住宅商场酒店方案比较.docx

住宅、商场和酒店供热系统本项目中约18.2万的高档住宅区域末端采用低温地板辐射采暖系统（地下车库及办公楼部分采用空调供热），该采暖方式具有室温均匀，舒适感好，美观卫生，较传统对流采暖方式热效率高等诸多优势。该区域冬季热负荷约7884KW，系统热水供回水温度为50-40。酒店和商场约19.4万，末端采用空调供热系统，该区域冬季热负荷约19120KW，系统热水供回水温度为50-40。一、1000米深地热井+热泵机组的供热系统方案1地热资源概况该系统方案设计对井目的层初步估计成井深度约为5001400m。预计该开采井井口温度为30，单井出水量60m3/h，严寒期的最大瞬时量为70m3/h（设计参数）。2系统及原理简介因井口水温偏低（30），不能直接用来为区域供热，必须通过热交换器与设置在各区域的热泵机组进行换热抬升，将供热水温提高至50来为高档住宅、商场和酒店区域进行供热。地热井水经充分换热后，尾水可降至15回灌。通过优化组合地热能、电能，发挥地热能的利用优势，用少量的电能驱动热泵供热，降低了系统供热的运行成本，提高了经济效益。系统服务的区域冬季总热负荷为27004KW（高档住宅7884 KW，酒店及商场19120 KW）。按公式1-1计算得出所需最大地热井水量G，G=QCtg-th3.6=270044.186830-153.6=1548m3/hQ-地热井产热量（区域所需热负荷），kw；G-用于换热的地热流体量，m3/h；C-水的质量比热，C=4.1868kJ/kg；tg-地热井出水水温，；th-地热流体换热后的尾水温度，。考虑到此三个区域全天热负荷峰值出现的时间段不同（前文已述），同时使用系数可取0.7，并根据预估单井出水量（70m3/h），至少需打15对井（15抽15灌）。由于出水水温不高，在冬季不能直接由来使用，必须通过热泵机组抬升水温来供热，井水到了夏季可以很好的利用水资源，可利用井水作为热泵机组制冷时冷却水来使用，省却了冷却塔等设备的投资，并且相对于冷却塔，利用井水冷却，热泵机组的制冷效率更高，建筑屋面少了冷却塔，既美观了景观又降低了环境噪音。热泵机组的“一机两用”是该系统最主要的特点，冬季利用地热井水取热、夏季通过井水散热，只需设置一套热泵机组在两季进行供热和制冷的切换，即可满足本项目采暖和制冷的需求。3系统经济性分析（1）系统初投资主要是设备及安装费及打井费。主要设备及安装价表设备名称主要技术参数单位数量单价 （万元）合价 （万元）备注板式换热器 （住宅）换热量3900KW台22958钛材板式换热器 （商场）换热量3200KW台524120钛材板式换热器 （酒店）换热量2400KW台11818钛材加压泵水流量375m3/h， 功率22KW台42.5103用1备耐热潜水泵水流量75m3/h， 功率37KW台302.57515用15备换热水泵 （住宅）水流量400m3/h， 功率22KW台32.57.52用1备供热循环水泵（住宅）水流量400m3/h， 功率75KW台34.513.52用1备换热水泵 （商场）水流量300m3/h， 功率30KW台6不计算在内（夏季作为冷却水泵用）/5用1备供热循环水泵（商场）水流量300m3/h， 功率55KW台6不计算在内（夏季作为冷却水泵用）/5用1备换热水泵 （酒店）水流量130m3/h， 功率15KW台3不计算在内（夏季作为冷却水泵用）/2用1备供热循环酒店（酒店）水流量130m3/h， 功率30KW台3不计算在内（夏季作为冷却水泵用）/2用1备螺杆式热泵机组（住宅）制热/制冷量1850KW， 功率370KW台290180螺杆式热泵机组（商场）制热/制冷量3200KW， 功率580KW台5不计算在内（夏季作为冷冻机使用）/螺杆式热泵机组（酒店）制热/制冷量1850KW，功率372KW台2不计算在内（夏季作为冷冻机使用）/水处理及补水定压装置（住宅）处理水量800m3/h套21020水处理及补水定压装置（商场）处理水量1500m3/h套2不计算使用在内（夏季使用）/水处理及补水定压装置（酒店）处理水量260m3/h套2不计算使用在内（夏季使用）/冷却塔冷却水量720m3/h组5（-20）（-100）本方案不需配置该设备冷却塔冷却水量260m3/h组2（-7.5）（-15）本方案不需配置该设备水管、保温及阀件套1150150电缆、接线箱及配电柜等套18080打井费用（包括井口位置）1000米30 100300015抽15灌小计：3712 万元系统初投资：3712万元（2）系统年运行费用计算采暖期年运行费用主要由热泵及水泵电费、地热流体资源费、补给水水费、折旧费、维修费、管理费以及站房人员工资福利费等方面构成。具体详见下列各项列表：相关运行费用计算基础数据如下：地热流体资源费： 1.5元/m3（用于非回灌部分，暂估价）地热流体资源费： 0.45元/m3（用于回灌部分，暂估价）电费（加权平均）： 0.88元/kWh（全天运行的设备）0.50元/kWh（住宅，主要运行时段：17:00-9:00）1.05元/kWh（商场，主要运行时段：10:00-20:00）0.83元/kWh（酒店，主要运行时段：17:00-9:00）管理费：0.5元/m2人员工资：1500元/月维修费：1.0元/m2年（运行维修、停运维修）折旧费：以设备价格按直线法计算折旧，设备使用年限为15年，不考虑净残值。供暖设备电费设备累计消耗量 （kWh）单价 （元/kWh)费用 （万元）加压泵855360.88 7.53 耐热潜水电泵7192800.88 63.30 换热水泵（住宅）570240.50 2.85 供热循环水泵（住宅）1944000.50 9.72 换热水泵（商场）1350001.05 14.18 供热循环水泵（商场）2475001.05 25.99 换热水泵（酒店）777600.83 6.45 供热循环水泵（酒店）388800.83 3.23 热泵机组（住宅）5328000.526.64 热泵机组（商场）15660001.05164.43 热泵机组（酒店）4147200.8334.42 小计（万元）358.73 供暖水费名称水量（m3/h)累计数(h)耗水量（m3）水价 （元/m3）水费 （万元）地热流体（回灌）70x15x90%129612247200.4555.11地热流体（非回灌）70x15x10%12961360801.520.41排污费70x15x10%12961360801.114.97自来水补水2040080003.93.12小计（万元）93.61注：自来补水费暂按商用考虑人员工资福利、折旧、维修费序号项目计算指标计算面积 （万）人数费用 （万元）备注（元/年）（元/3月）1人员工资福利500020102折旧37.641.13维修费1.0 37.637.64管理费0.5 37.618.8小计（万元）107.5年供暖运行费用估算表项目单项费用 （万元）单位面积运行费用（元/）备注供热电费358.73 9.54供热水费93.612.49人员工资、折旧、维修费107.52.86总计559.84 14.89二、100米深地热井+热泵机组的供热系统方案1地热资源概况该系统方案设计对井目的层初步估计为上第三系陶馆组，成井深度约为80100m。预计该开采井井口温度为18，单井出水量60m3/h，严寒期的最大瞬时量为70m3/h（设计参数）。2系统及原理简介因井口水温偏低（18），不能直接用来为区域供热，必须通过热交换器与设置在各区域的热泵机组进行换热抬升，将供热水温提高至50来为高档住宅、商场和酒店区域进行供热。地热井水经充分换热后，尾水可降至7回灌。通过优化组合地热能、电能，发挥地热能的利用优势，用少量的电能驱动热泵供热，降低了系统供热的运行成本，提高了经济效益。系统服务的区域冬季总热负荷为27004KW（高档住宅7884 KW，酒店及商场19120 KW）。按公式1-1计算得出所需最大地热井水量G，G=QCtg-th3.6=270044.186818-73.6=2111m3/hQd-地热井产热量（区域所需热负荷），kw；G-用于换热的地热流体量，m3/h；C-水的质量比热，C=4.1868kJ/kg；tg-地热井出水水温，；th-地热流体换热后的尾水温度，。考虑到此三个区域全天热负荷峰值出现的时间段不同（前文已述），同时使用系数可取0.7，并根据预估单井出水量（70m3/h），至少需打51口井（21抽30灌）。由于出水水温不高，在冬季不能直接由来使用，必须通过热泵机组抬升水温来供热，井水到了夏季可以很好的利用水资源，可利用井水作为热泵机组制冷时冷却水来使用，省却了冷却塔等设备的投资，并且相对于冷却塔，利用井水冷却，热泵机组的制冷效率更高，建筑屋面少了冷却塔，既美观了景观又降低了环境噪音。热泵机组的“一机两用”是该系统最主要的特点，冬季利用地热井水取热、夏季通过井水散热，只需设置一套热泵机组在两季进行供热和制冷的切换，即可满足本项目采暖和制冷的需求。3系统经济性分析（1）系统初投资主要是设备及安装费及打井费。主要设备及安装价表设备名称主要技术参数单位数量单价 （万元）合价 （万元）备注板式换热器 （住宅）换热量3900KW台22958钛材板式换热器 （商场）换热量3200KW台524120钛材板式换热器 （酒店）换热量2400KW台11818钛材加压泵水流量375m3/h， 功率22KW台42.5103用1备耐热潜水泵水流量75m3/h， 功率37KW台51 2.5127.551用51备换热水泵 （住宅）水流量400m3/h， 功率22KW台32.57.52用1备供热循环水泵（住宅）水流量400m3/h， 功率75KW台34.513.52用1备换热水泵 （商场）水流量300m3/h， 功率30KW台6不计算在内（夏季作为冷却水泵用）/5用1备供热循环水泵（商场）水流量300m3/h， 功率55KW台6不计算在内（夏季作为冷却水泵用）/5用1备换热水泵 （酒店）水流量130m3/h， 功率15KW台3不计算在内（夏季作为冷却水泵用）/2用1备供热循环酒店（酒店）水流量130m3/h， 功率30KW台3不计算在内（夏季作为冷却水泵用）/2用1备螺杆式热泵机组（住宅）制热/制冷量1850KW， 功率370KW台290180螺杆式热泵机组（商场）制热/制冷量3200KW， 功率580KW台5不计算在内（夏季作为冷冻机使用）/螺杆式热泵机组（酒店）制热/制冷量1850KW，功率372KW台2不计算在内（夏季作为冷冻机使用）/水处理及不水定压装置（住宅）处理水量800m3/h套21020水处理及不水定压装置（商场）处理水量1500m3/h套2不计算使用在内（夏季使用）/水处理及不水定压装置（酒店）处理水量260m3/h套2不计算使用在内（夏季使用）/冷却塔冷却水量720m3/h组5（-20）（-100）本方案不需配置该设备冷却塔冷却水量260m3/h组2（-7.5）（-15）本方案不需配置该设备水管、保温及阀件套1150150电缆、接线箱及配电柜等套18080打井费用（包括井口位置）1000米51 1051021抽30灌小计：1274.5 万元系统初投资：1274.5万元（2）系统年运行费用计算采暖期年运行费用主要由热泵及水泵电费、地热流体资源费、补给水水费、折旧费、维修费、管理费以及站房人员工资福利费等方面构成。具体详见下列各项列表：相关运行费用计算基础数据如下：地热流体资源费： 1.5元/m3（用于非回灌部分，暂估价）地热流体资源费： 0.45元/m3（用于回灌部分，暂估价）电费（加权平均）： 0.88元/kWh（全天运行的设备）0.50元/kWh（住宅，主要运行时段：17:00-9:00）1.05元/kWh（商场，主要运行时段：10:00-20:00）0.83元/kWh（酒店，主要运行时段：17:00-9:00）管理费：0.5元/m2人员工资：1500元/月维修费：1.0元/m2年（运行维修、停运维修）折旧费：以设备价格按直线法计算折旧，设备使用年限为15年，不考虑净残值。供暖设备电费设备累计消耗量 （kWh）单价 （元/kWh)费用 （万元）加压泵855360.88 7.53 耐热潜水电泵7192800.88 63.30 换热水泵（住宅）570240.50 2.85 供热循环水泵（住宅）1944000.50 9.72 换热水泵（商场）1350001.05 14.18 供热循环水泵（商场）2475001.05 25.99 换热水泵（酒店）777600.83 6.45 供热循环水泵（酒店）388800.83 3.23 热泵机组（住宅）5328000.526.64 热泵机组（商场）15660001.05164.43 热泵机组（酒店）4147200.8334.42 小计（万元）358.73 供暖水费名称水量（m3/h)累计数(h)耗水量（m3）水价 （元/m3）水费 （万元）地热流体（回灌）70x15x90%129617146080.4577.16地热流体（非回灌）70x15x10%12962721601.540.82排污费70x15x10%12962721601.129.94自来水补水2040080003.93.12小计（万元）151.04注：自来补水费暂按商用考虑人员工资福利、折旧、维修费序号项目计算指标计算面积 （万）人数费用 （万元）备注（元/年）（元/3月）1人员工资福利500020102折旧37.641.13维修费1.0 37.637.64管理费0.5 37.618.8小计（万元）107.5年供暖运行费用估算表项目单项费用（万元）单位面积运行费用（元/）备注供热电费358.73 9.54供热水费151.044.02人员工资、折旧、维修费107.52.86总计617.27 16.42三、市政供热系统方案1系统及原理简介由市政热水通过设置在换热站内的板式热交换器进行换热，为该区域提供采暖热水，采暖水温控制在95-70。该系统在我国北方寒冷地区普遍采用，系统简单可靠，运行稳定。2系统经济性分析（1）系统初投资主要由两部分组成：设备及安装费与市政热水联网费主要设备及安装价表设备名称主要技术参数单位数量单价 （万元）合价 （万元）备注板式换热器 （住宅）换热量3900KW台2510钛材板式换热器 （商场）换热量3200KW台5420钛材板式换热器 （酒店）换热量2400KW台133钛材供热循环水泵（住宅）水流量400m3/h， 功率75KW台34.513.52用1备供热循环水泵（商场）水流量500m3/h， 功率75KW台45.220.83用1备供热循环酒店（酒店）水流量130m3/h， 功率30KW台32.26.62用1备水处理及补水定压装置（住宅）处理水量800m3/h套11010水处理及补水定压装置（商场）处理水量1500m3/h套11515水处理及补水定压装置（酒店）处理水量260m3/h套166水管、保温及阀件套1150150电缆、接线箱及配电柜等套18080小计：334.9 万元市政热水联网费（一次性支出）区域建筑面积：37.6万；收费标准：70元/；市政热水联网费(元)= 区域建筑面积()收费标准（元/）= 2632万元系统初投资=334.9+2632=2966.9（万元）（2）系统年运行费用计算采暖期年运行费用主要由水泵电费、市政热水使用费、补给水水费、折旧费、维修费、管理费以及站房人员工资福利费等方面构成。具体详见下列各项列表：相关运行费用计算基础数据如下：市政热水使用费： 27元/m2（住宅），33元/m2 （商用）电费（加权平均）： 0.88元/kWh（全天运行的设备）0.50元/kWh（住宅，主要运行时段：17:00-9:00）1.05元/kWh（商场，主要运行时段：10:00-20:00）0.83元/kWh（酒店，主要运行时段：17:00-9:00）管理费：0.5元/m2人员工资：1500元/月维修费：0.5元/m2年（运行维修、停运维修）折旧费：以设备价格按直线法计算折旧，设备使用年限为15年，不考虑净残值。供暖设备电费设备累计消耗量 （kWh）单价 （元/kWh)费用 （万元）供热循环水泵（住宅）1944000.50 9.72 供热循环水泵（商场）1822501.05 19.14 供热循环水泵（酒店）777600.83 6.45 小计（万元）35.31 市政热水使用费使用区域面积（万）单价（元/）费用（万元）高档住宅18.227491.4商场16.733551.1酒店2.73389.1小计（万元）1131.6供暖水费名称水量（m3/h)累计数(h)耗水量（m3）水价（元/m3）水费（万元）自来水补水1040040003.91.56小计（万元）1.56注：自来补水费暂按商用考虑。人员工资福利、折旧、维修费序号项目计算指标计算面积 （万）人数费用 （万元）备注（元/年）（元/3月）1人员工资福利50001052折旧37.622.33维修费0.5 37.618.84管理费0.5 37.618.8小计（万元）64.9年供暖运行费用估算表项目单项费用（万元）单位面积运行费用（元/）备注供热电费35.31 0.94市政热水使用费1131.60 30.1供热水费1.560.04人员工资、折旧、维修费64.91.73总计（万元）1233.37 32.8四、锅炉供热系统方案1系统及原理简介由设置在换热站内真空燃气锅炉生产的热水直接为该区域提供采暖热水，采暖水温控制在95-70。该系统不受地域气候等条件的限制，在我国大部分地区普遍采用，系统简单可靠，运行稳定，但随着当前世界能源紧张趋势的加紧和各地环保意识的提高，燃料费用也水涨船高，年运行费用也会逐步增加。2系统经济性分析（1）系统初投资主要是设备及安装费主要设备及安装价表设备名称主要技术参数单位数量单价 （万元）合价 （万元）备注真空燃气过滤 （住宅）换热量4000KW 天然气用量440Nm3/功率15KW台258116真空燃气过滤 （商场）换热量5600KW 天然气用量620Nm3/功率20KW台398294真空燃气过滤 （酒店）换热量1250KW 天然气用量138Nm3/功率5KW台2 22.545供热循环水泵（住宅）水流量400m3/h， 功率75KW台34.513.52用1备供热循环水泵（商场）水流量500m3/h， 功率75KW台45.220.83用1备供热循环酒店（酒店）水流量130m3/h， 功率30KW台32.26.62用1备水处理及补水定压装置 （住宅）处理水量800m3/h套11010水处理及补水定压装置 （商场）处理水量1500m3/h套11515水处理及补水定压装置 （酒店）处理水量260m3/h套166水管、保温及阀件套1150150电缆、接线箱及配电柜等套18080小计：756.9 万元系统初投资：756.9 万元（2）系统年运行费用计算采暖期年运行费用主要由锅炉及水泵电费、天然气费、补给水水费、折旧费、维修费、管理费以及站房人员工资福利费等方面构成。具体详见下列各项列表：相关运行费用计算基础数据如下：天然气费：2.3元/m3（民用），3.3元/m3 （非民用）电费（加权平均）： 0.88元/kWh（全天运行的设备）0.50元/kWh（住宅，主要运行时段：17:00-9:00）1.05元/kWh（商场，主要运行时段：10:00-20:00）0.83元/kWh（酒店，主要运行时段：17:00-9:00）管理费：0.5元/m2人员工资：1500元/月维修费：0.5元/m2年（运行维修、停运维修）折旧费：以设备价格按直线法计算折旧，设备使用年限为15年，不考虑净残值。供暖设备电费设备累计消耗量 （kWh）单价 （元/kWh)费用 （万元）真空燃气锅炉（住宅）259200.50 1.30 真空燃气锅炉（商场）324001.05 3.40 真空燃气锅炉（酒店）86400.83 0.72 供热循环水泵（住宅）1296000.50 6.48 供热循环水泵（商场）1215001.05 12.76 供热循环水泵（酒店）518400.83 4.30 小计（万元）28.96 天然气使用费使用区域面积（Nm3）单价（元/Nm3）费用（万元）高档住宅7603202.3174.87商场10044003.3331.45酒店2384643.378.69小计（万元）585.01供暖水费名称水量（m3/h)累计数(h)耗水量（m3）水价（元/m3）水费（万元）自来水补水1040040003.91.56小计（万元）1.56注：自来补水费暂按商用考虑。人员工资福利、折旧、维修费序号项目计算指标计算面积 （万）人数费用 （万元）备注（元/年）（元/3月）1人员工资福利50001052折旧37.658.563维修费0.5 37.618.84管理费0.5 37.618.8小计（万元）101.16年供暖运行费用估算表项目单项费用（万元）单位面积运行费用（元/）备注供热电费28.96 0.77天燃气费585.01 15.56供热水费1.560.04人员工资、折旧、维修费101.162.69总计（万元）716.69 19.06系统方案分析及评价一、归纳与总结通过上文简单的技术经济分析后，可以做出一些归纳与总结：所选的四种供热系统方案，都是广泛应用于我国各地项目上的，技术上是成熟的。其中，市政供热系统及锅炉供热系统是被普遍采用的传统供热方式，系统简单、运行可靠、维护简便是其主要特点，且受外部条件制约小。而两种地热井供热系统则是代表了今后节能型系统发展的一个方向：即使用少量的电能，通过对地热资源的开发并结合热泵机组热工特性，使之能产生可观的可利用热能，其技术核心体现了当前我国提倡大力开发和利用可再生能源的理念。对应传统的供热系统，地热井系统在技术上是具有先进性的。但地热井系统的缺陷也是很明显：受地质条件影响较大，如果在地质条件不满足或数据不全的情况下，采用地热井系统会承担很大的技术风险，因为一旦热井出水工况达不到设计要求时（主要是出水量和水温），系统的效率会大打折扣，进一步也就难以产生预计的经济效益。现通过以下列表，能较直观的反映出各系统的特点：住宅、商场和酒店供热系统分项比较表传统供热系统地热井系统市政供热锅炉供热1000米深地热井+热泵机供热100米深地热井+热泵机供热设备及安装初投资约2966.9万元约756.9万元约3712万元约1274.5万元年运行费用约1233.4万元约716.7万元约559.8万元约617.3万元投资回收期（以锅炉供热系统初投资为参照）初投资及年运行费用均比锅炉供热系统高，无法回收高出的投资/18.8年（超过设备使用年限，故在设备使用年限内，初投资高出部分可能无法回收）5.2年，可在设备使用年限内收回初投资高出部分运行效率及特点运行效率高且稳定，系统节点少维护简单 运行效率高且稳定，系统节点少维护简单运行效率高；通过系统调试，可根据实际负荷情况灵活配置热泵机组的运行工况，从而进一步节省运行费用；系统节点多，控制和维护相对复杂；热泵机组可在夏季兼作冷冻机组制冷使用，且无须设置冷却塔运行效率极高；通过系统调试，可根据实际负荷情况灵活配置热泵机组的运行工况，从而进一步节省运行费用；系统节点多，控制和维护相对复杂；热泵机组可在夏季兼作冷冻机组制冷使用，且无须设置冷却塔风