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1、江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程人居环境与世界同步苏苏州州别别墅墅地源地源热泵热泵冷暖冷暖热热三三联联供系供系统统工程工程初初 步步 方方 案案编编制制单单位：江位：江苏苏河海新能源有限公司河海新能源有限公司设计设计研研发发中心吴中心吴栋栋工作室工作室编编制制时间时间： ：2009 年年 12 月月 28 日日江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程I人居环境与世界同步目目 录录第一章第一章 项项目概况及目概况及负负荷荷计计算算.1一、项目概况.1二、负荷计算.1三、主机选型.1第二章第二章 本工程技本工程技术术方案方案.2一、总体方案概述.2二
2、、地源热泵系统设计.2（一）总体原理图.2（二）地埋管换热器的设计计算.3（三）冷热源土壤热能提取利用技术.3（四）地源热泵运行工况.4第三章第三章 经济经济性分析性分析.5一、地源热泵系统的投资分析.5二、地源热泵系统运行成本分析.6三、地源热泵系统综合分析.8江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程1人居环境与世界同步第一章第一章 项项目目概况及概况及负负荷荷计计算算一、一、项项目目概况概况本项目为苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程。建筑面积 300 平方米左右，本项目拟采用地埋管地源热泵绿色节能能源方式，以土壤作为冷热源，为本项目提供空调和生活热水服务，最大限度地降
3、低运营成本。二、二、负负荷荷计计算算 1、空、空调调冷冷负负荷与荷与热负热负荷的荷的计计算算名称名称面面积积指指标标（ （w/ m ） ）2建建议议同同时时 使用系数使用系数负负荷（荷（KW） ）冷：12070%25.2别墅300m2热：50100%152、生活、生活热热水水热负热负荷荷计计算算别墅热水用水定额 50时 110L/（人d），入住人数按 5 人计，浴缸按每天使用 1次计算，则热水用量为：Q1=4*0.11+0.35*1=0.8 m /d，在地下室屋面设置 0.8m3蓄热水罐。3利用热泵制备生活热水热泵功率计算:W = = KW1859. 0Q1 Tt3 . 5859. 08)55
4、0(8 . 0W 热水热泵功率；KW1t制备热水温升,45，设计冷水温度 5，热水温度 50；T制备热水时间，夜间谷电 8h。三、主机三、主机选选型型表 1-2 别墅部分机组选型表序号性能参数数量（台）备注江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程2人居环境与世界同步1制冷量 25.4KW，制热量 42KW热水制热量 5.3kw1热回收型地源热泵机组第二章第二章 本工程技本工程技术术方案方案一、一、总总体方案概述体方案概述采用地下环路式地埋管地源热泵系统，以地埋管换热器制取的冷热媒水为冷热源，采用带热回收功能的一体化地源热泵机组（含循环水泵），设置在一层楼梯底或储藏室内，屋面
5、设置生活热水水箱及膨胀水箱，夏季集中制备 7空调冷水，冬季制备45采暖热水，全年供应 50生活热水，通过地源热泵机组控制面板上按钮，切换空调、采暖、热水工况。江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程3人居环境与世界同步二、地源二、地源热泵热泵系系统设计统设计（一）（一）总总体原理体原理图图图图 2-1 地源地源热泵热泵系系统统原理原理图图（二）地埋管（二）地埋管换热换热器的器的设计计设计计算算根据实际情况，本工程建议在别墅周围绿化用地下打井埋管。1、确定竖井埋管管长竖井中的埋管采用单 U 型管，管径为 32。L= =1089m2810001Q 2810002 . 14 .2
6、5其中：L竖井埋管总长，m；Q 夏季设计总排热量；128夏季每 m 管长释热量，W/m。江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程4人居环境与世界同步2、确定竖井数目N=7 口。HL 28021089 其中：N竖井总数，口；L竖井埋管总长，m；H竖井深度，取 80m；2考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的 2 倍。（三）冷（三）冷热热源源土壤土壤热热能提取利用技能提取利用技术术地源热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环系统，它通过循环液体在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的换热。在冬季制热过程中，流体从地下吸取热量，再通过热泵系统把热量带到室内；夏季制冷时系统逆向运行
7、，即把室内热量带到地下岩土中。因此，地耦管地源热泵系统保持了地下水水源热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质，是一种真正可持续发展的建筑节能的新技术。具有适用范围广、运行费用低、节能和环保效益显著等优点。图图 2-2 地源地源热泵热泵示意示意图图江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程5人居环境与世界同步（四）地源（四）地源热泵热泵运行工况运行工况1、夏季工况、夏季工况地源热泵以土壤源作为冷源，可有效降低系统投资，提高系统的运行节能效果。选用地源热泵机组为基础负荷热能转换设备，充分利用地源热泵机组高效节能、经济的特点，热回收机组供冷同时提供夏季生
8、活热水。（1）地源热泵的能效系数制冷时按照 4.3。（2）夏季供冷的参数初步设定为 7/12，进入热泵系统媒介水温度设定为30/35。2、冬季工况、冬季工况冬季土壤源温度稳定且不低于 15，因此冬季工况采用土壤源作为主热源，有利于提高系统能效。选用地源热泵机组为基础负荷热能转换设备，充分利用机组高效节能、经济的特点，提供空调系统的热源。（1）地源热泵的能效系数按照制热时 4.5。（2）冬季供热的参数设定为 45/40，进入热泵系统媒介水温度设定为 10/5。3、制、制热热水工况水工况在制冷季节利用带热回收地源热泵机组热回收功能制备生活热水，能源成本仅为自来水费用，最大限度节约费用。（1）热回收
9、原理：热回收机组通过回收冷却水出水的废热，用于加热制取 50生活热水，储存至热水水罐中，保证水罐底部水温不低于 45，不但可以实现废热利用，减少冷凝热对环境产生的热污染，又可减少能源的损耗。热回收技术应用于低温热水的预热，使其热交换效率更高，节省大量的系统运行费用。（2）热回收特点：热回收机组的制热效率远远超过各种锅炉，同时又为空调系统提供冷量，是优秀的锅炉替代品，尤其适用于同时需要冷量和热量的项目。第三章第三章 经济经济性分析性分析江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程6人居环境与世界同步一、地源一、地源热泵热泵系系统统的投的投资资分析分析1、初投、初投资资估算明估算明
10、细细表表地源地源热泵热泵系系统统能源中心工程能源中心工程费费用投用投资资估算明估算明细细表表估算价格 序号分项工程工程量单位估算指标 （万元）备注一一地源热泵一体机投资地源热泵一体机投资1热泵主机25.4KW2 元/ W5.12泵组及阀门18KW0.2 元/ W0.363管线安装费18KW0.15 元/ W0.274恒温水箱1.0m32500 元/m30.255 5小计小计 1 15.985.98二二管网及末端管网及末端1室外管网300m220 元/m20.6002室内管网300m220 元/m20.6003风机盘管及配套设施300m2100 元/m23.004小计小计 2 24.24.2三三
11、地暖系统及打井费地暖系统及打井费1地埋管及打井780m50 元/m2.802地暖系统300m250 元/m1.53 3小计小计 3 34.34.3四总计总计14.4814.48二、地源二、地源热泵热泵系系统统运行成本分析运行成本分析本本项项目冷目冷负负荷荷 25.2KW， ，热负热负荷荷 15KW；空；空调调系系统统夏季供冷夏季供冷 120 天；冬季供天；冬季供热热100 天。生活天。生活热热水水 0.8m /天，平均使用率天，平均使用率 50%， ，热热水全年提供。水全年提供。3主机每天运行主机每天运行 24 小小时时，白天平均开机率，白天平均开机率 0.3，夜，夜间间平均开机率平均开机率 0.5。 。苏州市自来水价格自来水价格 3.2 元元/吨吨，电价如下表。江苏河海新能源有限公司 苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系
