联排别墅方案书最终.doc

房产联排别墅中央空调及生活热水建筑能源应用方案分析报告 编 制 单 位：编 制 日 期： 二0一三年八月 目 录一、工程概况1二、 负荷分析11) 空调负荷：12）生活热水负荷：2三、方案一31、地源热泵系统简介32、方案描述43、设备清单：64、投资分析65、运行费用分析6四、方案二81、方案描述82、投资分析9五、方案三91、方案描述92、投资分析11六、 各方案比较1112一、工程概况 房产联排别墅，别墅主要构成有：起居室、厨房、卫生间、餐厅、卧室、主卧等，一栋别墅建筑面积为274 m。联排别墅由一百栋别墅构成。为响应株洲市政府可再生能源建筑应用示范城市和节能减排的号召，为建设单位提供整个楼盘的空调及生活热水一些可行性参考方案。2、 负荷分析1) 空调负荷：每一户型冷负荷计算表：项目：联排别墅空调配置表半地下室名称单位总负荷(W/)房间面积()总负荷(W)起居室112039.84776起居室212022.5270062.37476一层名称单位总负荷(W/)房间面积()总负荷(W)餐厅18018.73366起居室312045540063.78766二层名称单位总负荷(W/)房间面积()总负荷(W)卧室12011.61392家庭厅12016.972036.428.573428.4三层名称单位总负荷(W/)房间面积()总负荷(W)主卧12018.062167.2书房12011.431371.629.493538.8合计184.069（m）23209.2（23.2KW）每一户型冬季总热负荷：70w/184=12.8kw；2）生活热水负荷：别墅热水用水定额50时110L/（人d），入住人数按5人计，浴缸按每天使用1次计算，则热水用量为：Q1=4*0.11+0.35*1=0.8 m/d，在屋顶屋面设置0.8m3蓄热水罐。利用热泵制备生活热水热泵功率计算:W= = KWW热水热泵功率；KWt制备热水温升,45，设计冷水温度5，热水温度60；T制备热水时间，夜间用电8h。三、方案一 本方案工程的空调形式采用节能、环保的水/水式地源热泵1、地源热泵系统简介土壤源热泵是一种以土壤作为低温热源的热泵，它利用水或一些特定的防冻液作为中间介质，通过地下密闭的热交换网与土壤进行热交换从土壤中获得热量。 由于土壤是热泵的一种良好的低温热源，它温度变化很小，并且有一定的蓄热作用，换热器不需要除霜。我们知道地温年变化相对于气温有一定的延迟与衰减，当室 外温度较低时，热源要供需给较多的热量，而土壤此时相对于气温尚有较高的温度，而当2-3月份时，虽然土壤温度降到了最低，但此时需要的供热量也比最冷月 要少，因而以土壤作为冷（热）源既有利于夏季空调运行时向地下放热，也有利于冬季供暖运行时从地下吸热。土壤源热泵以电作为动力从大地中转移热量，能效比较高，热泵机组每消耗1KW的电就可以提供4 KW的热量，其中3 KW的热量直接来自于大地，节约了大量的运行费用。土壤源热泵通过利用大地这样稳定的热源，供热工况时供气温度要比传统的空气热泵高很多，与传统的空调设备相比，土壤源热泵能够创造更恒定的室内温度与更舒适的相对湿度，提高室内的舒适水平。地源热泵优点：1）地源热泵空调优点-高效节能 比普通空调节能40%，运行费用低。2）地源热泵空调主要利用地下恒定的能量，以电力为辅，非常节能。冬季运行时，COP值约为4.2，即投入1KW电能，可得到4.2KW的热能。夏季运行时，COP值约为5.3，即投入1KW电能，可得到5.3KW的热能。比常规空调节能40%左右，比锅炉采暖节能50%左右，比电采暖节能60%左右。3）地源热泵空调优点-一机三用 同时满足制冷采暖生活热水4）地源热泵空调系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置，机组紧凑、节省建筑空间，减少一次性投资。5）地源热泵空调优点-舒适稳定 不受环境温度变化影响6）地源热泵空调机组供冷暖时都是通过冷热水经风机盘管(或地板管、墙埋管)交换完成的，所产生的冷气和暖气(或辐射热)比常规空调的要更柔和的多，舒适性更好；并且地源热泵空调利用的是地下地热资源，几乎不受环境温度变化的影响，不存在普通制热/制热衰减，不能制热/制热的现象。7）地源热泵空调优点-利用可再生能源 环保洁净8）地源热泵空调利用的地球表面浅层地热资源是一种清洁的可再生能源，没有燃烧，没有排烟，没有废弃物，没有二氧化碳气体，不会产生热岛效应，更不会破坏臭氧层。9）地源热泵空调优点-维护费用低 使用寿命长10）地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少了维护，并且更加可靠。由于系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，延长了寿命。一般地源热泵空调系统地下部分可保证50年，地上部分可保证30年，比一般的空调寿命长一倍。2、方案描述1）通过双管路水系统连接起各台地源热泵机组而构成封闭环路的中央空调系统。现根据该建筑冷负荷和产生生活热水要求。现选择1台制冷量水/水式地源热泵机组。夏季利用地源热泵机组产生7的冷冻水，通过风机盘管制冷。冬季利用地源热泵机组产生50的热水，通过地面辐射采暖。通过回收地源热泵机组余热产生生活热水。生活热水是一个单独的系统（该系统需增加部份装置）。当水箱里的水温达到60的时，水泵停止运行。否则水泵将一直运行。水箱一直储存一定量的热水，若水箱里的水减少时，系统将自动补水。 根据计算，夏季地下换热器的散热量大于冬季的吸热量需求，因此计算地下换热器时全部以夏季工况选取。根据空调夏季的总冷负荷23.2kw。按照株洲的地质结构条件通过计算，夏季取60w/m，冬季取40w/m。该项目需要钻4个100米深的孔，孔与孔间距为4米，本项目的地下埋管环路设计采用同程式。2） 新风解决：空调环境的隔热性，高气密性决定了自然通风换气必然被计划机械通风换气所取代。热回收式新风换气机又名全热交换器或新风全热交换器。热回收式新风换气机的问世和推广既解决了空调室内的新风量问题，又解决了空调环境热回收问题，弥补了空调器的不足。全热交换器与空调器配合使用，效果更佳。 一是解决了冷、热舒适性问题；二是解决了空调环境空气含氧量问题；三是洁净室内空气；四是热回收问题得到解决，从而节能、省电，提供经济、洁净、足量的新鲜空气。全热交换器根据规划，对建筑环境进行全方位100%置换新风，使原来沉默的房屋变成会呼吸的机体，使房屋内的各种污染物，包括灰尘、药物针剂气味、香烟气味、厕所气味和最严重的有害物气体湿气都随室内有计划的排风加以捕捉、收集、去除，从而使进入室内的新鲜空气更健康、更纯净、更舒爽，全热交换器名符其实地成为现代居室的“心肺”。 每个房间按换气次数1.5次/小时计算，选取适合各个房间的新风换气机，超轻超薄设计，机器置于吊顶之中，不占用室内空间，不影响室内装修效果。 机器还可以水平调转方向安装，更具灵活性。3、设备清单设备清单（加拿大品牌）水-水式地源热泵机组系统型号 参数 数量（台）单位功率（KW）总功率（KW）地源热泵机组（带热回收） 19.1kw14.2/5.154.2/5.15风机盘管 100w90.10.9源水侧水泵 5 m3/h 8m 20.51用户侧水泵 4m3/h 8m 20.40.8新风换气机100-250m3/h90.050.494、投资分析主机4万，地下埋管系统材料，5万，地下埋管系统敷设1.61万，室内空气系统1.5万，新风换气机，0.8万，合计12.91万。按100户别墅计算，总投资1291万元。不需要壁挂炉，可供生活热水。 5、运行费用分析计算约定： 1、能效比cop=制冷量/输入功率 2、每年制冷4个月120天，平均每天工作10小时共计1200小时 3、每年制热4个月120天，平均每天工作10小时共计1200小时 4、约定电价0.6元/KW.H计算5、约定天然气价格2.8元/m3 6、房间空调使用率约定为0.8 7、地源热泵为例。其他品牌会有性能和参数上的差别 地源热泵系统运行费用分析： 一、地源热泵系统设备耗能情况（总冷负荷量: 19.1KW 总热负荷:22KW ） 空调主机设备功耗: 制冷:4.8KW(COP4.06) 制热:5.4KW(COP3.61) 冷却水泵功耗: 1KW 冷冻水泵功耗：0.8KW 二、运行费用计算 制冷: 4.2KW 1200H0.6元/KW.H0.81.8 KW1200H0.6元/KW.H4060.8（元） 制热: 5.15KW 1200H0.6元/KW.H0.81.8KW1200H0.6元/KW.H4464.0 （元） 因此地源热泵全年运行费用：8524.8元。全年运行总费用：85.3万 平均每平方米为：31.1元四、方案二本方案为整个冷热源一个系统机房，各用户采用分户计量收费。1、方案描述空调冷热源采用水冷螺杆式冷水机组加燃气热水锅炉，考虑到整个别墅小区的空调同时使用系数约0.7情况，水机需占用室内或地下使用面积，且要做消音处理，而将这些设备占用面积用做出售、出租或自用，其利用价值将是非常大的经济数字。 水地暖系统，以100平方米的房间为例，其单位平均散热量假定（这个假定对两者都是一样的）为q=40W/m2。那么100平方米的房间单位时间需要消耗的热量是：40100=4000W。100平方米的房间一个月需要消耗的热量是：400030246060=103681000kJ。采暖则需要消耗天然气是：103681000/8500/4.184=291.5Nm3，考虑到壁挂炉的燃烧效率,一般欧洲进口机的热效率大多是92%，则实际的天然气消耗量是：291.5/0.92=316.8Nm3，则使用燃气壁挂炉采暖一个月的采暖运行费用是：316.82.8=887元，那么一个季度水地暖使用费用就是3548元。每平方米水地暖运行费用 =3548/100184274=23.8元/m。再加上螺杆机,、锅炉的30元/m的运行费用，运行费用大概53.8元/m，运行费用相对其他方案偏高。2、投资分析项目内容合计（万元）制冷主机设备螺杆式冷水机组112制热主机设备真空燃气锅炉45机房部分机房、循环泵、水处理仪、软水器、电控系统等160冷却塔冷却塔28空调末端末端系统安装、辅材及人工150热水管道热水管道45地暖276单独计费系统40新风换气机80总合计936五、方案三本方案采用多联机，通过一台外机一拖多控制室内机来夏季供冷冬季供热。1、方案描述一拖多中央空调是由一台室外机配置多台室内机组成,被誉为模块一拖多中央空调系统,改变了高层建筑的空调问题.一拖多中央空调系统可为办公大楼、公寓、商场、酒店、医院和学校等场所提供广泛而多样的应用，与其它中央空调形式相比，一拖多中央空调中央空调具有如下优点： 1、 用冷媒直接蒸发式对室内空气进行冷却，效率高、耗能低。对比与其它中央空调二次交换特点，在制冷时间响应上比其它中央空调更迅速。而且在室内避免了冷冻水的跑、冒、滴、漏等现象，从而使吊顶、网线不会受到破坏。 2、 只用“电”这一种能源，就可以解决全部问题（不像其它空调系统还需要其它能源），并且大大降低对环境的污染。 3、 制冷室外温度：-543DB 制热室外温度：-2021WB 比其它中央空调运行范围广。 4、 不同于其它中央空调，一拖多中央空调不需要另设空调机房，室外机可放置于屋顶或地面，节省了大量有限的建筑面积，可节省出地下室用来做停车场，而且不需要冷却塔、循环水泵、软化水等繁琐的附属设备，设备管理及维修明显减少，使设备后期投资大大降低。 5、 一拖多中央空调系统属于电制冷范围，比其它电制冷中央空调形式省掉了循环水泵、冷却塔及附属设备，在系统规模上显得更加简单，且设备运行时不需要专人管理，室内、外机由电脑进行控制。 6、 具有很高的设计自由度，室内、外机的配管长度可达150m，所以室外机可根据现场情况灵活摆放。室内、外机的外型尺寸非常精巧，而且连接铜管也很细，室内机自身附带冷凝排水泵，可提高冷凝水管的安装高度，这样就可大大节省吊顶空间，保持高水准办公环境，节省土建的基本投资，和水系统中央空调相比可节省400mm的吊顶高度。 缺点: 1）冷媒管长度、室内外机高差有严格限制，不适用房间纵深较大的房型。2）机外静压小，送风距离短。 3）一套机组的制冷（热）能力有限，不能满足较大房间的空调要求。 4）一般一台内机需要一套控制线路，接线烦琐，易出故障。 暖通2、投资分析 多联机每户初投资在15.1万左右，100户人家共1510万的初始投资，再加上空气源热泵及热水管道用和新风换气机总计1720万元左右的初始投资。使用空气源热泵的一年运行费用由计算可得每平米16元，加上多联机的一年运行费用20元/m，此方案的一年运行费用约36元/m6、 各方案比较项目方案地源热泵（带热回收）螺杆机组燃气锅炉地暖多联机空气源热泵设备安装（建筑面积2.7万m）1291万936万1720万机房建设费无机房机房占地约1500元/平米，总计45万无机房管理费用无需管理人员5人，4万元/人20 万元/年无需管理人员运行费用31.1元/平米53.8元/平米38元/平米维护费用2万元/年12万元/年2万元/年优点节能环保，运行费用低，用户可自行调节，可根据销售情况，分期投入设备初投资偏低效率高，高能低，运行费用低，用户可自行调节，可根据销售情况，分期投入设备缺点初投资高，打孔费用同当地地质条件有关机房占用地面积，机房需要人员管理，每年要定期维修清洗，运行费用高初投资高，接线烦琐，易出故障。设计及建设周期6个月12个月6个月业务范围1、中央空调系统专家设计；2、医药、电子行业、实验室等洁