風(fēng)冷模塊熱泵、水冷螺桿、水源熱泵、地源熱泵中央空調(diào)方案對(duì)比Word 文檔

1風(fēng)冷模塊熱泵、水冷螺桿、水源熱泵、地源熱泵中央空調(diào)方案對(duì)比2014 年 8 月2一、 項(xiàng)目概述本工程建筑總面積約 10000m2，建筑功能為公共建筑。二、 設(shè)計(jì)條件：1. 依據(jù)規(guī)范和圖紙采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50019-2003)2. 室外氣象參數(shù)：天津市位置：北緯 39°08東徑 116°28，海拔 3.3 米。夏季大氣壓力：1004.8hpa冬季大氣壓力：1026.6hpa夏季室外通風(fēng)計(jì)算干球溫度： 29夏季室外空調(diào)計(jì)算干球溫度：33.4夏季室外空調(diào)計(jì)算濕球溫度：26.9冬季室外空調(diào)計(jì)算干球溫度：-11冬季室外采暖計(jì)算干球溫度： -9冬季室外平均風(fēng)速:2.8M/S夏季室外平均風(fēng)速:1.9M/S3. 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)：名稱冬季室溫 夏季室溫相對(duì)濕度（夏）相對(duì)濕度（冬）新風(fēng)量 備注辦公 20 25 55% 35% 30m3/h·人三、 負(fù)荷分析天津?qū)儆诙湎臒岬貐^(qū)，夏季需要設(shè)置冷源，滿足空調(diào)房間的需要；冬季建筑需要提供熱源供熱，要設(shè)置合理的空調(diào)方案，首先需要對(duì)天津的氣候條件進(jìn)行了解，夏季最高溫度在 35以下，冬季最低溫度在-12以上，根據(jù)實(shí)際的氣象條件，選擇合理、高效的空調(diào)冷、熱源方案。3四、 冷熱負(fù)荷估算值功能 面積 m 2 冷指標(biāo) w/m2 冷負(fù)荷 KW 熱指標(biāo) w/m2 熱負(fù)荷 KW辦公 10000 100 1000 80 800 五、 空調(diào)主機(jī)方案比較以下分別從主機(jī)特點(diǎn)、初投資、運(yùn)行費(fèi)用、系統(tǒng)維護(hù)等方面對(duì)多種可選方案進(jìn)行比較，以期選擇最佳方案，確定性價(jià)比最高的系統(tǒng)形式。目前市場(chǎng)上比較成熟的冷熱源系統(tǒng)解決方案無外乎以下幾種：1. 冷源：A 水冷制冷機(jī)組（螺桿機(jī)組） ；B 風(fēng)冷冷水機(jī)組（風(fēng)冷模塊） ；C 水源制冷系統(tǒng)；D 地源制冷系統(tǒng)；2. 熱源：A 市政熱網(wǎng)；B 自建鍋爐房；C 風(fēng)冷熱水機(jī)組（風(fēng)冷模塊） ；D 水源熱泵系統(tǒng)；E 地源熱泵系統(tǒng)；以上諸多系統(tǒng)，在投資、運(yùn)行費(fèi)用以及系統(tǒng)維護(hù)等方面存在著很大的差別。為了能滿足冬夏兩季的應(yīng)用，我們把以上各種方式組合成五種合理方案： 方案一：風(fēng)冷冷熱水熱泵機(jī)組中央空調(diào)系統(tǒng)方案； 方案二：水冷機(jī)組+集中市政熱網(wǎng)方案； 方案三：水冷機(jī)組+自建燃?xì)忮仩t房方案； 方案四：水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)方案； 方案五：地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)方案；下面對(duì)這五種方案分別進(jìn)行詳細(xì)分析，比較其各方面的優(yōu)缺點(diǎn)：4* 比較原則： 初投資均為各系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)價(jià)； 電費(fèi)統(tǒng)一為 1 元/度； 氣費(fèi)統(tǒng)一為 3.25 元/Nm 3； 運(yùn)行時(shí)間一致。51. 機(jī)組特點(diǎn) 系統(tǒng)方面：風(fēng)冷機(jī)與空氣進(jìn)行換熱，不使用冷卻水系統(tǒng)，省去了冷卻塔、水泵及相應(yīng)的管道，給設(shè)計(jì)和施工人員都提供了便利。 場(chǎng)地要求：風(fēng)冷機(jī)組必須放置在屋頂或其他開放的大氣環(huán)境中，不會(huì)占用寶貴的建筑面積，節(jié)省機(jī)房投資，并將噪音源由室內(nèi)移到室外。 運(yùn)行及管理：機(jī)組的運(yùn)行方面，不需設(shè)置專門的運(yùn)行人員，而且風(fēng)冷機(jī)組大多采用多機(jī)頭設(shè)計(jì)，能量調(diào)節(jié)十分方便，尤其在非滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，其節(jié)能效果十分明顯。 節(jié)能環(huán)保：從空氣中提取能量，消耗少量電能，就可實(shí)現(xiàn)冷暖，最大限度節(jié)約一次性能源。機(jī)組運(yùn)行時(shí)無任何排放及污染，綠色環(huán)保。 初投資：機(jī)組的初投資方面，相同制冷量的風(fēng)冷機(jī)組價(jià)格比水冷機(jī)組高30%左右。但從整個(gè)系統(tǒng)角度來講，由于水冷機(jī)組系統(tǒng)需要配備冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵和管路系統(tǒng)等，所以風(fēng)冷機(jī)組系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)的設(shè)備投資相差不多。2. 主要設(shè)備選型如下序號(hào)設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 設(shè)備參數(shù)數(shù)量單位備注1風(fēng)冷冷熱水熱泵機(jī)組（風(fēng)冷模塊）CXAM120制冷量 334.5kW制熱量 317.7kW制冷總功率 113.4kW制冷 COP：2.95制熱總功率 107.6kW制熱 COP：2.953 臺(tái) 特靈2 空調(diào)水循環(huán)泵 DFG200-315/4/30 G=200t/h H=32m N=30kw 2 臺(tái) 一用一備3. 運(yùn)行費(fèi)用分析根據(jù)負(fù)荷分布分析法，運(yùn)行費(fèi)用如下表計(jì)算：方案一：風(fēng)冷冷熱水熱泵機(jī)組中央空調(diào)系統(tǒng)6風(fēng)冷冷熱水熱泵機(jī)組風(fēng)冷模塊方案運(yùn)行費(fèi)用分析計(jì)算項(xiàng)目 運(yùn)行時(shí)間 h/天 設(shè)備功率 Kw 設(shè)備數(shù) 量/臺(tái) 計(jì)算過程 計(jì)算結(jié)果 單位負(fù)荷率 100%天數(shù) 15 9 113.4 3運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×100%45767 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 25 9 113.4 3運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×75%57209 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 40 9 113.4 3運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×50%61022 Kwh低溫高效風(fēng)冷模塊機(jī)組耗電計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 10 9 113.4 3運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×25%7628 Kwh合計(jì)耗電量 上述耗電量總和 171626 Kwh空調(diào)末端設(shè)備耗電 90 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 12150 Kwh機(jī)房附屬設(shè)備耗電 90 9 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 24300 Kwh制冷夏季總耗電電量 風(fēng)冷模塊主機(jī)總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電 208076 Kwh7夏季總運(yùn)行費(fèi)用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 208076 元負(fù)荷率 100%天數(shù) 20 9 107.6 3運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×100%48771 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 30 9 107.6 3運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×75%54867 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 50 9 107.6 3運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×50%60963 Kwh低溫高效風(fēng)冷模塊機(jī)組耗電計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 20 9 107.6 3運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×25%12193 Kwh合計(jì)耗電量 上述耗電量總和 176793 Kwh空調(diào)末端設(shè)備耗電 120 9 17.368 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 16200 Kwh冷凍水泵 120 24 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 86400 Kwh制熱總耗電電量 風(fēng)冷模塊主機(jī)總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電 279393 Kwh制熱制熱總運(yùn)行費(fèi)用 冬季總耗電量×1.0 元/Kwh 279393 元全年運(yùn)行費(fèi)用 487469 元84. 初投資分析序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 單價(jià)（萬元） 數(shù)量 合計(jì)（萬元）1 風(fēng)冷模塊 特靈 CXAM120 57 3 1713 空調(diào)機(jī)房系統(tǒng)造價(jià) 40 1 404 末端工程造價(jià) 1 1005 總投資 311本方案主機(jī)選用水冷機(jī)組提供 7-12的冷凍水，承擔(dān)夏季冷負(fù)荷，冬季采用市政熱網(wǎng)通過板換換熱提供 60-55的空調(diào)熱水，承擔(dān)冬季熱負(fù)荷。1. 主要設(shè)備選型設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 備注水冷機(jī)組 D1D1E1制冷量：1046KW功率：203KWCOP：5.151 臺(tái) 特靈空調(diào)循環(huán)水泵 DFG200-315/4/30G=200t/h H=32m N=30kw 2臺(tái) 一用一備冷卻水循環(huán)泵DFG200-315（11）B/4/30流量：246m 3/h，揚(yáng)程：24m, 功率：30KW 2 臺(tái) 一用一備2. 運(yùn)行費(fèi)用分析方案二：水冷機(jī)組集中供熱冷熱源方案9水冷機(jī)組+集中供熱方案運(yùn)行費(fèi)用分析計(jì)算項(xiàng)目 運(yùn)行時(shí)間 h/天 設(shè)備功率 Kw 設(shè)備數(shù)量 /臺(tái) 計(jì)算過程 計(jì)算結(jié)果 單位負(fù)荷率 100%天數(shù) 15 9 203 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×100%26200 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 25 9 203 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×75%32750 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 40 9 203 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×50%34933 Kwh水冷機(jī)組耗電計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 10 9 203 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×25%4367 Kwh合計(jì)耗電量 上述耗電量總和 98249 Kwh空調(diào)末端設(shè)備耗電 90 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 12150 Kwh機(jī)房附屬設(shè)備耗電 90 9 30 2 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 48600 Kwh制冷夏季總耗電電量 風(fēng)冷模塊主機(jī)總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電158999 Kwh10夏季總運(yùn)行費(fèi)用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 158999 元空調(diào)末端設(shè)備耗電 120 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 16200 Kwh冷凍水泵 120 12 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 43200 Kwh制熱總耗電電量 水冷機(jī)組總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電 59400 Kwh制熱總運(yùn)行費(fèi)用 冬季總耗電量×1.0 元/Kwh 59400 元制熱市政集中供熱 建筑面積×40 元 400000 元全年運(yùn)行費(fèi)用 618399 元113. 初投資分析序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 單價(jià) （萬元） 數(shù)量 合計(jì)（萬元）1 冷水機(jī)組 特靈 D1D1E1 75 1 臺(tái) 752 空調(diào)機(jī)房造價(jià) 403 市政接口費(fèi) 120 元 /m2 10000 平米 1204 末端工程造價(jià) 1005 總投資 335由于天津市市政熱網(wǎng)接口費(fèi)高的現(xiàn)狀，本方案初投資較高，單位建筑面積采暖費(fèi)也較高，造成冬季運(yùn)行費(fèi)用高。本方案主機(jī)選用水冷機(jī)組提供 7-12的冷凍水，承擔(dān)夏季冷負(fù)荷，冬季采用自建燃?xì)忮仩t房通過板換換熱提供 60-55的空調(diào)熱水，承擔(dān)冬季熱負(fù)荷。1. 主要設(shè)備選型設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 備注水冷機(jī)組 D1D1E1制冷量：1046KW功率：203KWCOP：5.151 臺(tái) 特靈空調(diào)循環(huán)水泵 DFG200-315/4/30G=200t/h H=32m N=30kw 2臺(tái) 一用一備冷卻水循環(huán)泵DFG200-315（11）B/4/30流量：246m 3/h，揚(yáng)程：24m, 功率：30KW 2 臺(tái) 一用一備燃?xì)忮仩t DW-1810 功率：478KW熱效率：90% 2 臺(tái) 史密斯鍋爐循環(huán)泵 DFG60-315B/4/15流量：60m 3/h，揚(yáng)程：24m, 功率：15KW 2 臺(tái) 一用一備方案三：水冷機(jī)組自建燃?xì)忮仩t房方案122. 運(yùn)行費(fèi)用分析13水冷機(jī)組+自建燃?xì)忮仩t房方案運(yùn)行費(fèi)用分析計(jì)算項(xiàng)目 運(yùn)行時(shí)間 h/天 設(shè)備功率 Kw 設(shè)備數(shù)量 /臺(tái) 計(jì)算過程 計(jì)算結(jié)果 單位負(fù)荷率 100%天數(shù) 15 9 203 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×100%26200 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 25 9 203 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×75%32750 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 40 9 203 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×50%34933 Kwh水冷機(jī)組耗電計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 10 9 203 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×25%4367 Kwh合計(jì)耗電量 上述耗電量總和 98249 Kwh空調(diào)末端設(shè)備耗電 90 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 12150 Kwh冷凍水泵 90 9 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 24300 Kwh制冷冷卻水泵 90 9 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 24300 Kwh14夏季總耗電電量 水冷機(jī)組總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電 158999 Kwh夏季總運(yùn)行費(fèi)用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 158999 元負(fù)荷率 100%天數(shù) 20 9 478 2運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備耗氣量×需求符合/設(shè)備負(fù)荷/熱效率×設(shè)備數(shù)量×100%16000 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 30 9 478 2運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備耗氣量×需求符合/設(shè)備負(fù)荷/熱效率×設(shè)備數(shù)量×75%18000 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 50 9 478 2運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備耗氣量×需求符合/設(shè)備負(fù)荷/熱效率×設(shè)備數(shù)量×50%20000 Kwh燃?xì)忮仩t機(jī)組耗氣量計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 20 9 478 2運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備耗氣量×需求符合/設(shè)備負(fù)荷/熱效率×設(shè)備數(shù)量×25%4000 Kwh制熱總耗氣量 58000 Kwh合計(jì)燃?xì)赓M(fèi)用 上述耗燃?xì)赓M(fèi)用總和 188500 空調(diào)末端設(shè)備耗電 120 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 16200 Kwh制熱空調(diào)循環(huán)水泵 120 12 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 43200 Kwh15鍋爐循環(huán)水泵 120 12 15 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 21600 Kwh制熱總耗電費(fèi)用 鍋爐系統(tǒng)總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電×1.0 元/Kwh81000 元制熱總運(yùn)行費(fèi)用 269500 元全年運(yùn)行費(fèi)用 428499 元163. 初投資分析序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 單價(jià) （萬元） 數(shù)量 合計(jì)（萬元）1 冷水機(jī)組 特靈 D1D1E1 75 1 臺(tái) 752 空調(diào)機(jī)房造價(jià) 403 末端工程造價(jià) 1004 天然氣接口費(fèi) 100 立方 805 燃?xì)忮仩t 史密斯 DW-1810 25 2 506 總投資 345主機(jī)采用水源熱泵機(jī)組，夏季提供 7-12的冷水，承擔(dān)夏季冷負(fù)荷并提供生活熱水；冬季提供 50-45的熱水，承擔(dān)冬季熱負(fù)荷。1. 水源熱泵機(jī)組特點(diǎn)水源熱泵機(jī)組以水為載體，冬季采集來自湖水、河水、地下水及地?zé)嵛菜?，甚至工業(yè)廢水、污水的低品位熱能，借助熱泵系統(tǒng)，通過消耗部分電能，將所取得的能量供給室內(nèi)取暖；在夏季把室內(nèi)的熱量取出，釋放到水中，以達(dá)到夏季空調(diào)的目的。該機(jī)組具有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、選擇優(yōu)良、操作簡(jiǎn)便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。由于水源熱泵技術(shù)利用地表水作為空調(diào)機(jī)組的制冷制熱的源，所以其具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）環(huán)保效益顯著水源熱泵是利用了地表水作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)狻⑷挥偷儒仩t房系統(tǒng)， ，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；供冷時(shí)省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染。不產(chǎn)生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵，使環(huán)境更優(yōu)美。（2） 高效節(jié)能水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為 12-22，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為 18-35，水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻方案四：水源熱泵中央空調(diào)方案17效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，機(jī)組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署 EPA 估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的水源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶 3040的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。（3）運(yùn)行穩(wěn)定可靠水體的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)。是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問題。（4）一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。（5） 自動(dòng)運(yùn)行水源熱泵機(jī)組由于工況穩(wěn)定，所以可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，部件較少，機(jī)組運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)費(fèi)用低；自動(dòng)控制程度高，使用壽命長(zhǎng)可達(dá)到 15年以上。當(dāng)然，水源熱泵也不是十全十美的，其應(yīng)用也會(huì)受到制約。 可利用的水源條件限制水源熱泵理論上可以利用一切的水資源，其實(shí)在實(shí)際工程中，不同的水資源利用的成本差異是相當(dāng)大的。所以在不同的地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵。目前的水源熱泵利用方式中，閉式系統(tǒng)一般成本較高。而開式系統(tǒng)，能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對(duì)開式系統(tǒng)，水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。 水層的地理結(jié)構(gòu)的限制對(duì)于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)的結(jié)構(gòu)，確?？梢栽诮?jīng)濟(jì)條件下打井找到合適的水源，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和土壤的條件，保證用后尾水的回灌可以實(shí)現(xiàn)。 投資的經(jīng)濟(jì)性由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價(jià)格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用會(huì)隨著用戶的不同而有所不18同。雖然總體來說，水源熱泵的運(yùn)行效率較高、費(fèi)用較低。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比，在不同地區(qū)不同需求的條件下，水源熱泵的投資經(jīng)濟(jì)性會(huì)有所不同。2. 主要設(shè)備選型設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 備注水源熱泵機(jī)組 C2F2F3制冷量 1082.2kw 制熱量 1177.9kw制冷總功率 133.7kw制冷 COP:8.1制熱總功率 200.2kw制熱 COP:5.881 臺(tái) 特靈空調(diào)循環(huán)水泵 DFG200-315/4/30 G=200t/h H=32m N=30kw 2臺(tái) 一用一備冷卻水循環(huán)泵 DFG200-315（11）B/4/30流量：100m 3/h,揚(yáng)程：24m, 功率：15KW2 臺(tái) 一用一備3. 運(yùn)行費(fèi)用分析19水源熱泵中央空調(diào)方案運(yùn)行費(fèi)用分析計(jì)算項(xiàng)目 運(yùn)行時(shí)間 h/天 設(shè)備功率 Kw 設(shè)備數(shù)量 /臺(tái) 計(jì)算過程 計(jì)算結(jié)果 單位負(fù)荷率 100%天數(shù) 15 9 133.7 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×100%16679 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 25 9 133.7 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×75%20848 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 40 9 133.7 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×50%22238 Kwh水源熱泵機(jī)組耗電計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 10 9 133.7 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×25%2780 Kwh合計(jì)耗電量 上述耗電量總和 62544 Kwh空調(diào)末端設(shè)備耗電 90 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 12150 Kwh冷凍水泵 90 9 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 24300 Kwh制冷冷卻水泵 90 9 15 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 12150 Kwh20夏季總耗電電量 風(fēng)冷模塊主機(jī)總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電111144 Kwh夏季總運(yùn)行費(fèi)用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 111144 元負(fù)荷率 100%天數(shù) 20 9 200.2 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×100%24475 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 30 9 200.2 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×75%27534 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 50 9 200.2 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×50%30593 Kwh水源熱泵機(jī)組耗電計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 20 9 200.2 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×25%6119 Kwh合計(jì)耗電量 上述耗電量總和 88721 Kwh空調(diào)末端設(shè)備耗電 120 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 18757 Kwh冷凍水泵 120 12 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 43200 Kwh制熱冷卻水泵 120 12 15 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 21600 Kwh21制熱總耗電電量 風(fēng)冷模塊主機(jī)總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電172278 Kwh制熱總運(yùn)行費(fèi)用 冬季總耗電量×1.0 元/Kwh 172278 元全年運(yùn)行費(fèi)用 283423 元224. 初投資分析序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 單價(jià) （萬元） 數(shù)量 合計(jì)（萬元）1 水源熱泵機(jī)組 特靈 C2F2F3 65 1 652 空調(diào)機(jī)房報(bào)價(jià) 403 末端工程造價(jià) 1004 室外打井工程造價(jià) 1005 總投資 305主機(jī)采用地源熱泵機(jī)組，夏季提供 7-12的冷水，承擔(dān)夏季冷負(fù)荷并提供生活熱水；冬季提供 50-45的熱水，承擔(dān)冬季熱負(fù)荷。1、地源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)近年來隨著資源和環(huán)境的問題日益嚴(yán)重，在滿足人們健康、舒適要求的前提下，合理利用自然資源，保護(hù)環(huán)境，減少常規(guī)能源消耗，已成為暖通空調(diào)行業(yè)需要面對(duì)的一個(gè)重要問題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過吸收大地（包括土壤、井水、湖泊等）的冷熱量，冬季從大地吸收熱量，夏季從大地吸收冷量，再由熱泵機(jī)組向建筑物供冷供熱而實(shí)現(xiàn)節(jié)能，是一種利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調(diào)系統(tǒng)。 方案五：地源熱泵中央空調(diào)方案23圖 21：地源熱泵利用示意圖熱泵的理論起源于十九世紀(jì)早期卡諾的著作，1912 年在瑞士的蘇黎世成功安裝一套以河水作為低位熱源的熱泵設(shè)備用于供暖，并以此申報(bào)專利，這就是早期的水源熱泵系統(tǒng)，也是世界上第一個(gè)水源熱泵系統(tǒng)。到 20 世紀(jì) 40 年代，大型熱泵的數(shù)量已相當(dāng)可觀。20 世紀(jì) 70 年代以來，熱泵工業(yè)進(jìn)入了黃金時(shí)期，世界各國對(duì)熱泵的研究工作都十分重視，諸如國際能源機(jī)構(gòu)和歐洲共同體，都制定了大型熱泵發(fā)展計(jì)劃，熱泵新技術(shù)層出不窮，熱泵的用途也在不斷的開拓，廣泛應(yīng)用于空調(diào)和工業(yè)領(lǐng)域，在能源的節(jié)約和環(huán)境保護(hù)方面起著重大的作用。（2）地源熱泵的工作原理 系統(tǒng)通過地源熱泵將環(huán)境中的熱能提取出來對(duì)建筑物供暖或者將建筑物中的熱能釋放到環(huán)境中去而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的制冷，夏季可以將富余的熱能存于地層中以備冬用；同樣，冬季可以將富余的冷能貯存于地層以備夏用。這樣，通過利用地層自身的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物、環(huán)境的能量交換。 在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功，使其進(jìn)行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過風(fēng)機(jī)盤管，以 13以下的冷風(fēng)的形式為房間供冷。 下下下下下下5下下下1下(4下 2-24在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功，并通過換向閥將冷媒流動(dòng)方向換向。由地下的水路循環(huán)吸收地下水或土壤里的熱量，通過冷凝器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝，由風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以 35以上熱風(fēng)的形式向室內(nèi)供暖。 下 下下下下下下3下下1下4下(下2-3 系統(tǒng)實(shí)際上是指通過將傳統(tǒng)的空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器延伸至地下，使其與淺層巖土或地下水進(jìn)行熱交換，或是通過中間介質(zhì)（如防凍液）作為熱載體，并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中通過在淺層巖土中循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)利用低溫位淺層地能對(duì)建筑物內(nèi)供暖或制冷的一種節(jié)能、環(huán)保型的新能源利用技術(shù)。該技術(shù)可以充分發(fā)揮淺層地表得儲(chǔ)能儲(chǔ)熱作用，達(dá)到環(huán)保、節(jié)能雙重功效，而被譽(yù)為“21 世紀(jì)最有效的空調(diào)技術(shù)” 。252、主要設(shè)備選型設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 備注地源熱泵機(jī)組 C2F2F3制冷量 1035.8kw 制熱量 801.6kw制冷總功率 137.3kw制冷 COP:7.54制熱總功率 196.8kw制熱 COP:4.071 臺(tái) 特靈空調(diào)循環(huán)水泵 DFG200-315/4/30G=200t/h H=32m N=30kw 2臺(tái) 一用一 備冷卻水循環(huán)泵DFG200-315（11）B/4/30流量：246m 3/h,揚(yáng)程：24m, 功率：30KW2 臺(tái)一用一備3、運(yùn)行費(fèi)用分析26地源熱泵中央空調(diào)方案運(yùn)行費(fèi)用分析計(jì)算項(xiàng)目 運(yùn)行時(shí)間 h/天 設(shè)備功率 Kw 設(shè)備數(shù) 量/臺(tái) 計(jì)算過程 計(jì)算結(jié)果 單位負(fù)荷率 100%天數(shù) 15 9 137.3 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×100%17895 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 25 9 137.3 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×75%21782 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 40 9 137.3 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×50%23234 Kwh地源熱泵機(jī)組耗電計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 10 9 137.3 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×25%2904 Kwh合計(jì)耗電量 上述耗電量總和 65815 Kwh空調(diào)末端設(shè)備耗電 90 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 12150 Kwh機(jī)房附屬設(shè)備耗電 90 9 30 2 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 48600 Kwh夏季總耗電電量 風(fēng)冷模塊主機(jī)總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電 114415 Kwh制冷夏季總運(yùn)行費(fèi)用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 114415 元27負(fù)荷率 100%天數(shù) 20 9 196.8 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×100%35353 Kwh負(fù)荷率 75%天數(shù) 30 9 196.8 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×75%39772 Kwh負(fù)荷率 50%天數(shù) 50 9 196.8 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×50%44192 Kwh地源熱泵機(jī)組耗電計(jì)算負(fù)荷率 25%天數(shù) 20 9 196.8 1運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率×需求符合/設(shè)備負(fù)荷×設(shè)備數(shù)量×25%8838 Kwh合計(jì)耗電量 上述耗電量總和 128156 Kwh空調(diào)末端設(shè)備耗電 120 9 0.05 300 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 16200 Kwh冷凍水泵 120 12 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 43200 Kwh冷卻水泵 120 12 30 1 運(yùn)行天數(shù)×運(yùn)行時(shí)間×設(shè)備功率 43200 Kwh制熱總耗電電量 風(fēng)冷模塊主機(jī)總耗電量+末端總耗電量+機(jī)房附屬設(shè)備耗電 230756 Kwh制熱制熱總運(yùn)行費(fèi)用 冬季總耗電量×1.0 元/Kwh 230756 元全年運(yùn)行費(fèi)用 345171 元284、初投資分析序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 單價(jià) （萬元） 數(shù)量 合計(jì)（萬元）1 地源熱泵機(jī)組 特靈 C2F2F3 65 1 652 空調(diào)機(jī)房報(bào)價(jià) 403 末端工程造價(jià) 1004 室外埋管工程造價(jià) 0.8 200 1605 總投資 3651. 初投資及運(yùn)行費(fèi)用分析比較 初投資（萬元）方案造價(jià) 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五投資額(萬元) 311 335 345 305 365 年冷暖運(yùn)行費(fèi)用分析比較（元/m 2）方案造價(jià)(元 /m2) 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五夏季支出額 20.8 15.9 15.9 11.1 11.4冬季支出額 27.9 45.9 27 17.2 23.1全年支出額 48.7 61.8 42.9 28.3 34.5 全年運(yùn)行費(fèi)用分析比較（元）方案元 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五全年運(yùn)行費(fèi)用 487469 618399 428499 283423 345171以上方案綜合比較29綜合指標(biāo)分析區(qū)別類別機(jī)房需要面積占有效建筑總面積的比例主機(jī)壽命 水資源消耗 驅(qū)動(dòng)能源 環(huán)境保護(hù)風(fēng)冷冷熱水空氣源熱泵無需冷凍站,占用屋頂或地面面積（0.60.8% ）15 年 無電能，COP：2.53.2無燃燒污染；有一定噪音水冷冷水機(jī)組+市政熱網(wǎng)需冷凍站及鍋爐房(2%)，冷卻塔占用屋面面積(1.2 1.6%)，油罐占地15 年飄水損失（冷卻水循環(huán)水量 2%）夏天：電能有一定噪音（夏）水冷冷水機(jī)組+自建鍋爐房需冷凍站及鍋爐房(2%)，冷卻塔占用屋面面積(1.2 1.6%)，油罐占地15 年飄水損失（冷卻水循環(huán)水量 2%）夏天：電能冬天:天然氣有一定噪音（夏）水源熱泵 需熱泵機(jī)房， 20 年 無電能COP：5.58.3無燃燒污染；地源熱泵需熱泵機(jī)房，及室外埋管面積20 年 無電能，COP：3.87.6無燃燒污染；冷熱源主機(jī)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)劣一般從以下幾個(gè)方面分析比較：系統(tǒng)設(shè)備投資；使用安全、可靠；機(jī)房占用面積；運(yùn)行費(fèi)用；維護(hù)管理。通過以上分析及列表數(shù)據(jù)綜合比較，水源熱泵方案為本項(xiàng)目最優(yōu)方案： 水源熱泵初投資與普通系統(tǒng)持平甚至更低，運(yùn)行費(fèi)用大為減少； 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)工作量少； 運(yùn)行靈活，控制簡(jiǎn)單； 運(yùn)行中無須冷卻塔，減少運(yùn)行費(fèi)用及水資源消耗，也不會(huì)產(chǎn)生冷卻水系統(tǒng)的污染，免去維護(hù)費(fèi)用； 制冷制熱一體化機(jī)組，無須配備鍋爐房，消除安全隱患，系統(tǒng)可靠； 對(duì)水系統(tǒng)水質(zhì)要求低，無須配置軟化水處理系統(tǒng)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)；30 冬季提供低溫?zé)崴?，夏季提供常?guī)冷水，符合用能原則，減少系統(tǒng)損失。