xx酒店地源热泵可行性研究报告

精品文档 1欢迎下载 地源热泵系统可行性研究报告 委托单位 负 责 人 参加人员 审 核 人 提交单位 报告日期 精品文档 2欢迎下载 目目 录录 1总论 4 1 1 项目概况 4 1 2 目的和任务 4 1 3 编制依据 4 1 4 地源热泵技术简介 5 1 4 1 地源热泵工作原理 5 1 4 2 地源热泵系统的分类 6 2地源热泵系统可行性分析 9 2 1 主要设计参数 9 2 1 1 气象参数 9 2 1 2 负荷计算依据 9 2 2 地源热泵中央空调系统方案比较 9 2 2 1 地埋管地源热泵系统 9 2 2 2 地表水地源热泵系统 11 2 2 3 地下水地源热泵系统 12 2 3 地源热泵适宜性分析 13 2 3 1 地埋管地源热泵系统适宜性分析 13 2 3 2 地表水地源热泵系统适宜性分析 13 2 3 3 地下水地源热泵系统适宜性分析 14 2 4 地源热泵系统经济性分析 14 2 4 1 对比方案主要设备配置 14 精品文档 3欢迎下载 2 4 2 系统初投资比较 17 2 4 3 系统年运行费用比较 18 2 4 4 综合效益评价 23 3方案设计 24 3 1 方案选择 24 3 2 方案设计 24 4结论与建议 25 4 1 结论 25 4 2 建议 26 精品文档 4欢迎下载 1 1总论总论 1 1项目概况 项目名称 xxx 酒店工程 工程地点 xxx 拟将其中的 xx 建筑打造为一商务酒店 含客房 餐厅 会议室及附属用房 总建筑面积 14000 1 2目的和任务 根据业主提交的相关资料 结合实地考察 评估项目所在地区域采用地源 热泵的适宜性 同时以合理利用资源 保证资源的可持续利用 节能减排为出 发点 从技术经济效益 环境效益及综合效益等角度评价本工程采用地源热泵 系统的可行性 最终 提出本项目适宜的初步设计方案 1 3编制依据 地源热泵系统工程技术规范 GB 502366 2009 浅层地温能勘察评价规范 DZ T 0225 四川省地源热泵系统工程技术实施细则 DB51 5067 2010 成都市地源热泵系统设计技术规程 备案号 J12204 2012 成都市地源热泵系统施工质量验收规程 DBJ51 T006 2012 成都市地源热泵系统性能工程评价标准 DBJ51 T007 2012 成都市地源热泵系统运行管理规程 DBJ51 T011 2012 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50736 2012 公共建筑节能设计标准 GB50189 2005 通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243 2002 建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范 GB50242 2002 公共建筑节能设计标准 GB50189 2005 民用建筑热工设计规范 GB50176 1993 精品文档 5欢迎下载 民用建筑节能设计标准 JGJ26 95 工程建设标准强制性条文 房屋建筑部分 空气调节设计手册 实用供热空调设计手册 供水水文地质勘察规范 GB50027 2001 供水管井技术规范 GB50296 供水水文地质钻探与凿井操作规程 CJJ13 建设单位提供的其他相关的工程设计说明文件 1 4地源热泵技术简介 1 4 1 地源热泵工作原理 制冷工况制冷工况 制热工况制热工况 图图 1 11 1 地源热泵工作原理地源热泵工作原理 制冷时 制冷时 江水 井水 为机组的排热源 制冷剂在蒸发器内吸热蒸发 制取 7 冷水 送入房间使用 制冷剂再经压缩机压缩成高温高压的过热蒸汽 进入 冷凝器 由江水 井水 带走热量并排至江水 井水 中 制热时 制热时 江水 井水 为机组的吸热源 制冷剂在蒸发器内吸取江水 井水 的热量蒸发 江水 井水 回灌江内 井内 制冷剂再经压缩机压缩成高温高 压的过热蒸汽 进入冷凝器 加热循环水 制取 45 到 50 的热水 地源热泵系统可用于供暖 空调 还可用于加热生活用水 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或系统 可应用于宾馆 商场 办公楼 学校 医院等建筑 更适合于别墅住宅的采暖 空调 精品文档 6欢迎下载 地源系统地源系统 用户系统用户系统机房系机房系 统统 输水管网输水管网 室内外室内外 控制系统 图图 1 21 2 地源热泵系统组成地源热泵系统组成 1 4 2 地源热泵系统的分类 以岩土体岩土体 地下水地下水或地表水地表水为低温热源 由水源热泵机组 地热能交换系 统 建筑物内系统组成的供热空调系统供热空调系统 地下水 地表水 地埋管 地源热泵系统 空气源热泵系统 热泵系统 图图 1 31 3 地源热泵分类地源热泵分类 1 1 地下水地源热泵地下水地源热泵 地下水地源热泵与空气源和地表水地源热泵相比较具有较好的节能性 这 是因为地下水源的温度相对稳定 一般等于当地全年平均气温或高 1 2 冬 暖夏凉 使机组的供热季节性和能效比较高 相对于空气源热泵相比 能够节 约 30 50 的能量 减少了高峰用电需求量 由于地下水地源热泵利用地能的 特殊性 所以该系统对室外环境无任何污染 但是地下水地源热泵的应用过程 中要注意回灌水对地下水有无污染的问题 精品文档 7欢迎下载 图图 1 41 4 地下水地源热泵示意图地下水地源热泵示意图 2 2 地表水地源热泵地表水地源热泵 地表水地源热泵系统的一个热源是池塘 湖泊 或河溪中的地表水 在靠 近江河湖海等大量自然水体的地方 水源作为热泵的低温热源是值得考虑的一 种空调热泵的形式 但是 地表水地源热泵也收到自然条件的限制 此外地表 水地源热泵受气候的影响较大 与空气源热泵类似 当环境温度越低时 热泵 的供热量越小 热泵的性能系数也会下降 图图 1 51 5 地表水地源热泵示意图地表水地源热泵示意图 3 3 地埋管地源热泵地埋管地源热泵 土壤源热泵具有良好的蓄能性能 冬 夏季从土壤中取出 或释放 的能 量可以分别在夏 冬季得到补偿 土壤温度全年波动较小且数值相对稳定 机 组的季节性能系数具有恒温热源热泵的特性 比传统的空调运行效率要高 40 60 节能效果明显 地下埋管无需除霜 没有结霜与融霜的能耗损失 节 精品文档 8欢迎下载 省了空气源热泵的结霜能耗 运行费用低 减少空调系统对地面空气的热 噪 音污染 循循 环环 泵泵 环路集管环路集管 热泵机组热泵机组 用用 户户 垂垂 直直 地地 埋埋 管管 图图 1 61 6 地埋管地源热泵系统示意图地埋管地源热泵系统示意图 精品文档 9欢迎下载 2 2地源热泵系统可行性分析地源热泵系统可行性分析 2 1主要设计参数 2 1 1 气象参数 夏季空调室外计算温度 31 9 夏季空调日平均温度 27 9 夏季计算湿球温度 27 9 平均风速 1 4m s 冬季空调室外计算温度 1 2 冬季平均温度 6 空调计算相对湿度 84 平均风速 1 0m s 2 1 2 负荷计算依据 按照中国建筑气候分区 xxx 属于夏热冬冷地区 酒店属于人员较密集区域 综合考虑间歇运行时间 空调运行时间客房 15 小时 天 餐厅 8 小时 天 会议 室 10 小时 天 公共区域 18 小时 天 夏季运行 120 天 冬季运行 100 天 根 据初步计算 本项目制冷负荷为 1344 kW 热负荷为 840 kW 2 2地源热泵中央空调系统方案比较 2 2 1 地埋管地源热泵系统 土壤源热泵系统换热器分为水平埋管和垂直埋管两种形式 是一种闭式系 统方式 通过中间介质 通常为水或者是假如防冻剂的水 作为热载体 使中 间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动 从而实现与大地土壤进行热交 换的目的 水平埋管系统 其优点有 串联系统管路管径大 因此对于单位长度埋管 来说 热交换能力比串联系统要高 其缺点有 该系统采用大管径管道 管内 体积大 需较多的防冻液 管道成本及其安装费用高于并联系统 而且管道不 能太长 否则阻力损失太大以及可靠性降低 精品文档 10欢迎下载 垂直埋管系统 其优点有 较小的土地占用 管理及水泵用电少 其缺点 是 钻井费用较高 对于水平式埋管系统 其优点有 安装费用比垂直式埋管 系统低 应用广泛 使用者易于掌握 其缺点有 占地面积较大 受地面温度 影响大 水泵耗电量大 换热器是地埋管的核心部分 采用竖直 U 型埋管的换热器一般有两种结构 形式 一种是在钻孔内布置一组 U 型孰料管 这就是单 U 型埋管换热器 见下 图 图 2 1 另一种就是在钻孔内设置两组 U 型换热器 故又称作双 U 型埋管 换热器 见下图 图 2 1 双 U 型换热器由于增加了在钻孔内的传热面积 使 得钻孔内的传热热阻降低 因此可以降低钻孔的深度 但是也相应增加了管材 和管件的费用 图图 2 12 1 地埋管换热器各钻孔之间既可以采用串联方式 也可以采用并联方式 在 串联系统中只有一个流体通道 而在并联系统中流体在管路中可有两个或两个 或者更多的流道 图图 2 22 2 串联式流道串联式流道 图图 2 32 3 并联式流道并联式流道 精品文档 11欢迎下载 并联管路竖直型换热器与串联式相比 U 型管管径可以更小 从而可以降 低管路费用 防冻液费用 由于较小的管路更容易安装制作 因此也减少了人 工费用 U 型管的管径变小 钻孔孔径也就相应减小 钻孔费用也相应降低 并联管路换热器中 同一环路集管连接的所有钻孔换热量基本相通 而串联管 路换热器中 每个钻孔的换热量是不同的 从国内外工程实践来看 中 深埋 管采用并联方式较多 浅埋管采用串联形式比较多 根据 xx 平原基岩地区经验参数及本项目地勘资料 场地内双 U de32 垂直 埋管地源热泵系统单位孔深排热量为 60W m 地埋管地源热泵中央空调系统系 统 EER 按 4 5 计算 需埋管钻孔深度 22400m 为降低初投资 换热孔按冬季 840KW 热负荷计算 夏季不足部分由冷却塔调峰 则实际钻孔米数为 14000m 若钻孔井深按 120m 孔计算 则需钻孔井个数 116 个 按地埋的 4m 4m 网格布 置原则 初步估算最少需埋管面积 1556m2 地埋管地源热泵系统方案 采用双 U de32 垂直埋管 总钻孔深度 14000m 孔深 120m 孔 共钻孔 116 个 采用双孔串联方式 2 2 2 地表水地源热泵系统 地表水地源热泵系统就是利用江河 湖泊的地表水作为热泵机组的热源 热 汇的一种热泵系统 当建筑物的周围有大量的地表水域可以利用时 可通过水 泵和输配管路将水体的热量传递给热泵机组 或将热泵机组的热量释放到地表 蓄水体中 根据传热介质是否与大气相通 与地表水进行热交换的地源热泵系统 分 为闭式系统和开式系统 闭式地表水地源热泵系统与土壤源热泵系统类似 即通过放置在湖水中或 河流中的换热器与热泵机组连接 吸热或放热均通过地表水换热器内的循环介 质进行 闭式系统将地表水与管路内的循环水相分离 保证了地表水的水质不 影响管路系统 防止了管路系统的阻塞 也省掉了额外的地表水水处理过程 但换热管外表面有可能会因为地表水水质状况产生不同程度的污垢沉积 而影 响换热效率 闭式地表水地源热泵系统的优缺点 1 热泵机组换热器内的循环介质为干净的水或防冻液 机组结垢的可能 精品文档 12欢迎下载 性小 2 闭式系统应用广 当冬季地表水温度较低时 必须采用闭式系统以防 止换热机组的介质冻结 3 地表水换热器环路水泵比开式系统的耗电量低 4 换热器处于公共区域 不好采取保护措施 易遭到破环 5 地表水水质比较浑浊时 换热器易结垢 影响传热效果 在开式系统中 从蓄水体底部将水通过管道输送到热泵机组中 直接或通 过中间换热器进行热交换 此系统中地表水的作用与冷却塔类似 而且不需消 耗风机的电能及运行维护费用 因此 可以减少初投资 根据现场条件情况 拟设计本地表水地源热泵系统为间接换热式系统 即 地表水通过板式换热器与地源热泵主机进行热交换 根据空调负荷计算书及相关经验数据计算得 本项目地表水式地源热泵夏 季制冷地表水侧最大需水量为 192 m3 h 冬季制热地表水侧最大需水量为 172 m3 h 取最大值 故本项目地表水侧设计最大取水量为 192 m3 h 地表水地源热泵系统方案 采用开放式间接换热系统 在河堤砌井或在河 床底部埋设取水构筑物 通过水泵取水至冷冻机房在板式换热器进行热交换 热交换的河水通过余压由管道直接排回河道下游 地表水侧设计最大取水量为 192m3 h 2 2 3 地下水地源热泵系统 地下水地源热泵系统通常也称为深井回灌式水源热泵系统 通过建造抽水 井群将地下水抽出 通过二次换热或直接送至地源热泵机组 经提取热量或释 放热量后 由回灌井群灌回地下 优点 热泵机组运行稳定并且效率较高 造价低 占地面积小 缺点 受水文地质条件等限制 根据负荷计算书及相关数据计算得 本项目地下水地源热泵夏季制冷水源 侧最大需水量为 125 m3 h 冬季制热水源侧最大需水量为 70 m3 h 取最大值 故本项目地下水设计最大取水量为 125 m3 h 地下水地源热泵系统方案 采用直接式换热系统 通过深井取水泵在取水 井取水 直接输送至地源热泵主机进行热交换 热交换后的地下水回至回灌井 精品文档 13欢迎下载 内同层全部回灌至地下 水源侧设计最大取水量为 125 m3 h 取水井设计深度 50m 口 回灌井设计 50m 口 单井设计取水量为 80 m3 h 单井设计回灌量为 60 m3 h 共设计 2 口取水井 3 口回灌井 2 3地源热泵适宜性分析 2 3 1 地埋管地源热泵系统适宜性分析 根据初步设计方案 需埋管钻孔深度 22400 m 若钻孔深度按 150m 孔计算 则需钻孔井个数 150 个 按地理的 4m 4m 网格布置原则 初步估算最少需埋管 面积 1856 m2 根据项目总平面图得到 项目规划净占地面积约 20000 06 m2 除去地下建筑面积 16462 9 m2 剩余车道 绿化等占地面积约 3537 16 m2 满 足埋管使用面积 综上所述 地埋管地源热泵系统具有较好的适宜性 注 为节约初期投资 本系统可根据冬季负荷设计埋管 地埋管地源热泵 系统满足冬季制暖需要 夏季以地埋管地源热泵系统制冷为主 冷却塔辅助调 峰的复合冷暖系统 由此经计算 需埋管钻孔深度 14000m 若钻孔深度按 120m 孔计算 则需钻孔井个数 116 个 按地理的 4m 4m 网格布置原则 初步 估算最少需埋管面积 1152 m2 夏季调峰冷却塔配置容量为 100m3 h 2 3 2 地表水地源热泵系统适宜性分析 场地东侧紧邻 xxx 支流 xxx 排洪渠 河宽 15 20 m 目前水深 0 6 2 m 排 洪能力 500 m3 s 水流量较小 此渠道为 xxx 乡主要水源 后期规划排水量将 加大 河水温度受气温影响较大 特别是水面 1m 深度范围内影响最为明显 随着 深度的增加 水温变化幅度逐渐变小 目前 xxx 排洪渠水位偏低 水深在 1m 左 右 温度不稳定 对于地表水硬度超标 不满足直接进入水源热泵机组的水质条件 为使机 组铜管内不结垢 建议工程运行时在水源侧设置换热器 地表水不直接进入机 组 含砂量超出规范允许的范围 细砂 粉砂存在于机组进水端 对机组换热 的钢管具有一定的负面影响 设计时 在水源侧仍需设置除砂器对循环水进行 除砂处理 精品文档 14欢迎下载 综上所述 地表水源距离近 水量匮乏 水温不稳定和水质不合格 故目 前不适合采用地表水地源热泵系统 只有在后期 xxx 乡大量引入 xxx 渠水后 水量水温方可达标 才可采取地表水地源热泵系统 2 3 3 地下水地源热泵系统适宜性分析 根据查看该区域地下水文资料 初步预计场地地下水可开采量为 2800 m3 d 116 7 m3 h 详细水量需进一步做水文勘测 本项目设计的取水量约为 125 m3 h 大于地下水的可开采量 116 7 m3 h 因此本项目地下取水不能保证空调系统正常运行 综上所述 地下水地源热泵系统不具有适宜性 2 4地源热泵系统经济性分析 地表水地源热泵系统 地下水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统均属可 再生能源利用技术 工程应用广泛 技术成熟 针对本项目的地质及水纹情况 从经济角度出发分析此三种系统与常规冷水机组 燃气锅炉的经济情况 2 4 1 对比方案主要设备配置 1 方案一 常规冷水机组 燃气锅炉 主要设备及性能参数如表 2 1 所示 2 1 常规空调系统主要设备及性能参数 设备编号设备名称型号 规格数量 1 离心式冷水机组 TWSD EC2 210 1 额定制冷量 733 5KW 额定制冷功率 158 7KW 蒸发器流量 126 2m3 h 冷凝器流量 157 7m3 h 2 2 燃气锅炉 制热功率 700KW 天然气消耗量 81 5Nm3 h 2 3 水质处理设备 额定流量 175 m3 h 电机功率 2KW 2 精品文档 15欢迎下载 4 冷却塔 DHJL 175 额定流量 175 m3 h 风机功率 4 0KW 2 5 冷冻水循环水泵 ISL125 80 250 流量 150m3 h 扬程 70m 电机功率 45KW 2 6 冷却水循环水泵 ISL150 125 315 流量 161m3 h 扬程 20 6m 电机功率 15KW 2 7 天然气计量 调 压 泄露报警设 施及用户引入管 引入管 DN100 长度 200m 以内 室内分配管 DN100 长度 200m 以内 4 8 热水循环泵 ISL100 65 200 流量 93 3m3 h 扬程 69 7m 电机功率 30KW 2 2 方案二 地下水地源热泵系统 主要设备及性能参数如表 2 2 所示 2 2 地下水地源热泵系统主要设备及性能参数 设备编号设备名称型号 规格数量 1 地源热泵机组 SM 150LR 额定制冷量 570KW 额定制热量 664KW 额定制冷功率 113KW 额定制热功率 159KW 1 2 地源热泵机组 SM 100LR 额定制冷量 389KW 额定制热量 444KW 额定制冷功率 70KW 额定制热功率 96KW 2 3 旋流除砂器 HLCS 150 处理水量 150T h 除砂率 92 1 4 深井取水泵 150QJ15 161 17 水流量 15m3 扬程 161m 9 精品文档 16欢迎下载 5 冷冻水循环水泵 ISL125 80 250 流量 150m3 h 扬程 70m 电机功率 45KW 2 6 钻井情况设计 2 口取水井 3 口回灌井 3 方案三 地表水地源热泵系统 主要设备及性能参数如表 2 3 所示 2 3 地表水地源热泵系统主要设备及性能参数 设备编号设备名称型号 规格数量 1 地源热泵机组 SM 150LR 额定制冷量 570KW 额定制热量 664KW 额定制冷功率 113KW 额定制热功率 159KW 1 2 地源热泵机组 SM 100LR 额定制冷量 389KW 额定制热量 444KW 额定制冷功率 70KW 额定制热功率 96KW 2 3 旋流除砂器 HLCS 150 处理水量 150T h 除砂率 92 1 4 冷冻水循环水泵 ISL125 80 250 流量 150m3 h 扬程 70m 电机功率 45KW 2 5 河水取水泵 150 125 315 流量 200m3 h 扬程 32 m 电机功率 30KW 1 6 水质处理设备 额定流量 200 m3 h 电机功率 2KW 1 7 板式换热器换热量 1200KW 1 4 方案四 地埋管地源热泵系统 精品文档 17欢迎下载 主要设备及性能参数如表 2 4 所示 2 4 地埋管地源热泵系统主要设备及性能参数 设备编号设备名称型号 规格数量 1 地源热泵机组 SM D 150LR 额定制冷量 532KW 额定制热量 488KW 额定制冷功率 105KW 额定制热功率 139KW 1 2 地源热泵机组 SM D 120LR 额定制冷量 426KW 额定制热量 391KW 额定制冷功率 83KW 额定制热功率 104KW 2 3 水质处理设备 额定流量 100 m3 h 电机功率 1KW 1 4 冷却塔 DHJL 100 额定流量 175 m3 h 风机功率 2 2KW 1 5 冷冻水循环水泵 ISL125 80 250 流量 150 m3 h 扬程 70m 电机功率 45KW 2 6 地埋管循环水泵 100ZX100 65 水流量 100m3 h 扬程 45m 电机功率 18KW 2 7 埋管敷设 管材及管径 HDPE 管 DN32 管长 14000m 8 钻孔情况钻孔 116 个 孔深 120m 2 4 2 系统初投资比较 由于空调系统末端各方案相同 初投资按 165 元 m2计算 对于地下水地源热泵系统 钻井费用按 580 元 m 计算 下表 2 5 为地表水 地表水 地下水 地埋管地源热泵系统地下水 地埋管地源热泵系统相对于常规水冷机组 燃气锅炉的增量成本比较 精品文档 18欢迎下载 表 2 5 四种系统初投资比较 单位 万 元 设备名称水冷机 锅炉系统 地下水地源热泵系统 地表水地源热泵系统地埋管地源热泵系统 主机 65858585 燃气锅炉 50 254555230 室外冷却水系统 冷却塔侧 地下水侧 地表水侧 地埋管侧 机房 50757575 其它辅助设施 20252020 末端系统 231231231231 总计 估算 441461466641 增量成本 2025200 2 4 3 系统年运行费用比较 1 计算依据 1 国家标准及相关部门要求 公共建筑节能设计标准 GB50189 2005 建筑主管部门有关建筑节能设计的相关文件 规定 建设单位有关建筑节能设计的相关文件资料 要求 2 实际能耗计算依据 美国 ARI 标准 采用蒸汽压缩循环的冷水机组 ARI 550 590 1998 标 准中综合部分符合性能 IPLV 系数的计算方法确定部分负荷计权系数 精品文档 19欢迎下载 蒸汽压缩循环冷水 热泵 机组第一部分 工业或商业用及类似用途的 冷水 热泵 机组 GB T 18430 1 2007 标准中第 5 5 节 3 电 气价 电价 1 13 元 kw h 天然气 2 86 元 m3 自来水 4 3 元 m3 按照根据 关于调整水资源费征收标准的通知 川办函 2005 110 号 项目地区 地源热泵抽取地下水费用为 0 2 元 m3 2 系统能耗及费用计算 机组实际运行大部分是在部分负载状态下运行的 计算实际能耗时采取部 分负荷计权系数法 把负载分为 4 种工况 即 100 75 50 25 通过每 种工况下运行时间来分部计算 得出公式 2 1 冬季同理 实际能耗 100 A 设备运行时间 负荷 EER COP 75 B 设备运行 时间 负荷 EER COP 50 C 设备运行时间 负荷 EER COP 25 D 设备运行时间 负荷 EER COP 2 1 其中 A 100 负荷率设备运行时间系数 取 0 023 B 75 负荷率设备运行时间系数 取 0 415 C 50 负荷率设备运行时间系数 取 0 461 D 25 负荷率设备运行时间系数 取 0 101 本项目空调系统夏季运行 120 天 冬季运行 100 天 设备平均运行时间按 12h d 计算 本项目在计算空调负荷时 夏季空调室外设计干球温度为 31 9 冬季采暖室外计算干球温度为 1 2 根据成都市多年气象数据 在计算年运 行费用时考虑 0 8 的负荷修正系数 方案一 常规冷水机组 燃气锅炉 制冷系统 EER 2 8 制热系统能效 锅炉效率 85 天然气热值 8500 千卡 m3 精品文档 20欢迎下载 负荷修正系数 0 8 表 2 6 常规空调系统年能耗统计表 项目100 负荷率75 负荷率50 负荷率25 负荷率小计 夏季运行耗电量 kW h 13626 9184407 4136565 214960 0349559 4 夏季运行总费用395002 1 元 冬季运行耗气量 Nm3 6615 8823589530 166302 6477263 088235169711 8 冬季运行耗电量 kW h 1324 81792813276 81454 433984 0 冬季运行总费用523777 6 元 年运行费用918779 7 元 方案二 地下水地源热泵系统 制冷系统 EER 5 5 制热系统 COP 5 0 负荷修正系数 0 8 表 2 7 地下水地源热泵系统年能耗统计表 项目100 负荷率75 负荷率50 负荷率25 负荷率小计 夏季运行耗电量 kW h 13089 0 177128 6 131174 8 14369 5 335761 9 夏季运行总费用379411 0 元 冬季运行耗电量 kW h 9251 5 125197 2 92716 3 10156 6 237321 6 冬季运行总费用268173 4 元 年运行费用 647584 4 方案三 地表水地源热泵系统 制冷系统 EER 4 5 精品文档 21欢迎下载 制热系统 COP 3 8 负荷修正系数 0 8 表 2 8 地表水地源热泵系统年能耗统计表 项目100 负荷率75 负荷率50 负荷率25 负荷率小计 夏季运行耗电量 kW h 10359 9 140197 0 103824 6 11373 4 265754 9 夏季运行总费用300303 0 元 冬季运行耗电量 kW h 8302 1 112348 8 83201 3 9114 2 212966 4 冬季运行总费用240652 0 元 年运行费用540955 0 元 方案四 地埋管地源热泵系统 制冷系统 EER 5 0 制热系统 COP 4 5 负荷修正系数 0 8 表 2 9 地埋管地源热泵系统年能耗统计表 项目100 负荷率75 负荷率50 负荷率25 负荷率小计 夏季运行耗电量 kW h 11101 8150236 6111259 612187 9284785 9 夏季运行总费用321808 1 元 冬季运行耗电量 kW h 7374 799799 273907 58096 2189177 6 冬季运行总费用213770 7 元 年运行费用535578 8 元 除此之外的主要费用还包括工作人员工资 其中工作人员设 2 人 工 资 2 5 万元 年 人 福利按工资 14 计算 机组维护费用 常规空调需维护冷 却塔和锅炉 年维护费用约 8 万元 地表水和地下水水源热泵系统只需作常规 精品文档 22欢迎下载 维护 年维护费约 3 万元 地埋管地源热泵系统维护简单 年维护费用约 2 万 元 表 2 10 地下水地源热泵系统年能耗统计表 单位 元 名称常规空调系统 地下水地源热泵 系统 地表水地源热泵 系统 地埋管地源热泵 系统 年能耗费用 918779 7647584 4540955 535578 8 人员工资及福利 57000 057000 057000 057000 0 维护费 8332 总计 975787 7704587 4597958592580 8 作项目经济静态分析考虑年投入资金和产出资金 因而只考虑年投入资金 表 2 11 为三种地源热泵系统相对与常规空调系统的投资回收年限 表 2 11 三种空调系统投资回收期比较 名称常规空调系统 地下水地源热泵 系统 地表水地源热泵 系统 地埋管地源热泵 系统 增量成本 元 200000 0250000 02000000 0 年运行费 元 918779 7647584 4540955 535578 8 年节省运行费 元 271200 3377829 7383206 9 投资回收期 年 0 80 75 3 表 2 12 为地源热泵系统的节能率与长期使用运行费用情况 从表中可以看 出 与常规空调系统相比地表水和地埋管地源热泵系统都有 38 左右的节能率 由于场地地下水少且埋地较深 导致深井泵数量增加及功率增大 进而影响地 下水地源热泵的节能效果 由表可知地下水地源热泵系统节能率为 27 8 充 分体现出了地源热泵系统的优越性 并且在 15 年的运营期内 三种系统分别可 以节省 406 8 566 7 574 8 万元 证实了地源热泵系统在经济性上是可行的 表 2 12 空调系统节能率与长期使用运行费用 精品文档 23欢迎下载 名称常规空调系统 地下水地源热泵 系统 地表水地源热泵 系统 地埋管地源热泵 系统 相对常规空调系统 的节能率 27 8 38 7 39 3 15 年总运行费用 万元 1378 2971 4811 4803 4 15 年可节省运行 费用 万元 406 8566 7574 8 2 4 4 综合效益评价 名称名称传统集中式空调系统传统集中式空调系统地源热泵系统地源热泵系统 稳定性稳定性 风雨灰尘污染损害冷却塔寿命 一般寿 命仅为 6 8 年 锅炉寿命一般为 8 10 年 地源热泵主机性能稳定 可使 用 20 30 年 环境影响环境影响 主机的散热 飘雾噪音影响医院的外部 环境 热量直接向大气排放 是造成城 市热岛效应的主要因素 不存在影响室外环境的客观因 素 协调性协调性室外冷却塔影响室外环境的美观和功能 无室外大型设备 COPCOP 值值 主机的能效比及出力随室外温度有较大 幅度下降 地源热泵的能效比随环境的变 化不大 能效比在 4 0 6 7 之 间 维护管理维护管理 费用较高费用小 宣传效应宣传效应 不可再生能源 天然气价越来越高 可再生能源 响应国家建设节 约型社会的号召 精品文档 24欢迎下载 3 3方案设计方案设计 3 1方案选择 通过方案的适宜性分析 经济分析及综合评价 本项目采用地表水和地埋 管地源热泵系统在技术上与经济上是可行的 与传统冷水机组 燃气锅炉的空调 系统相比 分别在 0 7 年 5 3 年可收回增量成本 回收年限较短 但是本项 目场地地表水受人为因素控制 不能保证长年水量充足 故地表水地源热泵目 前不可取 后期项目引进大量水源后 方可建设地表水地源热泵系统 故建议 本项目采用地埋管式地源热泵系统 3 2方案设计 项目所处 xxx 区域地质情况良好 土壤热容量较好 非常适合建设地埋管 地源热泵系统 在建筑外围场地 按地埋的 4m 4m 网格布置原则 采用双 U de32 垂直埋管 总钻孔深度 14000m 孔深 120m 孔 共钻孔 116 个 采用双孔 串联方式 夏季预设一台配置容量 100 m3 h 的冷却塔进行调峰控制 进而降低 初期投资 减少地埋管钻孔数量 节约场地 精品文档 25欢迎下载 4 4结论与建议结论与建议 4 1结论 xxx 基地位于 xxxx 工业区 处于 xxx 路与 xxx 排洪渠之间 拟将其中的 xxx 建筑打造为一商务酒店 含客房 餐厅 会议室及附属用房 总建筑面积 18041 52 根据初步计算 本项目制冷负荷为 1440 kW 热负荷为 864 kW 根据 xxx 基岩地区经验参数及相关地质报告 工区内双 U de32 垂直埋管地 源热泵系统单位孔深排热量为 60W m 土壤换热能力有保证 地埋管地源热泵 中央空调系统系统 EER 按 4 5 计算 需埋管钻孔深度 22400m 若钻孔井深按 150m 孔计算 则需钻孔井个数 150 个 按地埋的 4m 4m 网格布置原则 初步 估算最少需埋管面积 1856m2 根据项目总平面图得到 项目规划净占地面积约 20000 06 m2 除去地下建筑面积 16462 9 m2 剩余车道 绿化等占地面积约 3537 16 m2 满足埋管使用面积 为节约初期投资 本系统可根据冬季负荷设 计埋管 地埋管地源热泵系统满足冬季制暖需要 夏季以地埋管地源热泵系统 制冷为主 冷却塔辅助调峰的复合冷暖系统 由此经计算 需埋管钻孔深度 14000m 若钻孔深度按 120m 孔计算 则需钻孔井个数 116 个 按地理的 4m 4m 网格布置原则 初步估算最少需埋管面积 115 m2 夏季调峰冷却塔配置 容量为 100m3 h 本项目离地表水源距离近 水量匮乏 水温不稳定和水质不合格 故目前 不适合采用地表水地源热泵系统 只有在后期 xxx 乡大量引入 xxx 渠水后 水 量水温方可达标 才可采取地表水地源热泵系统 根据 xxx 水文地质调查 该区域地下水资源匮乏 埋藏深度较深 富水程 度极弱 150m 深的单井出水量不超过 20 m3 h 单井回灌量不超过 20 m3 h 本 项目设计的取水量约为 133 m3 h 大于地下水的可开采量 116 7 m3 h 因此本 项目地下取水不能保证空调系统正常运行 综上所述 本项目不宜采用地下水地源热泵系统 地表水地源热泵系统需 待后期排洪渠引入长期稳定水源后方可采用 地埋管地源热泵系统适用于本项 目 精品文档 26欢迎下载 4 2建议 本项目所在地地下水埋设较深 且富水程度极弱 无法满足系统需要 场 地旁边马鞍山排洪渠目前水量较少 且水深较浅 易受环境温度影响 目前采 用地表水不适宜 若后期场地地表水稳定后 水深长年稳定在 2m 左右 则后期 项目完全可采用地表水地源热泵系统 故目前不推荐本项目采用地下水和地表 水地源热泵方案 xxx 店项目采用地埋管地源热泵系统相对于传统冷水机组 燃气锅炉的空调系统 5 3 年可收回增量成本 回收年限合理 推荐采用此方案 精品文档 27欢迎下载 爱人者 人恒爱之 敬人者 人恒敬之 宽以济猛 猛以济宽 政是以和 将军额上能跑马 宰相肚里能撑船 最高贵的复仇是宽容 有时宽容引起的道德震动比惩罚更强烈 君子贤而