水源热泵设计方案.doc

设 计 方 案
水源热泵热水机组
设
计
方
案
方 案 目 录
方案概述3
第一章水源热泵中央空调介绍3
第二章水源热泵中央空调相关政策依据5
第三章方案设计8
第四章工程概算11
第五章水源热泵系统技术特点12
第六章公司简介23
第七章工程清单目录27
方案概述
本方案采用水源热泵中央空调新技术，水源热泵中央空调是二十世纪七十年代以来欧美发达国家大力推广的空调新技术.它是利用地下浅层水中低品位能源制冷和制热，空调运行成本比传统电制冷空调节约50％以上.
第一章 水源热泵中央空调介绍
一、水源热泵现状及政策依据
水源热泵最早源于1912年瑞士的一项发明专利，二十世纪七十年代能源危机以后,这一节能、环保的空调技术受到西方国家的重视.水源热泵技术在美国、加拿大和北欧国家和地区已得到广泛地应用。瑞士的普及率达到50%以上,美国推广速度以每年20%的速度递增。
1995年中美签署了《中华人民共和国国家科学委员会和美利坚合众国能源部效率和再生能源技术的发展与利用领域合作协议书》,并与1997年又签署了该合作协议书的附件六--《中华人民共和国国家科学技术委员会与美利坚合众国能源部地能开发利用的合作协议》。其中,两国政府将地源热泵空调技术列为能源效率和再生能源的合作项目。建设部2000年第76号令也将地热、可再生能源以及空调节能技术列入建设部推广项目.2004年9月14日国家发改委高技术处颁发了《关于组织实施“节能和新能源关键技术”的通知》，将地热、热泵列为重点开发内容.2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十届会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》鼓励大力推广应用太阳能、地热能、水能等可再生能源。
与此同时,适合推广水源热泵的北京市、山东、河南、辽宁、河北等地政府对推广水源热泵空调制定了优惠政策.这一举措极大的促进了我国地源热泵技术的发展。
北京市第一个地温空调工程—-蓟门饭店(两会代表驻地）已运行七年.运行成本低于原燃煤锅炉和单冷机组,比改造前每年可节约数十万运行费用.
二、水源热泵工作原理
水源热泵技术利用地球表面浅层水源（如地下水、河流和湖泊）中低品位热能资源，通过逆卡诺循环实现低品位热能向高品位热能转移的一种技术.它以水为工作介质将地下土壤中的低品位热能提取出来，经高效的热泵机组，利用少量的高品位电能,将水中的低品位能量输送到空调场所,完成热交换的地下水又重新回灌到地下去。井水是在金属管路中闭路循环的,水不与大气接触，不消耗水,也不污染水,只提取水中的热能.地温空调省去了锅炉和冷却塔,夏天用地下水作冷却水,同时将冷量搬运到地下，冷却效果优于冷却塔;冬天，不受环境温度影响,制热效果优于其它空调.制热的同时，将室内的冷量交换并搬运到地下。这样,地下成了一个储能库,夏储冬用，冬储夏用,如此往复，环保节能。

蒸发器
（冷凝器）
节流阀
冷凝器
（蒸发器）
（）

地面
用
户
回灌井
开式地下水地温热泵空调工作原理图
主机
抽水井
供冷供热
供生活热水

第二章 水源热泵中央空调相关政策依据
我国与发达国家在地源热泵系统方面的合作可追溯到1995年：
1) 1995年11月8日中国科学技术部与美国能源部签署了《关于地热能利用合作协议书》,并将它作为两国《能源效率和可再生能源技术的发展与利用领域合作议定书》；
2) 1997年11月,两国专家共同制定的《美国地源热泵技术在中国合作推广计划书》在美国华盛顿联邦政府能源部总部举行的中美两国《能源效率与可再生能源技术发展与利用领域合作议定书》工作小组的工作会议上获得通过，开始执行；
3) 2000年建设部发布76号令，地缘热泵空调被列入重点推广项目之一；
4) 2001年美国地源热泵技术被正式列入中国“十五国家重点技术推广计划”;
5) 2002年4月美国地源热泵技术推广项目被正式列入《北京奥运行动规划》；
6) 2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》.以立法的形式鼓励应用太阳能、地热能、水能、风能等再生能源。
7) 2005年中华人民共和国国家发展和改革委员会、中 华 人 民 共 和 国 科 学 技 术 部、国 家 环 境 保 护总 局发布第65号文件-—《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》，鼓励发展260项技术,其中第50项直接耦合式地源热泵技术.
8) 目前，地源热泵中央空调在北京、山东、辽宁、河南等地区得到广泛的推广和应用。
下面把我公司掌握的一些国内推荐地温空调的相关政策列举如下,由于文件篇幅很长，没有必要全文引用,具体详情欢迎垂询：
1. 中华人民共和国建设部令(第76号)
第四条 国家鼓励建筑节能技术进步,鼓励引进国外先进的建筑节能技术，禁止引进国外落后的建筑用能技术（产品）:
(五)太阳能、地热等可再生能源应用技术及设备;
（七）空调制冷节能技术与产品;
2. 国家发展改革委办公厅关于组织实施“节能和新能源关键技术"国家重大产业技术开发专项的通知
颁布时间：2004年09月14日
颁布单位：国家发改委高技术处
涉及内容：
　　(三）低耗能建筑节能技术
　　重点开发新型高效节能建筑围护结构材料，节能建筑外围护结构设计技术,建筑物使用的地热能、太阳能和风能利用技术，建筑智能控制技术和“热泵"技术,现有建筑节能改造成套技术等。
3. 北京奥运行动规划（三):生态环境和城市基础设施建设
三、生态环境和城市基础设施建设
（一)环境污染防治
防治煤烟型污染，优化城市能源结构，大力引进和发展天然气、电力等优质清洁能源;建设陕北天然气进京第二条长输管线及配套设施；改善电力供应结构，新增用电负荷主要依靠引进外部电源供应，加强城市中心区电网建设，改造农村电网,提高供电质量和可靠性;建设北京第三热电厂、高井电厂改用燃气项目，新建、扩建草桥等8座燃气热电厂,实现冷热电联供;积极开发利用地热能、太阳能、风能和生物质能等新能源，大力开展节能工作。到2008年，全市天然气年供应能力达到50亿立方米；煤炭及焦炭在终端能源消费结构中所占比重降低到20%以下;市区热力供热面积达到1亿平方米左右。
4. “十五”工业结构调整规划纲要
3。能源工业
重点发展风力发电、太阳能光热利用、生物质能高效利用和地热利用，提高新能源和可再生能源在能源生产和消费中的比重.
5. 北京奥组委开出环保“菜单”
奥运村中的节能措施须采用先进的供能技术,充分利用可再生资源。如使用先进的热泵供热／空调技术（包括地源热泵技术、水源热泵技术等)，蓄热蓄冷技术、太阳能光利用（照明)与供热技术.而据介绍,为了使2008年的北京奥运会真正成为绿色奥运会,北京将充分利用太阳能、地热能等各种新能源，建设一批示范项目。届时20％的奥运场馆用电将用风力发电,同时利用地热和热泵技术为40万平方米的建筑提供采暖和制冷，奥运场馆周围80～90%的路灯也将利用太阳能光伏发电技术。除此之外，还将采用全玻璃真空太阳能集热技术，供应奥运会90%的洗浴热水。
第三章 方案设计
一、 工程概况
1. 建筑概况：
本工程为新乡市。
2. 使用需求：洗浴热水
3. 设计机组形式：水源热泵热水机组
相关标准及参考文献
1。 相关国家标准和规范
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019－2003
《室内空调舒适温度》GB5701－83
《商店建筑设计规范》JGJ48－88
《旅馆建筑设计规范》JGJ62－90
《实用供热空调设计手册》,陆耀庆,1993
《全国民用建筑工程设计技术措施-—暖通空调·动力》
《机井技术规范》SL256－2000
《供水管井技术规范》GB50296—99
《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ1987－2001
《城市热力网设计规范》CJJ34－2002
《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003
2. 设计所参考之文献资料
《实用供热空调设计手册》，陆耀庆中国建筑工业出版社1993
《蓄冷空调工程实用新技术》,方贵银 人民邮电出版社
《实用供热空调设计手册》，陆耀庆 中国建筑工业出版社
《给水排水设计手册》，核工业部第二研究设计院，中国建筑工业出版社
《实用制冷与空调工程手册》,慰迟斌 机械工业出版社
《民用建筑空调设计》，马最良 姚杨 化学工业出版社
《空气调节设计手册》第二版 中国建筑工业出版社
《地下水源热泵》,清华大学,彦启森
《地源热泵工程技术指南》,徐伟，中国建筑工业出版社
ASHRAE。1992。1992 ASHRAE handbook—HVAC systems and equipment, Atlanta； American Society of Heating， Refrigerating and Air-Conditioning Engineers，Inc。
Geothermal Heating and Cooling Systems. AssoGoldStarion for efficient Environmental Energy Systems。
Ground Water Applications Manual Mammoth Inc.
Closed-Loop/Ground—Source Heat Pump Systems Installation Guide， OklahomaStateUniversity.
二、 设计参数
1、室外计算参数(参照新乡市）
室外空气调节计算干球温度：夏季35。0℃，冬季—10℃；
室外平均风速：夏季2.3m/s，冬季2。4m/s;
夏季室外空气调节计算湿球温度：27。5℃;最热月平均温度为:26.9℃；
室外计算相对湿度：最热月月平均78％.
2、室内计算参数
房间类型
夏季
冬季
温度(℃）
相对湿度（％）
温度(℃）
相对湿度（％)
客房
24-27
65-50
18—22
≥30
三、 空调系统形式
本方案采用水源热泵提供热水。
四、 负荷计算
（2)房间热水负荷计算
根据图纸估计有70个淋浴头,按照标准考虑，按照每人每次用水定额为100L,每个淋浴头每次供3人使用，每次用水总量为70×3×100＝21吨/天。
卫生热水用水温度45℃，冬季地下水最低补水温度按照12℃计算，最大热水负荷：200KW
五、 机组选型
根据负荷计算结果，做出以下机组选型配置:
宾馆生活热水选用水源热泵热水机组2台，制热量161.4 kW，制热输入功率53。6kW.提生活热水。。
六、 水井设计
地质情况难以预测，我们建议应该先做物探，然后再根据地质情况决定采用什么形式的水井系统。
2台机组井水设计最大需水量为25m3/h.
第四章 工程概算
一、 投资概算
序号
名称
型号规格
单位
数量
单价（元)
合计（元）
1
模块化水源热泵（涡旋机)

台
2
75000
150000
2
热水水箱
不锈钢
台
1
55000
55000
4
循环水泵

台
2
2000
4000
7
除砂器
-—
台
1
1800.
1800
8
水处理
——
台
1
2200
2200

管材、保温及辅材
——
批
1
15000
15000
9
安装费

6200
6200
10
税金
7995
11
工程总造价
大写：贰拾肆万贰仟壹佰玖拾伍元整
（小写：RMB242195元)
备注:1、以上报价不含电源;
2、不包含打井;及井泵。
第五章 水源热泵系统技术特点
产品技术特点
（模块化水冷式冷（热)水机组)
灵活节能的模块化水冷式冷（热）水机组
模块化水冷式冷（热）水机组具有系统设计简洁，模块拼接灵活,运行高效节能等特点。有单冷机组、水源热泵（地下水)机组，地源热泵（地埋管）机组等三个系列供用户选择.该系列机组采用先进的全封闭柔性涡旋压缩机并联技术和高效强化换热器，配以先进的微电脑控制技术及模块组合调节技术，使机组具有整体能效比高、部分负荷节能显著、系统稳定可靠,节省运行费用等优点.
1） 稳定
机组采用高效涡旋压缩机和名牌优质部件，确保整机发挥最高能效，能多及自动卸载， 降耗节能.
2） 高效
机组采用比往复式压缩机具有更高效率的最新柔性涡旋压缩机,结合使用高效壳管式换热器和壳管式换热器，使机组有更宽的适用性和较高的效率，部分机组已获得国家一级节能认证证书。
3） 灵活
机组通过多模块的组合运用，每系列机组可以提供从70-428kW的十一种规格供选择，其中必有一种可以满足用户的需要，我们还可以按照用户的需要特别定制。
4） 节能
模块化水冷式冷(热）水机组具有自动能量控制功能，通过多模块连接和单片机控制技术，机组可以自动调节负载以适应用户实际工况的变化，显著降低用户的运行费用。
5） 安装方便
单元模块机组机构紧凑，占地面积小。进出水管都采用柔性卡箍连接,方便现场安装。
6） 维修方便、备用性高
每个模块为单独制冷系统，当其中一个模块需要维护时不影响其他模块运行。
机组特点
1、 压缩机采用全封闭涡旋压缩机,节能高效；
2、 单台模块能量两级或三级可调;
3、 模块拼接灵活，制冷能力范围大;
4、 机组对湿压缩不敏感；
5、 机组具有自动能量调节功能，部分负荷运行效率更高;
6、 机组设计简洁，维修周期长；
7、 换热器采用壳管式设计，采用双面强化高效换热管；
机组采用微电脑监控，可实现温度控制、保护功能、时间设置、记忆、状态显示、报警显示、温度设定及群体控制等多种功能。用户可使用机组本身的控制开关进行控制，还可以外接开关实现远程控制。
产品技术性能说明
（模块化水冷式冷（热）水机组）
一、 机组性能参数
1.1 机组夏季制冷EER≤0.706kW/TON ;
1.2 冷媒：机组采用制冷剂R22 ;
1.3 单冷机组制冷标准工况：冷冻水进水温度为12℃,冷冻水出水温度为7℃；冷却水
进水温度为30℃，冷却水出水温度为35℃；
水源热泵机组制冷标准工况：地下水进出水温度：18/29℃，冷媒水进出水温度:12/7℃；制热标准工况:地下水进出水温度:15/7℃，热水出水温度:45℃。
地源热泵机组制冷标准工况:地下环路水进出水温度：25/30℃，冷媒水进出水温度：12/7℃;制热标准工况：地下环路水进水温度：0℃（25％乙二醇水溶液），热水出水温度：45℃。
单元模块机组能量调节范围:TWS20和30分别为0~100％两级调节、0～100％三级调节
1.4 机组水侧工作压力≤1MPa,可以按用户要求定制。
二、 机组要求
2.1 控制:机组采用微电脑监控，可实现温度控制、制冷制热模式切换(热泵机组）保护功能、时间设置、记忆、状态显示、报警显示、温度设定及群体控制等多种功能。用户可使用机组本身的控制开关进行控制，还可以外接开关实现远程控制。
2.2 机组具有下列自动保护装置，并提供故障报警：
2.3 压缩机排气温度保护开关、高可靠性空气开关、高低压力开关、过电流保护装置、防断流保护、自动防冻运行等。
2.4 具有较小的外形尺寸和重量，节省安装空间。
2.5 机组减震性好、振动小.
三、 微电脑控制系统
控制系统是机组的灵魂,其稳定性、可靠性对机组运行的影响极大.
模块化水冷式冷（热）水机组的控制系统采用方便操作的液晶显示模块与单片机模块作为核心部件。操作人员只需按照屏幕上的内容轻按一下相应键，即可启停机组和了解机组的运行状况。
产品技术特点
（冷热水型水源热泵）
高效节能，降低费用
水源热泵机组由于采用水作为冷却介质，故机组的能效比非常高，可降低电能耗.当整幢建筑中只有部分用户使用，特别是内外分区使用时，只需启动自身机组和循环水系统,大大降低运行费用。
安全环保
不直接向大气排放热气，减少温室效应影响；机组制冷剂完全密封于机组内部，没有连接铜管,不会破坏臭氧层；机组只产生冷热水提供给用户,没有压力,安全百分百。
冷暖同步
不同用户可根据实际需要来选择制冷或制热，同时运行互不干扰；这时候由于采用热回收，系统效率还有所提高，运行费用降低.
运行平稳
水体温度一年四季相对稳定，机组运行更为可靠、稳定，基本不受外界自然气候的影响。冬季运行无需除霜，完全保证了系统的高效性和可靠性.且可引入室外新风,健康环保。
优质零部件
机组采用螺旋同轴换热器,钢管内套麻花状的高效换热铜管，换热效率高，水流通道大，冬季没有冻裂的隐患，且有效防止结垢。核心部件采用全封闭涡旋压缩机,运行宁静，使用寿命长。