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1、精选优质文档-倾情为你奉上别墅地源热泵空调设计方案及比较湖北金美地源空调工程有限公司二0一0年十月十日别墅地源空调设计方案及比较一、 概况别墅共分3层。空调面积约为445.6。为营造一个舒适、温馨、高质量、高品质、高品位居住空间，给该工程选择一套实用、完善、能将空气品质处理到最佳状态，使处于其中的人有身处大自然之清新感觉的空调系统，本着严谨、认真、诚恳的专业态度，根据建筑的使用功能，参照客户的具体要求，依据国家相关设计规范，对环保性、舒适性、实用性的地源热泵中央空调系统的优势进行分析。下面对环保节能型的地源热泵中央空调系统、常见的水冷螺杆机组加市政供暖系统及溴化锂吸收式直燃机组的方案进行具体分
2、析和比较。二、方案编制依据依据标准： 采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005公共建筑节能设计规范GB50189-2005业主提供的图纸及资料。三、 投资分析（一）、负荷设计根据建筑的使用功能以及建筑结构类型，经过计算得出如下负荷。依据该项目的图纸，估算该项目的总冷负荷约为60878KW.负荷具体估算表如下：楼层序号房间名称空调面积（m2）冷负荷指标（w/ m2）冷负荷（kw）一层1司机房161302.082饭厅20.41302.6523保母房7.41300.9624 吧台19.41502.915走道191202.286艺术走廊29.9
3、1303.877起居室与父母房44.31506.6458客厅401305.2小计/196.4/26.599二层1书房281303.642客房181302.343玄关7.51300.9754小孩房251303.255小孩房261303.386起居厅39.41505.91小计/1439/19.495三层1睡房31.41304.0822书房13.61301.7683玄关3.71200.4444起居室15.11502.2655视听室兼红酒房41.51506.225小计/105.3/14.784合计/4456/60878（二）、各种中央空调的投资计算采用地源热泵中央空调系统1、系统配制1.1、选用地源热
4、泵机组1台。1.2、空调机房可设于地下室。1.3、机房循环水系统：热源水系统配置1台循环水泵；空调水系统配置1台循环水泵；同时配置排污泵、定压补水、软化水设备、补水箱等辅助设备。1.4、室内采用风机盘管系统。2、方案埋管量2.1土壤换热器长度确定对建筑的使用区功能进行分析，空调系统在实际运行过程中，夏季的冷负荷较冬季热负荷大，因此从夏季的冷负荷出发，在确定埋管换热器长度时，结合现场的埋管面积以及初投资分析确定钻孔数量。2.2土壤换热器钻孔数量确定根据土壤分层传热系数等资料、模拟计算数据，并依据国内高校相关实验数据及武汉市其他工程的施工经验，结合实地土壤换热器现场试验测试数据，实际相似工程现场测
5、试情况修正得出结果，按每米孔换热50W计算。系统采用DN32单U型土壤换热器，钻孔深度100米，孔径150mm。根据桩位图确定钻孔15个，设计总钻井深度为1500m，计算过程如下：a. 地埋管换热器计算换热量：（制冷系数按4.6考虑） kW 因为夏季的冷负荷较冬季热负荷大很多，所以以夏季冷负荷计算埋管量。b. 地埋管换热器长度计算：L=7410050=1482米 合计共打100米深钻孔15口。钻孔、回填费用：11010015=元；PE管材及配件安装：32000元 合计：元。 3、主要设备配备及投资预算 3.1、机房及其附属设备序号名 称规格型号单位数量金额1地源热泵机组MWH020CB台148
6、0002地源水循环泵h=25台135003系统水循环泵台135006配电控制系统套120008定压补水设备套125009阀门、法兰各型号批1300010软接头各型号个8100011保温材料批130012过滤器个250013管材各型号批150014支吊架批120016其它辅助材料批180017人工费5000合计70800注：所有电线电缆的计算均基于甲方机房已有专用空调配电柜。不包括机房以及设备基础等相关土建。3.2、投资预算项目内容单价数量金 额（元）室内安装130元/平米4456平米57928钻探150元/米1500米PE管材及配件安装32000设备费用70800总计四、系统能耗费用分析：采用
7、地源热泵中央空调系统1、空调运行时间： 制冷：120天 供热：90天 共计：210天 每天运行时间：10小时.2、运行费用估算:水源热泵中央空调系统的能量来源主要为电能，运行费用也主要表现为机房各空调机组及其附属设备的机械运转耗电量，末端装置运行费用并不作为主要考虑对象，所以运行费用主要为机房各附属设备运行所消耗的电能费用。水源热泵机组及水源取水泵的实际使用系数（由于机组并不是一直处于满负荷的运行，实际中存在一个使用系数）分别取0.55和0.5，空调水循环泵使用系数取0.5；其它辅助设备使用系数取0.5。电费取0.6元/千瓦时。设备耗电量设备总功率 使用时间 使用系数运行费用设备每天总耗电量运
8、行天数电价使用时间按每天10小时考虑2.1、夏季空调系统每天运行能耗及费用见表：夏季空调日耗电量与费用表序号名称数量额定功率（KW）总功率(KW)运行时间使用系数耗电量（度）运行费用（元）1机组11515100.558254952系统水循环泵133100.51593热源水循环泵133100.51594辅助设备/3100.5159总 计/1275765夏季运行费用设备每天运行费用运行天数76.51209180元。制冷季建筑每平方运行费用运行费用运行天数建筑面积76.5120445620.6元。2.2、冬季空调系统每天运行能耗及费用见表：冬季空调日耗电量与费用表序号名称数量额定功率（KW）总功率(
9、KW)运行时间使用系数耗电量（度）运行费用（元）1机组1195195100.551072564352系统水循环泵133100.51593热源水循环泵133100.51594辅助设备/3100.5159总 计/152259135冬季运行费用设备每天运行费用运行天数91.35908221.5元。供暖季建筑每平方运行费用运行费用运行天数建筑面积91.3590445618.45元。五、四种中央空调系统的比较四种中央空调系统的技术特点、投资、经济性分析一览表项目地源热泵溴化锂吸收式直燃机机组水冷机加燃气锅炉水源热泵机组机房占地面积占地面积小，设置灵活，可设在地下室或楼梯间占地面积大、冷却塔占用屋顶面积，
10、储油设置需占地面积需冷冻站与锅炉房、冷却塔、占用屋顶面积。占地面积大，耗能多，需抽取地下水资源和污染地下水资源设备寿命25年7-10年冷水机组20年、锅炉7-10年15-20年维护成本较低较高适中较低水消耗只利用地下热能，不消耗水资源冷却水量的2%，冬季供热的排污补水冷却水量的2%，冬季供热的排污补水消耗地下水资源驱动能源电能能源利用系数4.5-6燃油或燃气能源利用系数80%夏季利用系数3.5冬季燃气80%电能能源利用系数4.5-6人员管理实现无人职守需人看守需人看守需人看守环境指标无污染有燃烧污染有燃烧污染消耗地下水资源运行安全没有危害，安全监控智能化机房需设置自动安全报警系统机房、锅炉房安
11、全报警系统需要对水井经常维护六、效益分析1、社会效应使用地源热泵机组可以申请国家级节能绿色小区，并可由国家建设部授牌对整个小区的外部声誉会有很大的提高，也可以申报建设部组织开展淡水源热泵技术，超低能耗、低能耗和绿色建筑国家示范项目，对纳入国家示范项目建设的，国家及地方政府将按一定比例对其增量成本予以支持；通过示范带动武汉市建立和完善建筑节能的政策法规、技术标准和在建筑应用的成套技术体系，促进建筑节能的技术、管理和制度创新，加快武汉市建筑节能工作的进程，进一步提升武汉市建筑节能管理水平和执行能力。2、节能效应根据地下资源的实际情况，结合热泵机组的理论运行工况，能效比可达到5.5左右，而且地源热泵
12、系统在大多数情况下不是在满负荷下运行，可以实现分级调节主机的运行工况（25%、50%、75%、100%），以节约能源，提高能源利用率。与电锅炉供热系统相比，锅炉供热只能将 90% 的电能转化为热量供用户使用，根据国内使用江河源水源热泵空调的同类项目显示，使用水源热泵系统比水冷中央空调加电锅炉可节电50%左右，建筑物中使用水源热泵空调机组整机能效比可达5.5以上，对用户而言可节约电费50%以上。3、环境效应使用地源热泵空调机组在系统中省去了冷却塔和热水锅炉系统，减少了这两种设备对周围噪音的影响。地源热泵采用地下能源作为冷热源是一种清洁的可再生能源，由于只使用了地下作冷（热）交换，故对地下不产生影
13、响，且对地温的影响几乎忽略不计，与传统淡水源热泵与家用房间分体式空调器相比节能在50%左右，与常用的集中空调相比，夏季节能在45-70%，冬季节能在40-50%。七、售后服务保障1、保修期内服务：我方将向用户提供出厂12个月的保修业务，期内任何机组本身故障和元器件损坏，均由我方负责恢复和更换，费用由我方负担。2、技术培训方案：保修期内我方免费提供现场使用、维护培训，具体内容如下：（1）现场使用：培训机组运行工况的设定，运行参数的调整，机房的日常管理。（2）维护：内容包括空调机组的工作原理、简单故障的判断及排除、日常维护保养，中央空调系统的维护和保养。3、保修期规定：机组出厂后开始计算保修期。4
14、、保修期外服务：空调机组设计使用寿命为20年，在机组寿命期内，我方的维修中心将对用户提供无偿的终身技术支持服务，所需更换的部件均按成本价提供，维修中心将建立该设备的维修保养档案，时实向用户提供咨询服务。5、故障响应时间：在接到用户的通知后，服务人员保证在24小时之内赶到现场处理问题。八、地源热泵空调系统的主要特点及主要优势1、属可再生能源利用技术 地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的
15、太阳能集热器，收集了47的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。对于贵方该空调项目，由于所处的大地的热物好，换热效率相对较高，采用土壤源热泵系统是非常正确的方案选择，一次投资，使得该空调项目毫无后顾之忧的永久解决了冬夏两季冷热源问题。2、属经济有效的节能技术地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高的多，因此其在节能和节省运行费用方面效
16、果显著。与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或7090%的燃料内能转化为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热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；由于地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3.54.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的5060。因此，近十几年来，尤其是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。通过比较可见，采用土壤源热泵
17、系统节能效果巨大,大大降低了运行成本。 具体比较表如下：（单位：万元）项目 类别地源热泵系统溴化锂吸收式直燃机机组冷水机组+城市热网系统（燃气锅炉）夏季1.52.32.1冬季1.41.81.8全年2.94.13.9制冷取120天计,供暖取90天计,电费取0.6元/度,每天机组按10小时计,机组运行系数按0.55计。3、环境效益显著与传统的中央空调相比，土壤源中央空调系统是环保型中央空调系统。（1）地源热泵的污染物排放与空气源热泵相比，相当于减少40以上，与电供暖相比，相当于减少70以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25的充灌量；属自含式系统，即该
18、装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。 （2）地源热泵的污染物排放与供暖燃油气锅炉相比（指驱动地源热泵发电厂耗油），每100KJ供热量所产生的有害气体比较如下：表1-2（例如100KJ热量）项目油锅炉发电厂（中央空调系统用）备注CO24.511.411：0.32SO26.50.481：0.07NO23.60.961：0.27从上表看出在供热量相同时（100KJ），土壤源中央空调系统（耗电）对环境产生的污染物比燃油气锅炉少得多。（3）地源热泵的
19、污染物排放与煤锅炉相比，同样供热量情况下，土壤源中央空调系统（发电厂）所产生的污染物（粉尘、CO2、CO、SO2、NO2等）只是直接燃煤锅炉供热产生的污染物的1/5。对于贵方如此大面积，采用土壤源热泵系统环保效果巨大,大大降低了有害气体的排放和固体垃圾的产生，使空气洁净，灰尘减少，办公环境质量大大提高。4、系统运行稳定可靠、维护费用低 大地的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动， 是很好的热泵热源和空调冷源，大地温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性，不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。 在同等条件下，采用土壤源热泵系统的建筑物维护费用非常低。土壤源热泵系统的地下换热器埋于地下，可保证系统运行50年以上，运行过程中免于维护，从而节省了维护费用。5、一机多用，应用范围广地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。此外，机组使用寿命长，均在25年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。采用土壤源热泵空调系统，完全能做到夏季空调，冬季供暖，一套装置两种作用，对贵方来讲管理上方便了，维护减少了，而使用上冬夏得到了保障。专心-专注-专业