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1、中天大厦采用水源热泵采暖/制冷的方案用心感受，用心创造目 录content一、前言3二、方案和投资6三、采暖/制冷运行费用分析11四、结论12一、前言以往，办公用房及大型建筑多为双系统解决采暖和制冷，即冬季燃煤锅炉供暖或集中供热，夏季制冷由水冷式冷水中央空调机组或用风冷民用家用小型空调。水源热泵是一种利用地下浅层地热资源，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。该系统通过输入少量高品位的电能，实现低温位热能向高温位转移。地表水的热能是基本恒定的，在冬季作为热泵供暖的热源和夏季作为空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量取出来提高温度后，供给室内采暖;夏季把室内的热量取出来，通过地表水(或介质)释放到地
2、下。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。与电锅炉和燃料锅炉供热系统相比，只能将90%以上的电能或7090%的燃料内能转化为热量，供用户使用。因此，水源热泵要比电锅炉节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。由于水源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为1025,其制冷、制热系数可达4.45.4，与传统的空气源热泵相比，效率要高出40%左右，制冷时其运行费用为普通中央空调的5060%，与风冷民用家用小型空调相比，制冷时节约运行费用6070%。水源热泵作为一种被国家计委、国家科委、建设部列入“十一五”规划的新技术，它有如下特点:A.属于可再生能源。B.高效
3、节能及低价位的运行费用。C.环境效益显著。D.一机多用，即可以采暖，又可以制冷，还可以全天提供生活用热水，省去了采暖设施及生活热水系统的投资。在诸多的热泵机组品牌中意大利克莱门特机组，由于拥有独特的蒸发器专利技术，其效率比世界任何厂家生产的同类型最好的机组高出11%以上，降低了运行费用。意大利克莱门特水源热泵，由于具有独特的系统控制技术及压缩机生产技术，是目前唯一拥有能够一次性将3以上可利用温度，由机组蒸发器全部提取，减少了机组对井水流量的需求，大幅度减少打井的一次性投资。如果采用集中供热作为冬季采暖的热源，其热源及热管网费为每建筑平米120元130元(天津市人民政府规定)。夏季采用水冷式冷水
4、中空调机组(单冷机组)进行制冷，其投资与水源热泵机组的投资相当。如果采用水源泵机组，既可以采暖又可以制冷，又可以提供生活用水，工程总造价中每平方米减少了100元以上的投资。我们完成的水源热泵项目（包括水源系统、机房、末端、管网和控制系统调试）有：天津农场局办公楼采暖/制冷工程（8,500）、天津技术监督局产品质量监督检验所工程（15,000）、天津联盟里小区（26,000）、唐山公安局指挥中心（20,000）、天津三达大酒楼（9,000）、天津明都物资交易中心（10,000）、天津全盈制衣有限公司办公楼（厂房）、天津峰通金属加工有限公司办公楼（厂房）等。二、方案和投资方案：中天大厦总建筑面积1
5、1000 m2，。设计总冷负荷为990KW，总热负荷为880KW。单位建筑面积冷负荷为90W/ m2，热负荷为80 W/ m2。1、水源系统和热泵系统（辅助设备）选型依据“一机、一井、一泵；机组制冷/制热量，依据制冷优先的原则进行选择。为了减少一次性投资和经常性运行费用，建议新风系统采用全热交换器与风机盘管组合，可以减少冷/热负荷20%；考虑到局部大厅高度对采暖不利，建议安装形式为落地式风机盘管或考虑高静压风机盘管。2、冷负荷990KW，选择克莱门特螺杆水源热泵机组PSRHH2002机组2台，单机机组制冷量792.9KW/台，输入功率139.4KW。冷凝器释放热量温差16，单机制冷时冷却水流量
6、44.7 m3/h；洗浴机组PSRHH1201机组夏季由系统提取热量，可为系统制冷贡献冷量489KW，总制冷量达到1281KW，因此，制冷量已经超过设计要求。洗浴1201机组 2002机组 （制冷量489KW） （制冷量792KW） 系统回水 蒸发器 蒸发器 系统供水冷凝器 冷凝器 储热箱 1号井 2号井 制冷工况机组水系统流程图1. 制热工况根据计算该建筑总热负荷为880KW，按照蒸发器提取热量温差为水源热泵是一种利用地下浅层地热资源，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。该系统通过输入少量高品位的电能，实现低温位热能向高温位转移。地表水的热能是基本恒定的，在冬季作为热泵供暖的热源和夏季作为空
7、调的冷源，即在冬季，把地能中的热量取出来提高温度后，供给室内采暖;夏季把室内的热量取出来，通过地表水(或介质)释放到地下。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。为849.9KW/台，输入功率为187.9KW，单台机组满负荷需要的热源水流量为50.6 m3/h。 2、洗浴负荷根据项目规模计算，制热工况满负荷热源水流量37.2 m3/h。因此，需要配备PSRHH1201机组1台，制冷量489KW，制热量518.2KW。 2002机组 （制热量1011KW） 洗浴1201机组 系统回水 冷凝器 系统供水 3号井 蒸发器 冷凝器 蒸发器 2号井 1号井储热箱4号井制热工况机
8、组水系统流程图3、水源条件根据北京市顺义区水资源局提供水文资料表明, 北京顺义天竺地区含水层以中、细砂为主，地下水资源丰富，200米以下含水层共4个，实探井（北京天竺宏远仓储有限公司院内）静水位43.1米，动水位51米，涌水量为50 m3/h，水温17。该地区地下水流动性差，具有较好的储能性，如果根据含水层的渗透系数计算合理井距，即可以冬季把提取热量后的冷水回灌到含水层中，供夏季作为冷却水使用；而夏季把建筑体内的提取热量的水回灌到含水层中，两井互为采灌，大大提高了机组效率。同时，还可以减少提水量和回灌量，降低运行费用。根据机组对井水的需求量和回灌量，本工程需要打井4眼，其中包括还水井2眼，井深
9、200米。地下含水层地质构成见下表：深度（米）厚度（米）含水层地质构成11012818中砂1441528细砂1661726细砂190197.57.5粉砂合计39.5 4、控制系统:A.潜水泵为温差变频；B.系统循环泵为温差变频；C.补水系统采用恒压变频；D.控制为机组键盘优先或计算机远程通讯方式；5、投资：机组投资：合计133万元。本方案依据“一机，一井，一泵、制冷优先、对井互 灌/采的原则”，选用克莱门特水源热泵PSRHH2002螺杆机组1台。造价：71万元/台。运费、安装费、调试费、保修费15万元洗浴热水系统采用PSRHH1201螺杆机组1台，造价39万元/台，运费、安装费、调试费、保修费
10、8万元。末端设备投资：合计74万元。A、 风机盘管： FP8300台，合计 43万元（包括安装费）B、 进出风口5万元。C、 全热交换器选用日本松下01KZDY2NA，新风量为7801000 m3/h/台，系统共需要8台，全热交换器投资18万元D、 风管及风口（包括安装费）8万元冷热源用水井 合计64万元。满足系统冷热负荷，需打2对4眼水井，造价为800元/米。井管网及末端管网（材料及安装费）：合计 13万元机房其它辅助设备 合计6455万元A 末端辅助设备：18KW低噪音循环泵2台，3KW恒压补水泵2台，3KW恒压补水泵变频柜1台；共计4.6万元。B 热水管网、管网保温、管件及阀门：5.5万
11、元C 水源辅助设备：井40KW潜水泵4台，40KW温差变频柜2台； 13um60 m3/h精密井水过滤器2台；共计16万元。D.管件及阀门：4万元。E 主机辅助设备：水路切换装置，集（分）水器，蒸发器及冷凝器入口过滤器，压力、流量、温度传感器和变送器（包括安装调试）；共计5万元。F 洗浴设备：17.5万元。G 8M3保温储热水箱3台： 6万元H 3KW补水泵2台；3KW热池循环泵2台；3KW洗浴喷头循环泵4台（包括客房2台）；1201机组5KW循环泵2台；3.6万元J 3KW变频器3台；5KW变频器1台：2.4万元l 总投资合计: 348.55万元投资结构：井：18.36%制冷/采暖机组：38
12、.16%新风系统：8.9%热水洗浴系统：20.41%末端管网、电控设备及辅助设备：14.17%三、采暖/制冷运行费用分析11000平方米采暖运行费用及经济技术指标（电价0.6元/KW/H）:机组：0.6元/KW/h187.9KW20小时120天0.5（运行系数）= 135288元辅助设备电费：135288元0.25 = 33822元合计采暖费用: 135288元33822元= 169110元全年每平方米采暖费用: 169110元11000 =15.37元/11000平方米制冷运行费用及经济技术指标（电价0.6元/KW/H）:机组：0.6元/KW/h139.4KW20小时120天0.5 = 10
13、0368元辅助设备电费：100368元0.25 = 25092元合计制冷费用: 100368元25092元 = 125460元全年每平方米制冷费用: 125460元11000 = 11.40元/全年采暖/制冷运行费用合计：135288元100386元= 235674元洗浴热水机组运行费用：机组：0.6元/KW/h111.3KW24小时1天0.5 = 801.36元/天辅助设备电费：801.36元0.25 = 200.34元合计：1001.7元/天注:夏季制冷期120天，洗浴热水机组为空调系统制冷，热水为无费用副产品，将不发生热水费用。四、结论通过以上分析，使用意大利克菜门特水源热泵采暖/制冷，
14、比使用燃煤锅炉加水冷式冷水机组，节约运行费用约30%;大幅度减少了机组及辅助设备的投资和能耗。水源热泵控制系统，将水源系统、热泵系统及末端系统完全置于计算机控制和监视之下，包括对井水的提取量、回灌量、井水位、井水的进出口温度、潜水泵电压和电流、末端系统进出口温度、压力、循环水流量、电费的监视、统计和查询（年/月/日）。 系统为末端优先的实时闭环控制，可以最大限度的减少井水的提取量、机组及辅助设备的功耗，节约运行费用。系统通过RS485或RS232接口进行远程无人值守的操作方式（GSM）。对管井的使用寿命和回灌能力，我们向用户提供20年的保用期。在项目方案确定前，可以由甲方委托或组织暖通、制冷、水利、地质
