地温空调技术研究项目可行性报告.doc

武汉市地温空调技术研究项目可行性报告武汉地质工程勘察院 二四年十一月十日 武汉市地温空调技术研究项目可行性报告 编制单位：武汉地质工程勘察院 编 写 人：方山耀 项目总负责：徐贵来 项目负责人：方山耀 项目组成员：李三明、董意群、李爱军、樊永生、左其平 总工程师：徐贵来院 长：孙天元地址及邮编：汉阳十里铺厦家湾特1号、430051联系电话84873406提交日期：二四年十一月十日 _7_目 录一 项目基本情况：1二 必要性与可行性：2三 实施条件51 人员条件52 资金条件53 基础条件5四 进度与计划安排6五 主要成果7 武汉市地温空调技术研究 项目可行性报告一 项目基本情况：1、 项目单位基本情况：武汉地质工程勘察院地址及邮编：汉阳十里铺厦家湾特1号、430051联系电话84873406法人代表姓名：孙天元2、项目负责人基本情况姓名：方山耀 职务：副总工程师 职称：高级工程师 专业：水、工、环联系电话：848734063、项目基本情况项目名称：武汉市地温空调技术研究项目类型：应用研究项目属性：主要工作内容：武汉市地温常年在1719，不受季节影响。在冬季地温可提供热源，在夏季地温可提供冷源，地温资源极具开采价值。如何合理开采利用武汉市的地温资源是本研究课题的主要内容。还应对地温、地质环境的变化进行研究，确保合理开发利用地温资源，保证其可持续开发。预期总目标情况：建立一套理论及相应的公式，建立相关的经验数据，确定利用地下水温对环境地质影响的定性、定量评价方法。为政府制定相关政策提供理论依据。主要预期经济效益或社会效益：素有全国三大火炉之最的武汉市夏季市区极端最高气温高达41.3，高温时间长达半年之久，夏季炎热，酷署难耐，需用空调降温，冬季至少有四个月需要供暖。武汉市人口达700多万，目前各自为阵基本上普遍采用电力空调和燃油空调（当然还有相当一部分用不起空调）。武汉有数家房地产公司新建的小区采取了中央空调，由于采用的是常规的燃油空调，费用很高，常常是名义上有中央空调，实际上难以运行。利用地温资源作中央空调，可以充分利用自然资源，节约能源，成本低、效率高，经济效益明显，不需要用氟利昂，因而有利于环保。应用前景广泛。比如：住宅小区、大型商场、娱乐城等均可能采用地温资源作中央空调。项目总投入情况：研究总经费为64万元。二 必要性与可行性：1、项目背景情况：利用地温资源作中央空调技术的研究在国外有几十年的历史了，地源空调系统真正意义的商业应用只有十几年的历史，但发展非常迅速。1998年，美国商业建筑中地源热泵空调系统已占空调总保有量的19%，其中新建筑中占30%。据1999年统计，在家用供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%，而我国这种环保型空调尚处于初期阶段。近年来，我国北方地区推广地温热泵中央空调有了长足的发展。仅北京市就有数百个地温热泵中央空调系统投入运行，取得了很好的经济效益和社会效益。在武汉市尚处于初期阶段，有数家房地产公司新建的小区采取了地温中央空调，发展势头迅猛。武汉市区位属我国中原腹地，具有四季分明，夏季湿热，冬季干冷的亚热带湿润季风气候特征，夏季炎热，素有三大火炉之最的称号，时间长， 510月均需要冷气；冬天寒冷，12月至第二年的3月需要供暖。地温常年在1719，不受季节影响。在冬季地温可提供热源，在夏季地温可提供冷源，地温资源极具开采价值。2 项目实施的必要性：素有全国三大火炉之最的武汉市夏季市区极端最高气温高达41.3，高温时间长达半年之久，夏季炎热，酷署难耐，需用空调降温，冬季至少有四个月需要供暖。武汉市人口达700多万，目前各自为阵基本上普遍采用电力空调和燃油空调（当然还有相当一部分用不起空调）。武汉有数家房地产公司新建的小区采取了中央空调，由于采用的是常规的燃油空调，费用很高，常常是名义上有中央空调，实际上难以运行。利用地温资源作中央空调，可以充分利用自然资源，节约能源，成本低、效率高，经济效益明显，不需要用氟利昂，因而有利于环保。应用前景广泛。比如：住宅小区、大型商场、娱乐城等均可能采用地温资源作中央空调。采用地温空调有资源优势、节能优势、环保优势和价格优势。传统的中央空调以煤、石油、天然气等矿物质为主要能源，众所周知，这些资源在不断的减少，总有一天，会接近枯竭；而地温中央空调以地下储存的热量为主要能源，这种资源取之不尽、用之不竭。煤、石油、天然气等矿物质的价格逐年上升，而地温资源由于来源于太阳的无私奉献，完全免费。地温中央空调，利用季节不同地下与地面温差较大的特点，在冬天将地下水或土壤中的热量通过机组高效的能量交换装置提取热量，地下温水直接作空调循环水用温度还不够，需进行加热，但从18的温水开始加热，只须少量热量即可，这可以节约大量能量。地源热泵可通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量取出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为1719，每输入的电能，可从地下水或土壤中获取的热能，锅炉供热只能将90%以上的电能或7090%的燃料内能为热量，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；在夏天每输入的电能，可从低温的地下水或土壤获得的冷量。传统的中央空调机直接耗电、耗煤、或液化气来给常温的空气或水制冷或加热，这样导致传统的中央空调机组要获得相同效果的取暖或制冷效果，其能耗远高于地温中央空调。地温中央空调其制冷、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。 传统的中央空调以煤、石油、天然气等矿物质为主要能源，在消耗和转换的过程中，造成严重的环境污染。经权威部门测试，燃烧1吨原煤向空中排放15公斤粉尘、20公斤二氧化硫、7公斤氮化钾，而地温空调使用中不释放任何对环保有害的污染物。投资费用与运行费用对比:中央空调类别夏天运行费用(120天)冬天运行费用(90天)总费用每平方米运行费用总费用每平方米运行费用地温中央空调17.80万元8.90元20.80万元10.40元双效溴化锂直燃机59.90万元29.96元68.30万元34.14元双螺杆冷水机(制冷)28.60万元14.30元燃油锅炉(供暖)84万元34.14元 3 项目实施的可行性：武汉市地处长江中下游地区，大面积分布长江堆积阶地，具有二元结构。上部为第四系松散堆积，下部为基岩。第四系松散堆积层从上往下沉积物颗粒由细变粗，上部普遍覆盖有510米的粘性土层，相对隔水，中部分布为砂性土，含水层厚度2040米，赋存丰富的孔隙承压水，渗透系数大，水量大，承压水头稳定，与长江有水力联系，春季、夏季长江补给地下水，冬季地下水补给长江，地质条件适宜。地温常年在1719，地下冷水直接可作空调循环水用。12月至第二年的3月需要供暖，地下温水直接作空调循环水用温度还不够，需进行加热，但从18的温水开始加热，只须少量热量即可，这可以节约大量能量，地温资源丰富。武汉市许多抽水试验表明，长江级阶地砂层中单井出水量10004000m3/d时，地下水位基本稳定于标高1216m处，水位下降值25m。水量完全满足设计要求。三 实施条件1 人员条件局领导和有关部门、院领导和有关部门对此项目非常重视，院总工程师为此项目的总负责人，副总工程师任项目负责，院勘察二室和实验测试研究室的主要技术骨干参入，详见主要承担人员及分工一览表。主要承担人员及分工一览表姓名性别年龄工作单位专业特长职务职称项目职责徐贵来男40武汉地质工程勘察院水、工、环院总工程师总负责方山耀男46武汉地质工程勘察院水、工、环院副总工程师项目负责董意群男45湖北地勘局地勘局科技处处长指导顾问李三明男36院二室主任工程师水、工、环高级工程师水文地质李爱军男30院二室 工程师水、工、环工程师水文地质樊永生男30院二室 工程师水、工、环工程师工程地质左其平男32实验测试室主任实验测试高级工程师实验测试本项目汇集了水文地质、工程地质、环境地质方面的专家，有多年的工作经验，承担过武汉市地理信息系统的研究、夯扩桩在武汉地区的应用、汉口老城区压力注浆复合地基机理研究、武汉地区扁铲侧胀试验应用技术开发研究等科研项目。2 资金条件研究总经费为64万元，我院自筹资金32万元，尚有32万元的资金需求量，寄希望于财政预算拨款。3 基础条件地温空调的地温交换方式可分为三种类型：(1)地下水系统；(2)地表水系统； (3)地埋管系统。其中地表水系统系利用地表水水温资源作，循环使用无不良作用，还能促进地表水的流动，死水变活水，减少污染；地埋管系统，地埋系统无需打井，而是将水循环的管路埋入30-60米深的地下。通过管内水的循环将地下土壤温度提取出来以满足热泵机组制冷制热的需要，但它不受环境变化和水资源政策变化的影响，无不良作用。地下水系统：采取钻井的办法，直接抽取一定深度的地下水，并将循环后的水通过水井回灌到地下。我院已有各种钻机几十台，可以施工各种直径的钻孔，成井设备齐全，有丰富的地下水开采经验，掌握了武汉市的基础地质资料，比如：1：5万的水文地质图，1：5万的工程地质图，1：5万的地貌地质图， 1：5万的环境地质图，1：5万的第四系地质图等。目前我院已完成了武汉市国税局地下水温中央空调的开发实施，已有实际的工作经验，相关的厂家，设计院的供暖专家也希望我院能提供开发利用地下水温资源的方案。四 进度与计划安排第一阶段: 准备阶段1 2004年7月2004年12月科研项目立项；2 2005年1月2005年3月资料收集，编写项目设计，确定试验场所；第二阶段: 实施阶段3 2005年1月2005年12月地下水长期观测；4 2005年4月2005年5月地下水空调第一次试验；5 2