北京酒庄空调系统方案

延庆姚家营村中坤落樱庄园延庆姚家营村中坤落樱庄园 空调系统方案空调系统方案 中国建筑科学研究院中国建筑科学研究院 建筑环境与节能研究院建筑环境与节能研究院 二二零零 一一一一 年年 十十 二二 月月 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 1 目目 录录 第一章 项目概况 3 第二章方案编制依据 5 第三章设计参数及负荷 6 一 室外气象设计参数 6 二 空调负荷 6 三 生活热水负荷 7 第四章空气源 水源 土壤源热泵系统介绍 8 一 空气源热泵工作原理 8 二 地源热泵的产生与发展 8 三 地源热泵空调系统原理 10 四 地源热泵系统特性 14 第五章直燃机系统介绍 16 第六章方案构思与设计原则 18 第七章酒店空调系统比较 19 一 计算能源依据 19 二 冷水机组 燃气锅炉方案 19 三 水源热泵系统方案 21 四 地源热泵 燃气锅炉方案 22 五 直燃机系统方案 24 六 综合比较 26 第八章 别墅空调系统比较 27 一 独立系统 27 二 集中系统 28 三 综合比较 30 第九章 方案可行性分析 31 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 2 一 水源热泵系统可行性 32 二 土壤源热泵系统可行性 33 三 空气源热泵系统可行性 34 四 冷水机组 燃气锅炉可行性 35 第十章 结论及建议 36 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 3 第一章第一章项目概况项目概况 延庆地处东经 115 44 116 34 北纬 40 16 40 47 位于 北京西北部 距北京城区 70 公里 为北京远郊县之一 南接八达岭长城 北 依海陀山群峰 西濒官厅水库 与北京市的怀柔县 昌平县 河北省的怀来县 赤城县接壤 延庆地处燕山沉降带西端 是华北平原向张北高原的过渡地带 其东 北 南三面被群山环抱 县城呈东北向西南延伸的长方形 其地形三面环山 一边 濒水 中间是北京市最大的盆地 盆地平均海拔 500 米 山地平均海拔 1000 米 境内山地面积占全县总面积 72 8 延庆气候类型属暖温带半湿润大陆性季风气候 由于延庆处于黄土高原的 东部边缘和华北大平原的北端 是个过渡地带且全境海拔都比近郊高 400 米以 上 所以 虽与北京城区距离 70 公里而气候却有很大区别 突出表现为气温 偏低 其地形特点 特别是水库造成了独有的小气候 夏季凉爽 多阵雨 而 距八达岭长城 8 公里的康西草原 由于海拔高 又临近湖水 气候湿润清爽 其次 四季分明 春秋两季时间长 冬季气温低 结冰期较长 宜于开展冰雪 旅游活动 夏季炎热期短 适宜旅游的时间长 延庆年平均气温 8 4 本工程为葡萄酒庄项目 位于延庆县张山营镇姚家营村 该项目包括 34300 平方米五星级的酒店 3300 平方米的临建及 35 栋 1500 平方米的别墅 根据设计院提供 酒店单体建筑面积如下表所示 单体建筑 建筑面积 m2 地下车库 2300 地下其他用房 6300 地下酒窖 1100 地下酒窖厂房 2200 一层地上酒厂 1500 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 4 一层其他 6300 二层 8800 三 四层客房 5300 品酒廊 500 合计 34300 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 5 第二章第二章方案编制依据方案编制依据 中华人民共和国节约能源法 国家主席令 2007 第 77 号 中华人民共和国可再生能源法 国家主席令 2005 第 33 号 中华人民共和国建设部 民用建筑节能管理规定 第 143 号部令 国家 节能中长期专项规划 发改环资 2004 2505 号 可再生能源中长期发展规划 发改能源 2007 2174 号 公共建筑节能设计标准 GB50189 2005 地源热泵系统工程技术规范 GB50366 2005 2009 年版 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 供水水文地质勘察规范 GB50027 2001 供水管井技术规范 GB50296 99 水源热泵机组 GB T 19409 2003 室内空气质量标准 GB T 18883 2002 民用建筑设计通则 JGJ37 87 办公建筑设计规范 JGJ67 2006 地源热泵工程技术指南 徐伟著 实用供热空调设计手册 陆耀庆著 民用建筑采暖通风设计技术措施 中国建筑设计研究院主编 甲方提供的建筑图及其他技术资料 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 6 第三章第三章设计参数及负荷设计参数及负荷 一 一 室外气象设计参数室外气象设计参数 冬季夏季 空调计算干球温度 12 33 2 空调计算湿球温度 26 4 通风计算干球温度 9 29 9 室外风速 2 6m s2 2m s 相对湿度 56 59 大气压 102 04kPa99 86kPa 二 二 空调负荷空调负荷 根据设计院提供的数据 酒店和别墅的负荷如下 1 酒店 单体名称面积冷负荷指标冷负荷热负荷指标热负荷 m2W m2kWW m2kW 地下车库 23000000 地下其他用房 63008050470441 地下酒窖厂房 220010022080176 一层地上酒厂 150010015090135 一层其他 6300140882120756 二层 880015013201201056 三 四层客房 53009047780424 品酒廊 5001206010050 小计 33200332003613361330383038 地下酒窖 110080886066 合计 34300343003701370131043104 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 7 2 别墅 单体名称 面积 数量冷负荷指标 冷负荷 热负荷指标 热负荷 m2 W m2 kW W m2 kW 别墅 1500 1100150100150 合计 495003549504950 三 三 生活热水负荷生活热水负荷 酒店所需热水量 酒店客房 120 人 生活热水 日用水量 7 2m3 酒店餐饮 360 人 生活热水 日用水量 7 2m3 泳池补水 日用水量 10 m3 SPA 及泳池淋浴 日用水量 20 m3 综上 酒店普通热水用水量 7 2 7 2 10 20 44 4m3 d 最高日热水量 Qr m3 d 45 0 小时变化系数 Kh3 0 设计小时热水量 Qrh m3 h 5 63 最高日平均秒耗热量 Qd kW 98 1 设计小时平均秒耗热量 Qh kW 294 4 热水机组设计平均秒耗热量 Qg kW 154 6 热水机组安全系数1 05 机组工作时间 T0 h 16 设计小时耗热量持续时间 T h 2 50 贮热总容积 Vr m3 7 单栋别墅生活用热水量 按照 110L 人 日设计 日用水量约为 0 66m3 单栋别墅泳池用水量 日用水量 90m3 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 8 第四章第四章空气源 水源 土壤源热泵系统介绍空气源 水源 土壤源热泵系统介绍 一 一 空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理 空气源热泵以室外空气为一个冷 热源 在供热工况下将室外空气作为低 温热源 从室外空气中吸收热量 经热泵提高温度送入室内供暖 在制冷工况 下 把室内多余的热量排放到室外空气中 工作原理见下图 空气源热泵系统 简单 初投资较低 虽然空气源热泵寒冷地区使用存在冬季结霜等问题 但在 冬季气候较温和的地区 如我国长江中下游地区 运行效果较好 已得到相当 广泛的应用 二 二 地源热泵的产生与发展地源热泵的产生与发展 根据地热能采集系统形式的不同 地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统 地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统 1 1 国外情况 国外情况 1824年卡诺的论文奠定了地源热泵的理论基础 1912年瑞士的一个专利开 启了地源热泵的历史 1928年哈尔登在住宅安装了第一台示范性供热热泵 虽然历史堪称悠久 地源热泵真正意义上的商业应用也只是近三十年的事 二十世纪五十年代初期 地源热泵才在美国作为商品出现 六十年代后期 才逐渐在各地区大量推广应用 七十年代初的世界能源危机 使地源热泵的发 展产生了飞跃 在民用供暖领域 采用地源热泵技术节能受到了世界范围内的 重视 至八十年代初期 地源热泵在美 日 德 法 及其它发达国家均得到 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 9 了广泛的应用 并形成了欧洲重点发展大型热泵机组或热泵站 美 日中小型 热泵装置领先的格局 地源热泵技术已成为国外发达国家极力推广的节能环保技术 单就美国而 言 地源热泵系统占整个国家空调系统的20 左右 其中新建建筑占30 截 止2004年底 世界上已安装了1 3亿台热泵 每年仍新增1500万台热泵 发展 速度及规模与日俱增 2 2 国内情况 国内情况 在我国 地源热泵的研究起始于20世纪80年代 1997年中国政府与美国政 府签署了能源效率及可再生能源利用合作协议书 地源热泵成为了中国政府引 进并推广的国际先进建筑节能技术 随之 地源热泵技术在我国的研究和应用 有了发展 理论和实验研究活跃 工程应用逐年增加 2002年4月4日建设部发 布了 关于发布 建设部2002年科技成果推广项目 的通知 建科函 2002 84号 中正式将地源热泵技术列为科技成果推广转化项目之一 在工程实践方面 地源热泵真正意义上的商业应用在我国也就是6 7年左 右的时间 但是其发展速度 规模以及与此产生的相关热泵产品可谓是空前 掀起了一股 地热空调 的热潮 该项技术在我国长江黄河流域 东北 西北 华北等广大对冷热都有需求的地区 具有较高的适用性 到目前为止 北京 山东 河南 辽宁 河北 江苏 浙江 湖北 上海 西藏等地相继建成了地 源热泵工程 应用范围基本覆盖了我国所有省份 仅以北京为例 2000年北京 市利用浅层地能的面积仅为17万m2 2005年初达到500万m2 2005年北京新增浅 层地能的建筑面积达到300万m2 至此 仅北京市浅层地能利用面积达800万m2 全国地源热泵系统的应用面积已经接近3000万m2 建设部组织中国建筑科学研究院编制的国家标准 地源热泵系统工程技术 规范 GB50366 2005 已于2005年11月30日发布 并于2006年1月日实施 该 标准对规范该行业市场 推动地源热泵技术的发展与应用具有重要作用 规范中对地源热泵系统进行了详细的定义 以岩土体 地下水或地表水为 低温热源 由水源热泵机组 地热能采集系统 建筑物内系统组成的供热空调 系统 根据地热能采集系统形式的不同 地源热泵系统分为地埋管地源热泵系 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 10 统 地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统 我国地源热泵应用工程的冷热源除了上述几种形式外 还用到了地源热泵 辅助冷却塔这种形式 部分项目还采用结合蓄冰技术 太阳能利用 城市其他 能源联供等方式 这说明业内在寻求不同能源互相补充来达到节约能源 节约 成本 保护能源供应安全方面有了更深入的探索与应用 由此可见 地源热泵技术是一项在被认可的 成熟的 可推广应用的可 再生能源利用技术 适合在本项目中应用 三 三 地源热泵空调系统原理地源热泵空调系统原理 地源热泵是一种从土壤 地下水等浅层资源中提取热量的高效 节能 环 保的供热 冷 系统 是目前可以利用的对环境最友好的和最有效的供冷 供 热方式 它以循环水为介质 输入少量的高品质能源 电能等 实现能源的 转换 达到供暖 制冷的最优效果 在冬季为用户供热时 系统从土壤中提取 低品位热能 通过电能驱动的地源中央空调主机 热泵 泵 送至供热循环 水 以满足用户供热需求 在夏季为用户供冷时 地源热泵中央空调系统将用 户室内的余热通过地源中央空调主机 制冷 转移到水源水中 以满足用户制 冷需求 通常热泵消耗1KW的热量 用户可以得到4KW左右的热量或冷量 1 1 地下水源热泵系统 地下水源热泵系统 该系统是成熟的热泵技术 暖通空调技术配套地质勘察成井技术于一体 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 11 在相对稳定的水体温度下可靠 稳定 经济的运行 水源热泵中央空调系统是由末端系统 能量提升转化系统和水源井系统 抽水系统 除砂系统 回灌系统 三部分组成 系统制冷工况的实现只需通过合理地设计用户系统和水源井系统管道和阀 门 通过切换阀门来实现进蒸发器的水源水改进冷凝器 进冷凝器的用户系统 循环水改进入蒸发器 以达到制冷的目的 反之则为供热工况 抽水井的地下水通过潜水泵进入机组并进行能量提取后回灌入回水井 构成井水循环系统 机组提取地下水中的低位能量并将其转换为高位能量 然 后输送给末端循环系统 整个系统仅消耗电能 取能而不取水 不会造成地层 沉降 也无任何污染 在设计合理的情况下可以可靠 稳定 经济的运行 系统运行原理简图如下图所示 夏季运行时 阀门1 3 5 7打开 地下 水进入机组冷凝器 阀门2 4 6 8关闭 冬季运行时 阀门2 4 6 8打开 地下水与机组蒸发器出水混合后再进入机组蒸发器 阀门1 3 5 7关闭 2 2 地埋管地源热泵系统 地埋管地源热泵系统 用户2 地面 抽 水 井 8 水处理 6 进 水 7 用户1 5 3 回 水 回灌回水 1 回 灌 井 用户3 供水 回水 24 水源热泵机组 供水 回 水 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 12 地源热泵中央空调系统是由末端系统 能量提升转化系统和地下换热器系 统三部分组成 1 为用户供热时 系统从地下提取低品位热能 通过电能驱动的地源热 泵机组提升转化为供热循环水 以满足用户供热需求 为用户供冷时 能量提 升转化系统将用户室内的余热通过地源热泵机组转移到地下土壤中 以满足用 户制冷需求 地源热泵机组由压缩机 蒸发器 冷凝器 膨胀阀等部分组成 2 末端系统由用户侧水管系统 水过滤器 各种末端空气处理设备或散热 设备及相关阀门配件等组成 3 室外换热器系统即为地埋管换热器组成的换热系统 系统制冷工况的实现只需通过合理地设计用户系统和地下换热器系统管 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 13 道和阀门 通过切换阀门来实现进蒸发器的地源侧水改进冷凝器 进冷凝器的 用户系统循环水改进入蒸发器 以达到制冷的目的 反之则为供热工况 室外换热器通过循环泵进入机组并进行能量提取后循环至地下 构成地 源循环系统 机组提取土壤中的低位能量并将其转换为高位能量 然后输送给 末端循环系统 整个系统仅消耗电能 不会造成地层沉降 也无任何污染 在 设计合理的情况下可以可靠 稳定 经济的运行 地埋管换热器有水平和垂直两种埋管方式 当可利用地表面积较大 浅层 岩土体的温度及热物性受气候 雨水 埋设深度影响较小时 宜采用水平地埋 管换热器 否则 宜采用竖直地埋管换热器 下图为常见的水平地埋管换热器 形式和竖直地埋管换热器形式 a 单或双环路 b 双或四环路 c 三或六环路 a 单 U 形管 b 双 U 形管 c 小直径螺旋盘管 d 大直径螺旋盘管 e 立柱状 f 蜘蛛状 g 套管式 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 14 四 四 地源热泵系统特性地源热泵系统特性 节能高效节能高效 地下水 土壤温度一年四季相对稳定 冬季比环境空气温度高 夏季比环 境空气温度低 是很好的热泵热源和空调冷源 这种温度特性使得地源热泵比 传统空调系统运行效率要高得多 充分利用地下能源输入1千瓦电能可产生4千 瓦以上的冷热量 其中3千瓦来源于地下 几乎不受天气及环境温度变化的影 响 因此可以节约能源和节省运行费用 环保清洁环保清洁 地源热泵是利用土壤或者地下水作为冷热源 进行能量转换的供暖空调系 统 这种储存于土壤 地下水中近乎无限的能源 使其成为清洁的可再生能源 其环保效益更加突出 采用地源热泵供暖可有效地免除常规燃料的灰 渣 二氧化硫及氮氧化物等的排放量 并相应减少燃料运输过程中的撒 泄 漏污 染 解决冷却系统溅水问题 避免冷却塔噪音及霉菌污染 在建筑供热空调中 采用地源热泵技术可以有效地提高一次性能源利用率 减少温室效应气体的排 放 是一种可持续发展的建筑节能新技术 此外 因冷热源侧为循环水 只要 保证地下水不受污染且能完全回灌 地下土壤温度平衡 不会出现传统空调产 生热岛效应污染环境的问题 节水省地节水省地 地源热泵系统向地下吸热或放出热量 不耗费水资源 同时省去了空调系 统中的冷却塔和 飞水 浪费 地源热泵系统集供暖 空调和热水于一身 一机多用 一套系统可以代替 原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统 系统紧凑 省去了锅炉房 堆煤堆渣 的场地和冷却塔 节省建筑空间 也有利于建筑的美观 经济实用经济实用 地源热泵机组可一机多用 虽然其投资略高于锅炉系统 但兼顾夏季空调 制冷和冬季采暖 既提高了设备的利用率 节约能源 节省运行费用 又降低 了空调系统设备投资 这是地源热泵技术所带来的直接经济效益 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 15 另外 地源热泵与锅炉供暖相比 所产生间接效益是不容忽视的 由于锅 炉及配套设备所占用土地 燃料运输 存渣 排放烟气及灰尘处理等 在计算 成本时受多种主 客观因素所限 很难以统一尺度进行衡量 被视为间接效益 与热泵供热相比 燃煤锅炉要留有储煤 存渣场地及运输通道 占地面积相当 于3 座地热站 燃油锅炉要有配套的储油罐 除了要占用一部分空间以外 还 增加了安全管理上的难度 另外 由于管道建网费用高 燃气价格较高且呈上 升趋势 燃 天然 气锅炉供热系统的投资成本及运行成本都是很高的 机组安全可靠机组安全可靠 机组本身具有压力过高 压力过低保护 防冻保护 排气温度过高保护 过载保护 线圈过热保护 反相保护等多项保护措施以确保系统运行安全 系统运行稳定系统运行稳定 土壤温度较恒定的特性 使得热泵机组运行更可靠 稳定 整个系统的维修 费用也较锅炉 制冷机系统大大减少 保证了系统的高效性和经济性 在夏季高温 高湿的 桑拿天 里 传统的冷却塔冷却空调系统无法正常 利用风机风扇向外散热时 地源热泵空调系统仍能正常工作 操作维护简便操作维护简便 操作系统简单 明了 便于操作 维护方便 机组使用寿命长 主要零部 件少 主机运行寿命可达到20年以上 机组紧凑 节省空间 自动控制程度高 可无人值守 还可以与计算机或电话连接实现远程控制 高品舒适高品舒适 由于地源热泵系统的供冷 供热更为平稳 降低了停 开机的频率和空气 过热和过冷的峰值 这种系统更容易适应供冷 供热负荷的分区 其次 系统 不会破坏建筑物外观 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 16 第五章第五章直燃机系统介绍直燃机系统介绍 燃气直燃机是采用可燃气体直接燃烧 提供制冷 采暖和卫生热水 直燃 机是用天然气 柴油等燃料作燃料能源的 目前广泛使用的直燃机大多使用天 然气作燃料 直燃机包括高温发生器 低温发生器 蒸发器等 直燃型溴化锂机组以燃气燃烧作为热源 将溴化锂稀溶液进行加热使其沸 腾 分离出冷剂蒸汽和溴化锂浓溶液 冷剂蒸汽经冷凝器冷却变成冷剂水 而 溴化锂浓溶液回到吸收器 吸收来自蒸发器中的冷剂蒸发又变成稀溶液 由此 循环往复 不断循环制冷 直燃采暖循环过程即采暖所需的热水仍由蒸发器中 产生 供热水时 机组上的蒸发泵和系统中冷却水泵停止运行 稀溶液通过低 温 高温热交换器后进入高压发生器 被燃料燃烧加热 产生冷剂蒸汽 该冷 剂蒸汽直接进入蒸发器 加热在铜管内流动的热水 自身被冷却凝结成冷剂水 并回到吸收器 而高压发生器被浓缩的浓溶液同样直接回到吸收器并与冷剂水 混合 又重新回到稀溶液状态 直燃型溴化锂机组主要由高压发生器 低压发生器 冷凝器 蒸发器 吸 收器 高温热交换器 低温热交换器等换热设备和屏蔽泵 真空泵 电控箱 抽气系统管道阀等部件组成 它的控制系统以一套微电脑为主的控制中心用来 监视和控制机器的运转状况 微电脑根据实际需要 命令主机产生适当的冷热 量以满足实际需求 同时提供周密的安全保护措施 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 17 由于天然气是清洁能源 可以采用燃气直燃机系统 实现区域供热 供冷 直燃型溴化锂冷热水机组其优点有 功能全面 能同时或单独实现三种功能 即采暖 制冷 供生活热水 吸收式制冷机对平衡燃气 电力供应有益 在 电力高峰期仍可使用 只需很少电力 节电 在低压下工作 安全性好 震 动小 比电制冷噪音低 用水做制冷剂 用溴化锂溶液做吸收剂 排放 S02 N02 等污染物少 对环境影响小 消除了环保的忧虑 设备年运行周 期长 夏季制冷可利用城市低峰气 增加了夏季燃气用量 平衡了城市燃气需 求的季节性波动 能独立运转 出力稳定 管理简单 综合利用能源 热 能利用率高 占地少 其缺点是 主机造价高 一次性投资大 从相关资料 分析 直燃机的制冷综合能效比为 1 2 左右 制热综合能效比为 0 8 左右 能 源利用率比较低 增加设备的后期运行维护和管理成本 冷却系统还会产生一 定的噪音等环境因素的影响 同时必须要有燃气管线的接入 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 18 第六章第六章方案构思与设计原则方案构思与设计原则 根据项目实际情况 当地气候条件 建筑类型 建筑功能 建筑使用情况 等 及甲方具体要求 综合考虑项目经济性 项目初投资 回收期限 节能 效果 机组 COP 系统综合能效 EER 子系统协调互补效果 安全性 水文地 质情况 能量堆积效应 系统维护 技术复杂程度 不同工况下的运行调节 与切换 室外换热器系统的设计施工 以及国家现行的节地政策等多种因素以 及甲方要求 构建适合本项目的高效供能系统 通过最优匹配策略 总体实现 节能 与 舒适 两大目标 项目组依据下列工程设计原则对整个系统方案 进行整体构思和优化 以其实现最大程度节能 尽量利用低品位能源 减少运行成本 可同时解决夏季供冷 冬季供热问题 满足灵活使用的原则 系统工艺可靠 保障稳定运行 要节能 环保 符合绿色生态建筑要求 运行控制合理 经济效益突出 维护管理方便 满足各方要求 冷热兼用 考虑供冷的同时 把多余的废热利用起来 结合实际发展要求 进行总体规划 分步实施 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 19 第七章第七章酒店空调方案比较酒店空调方案比较 一 一 计算能源依据计算能源依据 时段电价 元 kWh 备注 尖峰 11 00 13 00 20 00 21 001 345 夏季 高峰10 00 11 00 13 00 15 00 18 00 20 00 1 231 平电 07 00 10 00 15 00 18 00 21 00 23 000 766 谷电 23 00 7 000 326 根据商业峰谷电 夏季取综合电价 0 85 元 kWh 冬季取综合电价 0 78 元 kWh 项目所在地的天然气价格为 3 5 元 m3 二 二 冷水机组冷水机组 燃气锅炉方案燃气锅炉方案 夏季采用冷水机组 冷却塔负责酒店的空调 冬季采用燃气锅炉供暖 冬 季用燃气锅炉制取热水 夏季利用热回收技术制取热水 系统主要设备配置及造价估算如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 冷水机组制冷量 1238 5kw 239 73 3 台 68 5205 5 2 空调循环泵流量 230m3 扬程 32m 374 台 4 518 0 3 冷却水泵流量 280m3 扬程 32m 374 台 4 819 2 4 冷却塔水量 300m3 h 113 台 12 536 0 5 热水锅炉制热量 200kw 1 台 6 06 0 6 热水换热设备 1 套 15 015 0 7 采暖锅炉制热量 1250kw 3 台 30 090 0 8 采暖循环泵流量 230m3 扬程 32m 374 台 4 519 2 9 定压补水装置流量 8m3 扬程 40m 1 51 套 3 03 0 10 燃气引入燃气量 400m3 h 1 套 150 0150 0 11 配电及控制 1 套 105 0105 0 12 施工及其他 1 套 125 0125 0 合计 792 0 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 20 运行费用估算 夏季按照 6 7 8 三个月考虑 冬季按照 11 12 1 2 3 五个月考虑 夏季制冷夏季制冷 序号月份天数 日耗电 KWh 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 163012890 10699 320984 273115755 13076 405364 383114895 12364 383277 合计 921109625 费用指标 32 35 元 平米 年 该费用与建筑负荷 运行时间有关 是在全面满足现有使用要求下的计算值 冬季制热冬季制热 序号月份天数 日耗气量 m3 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 111302777 9720 291605 212313968 13886 430479 31314602 16108 499338 42284126 14442 404379 53312777 9720 301325 合计 151 1927126 费用指标 56 18 元 平米 年 该费用与建筑负荷 运行时间有关 是在全面满足现有使用要求下的计算值 全年生活热水全年生活热水 序号月份天数 日耗气 m3 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 1131 476 731 22669 2228 476 731 20476 3331 428 657 20396 4430 428 657 19738 5531 381 585 18139 6630 余热回收 7731 余热回收 8831 余热回收 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 21 9930 428 657 19738 101031 428 657 20396 111130 476 731 21938 121231 476 731 22669 13 合计 186160 费用指标 5 43 元 平米 年 19 5 元 吨水 该费用与生活热水用水量 系统运行时间有关 是在全面满足最大用水量情况下的计算值 三 水源热泵方案三 水源热泵方案 水源热泵作为夏季空调以及冬季采暖的冷热源 用高温热泵机组制取热水 经计算共需地下水 340t h 假设每口抽水井的流量为 90t h 抽水和回灌 井按照 2 3 的比例设计 需打井 10 口 系统主要设备配置及造价估算如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 水源热泵机组制冷量 1332kw 214 43 3 台 80240 0 2 高温热水热泵制热量 225kw 48 11 台 14 514 5 3 用户循环泵流量 250m3 扬程 32m 374 台 4 518 0 4 潜水泵流量 100m3 扬程 55m 2510 台 3 535 0 5 热水换热设备 1 套 15 015 0 6 定压补水装置流量 8m3 扬程 40m 1 51 套 3 03 0 7 旋流除砂器流量 170m3 2 台 2 55 0 8 抽灌水井出水量 90t h 10 口 20 0200 0 9 井水管线 1 套 100 0100 0 10 配电及控制 1 套 115 0115 0 11 施工及其他 1 套 120 0120 0 合计 865 0 运行费用估算 夏季按照 6 7 8 三个月考虑 冬季按照 11 12 1 2 3 五个月考虑 夏季制冷夏季制冷 序号月份天数日耗电日运行费用月运行费用备注 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 22 KWh 元 元 163012295 10205 306141 273115028 12473 386652 383114208 11792 365566 合计 92 1058359 费用指标 30 85 元 平方米 年 该费用与建筑负荷 运行时间有关 是在全面满足现有使用要求下的计算值 冬季制热冬季制热 序号月份天数 日耗电 KWh 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 111307891 6155 184647 2123111273 8793 272575 313113076 10200 316244 422811724 9144 256039 53317891 6155 190802 合计 1511220307 费用指标 35 6 元 平方米 年 该费用与建筑负荷 运行时间有关 是在全面满足现有使用要求下的计算值 全年生活热水全年生活热水 序号月份天数 日耗电 KWh 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 1131 612 478 14803 2228 612 478 13370 3331 551 429 13318 4430 551 429 12888 5531 490 382 11844 6630 余热回收 7731 余热回收 8831 余热回收 9930 551 429 12888 101031 551 429 13318 111130 612 478 14325 121231 612 478 14803 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 23 13 合计 121558 费用指标 3 55 元 平方米 年 13 6 元 吨水 该费用与生活热水用水量 系统运行时间有关 是在全面满足最大用水量情况下的计算值 四 地源热泵四 地源热泵 燃气锅炉方案燃气锅炉方案 地源热泵负责夏季的空调 冬季由地源热泵负责采暖 燃气锅炉作为补充 利用高温热泵机组制取热水 地源孔数由夏季负荷决定 共需要地源孔数为 850 口 孔深 100 米 系统主要设备配置及造价估算如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 地源热泵机组制冷量 1302kw 223 23 3 台 78 0234 0 2 高温热水热泵制冷量 225kw 48 11 台 14 514 5 3 用户循环泵流量 250m3 扬程 32m 374 台 4 518 0 4 地源水泵流量 280m3 扬程 32m 374 台 4 819 2 5 定压补水装置流量 8m3 扬程 40m 1 51 套 3 03 0 6 热水换热设备 1 套 15 015 0 7 辅助燃气锅炉制热量 500kW 1 台 12 512 5 8 燃气引入燃气量 55m3 h 1 套 120 0120 0 10 地埋孔孔深 100 米 850 口 1 21020 11 配电及控制 105 0105 0 12 施工及其他 110 0110 0 合计 1670 0 运行费用估算 夏季按照 6 7 8 三个月考虑 冬季按照 11 12 1 2 3 五个月考虑 夏季制冷夏季制冷 序号月份天数 日耗电 KWh 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 163011753 9755 292656 273114365 11923 369610 383113581 11273 349460 合计 92 1011726 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 24 费用指标 29 5 元 平方米 年 该费用与建筑负荷 运行时间有关 是在全面满足现有使用要求下的计算值 冬季制热冬季制热 序号月份天数 日耗电 KWh 日耗气量 m3 日运行费用 元 月运行费用 元 111306424448 6579 197362 212319176640 9397 291316 313110645742 10900 337903 42289544666 9775 273709 53316424448 6579 203940 合计 1511304230 费用指标 38 0 元 平方米 年 该费用与建筑负荷 运行时间有关 是在全面满足现有使用要求下的计算值 全年生活热水全年生活热水 序号月份天数 日耗电 KWh 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 1131 612 478 14803 2228 612 478 13370 3331 551 429 13318 4430 551 429 12888 5531 490 382 11844 6630 余热回收 7731 余热回收 8831 余热回收 9930 551 429 12888 101031 551 429 13318 111130 612 478 14325 121231 612 478 14803 13 合计 121558 费用指标 3 55 元 平方米 年 13 6 元 吨水 该费用与生活热水用水量 系统运行时间有关 是在全面满足最大用水量情况下的计算值 五 直燃机中央空调系统五 直燃机中央空调系统 由燃气直燃机负责夏季空调 冬季采暖和生活热水 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 25 系统主要设备配置及造价估算如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 直燃机组制热量 1250kw 3 3 台 62 5187 5 2 用户循环泵流量 250m3 扬程 32m 374 台 4 518 0 3 冷却塔水泵流量 450m3 扬程 32m 754 台 9 036 0 4 定压补水装置流量 8m3 扬程 40m 1 51 套 3 03 0 5 冷却塔水量 450m3 h 113 台 20 560 5 6 热水换热设备 1 套 15 015 0 7 燃气引入燃气量 400m3 h 1 套 200 0200 0 8 配电及控制 1 套 80 080 0 9 施工及其他 1 套 120 0120 0 合计 720 0 运行费用估算 夏季按照 6 7 8 三个月考虑 冬季按照 11 12 1 2 3 五个月考虑 夏季制冷夏季制冷 序号月份天数 日耗气量 m3 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 16303521 12322 369664 27314303 15061 466883 38314068 14239 441424 合计 92 1277971 费用指标 37 25 元 平方米 年 该费用与建筑负荷 运行时间有关 是在全面满足现有使用要求下的计算值 冬季制热冬季制热 序号月份天数 日耗气量 m3 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 111302932 10261 307816 212314188 14659 454415 31314858 17003 527082 42284356 15245 426859 53312932 10261 318076 合计 151 2034248 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 26 费用指标 59 3 元 平方米 年 该费用与建筑负荷 运行时间有关 是在全面满足现有使用要求下的计算值 全年生活热水全年生活热水 序号月份天数 日耗气 m3 日运行费用 元 月运行费用 元 备注 1131 209 731 22669 2228 209 731 20476 3331 188 657 20396 4430 188 657 19738 5531 167 585 18139 6630 167 585 17554 7731 167 585 18139 8831 167 585 18139 9930 188 657 19738 101031 188 657 20396 111130 209 731 21938 121231 209 731 22669 13 合计 239992 费用指标 7 0 元 平方米 年 19 5 元 吨水 该费用与生活热水用水量 系统运行时间有关 是在全面满足最大用水量情况下的计算值 六 综合比较六 综合比较 冷水机组 燃气锅炉 水源热泵 地源热泵 燃气锅炉辅助 直燃机 造价 万元 792 0865 01670 0720 0 运行费用 万元 年 322 3240 0243 7355 2 特点 造价较低 由于燃气价 格高导致运行费用稍高 制冷和制热需要 2 套系 统 正好可以满足酒店 末端 4 管制的要求 系 统运行安全可靠 造价适中 运行费 用较低 不需要燃气 引入 需要保证地下 抽水量以及良好的回 灌 地下水的状况 将直接影响系统的 运行安全 造价最高 运行费 用低 要有足够的 打孔面积 冬季要 考虑辅助热源 保 证地下热平衡 属 于可 再生能源 造价低 运行费用 高 需要有燃气引入 一套系统解决制冷 采暖和热水 溴化锂 机组性能衰减比较 大 使用寿命短 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 27 第八章第八章会所空调方案比较会所空调方案比较 共有 33 栋别墅 每栋别墅 1500m2 冷热负荷均为 150kw 对于别墅空调系 统有两种设计思路 一是分户独立系统 二是集中式系统 对于独立系统 产权清晰 运行费用由每户独立承担 可以方便用户根据 自身需求 独立运行 方便行为节能 但是也存在弊端 因为项目所在地 冬 季寒冷 别墅的入住率可能也不高 如果在冬季 家中无人 系统不运行 会 导致室内水管冻裂 因此必须专门人员去启动机组进行防冻运行 或者根据室 内温度实现自动运行 对于集中系统 物业管理责任重大 如果外管线长的话 能量损失会比较 大 因为存在同时使用率的问题 因此系统的装机容量以及初投资等会相对小 一点 可以保证冬季没人居住的别墅维持低温供暖 防止管道冻裂 需要有热 计量 以方便收取运行费用 需要单独建机房 一 独立系统 1 地源热泵 由别墅式地源热泵机组 实现空调 采暖 热水三联供 泳池可以选择单 独的电加热设备 经过计算需要 100 米深的地埋孔 46 口 主要设备及造价如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 别墅地源热泵制冷量 161kw 36 01 台 12 812 8 2 用户循环泵流量 28 5m3 扬程 25m 32 台 0 350 7 3 地源水泵流量 34 0m3 扬程 25m 4 52 台 0 450 9 4 热水附属设备 1 套 0 30 6 5 泳池电锅炉制热量 80kW 801 台 3 03 0 6 地埋孔孔深 100 米 46 口 1 255 2 7 配电及控制 1 套 5 05 0 8 施工及其他 1 套 3 03 0 9 合计 81 2 经估算 系统全年的运行费用为 97070 元 年 夏季电价 0 85 元 kWh 冬季 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 28 电价 0 78 元 kWh 2 空气源热泵 燃气锅炉 由空气源热泵负责夏季空调 燃气锅炉负责冬季采暖和全年热水 在初冬 和冬末时间也可以用空气源热泵采暖 主要设备及造价如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 空气源热泵制冷量 160kw 40 01 台 17 517 5 2 用户循环泵流量 30m3 扬程 25m 4 02 台 0 40 8 3 燃气锅炉制热量 200kw 1 台 5 05 0 4 锅炉循环泵流量 34m3 扬程 25m 4 02 台 0 40 8 5 热水附属设备 1 套 0 60 6 6 配电及控制 1 套 5 05 0 7 施工及其他 1 套 3 03 0 合计 32 7 经估算 系统全年的运行费用为 142200 元 年 电价 0 85 元 kWh 燃气价 3 5 元 m3 二 集中系统 1 冷水机组 燃气锅炉 夏季采用冷水机组 冷却塔集中负责 33 栋别墅的空调 冬季采用燃气锅炉 供暖 系统主要设备配置及造价估算如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 冷水机组制冷量 1430kw 2403 3 台 78 0234 0 2 用户循环泵流量 260m3 扬程 32m 374 台 4 518 0 3 冷却水泵流量 300m3 扬程 32m 454 台 5 522 0 4 冷却塔水量 300m3 h 113 台 13 039 0 5 采暖锅炉制热量 1400kw 3 台 35 0105 0 6 燃气引入燃气量 450m3 h 1 套 150 0150 0 7 定压补水装置流量 8m3 扬程 40m 1 51 套 3 03 0 8 外网 1 套 100 0100 0 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 29 9 配电及控制 1 套 115 0115 0 10 施工及其他 1 套 135 0135 0 11 合计 921 0 经估算 系统全年的运行费用为 368 6 万元 年 电价 0 85 元 kWh 燃气价 3 5 元 m3 2 水源热泵 33 栋别墅的夏季空调和冬季采暖负荷完全由水源热泵系统承担 系统主要 设备配置及造价估算如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 水源热泵机组制冷量 1450kw 231 23 3 台 87 0261 0 2 用户循环泵流量 260m3 扬程 32m 374 台 4 518 0 3 潜水泵流量 100m3 扬程 55m 2513 台 3 545 5 定压补水装置流量 8m3 扬程 40m 1 51 套 3 03 0 旋流除砂器流量 230m3 h 2 台 2 04 0 4 外网 1 套 100 0100 0 5 抽灌水井出水量 90t h 13 口 20 0260 0 6 井水管线 1 套 100 0100 0 7 配电及控制 1 套 120 0120 0 8 施工及其他 1 套 120 0120 0 9 合计 1031 5 经估算 系统全年的运行费用为 271 8 万元 年 夏季电价 0 85 元 kWh 冬 季电价 0 78 元 kWh 3 直燃机 33 栋别墅的夏季空调和冬季采暖负荷集中由直燃机系统承担 系统主要设 备配置及造价估算如下 序 号 设备名称技术参数 功率 kw 数量单位 单价 万元 合价 万元 1 直燃机组制热量 1600kw 3 3 台 80 0240 0 2 用户循环泵流量 260m3 扬程 32m 374 台 4 518 0 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 30 3 冷却塔水泵流量 480m3 扬程 32m 754 台 9 036 0 4 定压补水装置流量 8m3 扬程 40m 1 51 套 3 03 0 5 冷却塔水量 500m3 h 113 台 22 066 0 6 外网 1 套 100 0100 0 7 燃气引入燃气量 500m3 h 1 套 200 0200 0 8 配电及控制 1 套 90 090 0 9 施工及其他 1 套 125 0125 0 合计 878 0 经估算 系统全年的运行费用为 420 0 万元 年 燃气价 3 5 元 m3 三 综合比较 造价 万元 运行费用 万元 年 特点 地源热泵 独立 2679 每栋 9 7 用户自由决定系统的启停 运行 费用独立承担 产权清晰 物业责 任小 建设方初投资大 需要解决 冬季无人居住的管道防冻问题 用户运 行费用较少 风冷 燃气锅炉 独立 1079 每栋 14 2 用户自由决定系统的启停 运行 费用独立承担 产权清晰 初投资 较少 因为燃气较贵运行经济性稍差 系统运行可靠稳定 冷水机组 燃气锅炉 集中 921368 6 需要单独建设集中的机房 需要物业运 行管理 初投资较少和运行经济性适中 水源热泵 集中 1031 5271 8 需要单独建设集中的机房 需要物业运 行管理 初投资和运行经济性较好 需 要 有良好的地下水资源 系统运行可靠性 受 地下水资源影响 燃气直燃机 集中 878420 0 初投资较少 但是运行经济性较差 机 组 存在性能衰减 设备运行维护和更新时 间 短 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 31 中国建筑科学研究院建筑环