風冷模塊熱泵、水冷螺桿、水源熱泵、地源熱泵中央空調(diào)方案對比Word 文檔

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1風冷模塊熱泵、水冷螺桿、水源熱泵、地源熱泵中央空調(diào)方案對比2014 年 8 月2一、 項目概述本工程建筑總面積約 10000m2，建筑功能為公共建筑。二、 設計條件：1. 依據(jù)規(guī)范和圖紙《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(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夏季室外通風計算干球溫度： 29℃夏季室外空調(diào)計算干球溫度：33.4℃夏季室外空調(diào)計算濕球溫度：26.9℃冬季室外空調(diào)計算干球溫度：-11℃冬季室外采暖計算干球溫度： -9℃冬季室外平均風速:2.8M/S夏季室外平均風速:1.9M/S3. 室內(nèi)設計參數(shù)：名稱冬季室溫 夏季室溫相對濕度（夏）相對濕度（冬）新風量 備注辦公 20℃ 25℃ 55% ≥35% 30m3/h·人三、 負荷分析天津?qū)儆诙湎臒岬貐^(qū)，夏季需要設置冷源，滿足空調(diào)房間的需要；冬季建筑需要提供熱源供熱，要設置合理的空調(diào)方案，首先需要對天津的氣候條件進行了解，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、 冷熱負荷估算值功能 面積 m 2 冷指標 w/m2 冷負荷 KW 熱指標 w/m2 熱負荷 KW辦公 10000 100 1000 80 800 五、 空調(diào)主機方案比較以下分別從主機特點、初投資、運行費用、系統(tǒng)維護等方面對多種可選方案進行比較，以期選擇最佳方案，確定性價比最高的系統(tǒng)形式。目前市場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． 水冷制冷機組（螺桿機組） ；B． 風冷冷水機組（風冷模塊） ；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． 風冷熱水機組（風冷模塊） ；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、運行費用以及系統(tǒng)維護等方面存在著很大的差別。為了能滿足冬夏兩季的應用，我們把以上各種方式組合成五種合理方案：? 方案一：風冷冷熱水熱泵機組中央空調(diào)系統(tǒng)方案；? 方案二：水冷機組+集中市政熱網(wǎng)方案；? 方案三：水冷機組+自建燃氣鍋爐房方案；? 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；下面對這五種方案分別進行詳細分析，比較其各方面的優(yōu)缺點：4* 比較原則：? 初投資均為各系統(tǒng)標準報價；? 電費統(tǒng)一為 1 元/度；? 氣費統(tǒng)一為 3.25 元/Nm 3；? 運行時間一致。51. 機組特點? 系統(tǒng)方面：風冷機與空氣進行換熱，不使用冷卻水系統(tǒng)，省去了冷卻塔、水泵及相應的管道，給設計和施工人員都提供了便利。? 場地要求：風冷機組必須放置在屋頂或其他開放的大氣環(huán)境中，不會占用寶貴的建筑面積，節(jié)省機房投資，并將噪音源由室內(nèi)移到室外。? 運行及管理：機組的運行方面，不需設置專門的運行人員，而且風冷機組大多采用多機頭設計，能量調(diào)節(jié)十分方便，尤其在非滿負荷運行的情況下，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，就可實現(xiàn)冷暖，最大限度節(jié)約一次性能源。機組運行時無任何排放及污染，綠色環(huán)保。? 初投資：機組的初投資方面，相同制冷量的風冷機組價格比水冷機組高30%左右。但從整個系統(tǒng)角度來講，由于水冷機組系統(tǒng)需要配備冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵和管路系統(tǒng)等，所以風冷機組系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)的設備投資相差不多。2. 主要設備選型如下序號設備名稱 規(guī)格型號 設備參數(shù)數(shù)量單位備注1風冷冷熱水熱泵機組（風冷模塊）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 特靈2 空調(diào)水循環(huán)泵 DFG200-315/4/30 G=200t/h H=32m N=30kw 2 臺 一用一備3. 運行費用分析根據(jù)負荷分布分析法，運行費用如下表計算：方案一：風冷冷熱水熱泵機組中央空調(diào)系統(tǒng)6風冷冷熱水熱泵機組風冷模塊方案運行費用分析計算項目 運行時間 h/天 設備功率 Kw 設備數(shù) 量/臺 計算過程 計算結果 單位負荷率 100%天數(shù) 15 9 113.4 3運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×100%45767 Kwh負荷率 75%天數(shù) 25 9 113.4 3運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×75%57209 Kwh負荷率 50%天數(shù) 40 9 113.4 3運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×50%61022 Kwh低溫高效風冷模塊機組耗電計算負荷率 25%天數(shù) 10 9 113.4 3運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×25%7628 Kwh合計耗電量 上述耗電量總和 171626 Kwh空調(diào)末端設備耗電 90 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 12150 Kwh機房附屬設備耗電 90 9 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 24300 Kwh制冷夏季總耗電電量 風冷模塊主機總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電 208076 Kwh7夏季總運行費用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 208076 元負荷率 100%天數(shù) 20 9 107.6 3運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×100%48771 Kwh負荷率 75%天數(shù) 30 9 107.6 3運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×75%54867 Kwh負荷率 50%天數(shù) 50 9 107.6 3運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×50%60963 Kwh低溫高效風冷模塊機組耗電計算負荷率 25%天數(shù) 20 9 107.6 3運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×25%12193 Kwh合計耗電量 上述耗電量總和 176793 Kwh空調(diào)末端設備耗電 120 9 17.368 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 16200 Kwh冷凍水泵 120 24 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 86400 Kwh制熱總耗電電量 風冷模塊主機總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電 279393 Kwh制熱制熱總運行費用 冬季總耗電量×1.0 元/Kwh 279393 元全年運行費用 487469 元84. 初投資分析序號 設備名稱 規(guī)格型號 單價（萬元） 數(shù)量 合計（萬元）1 風冷模塊 特靈 CXAM120 57 3 1713 空調(diào)機房系統(tǒng)造價 40 1 404 末端工程造價 1 1005 總投資 311本方案主機選用水冷機組提供 7℃-12℃的冷凍水，承擔夏季冷負荷，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，承擔冬季熱負荷。1. 主要設備選型設備名稱 規(guī)格型號 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 備注水冷機組 D1D1E1制冷量：1046KW功率：203KWCOP：5.151 臺 特靈空調(diào)循環(huán)水泵 DFG200-315/4/30G=200t/h H=32m N=30kw 2臺 一用一備冷卻水循環(huán)泵DFG200-315（11）B/4/30流量：246m 3/h，揚程：24m, 功率：30KW 2 臺 一用一備2. 運行費用分析方案二：水冷機組＋集中供熱冷熱源方案9水冷機組+集中供熱方案運行費用分析計算項目 運行時間 h/天 設備功率 Kw 設備數(shù)量 /臺 計算過程 計算結果 單位負荷率 100%天數(shù) 15 9 203 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×100%26200 Kwh負荷率 75%天數(shù) 25 9 203 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×75%32750 Kwh負荷率 50%天數(shù) 40 9 203 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×50%34933 Kwh水冷機組耗電計算負荷率 25%天數(shù) 10 9 203 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×25%4367 Kwh合計耗電量 上述耗電量總和 98249 Kwh空調(diào)末端設備耗電 90 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 12150 Kwh機房附屬設備耗電 90 9 30 2 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 48600 Kwh制冷夏季總耗電電量 風冷模塊主機總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電158999 Kwh10夏季總運行費用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 158999 元空調(diào)末端設備耗電 120 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 16200 Kwh冷凍水泵 120 12 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 43200 Kwh制熱總耗電電量 水冷機組總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電 59400 Kwh制熱總運行費用 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 元全年運行費用 618399 元113. 初投資分析序號 設備名稱 規(guī)格型號 單價 （萬元） 數(shù)量 合計（萬元）1 冷水機組 特靈 D1D1E1 75 1 臺 752 空調(diào)機房造價 403 市政接口費 120 元 /m2 10000 平米 1204 末端工程造價 1005 總投資 335由于天津市市政熱網(wǎng)接口費高的現(xiàn)狀，本方案初投資較高，單位建筑面積采暖費也較高，造成冬季運行費用高。本方案主機選用水冷機組提供 7℃-12℃的冷凍水，承擔夏季冷負荷，冬季采用自建燃氣鍋爐房通過板換換熱提供 60℃-55℃的空調(diào)熱水，承擔冬季熱負荷。1. 主要設備選型設備名稱 規(guī)格型號 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 備注水冷機組 D1D1E1制冷量：1046KW功率：203KWCOP：5.151 臺 特靈空調(diào)循環(huán)水泵 DFG200-315/4/30G=200t/h H=32m N=30kw 2臺 一用一備冷卻水循環(huán)泵DFG200-315（11）B/4/30流量：246m 3/h，揚程：24m, 功率：30KW 2 臺 一用一備燃氣鍋爐 DW-1810 功率：478KW熱效率：90% 2 臺 史密斯鍋爐循環(huán)泵 DFG60-315B/4/15流量：60m 3/h，揚程：24m, 功率：15KW 2 臺 一用一備方案三：水冷機組＋自建燃氣鍋爐房方案122. 運行費用分析13水冷機組+自建燃氣鍋爐房方案運行費用分析計算項目 運行時間 h/天 設備功率 Kw 設備數(shù)量 /臺 計算過程 計算結果 單位負荷率 100%天數(shù) 15 9 203 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×100%26200 Kwh負荷率 75%天數(shù) 25 9 203 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×75%32750 Kwh負荷率 50%天數(shù) 40 9 203 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×50%34933 Kwh水冷機組耗電計算負荷率 25%天數(shù) 10 9 203 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×25%4367 Kwh合計耗電量 上述耗電量總和 98249 Kwh空調(diào)末端設備耗電 90 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 12150 Kwh冷凍水泵 90 9 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 24300 Kwh制冷冷卻水泵 90 9 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 24300 Kwh14夏季總耗電電量 水冷機組總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電 158999 Kwh夏季總運行費用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 158999 元負荷率 100%天數(shù) 20 9 478 2運行天數(shù)×運行時間×設備耗氣量×需求符合/設備負荷/熱效率×設備數(shù)量×100%16000 Kwh負荷率 75%天數(shù) 30 9 478 2運行天數(shù)×運行時間×設備耗氣量×需求符合/設備負荷/熱效率×設備數(shù)量×75%18000 Kwh負荷率 50%天數(shù) 50 9 478 2運行天數(shù)×運行時間×設備耗氣量×需求符合/設備負荷/熱效率×設備數(shù)量×50%20000 Kwh燃氣鍋爐機組耗氣量計算負荷率 25%天數(shù) 20 9 478 2運行天數(shù)×運行時間×設備耗氣量×需求符合/設備負荷/熱效率×設備數(shù)量×25%4000 Kwh制熱總耗氣量 58000 Kwh合計燃氣費用 上述耗燃氣費用總和 188500 空調(diào)末端設備耗電 120 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 16200 Kwh制熱空調(diào)循環(huán)水泵 120 12 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 43200 Kwh15鍋爐循環(huán)水泵 120 12 15 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 21600 Kwh制熱總耗電費用 鍋爐系統(tǒng)總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電×1.0 元/Kwh81000 元制熱總運行費用 269500 元全年運行費用 428499 元163. 初投資分析序號 設備名稱 規(guī)格型號 單價 （萬元） 數(shù)量 合計（萬元）1 冷水機組 特靈 D1D1E1 75 1 臺 752 空調(diào)機房造價 403 末端工程造價 1004 天然氣接口費 100 立方 805 燃氣鍋爐 史密斯 DW-1810 25 2 506 總投資 345主機采用水源熱泵機組，夏季提供 7℃-12℃的冷水，承擔夏季冷負荷并提供生活熱水；冬季提供 50℃-45℃的熱水，承擔冬季熱負荷。1. 水源熱泵機組特點水源熱泵機組以水為載體，冬季采集來自湖水、河水、地下水及地熱尾水，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，以達到夏季空調(diào)的目的。該機組具有設計標準、選擇優(yōu)良、操作簡便、安全可靠等優(yōu)點。由于水源熱泵技術利用地表水作為空調(diào)機組的制冷制熱的源，所以其具有以下優(yōu)點：（1）環(huán)保效益顯著水源熱泵是利用了地表水作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。供熱時省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐房系統(tǒng)， ，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；供冷時省去了冷卻水塔，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效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署 EPA 估計，設計安裝良好的水源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶 30～40％的供熱制冷空調(diào)的運行費用。（3）運行穩(wěn)定可靠水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。（4）一機多用，應用范圍廣水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，一機多用，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） 自動運行水源熱泵機組由于工況穩(wěn)定，所以可以設計簡單的系統(tǒng)，部件較少，機組運行簡單可靠，維護費用低；自動控制程度高，使用壽命長可達到 15年以上。當然，水源熱泵也不是十全十美的，其應用也會受到制約。⑴ 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，其實在實際工程中，不同的水資源利用的成本差異是相當大的。所以在不同的地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應用的一個關鍵。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。對開式系統(tǒng)，水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。 ⑵ 水層的地理結構的限制對于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)的結構，確?？梢栽诮?jīng)濟條件下打井找到合適的水源，同時還應當考慮當?shù)氐牡刭|(zhì)和土壤的條件，保證用后尾水的回灌可以實現(xiàn)。⑶ 投資的經(jīng)濟性由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不18同。雖然總體來說，水源熱泵的運行效率較高、費用較低。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)濟性會有所不同。2. 主要設備選型設備名稱 規(guī)格型號 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 備注水源熱泵機組 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 特靈空調(diào)循環(huán)水泵 DFG200-315/4/30 G=200t/h H=32m N=30kw 2臺 一用一備冷卻水循環(huán)泵 DFG200-315（11）B/4/30流量：100m 3/h,揚程：24m, 功率：15KW2 臺 一用一備3. 運行費用分析19水源熱泵中央空調(diào)方案運行費用分析計算項目 運行時間 h/天 設備功率 Kw 設備數(shù)量 /臺 計算過程 計算結果 單位負荷率 100%天數(shù) 15 9 133.7 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×100%16679 Kwh負荷率 75%天數(shù) 25 9 133.7 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×75%20848 Kwh負荷率 50%天數(shù) 40 9 133.7 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×50%22238 Kwh水源熱泵機組耗電計算負荷率 25%天數(shù) 10 9 133.7 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×25%2780 Kwh合計耗電量 上述耗電量總和 62544 Kwh空調(diào)末端設備耗電 90 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 12150 Kwh冷凍水泵 90 9 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 24300 Kwh制冷冷卻水泵 90 9 15 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 12150 Kwh20夏季總耗電電量 風冷模塊主機總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電111144 Kwh夏季總運行費用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 111144 元負荷率 100%天數(shù) 20 9 200.2 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×100%24475 Kwh負荷率 75%天數(shù) 30 9 200.2 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×75%27534 Kwh負荷率 50%天數(shù) 50 9 200.2 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×50%30593 Kwh水源熱泵機組耗電計算負荷率 25%天數(shù) 20 9 200.2 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×25%6119 Kwh合計耗電量 上述耗電量總和 88721 Kwh空調(diào)末端設備耗電 120 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 18757 Kwh冷凍水泵 120 12 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 43200 Kwh制熱冷卻水泵 120 12 15 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 21600 Kwh21制熱總耗電電量 風冷模塊主機總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電172278 Kwh制熱總運行費用 冬季總耗電量×1.0 元/Kwh 172278 元全年運行費用 283423 元224. 初投資分析序號 設備名稱 規(guī)格型號 單價 （萬元） 數(shù)量 合計（萬元）1 水源熱泵機組 特靈 C2F2F3 65 1 652 空調(diào)機房報價 403 末端工程造價 1004 室外打井工程造價 1005 總投資 305主機采用地源熱泵機組，夏季提供 7℃-12℃的冷水，承擔夏季冷負荷并提供生活熱水；冬季提供 50℃-45℃的熱水，承擔冬季熱負荷。1、地源熱泵系統(tǒng)特點近年來隨著資源和環(huán)境的問題日益嚴重，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)需要面對的一個重要問題。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，再由熱泵機組向建筑物供冷供熱而實現(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 2－1：地源熱泵利用示意圖熱泵的理論起源于十九世紀早期卡諾的著作，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備用于供暖，并以此申報專利，這就是早期的水源熱泵系統(tǒng)，也是世界上第一個水源熱泵系統(tǒng)。到 20 世紀 40 年代，大型熱泵的數(shù)量已相當可觀。20 世紀 70 年代以來，熱泵工業(yè)進入了黃金時期，世界各國對熱泵的研究工作都十分重視，諸如國際能源機構和歐洲共同體，都制定了大型熱泵發(fā)展計劃，熱泵新技術層出不窮，熱泵的用途也在不斷的開拓，廣泛應用于空調(diào)和工業(yè)領域，在能源的節(jié)約和環(huán)境保護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)境中去而實現(xiàn)對建筑物的制冷，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實現(xiàn)對建筑物、環(huán)境的能量交換。 在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由風機盤管循環(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，通過風機盤管，以 13℃以下的冷風的形式為房間供冷。 下下下下下下5下下下1下(4下 2-24在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，并通過換向閥將冷媒流動方向換向。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)的同時再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝，由風機盤管循環(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，從而實現(xiàn)利用低溫位淺層地能對建筑物內(nèi)供暖或制冷的一種節(jié)能、環(huán)保型的新能源利用技術。該技術可以充分發(fā)揮淺層地表得儲能儲熱作用，達到環(huán)保、節(jié)能雙重功效，而被譽為“21 世紀最有效的空調(diào)技術” 。252、主要設備選型設備名稱 規(guī)格型號 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 備注地源熱泵機組 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 特靈空調(diào)循環(huán)水泵 DFG200-315/4/30G=200t/h H=32m N=30kw 2臺 一用一 備冷卻水循環(huán)泵DFG200-315（11）B/4/30流量：246m 3/h,揚程：24m, 功率：30KW2 臺一用一備3、運行費用分析26地源熱泵中央空調(diào)方案運行費用分析計算項目 運行時間 h/天 設備功率 Kw 設備數(shù) 量/臺 計算過程 計算結果 單位負荷率 100%天數(shù) 15 9 137.3 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×100%17895 Kwh負荷率 75%天數(shù) 25 9 137.3 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×75%21782 Kwh負荷率 50%天數(shù) 40 9 137.3 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×50%23234 Kwh地源熱泵機組耗電計算負荷率 25%天數(shù) 10 9 137.3 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×25%2904 Kwh合計耗電量 上述耗電量總和 65815 Kwh空調(diào)末端設備耗電 90 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 12150 Kwh機房附屬設備耗電 90 9 30 2 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 48600 Kwh夏季總耗電電量 風冷模塊主機總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電 114415 Kwh制冷夏季總運行費用 夏季總耗電量×1.0 元/Kwh 114415 元27負荷率 100%天數(shù) 20 9 196.8 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×100%35353 Kwh負荷率 75%天數(shù) 30 9 196.8 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×75%39772 Kwh負荷率 50%天數(shù) 50 9 196.8 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×50%44192 Kwh地源熱泵機組耗電計算負荷率 25%天數(shù) 20 9 196.8 1運行天數(shù)×運行時間×設備功率×需求符合/設備負荷×設備數(shù)量×25%8838 Kwh合計耗電量 上述耗電量總和 128156 Kwh空調(diào)末端設備耗電 120 9 0.05 300 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 16200 Kwh冷凍水泵 120 12 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 43200 Kwh冷卻水泵 120 12 30 1 運行天數(shù)×運行時間×設備功率 43200 Kwh制熱總耗電電量 風冷模塊主機總耗電量+末端總耗電量+機房附屬設備耗電 230756 Kwh制熱制熱總運行費用 冬季總耗電量×1.0 元/Kwh 230756 元全年運行費用 345171 元284、初投資分析序號 設備名稱 規(guī)格型號 單價 （萬元） 數(shù)量 合計（萬元）1 地源熱泵機組 特靈 C2F2F3 65 1 652 空調(diào)機房報價 403 末端工程造價 1004 室外埋管工程造價 0.8 200 1605 總投資 3651. 初投資及運行費用分析比較? 初投資（萬元）方案造價 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? 年冷暖運行費用分析比較（元/m 2）方案造價(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? 全年運行費用分析比較（元）方案元 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五全年運行費用 487469 618399 428499 283423 345171以上方案綜合比較29綜合指標分析區(qū)別類別機房需要面積占有效建筑總面積的比例主機壽命 水資源消耗 驅(qū)動能源 環(huán)境保護風冷冷熱水空氣源熱泵無需冷凍站,占用屋頂或地面面積（0.6~0.8% ）15 年 無電能，COP：2.5～3.2無燃燒污染；有一定噪音水冷冷水機組+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 需熱泵機房， 20 年 無電能COP：5.5～8.3無燃燒污染；地源熱泵需熱泵機房，及室外埋管面積20 年 無電能，COP：3.8～7.6無燃燒污染；冷熱源主機方案技術經(jīng)濟性的優(yōu)劣一般從以下幾個方面分析比較：系統(tǒng)設備投資；使用安全、可靠；機房占用面積；運行費用；維護管理。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，運行費用大為減少；? 系統(tǒng)結構簡單，運行維護工作量少；? 運行靈活，控制簡單；? 運行中無須冷卻塔，減少運行費用及水資源消耗，也不會產(chǎn)生冷卻水系統(tǒng)的污染，免去維護費用；? 制冷制熱一體化機組，無須配備鍋爐房，消除安全隱患，系統(tǒng)可靠；? 對水系統(tǒng)水質(zhì)要求低，無須配置軟化水處理系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)；30? 冬季提供低溫熱水，夏季提供常規(guī)冷水，符合用能原則，減少系統(tǒng)損失。