南京市可再生能源建筑应用城市示范工程实施方案

1、南京市第二批可再生能源建筑应用城市示范项目地源热泵系统总结报告南京市节能技术服务中心2011年10月一、 工程概况南京市节能技术服务中心办公楼位于南京市苜蓿园大街52号，改扩建工程涉及总建筑面积6463.11M2，扩建面积2677.5平方米，地上七层，地下一层，改建面积3785.61平方米。大楼为综合性办公大楼，含办公、设计、会议用房等。本工程是根据南京市节能综合服务平台建设的需要，利用院内空闲场地扩建一座地下1层地上7层建筑，同时对现有5层建筑进行改造出新，作为南京市节能综合服务平台办公用房。在节能方面，除使用双层真空玻璃替换原单层外窗玻璃、室外遮阳系统外，采用地源热泵中央空调系统替换原先的

2、分体式空气源热泵空调。在有效地节约能源的同时，也大大提高了中心的整体办公形象。项目于2009年8月经南京市经信委“宁经投资字2009394号”备案，备案名称为“南京市节能技术服务中心节能监测、监控及培训中心建设项目”；项目于2010年4月正式动工，并于2011年4月建成主体工程及外部装饰装修工程。二、 示范技术地源热泵集中供冷供热系统示范，水源热泵机组夏季能效比为5.14,冬季能效比为4.63,预计每年制冷及供热可节能电能111713KWH(折合标准煤约45吨)。本建筑采用了多项节能新技术，使得空调系统夏季综合能效比达到3.99，冬季综合能效比3.86。综合建筑节能率达到或超过65%的节能标准

3、，为低能耗建筑。本项目利用土壤源热泵空调系统进行集中供冷供热，夏季利用土壤制冷，冬季直接吸取土壤中的热能为办公供热。示范的主要技术说明如下：（一）地源热泵技术1) 本项目建筑夏季设计计算冷负荷611KW，冬季设计计算热负荷451KW，设计采用二台水源热泵机组，机组总供冷量591KW，冬季供热量634KW。水源热泵机组夏季能效比为5.14,冬季能效比为4.63。2) 本项目采用垂直并联双U管地耦式换热井，换热井总孔数为106口，单孔深度81米（有效深度79.5米）,孔间间距大于4米。换热井布置在建筑物四周, 共分三个区域,每个区域设单独集分水调节站。本系统考虑了土壤热平衡措施，系统已预留冷却塔管

4、道接口。3) 室内未端空调系统采用新风机组加风机盘管系统。夏季水源热泵机组提供7冷水、，冬季提供45以上的热水给风机盘管和新风机组处理室内空气冷（热）负荷和室外新风负荷。4) 本系统水源侧水泵设计为变频控制。通过进出机组水温差控制水源侧水流量，可降低水泵的运行电能（特别是冬季）。5) 本项目设计安装了用能分项计量装置（冷热计量表），实现能耗分项计量，集中控制，远程传输。6) 本设计空调水系统输送的能效比ER为0.016，空调通风系统风机的总效率不低于0.65，风机最大单位风量耗功率为0.19。水管绝热材料采用B1级橡塑保温，风管绝热材料采用40MM带铝箔离心玻璃棉保温材料，绝热材料导热系数为0

5、.0377W/mK,保温层热阻为0.74Mk/W。（二）其他建筑节能技术使用双层真空玻璃替换原单层外窗玻璃、加装室外遮阳系统，有效降低了围护结构的传热系数；三、 增量投资分析1. 可再生能源专项部分投资概算南京节能中心地源热泵空调系统造价总计为300万元，其中机房系统造价为96万元、室内空调系统造价为122万元，地耦换热系统造价为82万元。2. 项目增量成本计算（参照常规做法）本项目实际造价300万元。常规系统单位面积成本约300元，总成本193.5万元。本项目增量成本约106.5万元，平均到建筑面积约165元/m2。四、 施工进度示范工程建设进度起止月份主要内容2009.72009.9建设前

6、期工作阶段：可行性研究，审批立项，征地，规划报建2009.92010.01设计阶段：初步设计及文件审查，施工图设计2010.32010.9建设实施阶段：地源钻井埋管、水平埋管及室外管网施工机房设备安装，管道阀门、保温安装末端设备安装及系统调试2010.102010.11竣工验收阶段五、 系统主要设备性能参数及能效测试结果1. 地源热泵系统主要设备性能参数1) 地源热泵机组性能参数地源热泵机组型号HYDROCIAT LWP80X HPSHYDROCIAT LWP105X HPS数量11工况制冷工况制热工况制冷工况制热工况制冷剂R134aR134a制冷工况制冷量(kW)249-342-耗电量(kW

7、)48.0-67-制热工况制热量(kW)-268-366耗电量(kW)-58.0-79电源400V-3ph-50Hz+接地400V-3ph-50Hz+接地蒸发器进出水温度()12.5/7.010.0/5.012.5/7.010.0/5.0水流量(m3/h)39.036.253.644.9压降(kPa)3.93.526.519.6最大压力 (bar)10101010载冷剂水水冷凝器进出水温度()30/3540/4530/3540/45水流量(m3/h)51.246.270.563.1压降(kPa)14.711.88.36.4最大压力 (bar)10101010载冷剂水水2) 其它设备性能参数序号

8、设备名称规格型号单位数量功率（kw）总功率(kw)备注1空调侧循环水泵1Q=50m3/h,H=28m台27.57.5一用一备2空调侧循环水泵2Q=65m3/h,H=28m台27.57.5一用一备3地源侧循环水泵1Q=55m3/h,H=24m台27.57.5一用一备4地源侧循环水泵1Q=72m3/h,H=24m台27.57.5一用一备5总计302. 性能检测结果依据测评机构提供的性能检测报告室内环境水平制冷机组性能系数系统性能系数规范或申报指标要求温度26湿度40%65%风速0.150.30(m/s)5.143.99现场测试结果满足要求5.294.163. 能效评估结果： 机组性能系数（COP）

9、：5.29系统能效比（COP/EER）：4.16常规能源替代量：54.76吨标煤地源热泵节能率：43.66%CO2减排量：135.26吨/年、SO2减排量：1.10吨/年、烟尘减排量：0.55吨/年静态投资回收期：7.54年六、 项目节能量项目地源热泵系统空气源热泵系统夏季制冷热泵主机（591/5.14）×10×120×0.8110381KWh（591/3.2）×10×120×0.8177300KWh空调水泵15×10×120×0.814400KWh15×10×120×0.8

10、14400KWh地源水泵15×10×120×0.814400KWh总耗电量139181KWh191700KWh电费135006元185948元小计（夏季）135006元185948元标准煤消耗量56.23吨77.51冬季制热热泵主机（451/4.63）×10×100×0.877926KWh（451/2.5）×10×100×0.8144320KWh空调水泵15×10×120×0.814400KWh15×10×120×0.814400KWh地源水泵9

11、×10×100×0.87200KWh总耗电量99526KWh158720KWh电费96540元153958元小计（冬季）96540元153958元标准煤消耗量40.21吨64.13吨年总耗电量238707 KWh350420 KWh年节电量111713KWh年运行费用231546元339906元年节省运行费用108360元标准煤消耗量96.44吨141.64吨年节约标准煤45.2吨七、 实施后评估保障措施为确保地源热泵集中供冷供热系统的稳定运行，需要对整个系统各处的运行参数进行测量以保证系统稳定运行。在地埋管出入口布置测点以检测进出地埋管的冷却水流量以及温度，检测

12、热泵机组的循环介质的进出水温度，以保证机组运行在适合的工作环境；对土壤温度进行监测，以保证地源热泵系统的长期运行对土壤的热平衡不会造成破坏，并预留冷却塔进出水管管道接口。对各个用户单位端口进行能量计量，统计实际用冷用热量。1. 节能保障措施采用计算机控制、管理、自动测控并调节设备各运行参数以确保设备安全，优化运营工况，提高经济效益。在运行管理中，必须根据负荷的实际变化情况及时调整冷热源系统的运行策略，在安全运行并保证冷热用户需求的前提下，必须对整个能源中心进行科学的管理。运用中央空调系统能量分户计量收费的技术，使用户的经济利益与节能要求一致。加强管路保温措施的检查和维护，以减少冷、热量的流失。

13、系统各个设备设置独立的供配电计量装置和用水计量装置。2. 设备养护设备、阀门和管道的表面应保持整洁，无严重锈蚀，无跑、冒、滴、漏、堵现象。电动阀门应能够正常工作。空调系统主要设备和计量仪表应定期检验、标定和维护。缺少仪表装置的应当及时增设。空调自控设备和系统应定期检修、维护，定期校验传感器和仪表，以保证系统正常工作。空调系统的主要设备的检查孔、检修孔和测量孔，不得取消或遮挡。必要时应当增设检查孔、检修孔和测量孔，以便随时对运行情况进行检测。八、 能耗分项计量情况作为项目主要示范内容的地源热泵空调系统已按区域、分楼层安装冷热量计量装置，具备上传条件，等待有关部门统一部署上传事宜。九、 项目取得的经济、社会、环境效益和项目管理经验地源热泵空调系统按每年夏季120天、冬季100天、每天工作时间10小时、同时运作系数0.8计算。地源热泵机组夏季能效比5.29，冬季能效比4.63；地源热泵系统夏季能效比达到4.16，冬季能效比3.86。全年常规能源替代量54.76吨标煤。CO2减排量135.26吨/年，SO2减排量1.10吨/年，烟尘减排量0.55吨/年。本项目实际造价300万元。对比常规系统单位面积成本约300元，总成本193.5万元，本