水泵两台，一用一备；补水 箱及落地式定压罐 1.30 4 机房系统改造安装费 机房系统改造部分安装费，材料+人工 2.00 5 总投资 大写：玖拾柒万柒仟圆整 97.7 四、运行成本比较 1、土壤源热泵系统运行费用 土壤源热泵系统在使用过程中，随着季节和每天室外温度的变化，系 统运行负荷大不同。根据我们的研究，通常 20%的时间负荷在 100%；50%的 时间负荷在 50%；30%的时间负荷在 25%。因此，运行费用分析条件：夏天 运行 90 天，冬季运行 120 天，每天运行时间 16 小时，商业用电电价 1.0 元/度，空调循环水泵运行功率 5.5kw，地埋侧循环水泵运行功率 7.5kw， 机组制冷输入功率 83kw，制热输入功率 112kw；夏季运行总功率 54.2kw， 冬季运行总功率 69.8kw，分析数据如下： 由以上计算得知：采用土壤源热泵系统夏季空调运行费用约 6.5 万元， 冬季供暖运行费用约 12.0 万元，每年运行费用约 18.5 万元。 2、现有系统运行费用概算 现有系统夏季采用水源热泵+冷却塔，运行费用与土壤源热泵系统的夏 季运行费用基本相同，仍然按照 6.5 万元；冬季采用电热锅炉，运行费用 计算如下： 200kw120 天16h/天1.0 元/kwh=38.40 万元 每年总运行费用为 6.5+38.4=44.9 万元 五、结论 热泵系统改造后比改造前节约运行费用 26.4 万元/年，大约 4 年的时 土壤源热泵系统运行成本分析表 季 节 项 目 功率 (KW) 耗电量 (KWh) 备 注 20%的时间在 100%负荷 86 24768.00 耗电量=功率*90 天*16 小时*20%*100% 50%的时间在 50%负荷 86 30960.00 耗电量=功率*90 天*16 小时*50%*50% 30%的时间在 25%负荷 86 9288.00 耗电量=功率*90 天*16 小时*30%*25% 小计耗电量 65016.00 电价 夏 季 小计耗电费用（元） 65016.00 1.0 元/kwh 20%的时间在 100%负荷 115 44160.00 耗电量=功率*120 天*16 小时 *20%*100% 50%的时间在 50%负荷 115 55200.00 耗电量=功率*120 天*16 小时*50%*50% 30%的时间在 25%负荷 115