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医院空气聚能塔
可行性建议书

杭州华碧能源科技有限公司

目录
一、空调热水系统常规设计方案 3
1）螺杆（离心）式水冷机+电（油/气）热水锅炉 3
2）风冷热泵系统+电（油/气）热水锅炉 3
3）VRV系统+电（油/气）热水锅炉 3
4）空气聚能塔热泵系统 4
二、各种方案能效对比 5
1）夏季制冷空调系统比较一览表 5
2）冬季制热空调系统比较一览表 5
3）空气聚能塔与VRV空调系统-能耗比较 6
4）空气聚能塔与热水锅炉系统的制热水运行费用比较 6
5）系统造价 7
三、空气聚能塔工作原理 8
1）空气聚能塔热泵系统制冷流程图 9
2）空气聚能塔热泵系统制冷流程图 9
3）空气聚能塔热泵系统制热流程图 10
4）空气聚能塔热泵系统制冷同时免费制取热水流程图 10
四、公司介绍及合作方式 11
1）公司介绍 11
2）合作方式 11
五、案例介绍 12
A、金华市人民医院外科楼空调/热水系统改造 12
1、项目概况：（全国节能示范项目） 12
2、改造方案 12
3、运行情况 13
A、浙江大学蓝田宿舍能源塔热泵热水系统 14
1、项目概况： 14
2、设计依据： 14
3、运行情况： 14

一、空调热水系统常规设计方案
1）螺杆（离心）式水冷机+电（油/气）热水锅炉
优点:最传统配置，系统运行稳定
缺点：
a、 锅炉存在安全隐患
b、 多个机房管理难度大
c、 人员设备等运行维护成本太高
2）风冷热泵系统+电（油/气）热水锅炉
优点：风冷热泵能制冷制热，减少锅炉的使用
缺点：
a、 风冷热泵夏季运行成本高，冬季结霜问题困扰，效率不高
b、 室外机，日晒雨淋，寿命较短
c、 风冷热泵无法提供生活热水，需配置锅炉，增加安全隐患
3）VRV系统+电（油/气）热水锅炉
优点:安装维护非常方便
缺点：
a、 空调效果空调运转状况受室内、外温度影响较大，再加上管路长容易产生衰减影响制冷与制热，尤其冬季室外温度降低到0度以下后，制热能效比将大打折扣
b、 冬季结霜问题困扰，效率不高
c、 VRV无法提供生活热水，需配置锅炉，增加安全隐患
4）空气聚能塔热泵系统-----全热回收式三位一体机（制冷/制热/制热水）
优点:
1、 安全可靠：
a、 核心机组：大型螺杆机，稳定可靠
b、 整个系统类似于水源热泵，高效安全稳定
c、 设备集中管理，安全方便
d、 消除了锅炉带来的安全隐患
e、 长寿命：室外全为防腐系统，室内集中机房，系统寿命一般可达15年
2、 高效节能：
a、 全热回收，夏天制热同时免费制取生活热水，夏天总能效比7.0以上。
1） 夏季相当于螺杆式冷水机组，但由于空气聚能塔换热面积比冷却塔大2~3倍，因此能效比在4.5以上;如果加上免费的热水，总能效比在7.0以上。
2） 相对于任何一套系统，由于在制冷的同时把原先通过冷却塔排放热量，现在进行热回收来免费制取热水，单这一措施就比其它系统优越。与电、油锅炉相比，又安全又节能。
b、 冬天平均能效比达3.5以上，且在-10℃以上无结霜困扰
1） 冬季结霜是风冷热泵系统的一个世界难题，空气聚能塔属于水冷系统，由于使用了特殊专利载冷介质，在环境湿球温度-10度以上不会结冰，它与电热水器、天然气锅炉一样不存在冬季除霜问题
2） 通过输入少量电能，从相对湿度较高的空气中高效提取低品位热能（显热与潜热）。实现低温环境下低温热能向高温热能的传递，达到制热目的。
3、 一机三用（制冷、采暖、生活热水）：
a、 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
b、 提供稳定、高品质热水（出水温度≥50℃）
缺点：
1、 初投资较高，但能大幅降低运行费用。（EPC合同能源管理，能帮您解决所有问题，让您承担零风险）
二、各种方案能效对比
1）夏季制冷空调系统比较一览表
种类
能源
类别
转化
效率
理论
热值
能源
价格
产生1000w/h
冷量能耗费用
使用空气聚能塔热泵
节能百分比
螺杆机组
电
5.0
1000w/kwh
0.8元/ kwh
0.160元
17 %
直燃型溴化锂机组
柴油
1.2
11750 w /kg
5300元/T
0.376元
65 %
天然气
1.26
10830 w/m3
3.0元/ m3
0.220元
40 %
风冷机组
电
3.0
1000w/kwh
0.8元/ kwh
0.267元
50 %
空气聚能塔热泵
电
6.0
1000w/kwh
0.8元/ kwh
0.133元
——

2）冬季制热空调系统比较一览表
种类
能源
类别
转化
效率
理论
热值
能源
价格
产生1000w/h
热量能耗费用
使用空气聚能塔热泵
节能百分比
锅炉
柴油
0.85
11750 w /kg
5300元/T
0.531元
65 %
天然气
0.9
10830 w/m3
3.0元/ m3
0.308元
40 %
电
1.0
1000w/kwh
0.8元/ kwh
0.800元
76 %
直燃型溴化锂机组
柴油
0.85
11750 w /kg
5300元/T
0.531元
65 %
天然气
0.9
10830 w/m3
3.0元/ m3
0.308元
40 %
风冷机组
电
3.3
1000w/kwh
0.8元/ kwh
0.242元
23 %
空气聚能塔热泵
电
4.3
1000w/kwh
0.8元/ kwh
0.186元
——
3）空气聚能塔与VRV空调系统-能耗比较

能源塔系统比VRV系统节电256度，即同样满足室内采暖的前提下，能源塔热泵系统比VRV系统节能40%。并提供24小时卫生热水，VRV系统则需另外提供热水。如若夏季生活热水用量较大，则我们设备双冷凝器全热回收热泵机组，在夏季制冷期间免费制取热水，节能效果更加显著。
4）空气聚能塔与热水锅炉系统的制热水运行费用比较

空气聚能塔
热水锅炉

夏季
冬季
过渡季节
夏季
冬季
过渡季节
温度（℃）
25-40
8-40
20-40
25-40
8-40
20-40
热水量（m³）
1
1
1
1
1
1
COP
免费
3.51
4

天燃气热值（KCal/m3）

8000
8000
8000
锅炉效率

80%
80%
80%
热泵功耗（KW）

10.59
5.81

电价
（元/KWh）

0.8
0.8

天燃气消耗（m³）

2.344
5.000
3.125
气价（元/m³）

3.8
3.8
3.8
热水单位费用（元/m³）
0
8.47
4.65
8.91
19.00
11.88
使用月份
6-10
12-2
3-5,11
6-10
12-2
3-5,11
使用天数（天）
150
90
120
150
90
120
每天用量
（m³）
240
240
240
240
240
240
年使用量
（m³）
36000
21600
28800
36000
21600
28800
年使用费用（元）
0
183060
133862
320625
410400
342000
合计费用（元）
316922
1073025
上表中，制取每1m³热水（40℃）的能源费用，空气聚能塔与锅炉系统的费用分别为0元（夏季）、8.47元（冬季）、4.65元（过渡季节）和8.91元（夏季）、19.00元（冬季）、11.88元（过渡季节）；上述计算中尚未考虑各项损耗。
（注：根据我司对杭州一些酒店的调研，目前杭州使用燃气热水机组制取卫生热水的平均费用为30元/m³左右，经济性较差。而且对于气价、油价的价格走势，长期趋势看涨。另外，对于天燃气和燃油的供应保障，相比电能来说，可靠性也较差。）
如按本项目10万平方米的建筑面积初步估算，每50㎡按1个人1天的用量120升热水计算，空气聚能塔、VRV与风冷热泵系统三者的年运行费用分别316922元、917719元和917719元，空气聚能塔年节约运行费用600797元（注：只比较能源消耗费用）
5）系统造价
(1) 空气聚能塔系统的初投资一般在350-400元/㎡左右（包括冷热源、管道、控制系统和空调末端）。
(2) VRV系统的初投资一般在400-450元/㎡左右，热水锅炉的初投资一般在35-50元/㎡左右。
(3) 风冷热泵系统的初投资一般在400-500元/㎡左右，热水锅炉的初投资一般在35-50元/㎡左右。
(4) 从系统初投资来看，空气聚能塔比其它两个系统相对较少。

三、空气聚能塔工作原理
能源塔热泵技术——是通过能源塔的热交换和热泵机组作用，实现供暖、制冷以及提供热水的技术。冬天它利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能，通过能源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现低温环境下低温热能向高温热能的传递，达到制热目的；夏天由于能源塔的特殊设计，起到高效冷却塔的作用，将热量排到大气中实现制冷。
能源塔热泵空调系统适用于冬季气侯、气象条件阴雨连绵，空气湿度大，潮湿阴冷地区.众所周知,传统风冷热泵在阴雨连绵，空气湿度大，潮湿阴冷地区冬季供热时结霜严重(即风与换热器的不良性循环换热)，须融霜，热泵效率低，而能源塔在潮湿阴冷空气湿度大条件下无结霜困扰,因而可稳定高效提取冰点以下的相对湿度较高的空气中的低品位热能(即风与水的良性循环换热)，由于能源塔是按照供热负荷能力设计的换热面积，相对比风冷热泵换热性能稳定，整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。

1）空气聚能塔热泵系统制冷流程图

2）空气聚能塔热泵系统制冷流程图

3）空气聚能塔热泵系统制热流程图

4）空气聚能塔热泵系统制冷同时免费制取热水流程图

四、公司介绍及合作方式
1）公司介绍
杭州能源投资管理有限公司和杭州华碧能源科技有限公司，都是国家发改委、财政部第一批具有合同能源管理模式资格的专业节能服务公司（EMC），因此公司可以负责本节能项目的投资、建设和营运，用户以合同能源管理方式来支付节能项目的全部投资，实现零投资、零风险、节能增效之目的。
我们是：
• 专业EMCo公司，由杭州市投资控股公司、杭州市工商信托投资公司、杭州市节能协会和节能专业厂家等共同投资组成。
• 中国节能协会节能服务专业委员会（ＥＭＣＡ）团体会员单位。
• 世界银行/全球环境基金（ＧＥＦ）中国节能促进项目的合作单位。
• 国家发展改革委、财政部公布的第一批节能服务公司。
• 浙江省节能服务行业的市场领导者。
2）合作方式
合同能源管理EPC模式：
由EMC即由本公司负责所有中央空调机房设备、机房安装的投资，承包设备的维护保养、大修理、人员管理费用和运行能耗等费用，在满足用户冷暖空调、生活热水需求的前提下，由用户承担双方约定的能源服务费用，同时由EMC承担运行中消耗的电费及其他运行维护费。
为客户提供零投资、零维护、零风险以及每年更低的能源服务费用的系统化解决方案。

五、案例介绍
A、金华市人民医院外科楼空调/热水系统改造
1、项目概况：（全国节能示范项目）
建筑面积16200㎡，中央空调实际使用面积为11000㎡，热水实际使用面积为16200㎡。
原中央空调采用2台蒸汽吸收式溴化锂制冷机组， 制冷量：815KW，已使用了10年。采暖与热水采用2台燃煤锅炉提供蒸汽:
（1）供给溴化锂机组制冷、制热；
（2）供给换热器产生卫生热水；
（3）供给消毒设备。
2、改造方案
夏季制冷：热泵机组满足冷负荷的需求，在制冷的同时，全热回收热泵机组在制冷期间回收系统中的热量，制取卫生热水，基本为免费。
冬季采暖：热泵机组满足制热需求，并同时配置双冷凝器热泵机组优先制取卫生热水，并在制取卫生热水间歇进行采暖。
过渡季节：一台全热回收热泵机组专门用于制取卫生热水。

1、取消2台溴化锂机组。
2、为满足消毒设备所需蒸汽，增加2台与消毒设备配套的蒸汽发生器（该发生器消毒设备厂家可提供），费用约为40000元/台（德国进口）。该蒸汽发生器为电加热型，每台功率为60KW。
3、变压器增容：由新建的建筑申请扩容，先从新造的楼层拉一路电源到新增热泵机组上，保证过渡时期医院空调的需求。
4、系统冷热负荷：夏季总制冷1502KW，冬季总采暖1186 KW；
5、系统生活热水负荷： 407KW（10 m3/h）
6、考虑满足卫生热水使用的高峰时段，推荐配置2个5m3的蓄热水箱，再加上原先的浮动盘管作为蓄热箱,便于高峰时段的调节。
3、运行情况
总费用比较：
内容
能源塔热泵系统
螺杆式水冷机组+电锅炉
螺杆式水冷机组+油锅炉(轻柴油)
风冷热泵机组+电锅炉
风冷热泵机组+油锅炉
初投资
2620000
1600000
1600000
2322000
2322000
运行
1012513
2496093.7
1934071
2368011.1
1975009.4
费用
合计
3632513
4096093.7
3534071
4690011.1
4297009.4
第一年

-463580.77
98441.95
-1057498.2
-664496.44
节能
第二年

-1947161.5
-823116.1
-2412996.3
-1626992.9
节能
第三年

-3430742.3
-1744674.2
-3768494.5
-2589489.3
节能
…

…
…
…
…

该项目运行稳定、节能效果显著，被中国节能评为全国节能示范项目。
A、浙江大学蓝田宿舍能源塔热泵热水系统
1、项目概况：
Ø 蓝田1、2、3舍位于浙大紫金港校区，宿舍入住人数3031人，淋浴器共408只。
Ø 由于杭州市城市热网停用，目前学校热水供应的热源为燃气蒸汽锅炉，
能耗费用较大。
Ø 为了降低学生村热水系统的日常运转费用，对学生村热水系统的热源进行改造。
Ø 蓝田组团作为本次学生村热水系统的热源改造的试点。
Ø 本改造项目仅对蓝田组团热水系统的热源（供热机组）进行改造，热水供水系统（热水管网）不作改造继续使用原来的。
2、设计依据：
Ø 学生村热水系统用水标准按实际调查数据取为30L/人.日（国家标准为60℃热水集中盥洗：40~60L/人·日、单独卫生间60~100 L/人·日：）。
Ø 热水使用水温按50 ℃考虑。
Ø 使用人数为3031人，按使用人数计算热水量,时变化系数取3.90。
Ø 设计平均日供水量为70m³/小时。
3、运行情况：
Ø 出水温度≥50℃。系统出水温度稳定。
2月11日环境温度-1℃实测出水温度可达51℃，能效比达2.421。
Ø 3月10~日4月9日测试平均单位能耗为12.87元/m³（全部能耗/24小时供水量） 。
Ø 2010年被评为全国节能优秀示范项目
二期蓝田四舍3039人学生公寓项目已验收，三期合同已签订。
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