《棕榈泉青年湖水源热泵方案策划方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《棕榈泉青年湖水源热泵方案策划方案.doc（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重庆棕榈泉水源热泵空调系统项目分析（利用青年湖水） 可再生能源建筑应用项目重庆棕榈泉项目青年湖滨商业水源热泵空调系统（利用湖水）节能方案经济分析对比特灵空调系统（中国）有限公司重庆办事处二一一年八月技术支持：陈刚 13896181499目 录一、项目简介41.1 工程概况41.2 系统介绍41.3 冷热负荷估算51.4 基础参数6二、方案简介：72.1方案A：普通常规系统（采用符合公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）规定的设计方案，机组效率（COP值）=5.1；72.2方案B：常规节能系统，（采用得到国家节能证书的机组，满足冷水机组能效限定值及能源效率等级GB 19577-2004
2、中节能要求，机组效率COP值超过5.6，本方案中为5.8）82.3方案C：江水源热泵系统(制冷COP值达到6.2,制热COP值达到5.6)82.3.1方案概述92.3.2系统构成102.3.3水源热泵主机设备选型102.3.4水源取水需求计算分析102.3.5取水方案112.3.6空调系统设备配置12三、初投资比较：133.1方案A：133.2方案B：133.3方案C：13四、各方案冬夏季能耗指标比较：144.1方案A冬夏季能耗指标计算：144.2方案B冬夏季能耗指标计算：154.3方案C冬夏季能耗指标计算：154.4方案ABC冬夏季能耗指标汇总：16五、各方案冬夏季运行费用比较：16六、效益
3、分析187.1社会效应187.2节能效应187.3环保效应187.4环境影响分析187.5结论和建议18七、方案C的进一步优化方向19一、项目简介 1.1 工程概况 重庆市棕榈泉地产公司投入巨资在重庆市渝北区人和区域修建一大型高档住宅项目，该项目总用地面积约为 ？ m2。整个项目基本分为住宅和湖滨商业区域，由于水源热泵空调（暂定）只考虑了湖滨商业部分的负荷，所以本方案只针对商业部分；湖滨商业建筑面积约10000m2（大楷数据），其中空调面积约8000m2（估计数据），空调冷负荷1400KW（本冷量参数是按175W/ m2计算出来的，作为本方案的基础参数），空调热负荷640KW（本热量参数是按8
4、0W/ m2计算出来的，作为本方案的基础参数）。1.2 水源热泵系统介绍 本工程拟采用属于可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法中第四条专项资金支持的重点领域中第三条：“地表水丰富地区利用淡水源热泵技术供热制冷”的技术，利用青年湖水做冷热源的节能系统。湖水源热泵技术是地源热泵技术的一种。地源热泵技术是一种利用地球表面浅层的地热能（土壤热能、地下水中的低位热能、地表水中的低位热能）资源进行供热、制冷的高效、节能、环保的系统。江水源热泵通过输入少量的高品位能源电能，实现地表水中的低温热能向高温热能的转移。江水在冬季作为热泵供热的热源；在夏季作为热泵制冷的冷源。即在冬季，把江水中的热量“取”出来，提
5、高温度后，“供给”室内热量；夏季，把室内的热量“取”出来，“排放”到江水中去。通常热泵消耗1kW 的热量，用户可以得到57kW 左右的热量或冷量。传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。燃煤锅炉是最主要的大气污染源，中小型燃煤锅炉在城市中已被逐步淘汰；燃油和天然气锅炉虽然减轻了对大气的污染，但排放的温室效应气体（CO2）仍造成环境问题，而且运行费用很高。随着不可再生能源的逐渐开采，能源危机及可持续发展战略已成为全球性的重要问题。而江水源热泵技术采用的是洁净的可再生的地表浅层热能，是一项以节能和环保为特征的技术，在设计合理的情况下，其系统运行稳定、可靠，对地下环境无任何污染。作
6、为地源热泵的三种具体应用方式（土壤耦合热泵系统、地下水热泵系统，地表水热泵系统）之一的地表水热泵系统，相对其他两种方式，其工程实施代价更低（不需打井埋管），对环境的影响更小（不存在回灌等问题），唯一的限制就是需要项目位于合适的地理位置，周围有足够的地表水源，合适的水温和水质。而本项目正好位于青年湖边，青年湖水面积达67000m2，水深1-6米（估计平均水深为3米），整个蓄水量最大达到20万立方，蓄水量相当充沛，而且湖水周围整体环境较好，没有大型的污染源水排入，水质应该能达到要求。估计青年湖水温全年的平均水温是1820度，夏季是26-30度，冬季是8-10度，该条件下的水源空调比常规水冷机组具有
7、非常大的优势。所以，无论是从水量、水质、水温来讲，在该项目地点实施水源热泵项目都是有着得天独厚的条件的。特灵空调目前在重庆城区内实施的重庆江北嘴水源热泵集中供冷、供热项目2#能源站时目前全亚洲最大的水源热泵项目，该项目总供冷和供热面积达到300万方，而且该项目已经经过国家权威检测机构达到绿色节能要求，经过测算该方案比常规水冷方案节能30%；特灵空调在化龙桥区域实施的瑞安重庆新天地水源热泵项目是目前中国西部地区唯一通过美国LEED（全球最高节能示范标准）认证的水源热泵项目，该项目是高档酒店和高档商业的综合体，整个空调面积约10万方。就特灵在全球实施水源热泵40年的经验来看，地表水型水源热泵的取水
8、工程部分初期投资超过常规水冷机组的冷却水系统的40%，而冷却水系统方面的额定电功率（是系统功率含水泵等，不单指冷水主机）节能没有达到20%以上，那么这个项目的实施是需要重新考量的。当然各地的地理环境和气候环境、政府重视程度、施工单位熟练程度、税收等因素都有很大差别，具体也要根据当地情况来确定。国外在70 年代已经开始研究和发展地源热泵技术，目前，地源热泵技术在欧美发达国家已处于成熟期，是一种广泛采用的供热、空调系统。针对地源热泵机组、地源换热器以及系统设计和安装有一整套标准、规范、计算方法和施工工艺。在美国地源源热泵系统占整个空调系统的20左右，是美国政府极力推广的节能环保技术。自20 世纪9
9、0 年代中后期，地源热泵技术在我国的研究和应用有了迅速的发展，理论和实验研究活跃，工程应用逐年增加，尤其是中国政府和美国政府已将地源热泵技术纳入两国能源效率和可再生能源合作项目，促进了这一技术的国际合作和推广应用。TRANE公司在这一合作过程中扮演了全球推动力的重要角色。地源热泵技术是一项在国际上被认可的、成熟的、可推广应用的可再生能源利用技术，同时也得到了我国政府的政策扶持和推广，应该在本示范项目中得到使用。而在地源热泵技术的三种应用技术中，地表水源热泵技术是最适合在本项目中采用的。1.3 冷热负荷估算 湖滨商业建筑面积约10000m2（大楷数据），其中空调面积约8000m2（估计数据），空
10、调冷负荷1400KW（本冷量参数是按175W/ m2计算出来的，作为本方案的基础参数），空调热负荷640KW（本热量参数是按80W/ m2计算出来的，作为本方案的基础参数）。负荷计算作为下文中比较的统一的标准，由于比较的基准保持一致，即使日后详细施工图设计时有修改，冷热负荷计算绝对值与目前估算指标发生一些出入，也不会影响比较得出的结论。1.4 基础参数 . 电价(重庆地区平均商业用电价） 0.8元/KWH （预估）. 天然气价(重庆地区商业用气价） 3.2元/KWH （预估）. 自来水价(重庆地区商业用水价） 3.8元/KWH （预估）. 夏季空调运行时间：120天; 冬季空调运行时间：90天
11、. 夏季运行1440小时，冬季运行1080 小时 （12h/day）. 平均运行负荷均按65%计算. 湖水取水温度： 夏季27度，冬季8度. 水源源热泵主机进水温度：夏季27度，冬季8度 二、方案简介为了便于比较，按照系统效率的不同，分别设定三个方案，第一个是常规冷却方式，制冷主机采用刚好只能满足现行国家规范的机组（目前国内普通企业的产品），冬季制热靠配备燃气锅炉；第二个还是采用常规冷却方式，制冷主机采用得到国家节能认证证书的机组（特灵空调获得国家特殊节能认证的产品），冬季制热靠配备燃气锅炉；第三个方案是采用江水源热泵机组，一套机组，夏季制冷，冬季制热。2.1方案A：普通常规系统（采用符合规定
12、的设计方案，机组效率（COP值）=4.5；夏季由水冷螺杆式冷水机组提供冷源，螺杆冷水机组的散热需要配合相当容量的冷却塔，冬季由燃气热水机组提供热源，耗用能源为电力和天然气。主要机房设备为：序名称参考型号技术参数数量备注1水冷螺杆式冷水机组制冷量:700Kw功率:156Kw冷冻水流量:121m3/h冷却水流量:142.5m3/h制冷COP:4.52台满足国家相关规范的基本标准机组制冷剂：R22用于夏天制冷2燃气锅炉制热量:55万大卡(650Kw)电功率:3kw耗气量:82Nm3/h水流量:60m3/h1台用于冬天制热3冷冻水泵用户自定按水泵效率1=0.75,电机效率2=0.92计算4热水泵用户自
13、定5冷却水泵用户自定6冷却塔用户自定水流量:300m3/h1台夏天制冷散热用输入功率:12.5kw 工况：冷却水进出水温度32/37；冷冻水进出水温度12/7。 如果工况不一样则同一台机组的参数会有相应的变化。2.2方案B：常规节能系统，（采用得到国家节能证书的机组，满足冷水机组能效限定值及能源效率等级GB 19577-2004中节能要求，机组效率至少达到二级能效以上，COP值超过5.1夏季由水冷螺杆式冷水机组提供冷源，螺杆冷水机组的散热需要配合相当容量的冷却塔，冬季由燃气热水机组提供热源，耗用能源为电力和天然气。与方案A的主要区别是制冷主机得到国家节能认证，制冷主机的效率提高了，对其他辅助设
14、备部分基本无影响。主要机房设备为序名称参考型号技术参数数量备注1水冷螺杆式冷水机组RTWD200PE制冷量:695Kw功率:136Kw冷冻水流量:119.3m3/h冷却水流量:141.8m3/h制冷COP:5.112台满足冷水机组能效限定值及能源效率等级GB 19577-2004制冷剂：R134a用于夏天制冷2燃气锅炉制热量:55万大卡(650Kw)电功率:3kw耗气量:82Nm3/h水流量:60m3/h1台用于冬天制热3冷冻水泵用户自定按水泵效率1=0.75,电机效率2=0.92计算4热水泵用户自定5冷却水泵用户自定6冷却塔用户自定水流量:300m3/h2台夏天制冷散热用输入功率:12.5kw 工况：冷却水进出水温度32/37；冷冻水进出水温度12/7。 如果工况不一样则同一台机组的参数会有相应的变化。2.3方案C：江水源热泵系统(制冷COP值达到6.0,制热COP值达到4.8)2.3.1水源热泵主机设备选型根据1.4 基础参数 的设定，机组夏季冷却侧进水温度取27度，回水温度取32度，供回水温差取5度；冬季的吸热侧进水温度为8度，水流量和夏季一样（因为是同样的一组水泵）。由于夏季冷却条件比冷
