水源热泵改造方案

***公司水源热泵系统技术方案河南省***有限责任公司

二0**年八月***公司水源热泵系统技术方案一、水源热泵利用项目概述水源热泵系统由“澡堂热泵系统+空调热泵系统”组成，充分利用矿现有水热源，最大化提高热源利用率。原理是高温高压制冷剂气体从压缩机出来进入冷凝器，制冷剂向供热水中释放热量使水温升高，而制冷剂冷却成高压液体。制冷剂再经过膨胀阀膨胀成低温低压液体，进入蒸发器吸收低温热源水中的热量，蒸发成低压蒸汽，并使低温热源水水温降低。低压制冷剂蒸汽又进入压缩机压缩成高温高压气体，循环工作获取供热水/冷水。项目环保安全（无污染、零排放、运行稳、便维护）、高效节能（能耗比高、一机两用、节水省地、省资减投）。我公司目前井下排至地面水经净化后水量约940m3/h，夏季水温30℃，冬季水温25℃，余热资源丰富。水处理后，除满足生产、生活使用外，大部分外排。为节约能源，降本增效，利用井下排水余热实现四季制取洗浴恒温热水（澡堂热泵系统每日制取850t热水供洗浴），四季满足职工洗浴。空调热泵系统利用现有办公楼中央空调末端设备（含管道及盘管），冬季制取热水，夏季制取冷水，供办公楼冬夏使用。水源热泵系统与空压机余热利用系统配套使用，余热利用系统满足职工洗浴，水源热泵系统停用；能力不足或设备检修时作为补充或备用。二、同燃煤、燃气锅炉经济性比较序号加热方式（25℃水加热至45℃）单位单价（元）吨水燃料费用（元）备注1燃煤锅炉t4506.62燃气锅炉m32.6117.323水源热泵kwh0.653.78能效比按42水源热泵系统厂家总投资516.8万元【含设备、安装、土建及税费，其中澡堂热泵系统投资369万元，空调热泵系统投资147.8万元】，该项目制热/制冷技术和效果优于燃煤锅炉和燃气锅炉。1、同燃煤锅炉相比，每年为企业节省燃料费用21.1万元（6.6-3.78）X205X365=21.1万元2、同燃气锅炉相比，每年为企业节省燃料费用101.31万元（17.32-3.78）X205X365=101.31万元三、项目投资与合作方式本项目将按照《合同能源管理》模式实施，由矿方和承建方合作建成，矿方提供场地，承建方提供技术和资金，项目建成投运后，双方依据项目所产生的节能效益和合同规定的方式合作，具体的合作方式如下：采用BOT模式（建设-经营-转让）按此种合作方式，***提供场地和水电等条件，承建方一次性投资约516.8万元建设本项目，双方合作期限为四年。项目建成后承建方管理、经营，承建方依靠向甲方出卖产品（热水）来收回投资和获得回报，经营四年后，承建方无偿将整个项目转交给矿方。1、职工洗浴热泵机组系统考虑BOT模式的期限为四年，职工洗浴热泵机组四年总投资为479万元【水源热泵设备等一次性投资369万元十四年贷款利息等99万元+设备四年维护管理费11万元】。每年为提供的热水量为：（838t-633）吨X365（天）=74825吨。经计算承建方制供一吨热水为：479万元/（74825t/年*4年）=16元。承建方提供给矿方的热水按16元/t计价,项目建成投运经营四年后，承建方才有可能收回投资并获得一定的回报。此种合作模式中***用水量的计量和底数是合作成功的关键，每日用水量不低于2053每月用水量不低6235t。当月实际用水量高于核定的6235t时，按核算基数6235t进行核算；若承建方月供热水量少于6235t，差额在5%以内时，用水量按核算基数6235t进行核算，每少一吨按12元/吨水单价对承建方处罚；差额超过5%以上时每少一吨按24元/吨对承建方处罚。若采用此模式每月矿支付热水费用9.977万元，季度费用29.93万元，年费用119.72万元，四年费用479万元。2、办公楼热泵机组系统***办公楼制冷/制热面积6210m2,测算每平方米面积制冷、制热费用。考虑BOT模式的期限为四年，办公楼热泵机组四年总投资为192万元【水源热泵设备等一次性投资147.8万元十四年贷款利息等39.7万元+设备四年维护管理费4.5万元】。经计算，承建方制冷/制热每平方米面积费用：192万元/[4年*(124+122)夭*6210m21=0,3142元/m2•天承建方提供给矿方按每天每平方米0.3142元计价，每运行一天费用1951元。项目建成投运经营四年后，承建方才有可能收回投资并获得一定的回报。此种合作模式中办公楼取暖/制冷天数计量和底数是合作成功的关键，夏季办公楼制冷天数不低于124天，冬季办公楼制热天数不低于122天，全年办公楼热泵机组运行246天，才能确保承建方的利益。若采用此模式，办公楼热泵机组制冷制热时，每天矿支付费用1951.14元，年费用48万元，四年费用192万元。四、附件附件1水源热泵系统技术改造方案附件2水源热泵系统运行成本核算附件1水源热泵系统技术改造方案一、水源热泵系统工作原理及组成水源热泵是通过少量的高品位电能输入，实现低温位热能向高温位热能的转移。水源热泵由水源系统、水源热泵机组和末端散热系统三部分组成。水源系统包括水源、取水源、输水管网和水处理设备等;水源热泵机组包括压缩机、蒸发器、冷凝器、变频器等；末端散热系统由管网、盘管等构成。水源系统的水量、水温、水质和供水稳定性是决定水源热泵系统运行效果的重要因素。水源热泵机组工作原理示意图二、水源热泵系统的特点1、环保安全无污染、零排放、运行稳、便维护。2、高效节能通常水源热泵消耗lkW的能量，用户可以得到4KW以上的热量或冷量。比传统空调系统运行效率高40%，能效比高达6。3、节水省地投资少以矿井水为冷热源，向其释放或吸收热量，不消耗水资源。较燃煤炉建设省去锅炉房及配套辅助设施，节约资金，减少投入。4、一机两用，适用宽泛水源热泵系统一套可供暖、制冷，替代原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。适用办公楼、澡堂等不同地点，功能宽泛。5、水源热泵从矿井水中吸热或向其排热，可再生的清洁能源技术，可持续使用，具有应用推广价值。三、水源热泵系统能力验算矿每天洗浴人数2800人左右，职工每天洗浴用热水约800t，办公楼空调面积6200m2。矿井水处理能力940m3/h，除向辛店水厂供水100m3/h，可利用余热水量840m3/h，25℃水通过热泵机组热回收后，降温成15℃后直接外排，进/出水温差按10℃计算。1、回收产生热量840m3/hX24hX10℃X1000Kcal/T•℃=20160X104Kcal折算电量：20160X104Kcal^860Kcal/kwh=234418kwh2、洗浴需热负荷初始升温冷水计算参数25℃,热水计算参数45℃,温升20℃,每天热水用量为850t,所需热量：850tx20℃X1000Kcal/t・℃=1700X104Kcal折算电量：1700X104Kcal+860Kcal/kwh=19767kwh3、空调热泵负荷办公楼空调面积6200m2,每平方采暖负荷按120川，由此得出楼房冬季采暖总负荷：Q1=负荷密度*空调总面积=120W/m2X6200m2=744kW。则每天所需要的采暖总负荷为：Q=Q1*24h=744kWX24h=17856kwh.4、澡堂洗浴和空调机组总热负荷Q总=19767kwh+17856kwh=37623kwh<234418kwh。经验算,水源热泵能力满足要求。四、资金投入：承建方一次性投资约516.8万元，其中:（1）澡堂热泵系统建设，机电设备、土建、安装等共计投入资金369万，详见投资明细表1。（2）空调热泵系统建设，机电设备、土建、安装等共计投入资金147.8万，详见投资明细表2。五、主要设备及投资明细表1 澡堂热泵系统机组投资明细表序号设备名称型号主要技术参数数量单价（万元）总价（万元）备注1热水机组CWR-160XB额定制热量：165KW10111102保温水箱600吨采用304不锈钢板196963控制系统数据采集及输送数据采集、远程运行监控、环境监控等120204变频系统流量200m3/h变频流量控制、压力控制、缺相过载欠压保护、计量等24.89.65洗澡废水收集池600m3依据现场情况施工169696热水供水泵配套额定功率：11kW/380V扬程：32m24.28.47主干管材配套包含所有管路110108机组安装支架等配件配套配套使用1889管道保温及辅助材料平均厚度20mm配套使用14410机组电源线\线管等配套使用1101011房屋建设500m2依据实际配套1242412合计369含安装、税费

表2 空调热泵系统机组投资明细表序号设备名称型号主要技术参数数量单价（万元）总价（万元）备注1冷热水机组CWW-150RB额定制冷量：148KW额定制热量：175KW711772板式换热器BF40-1.0不锈钢SUS316L126263空调侧循环泵配套额定功率：11kW/380V扬程：47m24.28.44热水循环泵配套额定功率：11kW/380V扬程：20m24.28.45主干管材配套包含所有管路1996机组安装支架等配件配套配套使用1338管道保温及辅助材料平均厚度20mm配套使用1229机组电源线'线管等配套使用1229房屋建设500m2依据实际配套1121210合计147.8含安装、税费附件2水源热泵系统运行成本核算一、850t洗浴热水系统单台热泵机组制热水量：165x860/[(45-25)x1000]=7.1t/h,需10台主机运行12h,7.1X12X10=852t>838t,单机功率38kW,运行费用：主机功率：38x12x10=4560kW,水泵等其它功率：30x12=360kW总用电量：(4560+360)x3