江水源热泵可行性研究报告

1、精选文库第一章工程概况1.1项目简介1.2 一期建设规模和项目组成1.3场地概述1.4总平面布置第二章建筑节能设计2.1设计依据2.2建筑节能第三章 示范目标及主要内容3.1示范目标153.2示范主要内容第四章工程示范技术方案154.1冷热负荷估算4.2空调系统方案比较184.3取水、水处理方案比较224.4水源热泵用水的一水多用314.5集中空调系统的智能监控系统334.6分户计费方案34第五章 项目投资估算及增量成本计算405.1工程项目投资估算405.2项目增量成本计算45第六章全年运行费用对比及效益分析466.1与传统集中空调系统对比466.2与户式空调加热水器对比546.3 一水多用

2、节约费用计算596.4投资回收期计算596.5资金落实情况616.6单位面积替代量及费效比61第七章项目实施进度63第八章风险分析648.1技术风险及规避措施648.2示范效果风险及规避措施658.3资金风险及规避措施65第九章技术支持669.1项目执行单位的技术力量描述669.2技术合作单位介绍67第十章示范推广7210.1项目区域代表性7210.2项目建筑类型代表性7210.3其他资源节约措施7310.4后评估保障措施7578附件.1、主要设备表2、取水工程工艺流程图及取水工程平面图3、营业执照及资质证书4、渗滤取水专利证书5、XX市建设领域新技术认定证书6、各部门批文7、承诺书长江、嘉陵

3、江水文资料第一章工程概况1.1项目简介XXXX太阳城是由XXXX实业有限公司开发建设的集居住及配套的设备用房、地下车库（附建人防工程）、幼儿园和商业服务设施为一体的居住小区。建设地点位于XX市江北区。用地范围：南北向长240m东西向宽360m呈四方形状。东侧临黄花 园大桥，东、北邻中央电视台XX记者站培训楼及住宅，南临江北滨江路, 场地正在土石方平整，拆迁已基本完成，周边道路交通系统已全部完成, 餐饮业发达。本工程在西南角方向有市政供水管，西南角方向有市政污水管，西南 角方向有市政雨水管。天然气管道由西南方向引入；电力管网由北方向引 入；电讯（网络、闭路电视）管网由北方向引入。1.2 一期建设

4、规模和项目组成表1.1建设规模和项目组成一览表总图项目建筑性质层数建筑咼度建筑面积工程等备注编号名称2(m)(m)级11号楼商业-3D4941.17二级21-1号楼住宅30F/-1D90m19862.77一级31-2号楼住宅30F/-1D90m19922.67一级41-3号楼住宅30F/-1D90m19922.67一级52号楼商业-4D4318.32三级62-1号楼住宅30F/-2D90m19862.77一级72-2号楼住宅30F/-2D96m19168.16一级83号楼商业-1D4.5 7.5680.11一级93-1号楼住宅32F/-1D96m19581.5一级103-2号楼综合楼32F/-

5、1D96m20096.49一级114-1 4-2 号楼住宅32F/-1D96m36866.26一级124-3号楼住宅32F/-3D96m19109.48一级135号楼住宅31F/-1D93m19083.96一级146-1 6-2 号楼住宅30F/-3D90m35604.65一级157-1 7-2 号楼住宅28F/-4D84m45446.88一级168号楼综合楼32F96m21414一级179号楼地下车库-2D8.4m42654.71一级一期工程总建筑面积为 368536.6m ;其中空调示范面积 307641.81m2,其中住宅面积为293753.08m，公建面积为13888.73m。1.3场

6、地概述1.3.1本项目位于XX江北区滨江路刘家台片区，该片区东临黄花园大 桥，与繁华的渝中半岛商业区隔江相望，交通便利，地势优越。1.3.2项目用地形状规则，南北长240m，东西宽360m，用地面积77864.3m，地势呈西北高，东南低，相对较陡的阶梯状，总高差约50m，最高处241.82m,最低处192.39m。133项目内原有刘家台正街，场地内多无保留的建 （构）筑物。1.4总平面布置1.4.1在平面布局上，根据小区地形北高南低以及南面朝向嘉陵江的特点，整体布局采用塔式高层以点状布置的方式，为每一幢住宅留出观江景 观的视线走廊，整个小区倚山就势，拾阶而上，空间上呈现为向上而行的“S”形，根

7、据商业建筑形式不同，将整个小区分为八个居住组团，共有16个建筑子项及1个地下车库。图1.1 xx太阳城区位图图1.2 一期工程平面图1.4.2在功能布局上，根据该地区控规的要求，主要商业步行街布置于南侧与A-1-2区商业相呼应，形成休闲娱乐的整体气氛，其它商业沿用地四 边的城市道路展开。4-3号楼底层及裙楼设置会所，以满足居民休闲、娱乐 和健身等日常生活需要，在3-1号楼裙楼设置幼儿园，满足幼儿就近入园。143在空间布局上，通过空间的流动、连通和引导，视线走廊串起了一个个不同的景点，从而营造出“步移景异”、“曲径通幽”的格局。通过对空间有意识地压缩和开放处理，以及对景观路线的精心组织，形成了

8、“峰回路转”、“豁然开朗”的感觉。通过前排点式建筑的空间以及竖向上的高层错落使更多的住户具有良好的景观视野，将纵向的高压控制线内的绿化空间与横向的小区两大公共空间融合为一体，互相延伸和渗透。1.4.4竖向布置1.4.4.1小区排水方式以路面排水为主。雨水由北向南排出场区。设计中将场地进行平整，使场地略高于城市道路，并使建筑有良好的视觉形象,同时为场地内雨水、污水排放提供了便利条件，场地平整设计后最大高差 为25m，道路最大纵坡为6.9%,最小纵坡为1.06%,室外场地的连接方式 采用平坡式与台阶式相结合。南北高差较大通过设置地下车库来减少填方 量，以道路的绕行来减少挖方量。144.2该场地地形

9、复杂，高差较大。竖向布置以结合地形，满足总体布局，不搞咼切坡为原则。场地竖向设计标咼考虑与城市道路标咼协调203.90m致，以台地结合自然地形，减少土石工程量投资等因素来确定各组团的室 内外标咼。每个组团基本米用同一标咼。室内地平标咼定在226.60m 之间。第二章建筑节能设计2.1设计依据1国家节能中长期专项规划2建设部建筑节能工程实施方案（报批稿）3中华人民共和国节约能源法4中华人民共和国可再生能源法5中华人民共和国民用建筑节能管理规定（第143号部令）建设部办公厅（建办科函2005656号）7 XX市建设委员会，XX市财政局关于申请2007年度可再生能源建筑应用示范工程项目的通知（渝建发

10、20078号）8采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003;9夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134- 2001）10公共建筑节能设计标准 DBJ50-052-2006。11地源热泵系统工程技术规范 GB50366-200512民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（JGJ26-95）13建筑照明设计标准GB50034-200414公共建筑节能设计标准GB50189-200515建筑节能技术及产品标准、规范16XX市居住建筑节能设计标准 DB50/5024-2002;17采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-200318建筑给水排水设计规范（GB50015-20031

11、9泵站设计规范（GB/T50265-97）20城市防洪工程设计规范（CJJ50-92）21防洪标准（GB50201-942.2建筑节能221 总平面设计 尽量减少硬化（混凝土、石板等）地面，增加绿地和水域; 建筑群的布置、建筑物的平面布置有利于自然通风; 小区90%以上住宅布置在南偏东150至偏西150范围内。2.2.2 建筑单体设计根据建筑功能要求和当地的气候参数，在建筑单体设计中，科学合理 地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体形、间距及层高。将住宅主要活动房间布置在南面，使房间夏天可减少室外热量侵 入，冬天可获得较多的日照; 选用合适的外窗尺寸和窗墙比，使其传热系数符合XX市居住建筑

12、 节能设计标准DB50/5024-2002 4.0.4 的规定。门窗洞口的开启位置有利 于自然采光，也有利于自然通风; 原则上减少建筑物外表面积。选用合适的建筑体型系数，条式建筑的体型系数均不超过0.35，点式建筑的体型系数均不超过0.40，满足XX市居住建筑节能设计标准 DB50/5024-2002 4.0.3的规定;2.2.3建筑物外围护墙改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷，选 用节能型建筑材料、保证建筑外围护结构的保温隔热等热工我是建筑设计 上的首要节能措施。在满足基本的承重、安全围护、防水、防潮功能外, 考虑以下几点: 采用保温隔热性能好的墙体材料，如烧结岩空心（

13、多孔）砖、加气 混凝土砌块、陶粒混凝土砌块、加保温层的复合墙板等;对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位（“热桥”）拟采用外保温体系，以满足相应建筑节能设计标准的相关规定。对垂直墙面采用外廓、阳台、挑檐等遮阳设施。厨房和卫生间排风口的设置，避免强风时的倒灌现象和油烟等对周围环境的污染。单面采光房间的进深不宜过大。屋面、外墙表面采用浅色处理。(7)楼梯间采用可开启式外窗。加强楼地面、分户墙的保温隔热处理。224门窗除满足基本的采光、通风和安全围护作用外，还应从以下及各方面来 考虑门窗的节能特性，以满足相应建筑节能设计标准的相关规定: 选用塑料（断热铝合金、玻璃钢、铝木复合材料等）窗框型材; 采用

14、密闭双层玻璃（中空玻璃、镀膜中空玻璃等）材料;门窗应具有良好的密封性能。住宅外窗气密性七层以下不低于建 筑外窗气密性能分级及其检测方法 GB7107规定的3级，七层及以上不低于4级。公建外窗气密性不低于建筑外窗气密性能分级及其检测方法GB7107规定的4级。透明幕墙的气密性不低于建筑幕墙物理性能分级GB/T15225规定的3级。2.2.5 屋面利用屋顶植草、栽花、种植灌木、形成生态屋面;采用集防水、保温于一体的屋面防水做法;在防水层上设保温层，形成倒置式屋面;在屋面上贮水，形成蓄水屋面。226南向窗设置水平遮阳板。227附表表2.1项目主要节能措施选用表项目名称1-1、1-2、1-3、2-2、

15、3-1、3-2、4-1、4-2、5、6、6-1、6-2、7-1、7-2、8 号楼江水源热泵 集中空调系 统利用项目建址紧临的嘉陵江河床丰富的含水砂卵石层，米用渗滤取水方式(专利技术)采集经砂卵石层天然渗滤的江水(水温比江中水更恒定，夏季约为22C,冬季约为16C)作为水源热泵机组的热交换水源，能效比可达5.93。屋面主要材 料及厚度水泥膨胀珍珠岩找坡 2% (最薄处30):密度1000kg/m3、导热系数0.37 (W/m.K) ； 20-35厚挤塑聚苯板：密度w 40kg/ m 3导热 系数w 0.03 (W/m.K)。保温 形式外保 温外墙主要材 料及厚度200厚钢筋混凝土墙或双排六孔水泥

16、陶粒砌块：密度w850kg/ m 3、抗压强度2.5Mpa、热阻(包括墙体双面各20厚抹灰层) 0.57(m.K /w ); 20-40厚聚苯乙烯保温板：密度w280kg/ m3、抗压强度0.2Mpa、导热系数w 0.057 (W/m.K)。保温 形式外保 温楼地面主要材料及厚度3550 (底层架空楼板)厚聚苯颗粒保温砂浆：密度w500kg/m3、抗压强度 0.47Mpa、导热系数w 0.11 (W/m.K)分户墙主要材料及厚度200厚钢筋混凝土墙或双排6孔页岩砌体：密度w850kg/ m 3、抗压强度2.5Mpa、热阻(包括墙体双面各 20厚抹灰层) 0.57 ( m.K /w )。窗玻璃材

17、料中空玻璃中空空气层6 12mm窗框材料塑料窗框型材第三章 示范目标及主要内容3.1示范目标总体目标：将XXXX太阳城一期工程项目建设成为 XX市及国家级可再 生能源建筑应用示范工程。主要技术指标：1、节能50%以上；2、米用江水源热泵空调系统；3、水源热泵制冷能效比为5.93，采暖能效比为4.7 ;4、江水源热泵冷却水一水多用技术；5、采用渗滤取水技术降低取净水工程运行费用，减少占地面积；3.2示范主要内容水源热泵技术在我国进行深入研究的历史并不悠久，主要是从国外引 进技术，该技术使制冷、制热的效率大大提高，值得广泛推广。XX地处长江上游，可再生淡水资源丰富，为应用水源热泵技术提供了很有利的

18、自然 条件。3.2.1水源热泵技术概述水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收 的太阳能和地热能而形成的低温低品位热能资源，并采用热泵原理，通过 少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。地球表面浅层水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就 是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高 效地带走热量；而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水 作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。水源热泵机组可利用的水体温度冬季为 1022 C,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 1830 C,

19、水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，能效比提高。水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用。 热泵的特点：1、淡水源热泵是利用地表水资源作为冷源和热源，是再生能源利用技 术。2、属经济有效的节能技术地能或地表浅层水资源是很好的热泵热源和空调冷源，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。3、环境效益显著该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有 排烟，也没有废物的排放，不需要堆放燃料废物的场地。4、一机多用，应用范围广水源热泵系统可供暖、供冷、还可以供生活热水，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多套系统，可应用于

20、宾馆、商 场、办公楼、住宅小区、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。3.2.2水源热泵工作原理及其系统构成水源热泵系统的基本工作原理是在夏季将建筑物种的热量转移到水源 中，而冬季通过逆向热力循环，从水源中提取热量。因为水体温度的比较 恒定，使得水源热泵系统运行稳定可靠、不受外界气候变化的影响，高效 节能，且不存在空气源热泵冬季除霜的难点问题。因此，水源热泵系统是 值得积极推广应用的一项以节能和环保、可再生能源利用为特征的先进技 术。这项起始于1912年的技术，最近10年在欧美工业发达国家取得了迅 速的发展，已成为一项成熟的应用技术。在我国，水源热泵技术的研究在 20世纪90年代末已成为工

21、程实践并刮起了一股“水源空调”的热潮。热泵的工作原理是从周围环境中吸收热量而传递给被加热的对象，其 工作原理与制冷机相同，按热机的逆循环工作，所不同的只是工作范围不 同，对于热泵来说就是可逆的冷冻循环，正循环时由需要的制冷空间吸热 而将其热排弃到空气或水中，称为制冷工况，逆循环时则向外界的空气或 水中吸热而传递到需要采暖的房间称为制热工况。（1）制冷工况：制冷时恒温控制器启动风机，打开换向阀示制冷方向,此时低温低压的冷媒进入压缩机压缩成高压气体，再经换向阀进入冷媒（水的散热器）而冷凝成液体。冷媒通过毛细管而进入冷媒（空气的蒸发器），蒸 发成为低温气体，该气体吸收从风机吹过盘管的空气之热而使温度

22、降低, 循环不断往复进行制冷。（2）采暖供热工况：采暖供热时，冷媒液再经过一个细管而进入冷媒蒸发器，吸收循环水热能而蒸发为低温气体，低温低压的冷媒气体经过反向 阀进入压缩机入口成为下一循环的开始往复循环采暖供热。对于大型水源热泵机组，也可以不采用制冷剂换向方式，而是采用水 换向的方式，使机组更简化、运行更稳定。但淡水源热泵系统由于水质问 题，采用水换向会使得蒸发器和冷凝器都要进行频繁的清洗。水源热泵工程是一项系统工程，一般由水源系统、水源热泵机房系统 和末端送冷（热）系统三部分组成。其中，水源系统包括水源、取水构筑 物、输水管网和水处理设备等。r用户图3.1水源热泵工作原理323水资源情况及渗

23、滤取水技术概述XX市地处两江交汇处，长江与嘉陵江在市区内汇合后穿市而去进入三 峡库区，市区可利用淡水资源异常丰富，据据两江汇合口朝天门下游7km的寸滩水文资料统计，长江在XX市地区多年平均流量10930mP/s，常年洪水水位181.3m，97%枯水水位158.9m。根据长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局提供的长江、 嘉陵江的水文数据（见附件），总结了嘉陵江、长江江水水温和含沙量的变 化曲线图，如图3.2、图3.3：图3.2 2004年3水文站月平均水温图朱陀寸滩北碚温水图3.3 2004年3水文站月平均含沙量变化图oE 量沙含从嘉陵江、长江江水水温季节变化曲线图可以看出：1月份为嘉陵

24、江、长江水温最低点，分别为9.3 C、10.3 C, 8月为嘉陵江、长江水温最高点,分别为26.2 C、24.7 C。从3个水文站月平均含沙量变化图可以看出：江水高含沙量时段出现在6- 10月洪水期，拟实施项目采用嘉陵江北培断面 水文资料。最高含沙量2.43kg/m3、最低含沙量0.001kg/m3,年均含沙量0.4512kg/m3。根据以上分析得出嘉陵江水水温适合用于水源热泵冷热源系统，嘉陵 江水的含沙量较高，如采用常规的江中取水方式获取水源，须采取沉淀过 滤等工程技术措施降低含沙量，以满足换热器对水质的要求。而本工程中 拟采用渗滤取水技术，从天然河床的砂卵石层下采集渗滤水，可降低抽取上 来

25、的江水的含沙量，改善水质。江河水通过渗滤床泥膜和砂卵石层的净化过程中将产生一系列物理、 化学和生物净化作用（包括滤净作用、除菌作用、吸附溶滤作用、保护作 用、再生作用等），过滤水质得到显著改善，可以大大的降低含沙量。多项 已实施的渗滤取水工程水质检测报告表明，渗滤水完全可以满足水源热泵 机组对水质的要求。以渗滤取水方式直接从天然河床砂卵石层下取水, 方面水温比江中水更稳定，夏季保持在 22C左右，冬季保持在16C左右,作为水源热泵机组的热交换水源其品质更高；另一方面，由于其水质可直 接达到机组的使用要求，减少地面净化处理过程中的热源损失，因此本方 案中充分利用XX 太阳城紧临嘉陵江河段有丰富砂

26、卵石层的有利条件，拟 采用渗滤取水与水源热泵机组相结合的方式实施建筑节能示范工程。3.2.4空调系统的智能监控系统空调系统的智能监控系统可适时地调节冷却水、冷冻水等参数以达到 充分的节能效果，本工程智能监控系统采用了以下手段:1、空调机组的冷（热）水回水管道安装电动比例调节阀，通过调节表冷器的过水量以控制室温。每台风机盘管回水管设电动二通双位阀。2、每台冷水机组出水管设流量衡流阀及电动蝶阀。3、在冷热水供回水总管上设温度传感器， 在总供水管上设流量传感器, 根据末端所需负荷来改变冷水机组的运行台数与冷冻水出水温度的设定 值。4、整个空调系统的控制均考虑纳入 BA系统中，节能运行管理。第四章工程

27、示范技术方案随着世界能源短缺问题越来越严重，建筑节能以及可再生能源的利用已作为最理想的建设方案，针对 XX市的地理、气候和资源特点，进行了广泛的调研和论证，发展淡水源热泵技术的资源条件、技术储备和产业基础方面均具有较大的优势，发展淡水源热泵是XX市因地制宜发展应用可再生能源的最有效的途径。4.1冷热负荷估算4.1.1室外设计气象参数:台站位置：XX市北纬：29 35 东经：106 28 海拔：259.1m大气压：冬季991.2hpa夏季：973.2hpa冬季室外空调计算干球温度:冬季室外空调计算相对湿度:82%夏季室外空调计算干球温度:365C夏季室外空调计算湿球温度:273C夏季通风室外计算

28、干球温度:冬季通风室外计算干球温度:冬季室外风速：1.2m/s夏季室外风速：1.4m/s4.1.2室内设计参数:表4.1室内设计参数房间名称室内温度CC)相对湿度(%)新风指标噪声备注夏季冬季夏季冬季(m3/h 人)dB(A)住宅24-2621-2245商业25-2718-204065306020504.1.3夏季负荷计算根据建筑物的不同功能与面积，本项目一期的夏季的负荷最大值估算见下表。表4.2 一期工程夏季最大负荷估算表楼号2面积(m)面积指标(w/m)冷负荷(kW)合计(kW)1-1住宅19862.771001986.281-2住宅19922.671001992.271-3住宅19922

29、.671001992.272-1住宅19862.771001986.282-2住宅19168.161001916.823-1住宅19581.51001958.153-2住宅18512.811001851.284-1、4-2 住宅35122.191003512.224-3住宅16221.281001622.135住宅19083.961001908.406-1、6-2 住宅33767.081003376.717-1、7-2 住宅31311.221003131.128住宅214141002141.40住宅合计293753.0829375.311#商业4941.17200988.232#商业3015.

30、02200603.003#商业1347.61200269.524#商业2462.98200492.607#商业2121.95200424.39商业合计13888.732777.75住宅取同时使用系数0.5,住宅总冷负荷14687.655kW，商业取同时使用系数0.9，其总冷负荷2499.975kW。一期工程总冷负荷17187.63kW。4.1.3冬季负荷计算：根据建筑物的不同功能与面积估算出本项目的冬季的负荷最大值见下表:表4.3 期工程冬季最大负荷估算表楼号面积(m2)面积指标(W/mf)热负荷(kW)合计(kW)1-1住宅19862.7740794.511-2住宅19922.6740796

31、.911-3住宅19922.6740796.912-1住宅19862.7740794.512-2住宅19168.1640766.733-1住宅19581.540783.263-2住宅18512.8140740.514-1、4-2 住宅35122.19401404.894-3住宅16221.2840648.855住宅19083.9640763.366-1、6-2 住宅33767.08401350.687-1、7-2 住宅31311.22401252.458住宅2141440856.56住宅合计293753.0811750.121#商业4941.1790444.712#商业3015.0290271

32、.353#商业1347.6190121.284#商业2462.9890221.677#商业2121.9590190.98商业合计13888.731249.99住宅取同时使用系数0.5,住宅总热负荷5875.06 kW,商业取同时使用系数0.9,其总热负荷1124.991kW。一期总热负荷7000.051 kW。4.2空调系统方案比较根据XX太阳城工程概况，本报告对传统冷却塔+冷水机组+燃气锅炉 系统和淡水源热泵系统进行技术方案比较分析，而与户式空调在初期投资 和运行费用方面的比较则在后面的投资估算和效益分析章节中介绍。421方案一：冷却塔+冷水机组+燃气锅炉方案本方案为传统方式，空调冷冻水系统

33、由冷水机组、一次冷冻水泵、二次冷冻水泵、末端空调器组成，生活热水系统由燃气锅炉、热水泵、热水管网组成。冷冻水供回水温度7/12C ,空调冷却水系统由冷水机组、冷却水泵、冷却塔组成，空调冷却水供回水温度32/37 C，该方案技术成熟。夏季用燃气锅炉提供生活热水,用冷水机组制取空调冷冻水,工艺流程图如下:冷冻泵 至空调U末端冷冻机冷却泵-o冷却塔图4.1传统中央空调工艺流程图冬季用供热燃气锅炉为末端提供空调热水，另用两台燃气锅炉提供生 活热水。空调热水系统由燃气锅炉、热水泵、换热器、二次冷冻水泵、末 端空调器组成，热媒水供回水温度 90/70C ,热水供回水温度50/45Co设备型号、数量详见附表

34、（设备选型表）。4.2.2方案二：淡水源热泵方案（推荐方案）1、本方案选用节能型水源热泵机组，制冷性能系数达6.67。空调冷冻水及热水系统由水源热泵机组、一次冷冻水泵、二次冷冻水泵、末端空调器、热水水箱、热水泵、热水管网组成，夏季冷冻水供回水温度7/12 C ,冬季采暖热水供回水温度50/45C ;空调冷却水系统由水源热泵机组、冷却水泵（即变频潜水泵）进行渗滤取水组成。2、般空调机组冷却水进出水温差为 5 C。本方案采用渗滤取水方式后，在技术可靠、经济合理的前提下可加大冷却水的供、回水温差，按8C温差设计。渗滤取水取水温度为 22C，经提升后进入机组的温度为 23C。通过水源热泵机组冷凝器后排

35、出的冷却水水温为31C。在此工况下水流量仅为传统空调机组的62.5 %。水泵的功率和水流量成正比。水泵的功耗一 般占整个空调系统的功耗的2030%。3、利用可再生能源嘉陵江水，作热泵制热时的辅助热源，达到能源高效利用的目的。4、二次冷冻水泵多台调节及变频调节系统中的空调机组水路采用电动二通阀控制启闭， 循环冷冻水系统中的 冷冻水泵采用多台并联运行。根据水泵进回水压差调节水泵投入台数，亦 可达到分台投入的节能目的。辅以变频器调节二次冷冻水泵电机转速。5、一次冷冻水泵多台调节及变频调节一次冷冻水泵采用多台并联运行。根据水泵进回水温差调节一次冷冻水 泵投入台数，亦可达到分台投入的节能目的。辅以变频器

36、调节一次冷冻水 泵电动机转速。6、冷却泵多台调节及变频调节冷却水泵采用多台并联运行。根据主机进回水温差调节冷却水泵投入 台数，亦可达到分台投入的节能目的。辅以变频器调节冷却水泵电动机转 速。7、回水水质满足冲厕、浇灌绿地等水质要求，可考虑部份二次利用,部份排放江河，提高利用率。夏季用江水冷却热泵机组，制取空调冷冻水，同时利用冷却水供回水余 热制取生活热水，工艺流程图如下：至生活热水末端至空调末端生活热水泵、冷冻泵y 水源热泵回水入江及其他小区用水 冷却水泵图4.2水源热泵空调制冷工艺流程图引江水冬季用热泵机组从江水中吸热，制取空调热水和生活热水，工艺流程图如下：至生活热水末端生活热水泵至空调末

37、端O-采暖热水泵水源热泵回水入江及其他小区用水O 冷却水泵图4.3水源热泵空调制热工艺流程图引江水由于水源热泵技术利用渗滤取水作为空调机组的冷热源，所以具有以 下优点:1.运行稳定可靠采用渗滤取水方式抽取的水体温度一年四季相对稳定，其波动的范围 小于普通水体温度的变动，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。2. 节能及环境效益显著设计良好的水源热泵机组的电力消耗，比普通传统集中空调减少30%以上，与电供暖相比，相当于减少 70%以上。水源热泵机组的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，

38、不 需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。3. 一机多用，应用范围广水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统 可以替换原来的传统集中空调加常压热水锅炉的两套装置或系统。特别是 对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。即将水 源热泵机组在空调制冷工况下冷凝器排出的高温水（与市政自来水或普通 地表水比），用于生产卫生热水的高温水源热泵机组的冷却水，在利用了 高温冷凝水中能量的同时大幅提高了生产卫生热水的高温水源热泵机组的 能效比。相比用燃气锅炉和热水器生产卫生热水，可节约大量的能源和运 行费用。根据空调负荷估算，空调主要设备选型见附表（末端方案一与方案

39、二 致）。423空调系统方案技术经济综合性比较表4.4空调系统方案技术经济综合性比较表技术特征传统空调方式水源热泵空调方式正常使用寿命2030年2030年技术成熟度及 特点采用冷却塔制取冷却水， 技术成熟； 冷水机组技术较成熟，设备运行稳 定可靠，使用较多。技术较成熟，设备运行稳定可靠，使用较多。 可以进行全热回收供生活热水。初期投资初期投资比较低，安装简便初投资比较高，取水较为复杂，安装比较简便年运行费运行费用咼运行费用比传统方案节约近50%环保冷却塔设置对附近有噪声污染，有 军团病菌感染危险；锅炉燃烧排放 烟气中含有 CO, CQ SQ等污染物能耗低，对环境影响小，充分利用江水热量， 且降

40、低了 CQ, CQ SQ、粉尘等污染物的发生 量，减少了大气污染，保护了环境适用范围电源、燃气供应充足的地区有江水、湖水等地表水或地下水，且水量能满 足空调负荷的地区能源利用率机组的CQP直在5左右充分利用天然冷热资源，CQP直高，能源利用率高调节范围不适合小负荷工况下运行，易出现 喘震现象适合小负荷工况下运行，且在部分负荷下CQF值大大提高系统总体特点技术成熟，有一定污染，运行费用 较高技术相对成熟，具有很好的节能性，特别是热 回收的功能更是提高能源利用率，很好地满足全年供冷供热的要求经技术经济综合比较，空调系统选择方案二作为工程推荐方案，即水 源热泵集中空调方式。4.3取水、水处理方案比较

41、431淡水源热泵的水质要求淡水源热泵对地表水水质的要求是进入冷凝器的冷却水应该保持澄 清、水质稳定、不腐蚀、不滋生微生物或生物、不结垢等。但是，目前对淡水源热泵所用水源的水质尚无专门规定。表4.5为水源热泵用地下水水质参考标准，表4.6为冷却水水质标准的有关规定，可作为本工程水质状 况的参考。表4.5地下水地源热泵水质要求序号名称允许含量值序号名称允许含量值1含砂量1/20 万9CaO200mg/L2浊度20NTU10SQ2-200mg/L3PH值6.5 8.511SiO2w 50mg/L4硬度 200mg/L12_ 2+Cuw 0.2mg/L5总碱度 500mg/L13矿化度3g/L6Fe2

42、+ 1mg/L14油污5mg/L7Cl- 100mg/L15游离CO10mg/L8游离氯0.5 1.0mg/L16H2Sw 0.5mg/L注：引自国土资源行业标准浅层地热勘查评价技术规范（征求意见第二稿）表4.6冷却水水质标准的有关规定序号名称允许含量值序号名称允许含量值1混浊度w 10mg/L6氯离子（C1）w 100mg/L2总矿化度 3000mg/L7总铁（Fe Fe ）离子w 0.5mg/L3硬度 200mg/L8锰（Mr）w 0.5mg/L4PH值6.8 9.25硫酸根离子V 200mg/L9硫酸氢（hFs） 0.5mg/L含砂量与浑浊度2004年嘉陵江水年平均含沙量 522mg/l

43、，江水中泥砂、有机物与胶体 悬浮物，使水变得浑浊。水源含砂量高对机组和管阀会造成磨损。含沙量 和浑浊度高的水也会限制江水源热泵用水的再次利用（一水多用）。用于水源热泵系统的水源，含砂量应V 1/20万，浑浊度V 20 mg/L。如果水源热泵 系统中装有板式换热器，水源水中固体颗粒物的粒径应V0.5mm 水的化学成分及其它化学性质自然界中溶有不同离子、分子、化合物和气体，使得水具有酸碱度、 硬度、矿化物和腐蚀性等化学性质，对机组材质有一定影响。 酸碱度水的PH值小于7时呈酸性，反之呈碱性。水源热泵的PH值应为6.58.5。 硬度水中Ca+、Mg+总量称为总硬度。硬度大，易生垢。水源热泵水源水中

44、的 CaCo含量为 V 200mg/L。 矿化度单位容积水中所含各种离子、分子、化合物的总量称为总矿化度。用于水源热泵系统的水源水的矿化度应V3g/L。 腐蚀性水中C1、游离CO等具腐蚀性，溶解氧的 存在加大了对金属管道的腐 蚀破坏作用。应用水源热泵系统时，对腐蚀性、硬度高的水源，应在系统 中加装抗腐蚀的不锈钢换热器或钛板换热器。比较以上对冷却水水质的要求和嘉江水质情况，可以看到嘉陵江水在 酸碱度、矿化度、硬度、腐蚀性等方面都满足水源热泵用水水质要求，只有浊度不满足要求，需采用有效的净化除砂方法，使水质符合机组要求。4.3.2淡水源热泵水处理方案4.321取水工程设计水量：泵站实际提水量根据空

45、调系统的用水量来确定，本工程最高峰冷量为17187.63kW 故夏季高峰时段需要冷却水量为 3170.94m/h。取水水量：Q= （1+K）Q1式中：Q-取水总水量（m/h ）Q1 -系统供水量（m/h），水源热泵系统要求提供江水供水量为3170.94m7h ;K损失的水量，取2%故设计取水量为 Q=（ 1 + 2% X 3170.94 = 3234.38m3/h，则每天的取 水量为（以12小时计算）为38812.36mi/d。4.3.2.2 取水、净水工程方案一1）设计总扬程设计最高洪水位为193.50m;设计最枯水位（保证率为97%为158.90m;调节池水面标高为202.00m;江水处理

46、后由调节池至空调机房。输水管采用2根管径500mm给水铸铁管，经估算，水泵总扬程在56.00m 左右，输水管道埋地敷设。2）取水构筑物型式由于江岸河滩较缓，枯水季节江岸岸边水深不足，采用河床式取水构筑物。设于尽量靠近XX 太阳城附近的合适河段的岸边。根据取水量和水源热泵系统运行特点（日变化较大，时变化较大） ，一 期采用5用1备水泵配置。每台水泵型号均为：250S-65, Q=600mh，扬程 H=56m配电机功率N=132kW/泵房为矩形钢筋混凝土取水泵房。3）取水头部型式：在后期设计中，可在进一步明确夏季洪水位的情况下，考虑设置双导泵房。夏季利用上层水泵，减少水泵扬程，降低能耗。按现在嘉陵

47、江XX段的江水水质情况，洪水季节江水浊度可达3000至6000度，最大含沙量在20000mg/L左右，为了简化水处理程序，取水头部 采用斜板型式。4）净水方案嘉陵江水作为水源热泵系统冷却用水，其水处理的关键在于减少泥砂 含量，降低浊度，其它的水质指标即可满足要求。嘉陵江取水净水工艺工艺流程如下图：原水斜板取水头取水泵旋流除砂器部综合水处理器11f 板式换热器卜”11图4.4取水净水工艺流程图（方案一）空调系统 斜板取水头部水库形成以前，江水含砂量较大，取水采用侧向流斜板取水头部，利 用侧向流斜板除砂和利用斗式排砂装置与江河水流速度排砂，减少水中大 颗粒泥沙含量和杂物，一般能去除0.1mm砂粒。

48、为保证江水温度要求，取水头部设于枯水位下2.0m。为保证水质要求，非洪水季节利用管道取河中心水质较好的水，洪水 季节，利用集水井上的进水孔取得上层水质较好的水 旋流除砂器为节约占地，简化处理工艺，选用旋流除砂器除砂。除砂器进水压力 越大，除砂率越高。而除砂器本身的水头损失W2.0m,并不大。为降低能耗，提高处理效果，将除砂器置于取水泵房出水管处，充分利用水泵出水 压力。要求原水浊度W 300NTU进水压力为0.412MPa处理后出水浊度小 于10NTU除砂直径0.1mm水头损失小于2m。一期选用4台，每台型号WD-350/300XS 每台处理量为 250380m/h。由于旋流除砂器进水压力越高

49、，除砂率越高，而除砂器本身的水头损 失W 2.0m，并不大。为降低能耗，提高处理效果，将除砂器置于取水泵房 出水管处，充分利用水泵出水压力。 综合水处理器为进一步提高水质，利用综合水处理器进行处理，对水中的颗粒状沉 淀、悬浮物及溶解于水中的离子形态采用复合过滤形式，达到净化水质， 满足空调系统水质要求。一期选用三台综合水处理器，并联使用。一期每 台型号为 WD-300A1.0ZH-A水处理量为 450700 m3/h。 板式换热器板式换热器具有抗腐蚀性强、污垢系数低、检修清洗方便、换热效率 高、热损失小的优点。根据国家标准GB16409-1996板式换热器，对水质没有定量要求。 对高含砂量的水

50、以不同流速进入板换试验，结果证明只要流速控制得当， 板换既可正常换热，又不会堵塞，对板换寿命影响也很小。但因流速越低 板换换热性能越差，所以一般综合考虑换热因素，板换中含砂量1.0kg/m3对系统应是最佳选择。因颗粒太大会堵塞板换，一般要求颗粒直径小于板 间距离的三分之一，要求颗粒直径1.5mm此类项目的板换设计需要考虑到很多因素，包括板间距的选择，板片 组合的选择，板间流速的控制，流体流动方向的特殊设计。另外板式换热器又叫可拆式换热器，顾名思义可以反复拆装并清洗。 板换拥有经过特殊设计的胶垫及连接方式，并有轴承盒式框架，可一人拆 装并可反复拆装并不影响使用效果。板式换热器可以自由增加板片，所

51、以压力损失完全可以自由控制，通 常压损会控制在lOOKPa以内，如果更小则换热效率很低，导致板片间流体 的湍流强度变弱，则板片间发生堵塞的概率增加，所以一般压损不能太小。根据嘉陵江水质，浊度大于 300度时，在江水和水源热泵机组之间增 设板式换热器，将水源水与机组隔离开，有效地避免水源水对机组产生腐 蚀。4.323取水、净水工程方案二采用渗滤取水工艺，渗滤取水是在江河天然迳流的冲刷和沉积作用下, 利用河床底部天然滤床的垂向渗流和滤净功能，将地表江河水转化为河床 下潜流水，再通过建造在河床下的渗滤系统将地下水取出地表的一种取水 技术，是在天然滤床渗流井取水技术基础上发展起来的、适用条件更为广 泛的一种新型反向取水技术，实现了自江河下直接开采地下水先例。渗滤 取水工程包括天然（或人工）滤床和地下构筑体两大部分，其中地下构筑 物主要由集水竖井、江底输水平巷、汇水硐室和在天然滤床底部按照最优 取水面积和间距营造的渗滤系统（渗滤孔群）组成。渗滤取水基本工艺流程图为：图4.5取水净水工艺流程图（方案二）竖井竖井作为水泵机组的安