集中供热与水源热泵制冷供暖方案比较 2.doc

集中供热+分体空调与水源热泵制冷供暖方案比较

一、 项目概况
　　郑州市技术监督局办公楼位于西开发区，该办公楼总建筑面积约9000平米，现予考虑面积为5000平米。需解决夏季空调制冷，冬季供暖问题，全年保持室温在18℃-25℃。
二、 制冷供暖解决方案
1、 集中供热+分体空调方案
　　利用分体空调实现夏季制冷，冬季供暖考虑城市集中管网集中供热，在房间内设置暖气片系统。
2、 水源热泵方案
　　该方案要求在建筑物附近打两口井，井深100米，两口井工艺相同，互为备用，井水100%回灌，保持地下水资源稳定，利用井水作为冷热源，水源热泵机组夏季制冷，冬季供暖满足办公楼要求。
三、 负荷计算及机组
1. 设计依据、范围及原则
　　本方案包含办公楼的空调制冷供暖系统，包括冷热源、设备选型及末端系统方案。能够实现夏季制冷，冬季供暖。
2. 空调冷热负荷计算
　　考虑到该建筑主要为办公室，根据国家相关标准和我们的实际工程经验，建筑总冷负荷约为540KW，建筑总热负荷约为400KW。
3. 机组设备选型及技术参数
　　选择方案时应该考虑节省投资和保障该建筑正常制冷供暖要求。水源热泵机组设计装机容量为543KW，配置水源热泵机组LWP1800壹台。
四、与水源热泵机组的特点
1、集中供热+分体空调的特点
（1） 集中供热+分体空调形式技术稳定成熟，运行效果稳定
（2） 分体空调分户设立，各室可单独开机，满足各科室不同需求。
（3） 供热时间及效果受制于供热管网，夏季制冷时耗电量较高。
（4） 暖气片系统占据较大室内空间，增加装修费用；分体空调悬挂于室外影响整个建筑外造型，不够每管。
（5） 分体空调使用寿命一般为8-15年，供热与制冷两套系统每年维修量较大。
2、 水源热泵的特点
　　水源热泵机组以水为载体，冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水，甚至工业废水、污水的低品位热能，借助热泵系统，通过消耗部分电能，将所取得的能量供给室内取暖；在夏季把室内的热量取出，释放到水中，以达到夏季空调的目的。该机组具有设计标准、选择优良、操作简便、安全可靠等优点。由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源，所以其具有以下优点：
（1）环保效益显著
　　水源热泵是利用了地表水作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，，没有燃烧过程，避免了排烟污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘，使环境更优美。
（2） 高效节能
　　水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为18-35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。
（3）运行稳定可靠
　　水体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，水体温度较恒定的特性，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。
（4）一机多用，应用范围广
　　水源热泵系统可供暖、空调，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。
（5） 自动运行
　　水源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，使用寿命长可达到25年以上。
当然，水源热泵也不是十全十美的，其应用也会受到制约。
⑴ 可利用的水源条件限制
　　水源热泵理论上可以利用一切的水资源，但制约的因素受建筑是否有打井的位置限制，对于建筑物周围没有空间的项目不适合。
⑵ 投资的经济性
　　由于受到不同地区水源的基本条件的不同；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同。
五、 制冷供暖设备工程初投资（室内部分按照5000平米配置，机组部分按9000平米配置）
表二 　 初投资表（万元）
项目
集中供热+分体空调
水源热泵
机组设备
热交换站15万元，集中供热入网费50万元
9000平米配置主机设备98万元
打井
/
10
室内末端
暖气片系统5000平米需20万元，分体空调5000平米需40万元
45
总计
125
153
说明：
1、采用分体空调，配电总量应为300KW以上，水源热泵系统仅需150KW即可，可以节约50%的配电费用；
2、若按9000平米配置分体空调则造价增加30万元，暖气片系统需增加16万元；而水源热泵系统仅需增加30万元的末端即可，总投资将与集中供热+分体空调系统相差12万元。
六、 制冷供暖运行费用（按9000平米计算）
1、 夏季制冷大约120天左右,每天运行10小时，每度电按0.5元计算：
　　分体空调方案（分体空调不能实现根据负荷自动调节耗电量）
0.5元×486KW×10小时×120天= 291600元
　　水源热泵方案（机组可以根据负荷自动调整耗电量，机组运行系数为0.7）
0.5元×171.5KW×10小时×120天×0.7= 72030元
2、 冬季供暖大约120天左右,每天运行20小时，机组运行系数为0.6，每度电按0.5元计算：
　　集中供热方案（按热力公司现行收费0.15元/日平米）
0.15元×9000×100天= 135000元
合计：291600元+135000元=426600元
　　水源热泵方案
0.5元×171.5KW×400/666×20小时×120天×0.6=74162元
合计：72030元+74162元=146192元
七、小结
由上述比较不难看出，采用水源热泵系统每年运行费用可比集中供热+分体空调方案节省28.04万元，运行一年即可收回投资。

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