水源热泵制冷和采暖方案分析

1、水源热泵采暖 / 制冷的方案目录content一、前言 3二、方案和投资 4三、采暖 / 制冷运行费用分析 8四、结论 911、前言以往，办公用房及大型建筑多为双系统解决采暖和制冷，即冬季燃煤锅炉供暖或集中供热，夏季 制冷由水冷式冷水中央空调机组或用风冷民用家用小型空调。水源热泵是一种利用地下浅层地热资源， 既可供热又可制冷的高效节能空调系统。 该系统通过输入少 量高品位的电能，实现低温位热能向高温位转移。地表水的热能是基本恒定的，在冬季作为热泵供暖 的热源和夏季作为空调的冷源，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，通过地表

2、水 （或介质 ）释放到地下。通常水源热泵消耗 lkW 的能量，用户可以得 到 4kW 以上的热量或冷量。与电锅炉和燃料锅炉供热系统相比，只能将90%以上的电能或7090%的燃料内能转化为热量，供用户使用。因此，水源热泵要比电锅炉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。由于水源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为1025 C，其制冷、制热系数可达4.45.4 ,与传统的空气源热泵相比， 效率要高出 40%左右， 制冷时其运行费用为普通中央空调的 5060%，与 风冷民用家用小型空调相比，制冷时节约运行费用 6070% 。水源热泵作为一种被国家计委、 国家科委、 建设部列入 “十

3、 一五”规划的新技术，它有如下特点 :A. 属于可再生能源。B. 高效节能及低价位的运行费用。C. 环境效益显著。D机多用，即可以采暖，又可以制冷，还可以全天提供生活用热水，省去了采暖设施及生活热水系 统的投资。在诸多的热泵机组品牌中意大利克莱门特机组， 由于拥有独特的蒸发器专利技术， 其效率比世界任何 厂家生产的同类型最好的机组高出 11%以上，降低了运行费用。意大利克莱门特水源热泵， 由于具有独特的系统控制技术及压缩机生产技术， 是目前唯一拥有能够一 次性将3C以上可利用温度，由机组蒸发器全部提取，减少了机组对井水流量的需求，大幅度减少打 井的一次性投资。120元130元（天津市人民如果采

4、用集中供热作为冬季采暖的热源，其热源及热管网费为每建筑平米 政府规定）。夏季采用水冷式冷水中空调机组（单冷机组）进行制冷，其投资与水源热泵机组的投资相当。如果采用水源泵机组，既可以采暖又可以制冷，又可以提供生活用水，工程总造价中每平方米减少了100元以上的投资。我们完成的水源热泵项目（包括水源系统、机房、末端、管网和控制系统调试）有：天津农场局办公楼采暖/制冷工程（8,500怦）、天津技术监督局产品质量监督检验所工程（15,000怦）、天津联盟里小区（26,000怦）、唐山公安局指挥中心（20,000怦）、天津三达大酒楼（9,000怦）、天津明都物资交易 中心（10,000怦）、天津全盈制衣有

5、限公司办公楼（厂房）、天津峰通金属加工有限公司办公楼（厂房）等。二、方案和投资方案： 大厦总建筑面积11000 m 002 机组,。设计总冷负荷为 990KW ,总热负荷为880KW。单位建筑面积 冷负荷为90W/ m 2，热负荷为 80 W/ m 2。1、 水源系统和热泵系统（辅助设备）选型依据“一机、一井、一泵；机组制冷/制热量，依据制冷优先的原则进行选择。为了减少一次性投资和经常性运行费用，建议新风系统采用全热交换器与风机盘管组合，可以减少冷/热负荷20% ;考虑到局部大厅高度对采暖不利，建议安装形式为落地式风机盘 管或考虑高静压风机盘管。2、 冷负荷990KW，选择克莱门特螺杆水源热泵

6、机组PSRHH2002机组2台，单机机组制冷量792.9KW/台，输入功率139.4KW。冷凝器释放热量温差16 C,单机制冷时冷却水流量 44.7 m （制冷量792KW）/h ;洗浴机组 PSRHH1201机组夏季由系统提取热量，可为系统制冷贡献冷量489KW，总制冷量达到 1281KW，因此，制冷量已经超过设计要求。洗浴1201机组（制冷量489KW）系统回水蒸发器:发器系统供水冷凝器严凝器一J 11V1 号井 2 号井储热箱制冷工况机组水系统流程图1.制热工况根据计算该建筑总热负荷为 880KW，按照蒸发器提取热量温差为水源热泵是一种利用地下浅层 地热资源，既可供热又可制冷的高效节能空

7、调系统。该系统通过输入少量高品位的电能，实现低温位 热能向高温位转移。地表水的热能是基本恒定的，在冬季作为热泵供暖的热源和夏季作为空调的冷源， 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，通过地表水（或介质）释放到地下。通常水源热泵消耗IkW的能量，用户可以得到 4kW以上的热量或冷量。为849.9KW/台，输入功率为187.9KW，单台机组满负荷需要的热源水流量为50.6 m 3/h。2、洗浴负荷根据项目规模计算，制热工况满负荷热源水流量37.2 m3/h。因此，需要配备PSRHH1201机组1台, 制冷量489KW，制热量518

8、.2KW。机组2002（制热量1011KW3号井冷凝器储热箱洗浴1201机组冷凝器蒸发器1号井4号井制热工况机组水系统流程图 3、水源条件根据北京市顺义区水资源局提供水文资料表明，北京顺义天竺地区含水层以中、细砂为主，地下水资源丰富，200米以下含水层共 4个，实探井（北京天竺宏远仓储有限公司院内）静水位 43.1米，动水位51米，涌水量为50 m3/h，水温17 C。该地区地下水流动性差，具有较好的储能性，如果根据 含水层的渗透系数计算合理井距，即可以冬季把提取热量后的冷水回灌到含水层中，供夏季作为冷却水使用；而夏季把建筑体内的提取热量的水回灌到含水层中，两井互为采灌，大大提高了机组效率。同

9、时，还可以减少提水量和回灌量，降低运行费用。根据 机组对井水的需求量和回灌量，本工程需要打井 4眼，其中包括还水井 2眼，井深200米。地下含水层地质构成见下表:深度（米）厚度（米）含水层地质构成11012818中砂1441528细砂1661726细砂190 197.57.5粉砂合计39.54、控制系统：A. 潜水泵为温差变频；B. 系统循环泵为温差变频;C. 补水系统采用恒压变频;D. 控制为机组键盘优先或计算机远程通讯方式;5、投资: 机组投资：合计133万元。本方案依据 “一机，一井，一泵、制冷优先、 对井互 灌/采的原则”，选用克莱门特水源热泵 PSRHH2002 螺杆机组 1 台。造

10、价： 71 万元 /台。运费、安装费、调试费、保修费15 万元洗浴热水系统采用 PSRHH1201 螺杆机组 1 台，造价 39万元 /台，运费、安装费、调试费、保修费8 万元。 末端设备投资：合计 74万元。A、风机盘管：FP8 300 台，合计 4 3万元（包括安装费）B、进出风口 5万元。C全热交换器选用日本松下 01KZDY2NA，新风量为7801000 m3/h/台，系统共需要8台，全热交换器投资 18万元D、风管及风口（包括安装费） 8万元 冷热源用水井合计64万元。满足系统冷热负荷，需打 2对4眼水井，造价为 800元/米。 井管网及末端管网（材料及安装费）：合计13万元 机房其

11、它辅助设备合计 64 55万元A 末端辅助设备： 18KW 低噪音循环泵 2台， 3KW 恒压补水泵 2台， 3KW恒压补水泵变频柜 1台；共计 4.6万元。B 热水管网、管网保温、管件及阀门： 5.5 万元C水源辅助设备：井40KW潜水泵4台，40KW温差变频柜2台；13umX 60 m3/h精密井水过滤器2台；共计16万元。D.管件及阀门：4万元。E主机辅助设备：水路切换装置，集（分）水器，蒸发器及冷凝器入口过滤器，压力、流量、温度传感器和变送器（包括安装调试）；共计 5 万元。F 洗浴设备： 17.5 万元。G 8M 3保温储热水箱 3 台： 6万元H 3KW补水泵2台；3KW热池循环泵

12、2台；3KW洗浴喷头循环泵4台（包括客房2台）；1201机组5KW 循环泵 2台； 3.6万元J 3KW变频器3台；5KW变频器1台：2.4万元总投资合计 : 348.55 万元投资结构：井： 18.36%制冷 /采暖机组： 38.16%新风系统： 8.9%热水洗浴系统： 20.41%末端管网、电控设备及辅助设备： 14.17%三、采暖 /制冷运行费用分析11000平方米采暖运行费用及经济技术指标（电价0.6元/KW/H ）: 机组：0.6元 /KW/h X 187.9KW X 20小时X 120 天 X 0.5 （运行系数）=135288 元 辅助设备电费：135288元X 0.25 = 3

13、3822元 合计采暖费用 : 135288 元33822元= 169110 元 全年每平方米采暖费用 ：169110元十11000 m2 =15.37元/m211000平方米制冷运行费用及经济技术指标（电价0.6元/KW/H ）: 机组：0.6元 /KW/h X 139.4KW X 20小时X 120 天 X 0.5 = 100368 元 辅助设备电费：100368元X 0.25 = 25092元 合计制冷费用 : 100368 元25092元 = 125460 元 全年每平方米制冷费用 ：125460元十11000 m2 = 11.40元加 全年采暖 /制冷运行费用合计： 135288元 1

14、00386 元= 235674 元洗浴热水机组运行费用： 机组：0.6元 /KW/h X 111.3KW X 24小时X 1 天 X 0.5 = 801.36 元/天 辅助设备电费：801.36元X 0.25 = 200.34元 合计： 1001.7 元/天注：夏季制冷期 120天，洗浴热水机组为空调系统制冷，热水为无费用副产品，将不发生热水费用。四、结论通过以上分析，使用意大利克菜门特水源热泵采暖 /制冷，比使用燃煤锅炉加水冷式冷水机组，节约运行费用约 30%; 大幅度减少了机组及辅助设备的投资和能耗。 水源热泵控制系统，将水源系统、热泵系统及末端系统完全置于计算机控制和监视之下，包括对井水

15、 的提取量、回灌量、井水位、井水的进出口温度、潜水泵电压和电流、末端系统进出口温度、压力、 循环水流量、电费的监视、统计和查询（年/月/日）。系统为末端优先的实时闭环控制，可以最大限度的减少井水的提取量、机组及辅助设备的功耗，节约运行费用。系统通过 RS485或RS232接口进行远程无人值守的操作方式（ GSM ）。对管井的使用寿命和回灌能力， 我们向用户提供 20年的保用期。 在项目方案确定前， 可以由甲方委托 或组织暖通、制冷、水利、地质的专家进行理论性验证，内容包括投资预算、井水回灌、机组运行及 运行费用等内容，以保证用户投资的安全性和使用的可靠性。五、售后服务和技术保障 意大利克莱门特

16、设备在中国具有完善的售后服务体系及相关的管理保障措施，整个售后服务过程将严格按照 ISO9001 质量标准执行。（ A ） 技术资料：按要求提供。双方代表应对设备进行质量性能确B ） 验收条件： 供方调机完毕，设备正常运转达到设计要求后， 认合格且在验收报告上签字后开始计算保修期。（C ） 保修业务：供方将提供用户货到24 个月或开机 12 个月的全责免费保修，保修期内任何机组本身故障和元件损坏，均由供方负责和更换，费用由供方负担。（D ） 保修服务：供方的维修中心将对用户提供终身维修业务，所需要更换的部件均按成本价提供， 维修中心将建立该设备的维修保养档案，定期向用户提供咨询服务。（E ） 响应时间：售后维修服务点备有充足的备品备件，接到用户保修电话，供方维修工程师将在3小时内赶到现场