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1、水源热泵与水冷螺杆式冷水机组方案对比 该项目最想考虑节能环保的地表水式水源热泵,但由于可用的地表水水源最深只有2m,水温受环境影响,随季节变化较大,难以保证水源热泵机组的运行效率,因此本空调系统难以采用地表水式水源热泵系统。究竟本项目采用哪种空调系统更加节能、节省一次投资呢?此方案书对水源热泵系统方案和水冷螺杆加锅炉的方案做一对比,以求业主能够选择到适合自身条件的经济、合理、节能高效的空调系统。【方案1】采用螺杆式水源热泵机组方案。夏季制冷、冬季采暖。【方案2】采用水冷螺杆式冷水机组加燃气锅炉方案。水冷螺杆式冷水机组夏季制冷、燃气锅炉冬季供暖。一、 对比条件根据西安地区的气象条件,空调室外计算
2、参数如下:项目干球温度湿球温度相对湿度室外风速夏季3528.1-2.8m/s冬季-5-74%4.5m/s为了使室内维持合适了空气品质,使室内人员处于舒适状态,以保证良好的生活条件和工作状态,室内空调设计参数如下:项目夏季冬季温度相对湿度温度相对湿度主要场所242660182040其它262860161840根据提供条件,夏季最大冷负荷为2400kW,冬季最大热负荷为2500 kW(包括卫生热水)。二、 主要设备选择项目水源热泵水冷螺杆加锅炉空调机组水源热泵机组(寿命20年以上)水冷螺杆式冷水机组(寿命20年以上)水井约6口,深80m,2供4回(寿命50年)-冷却塔-270m3/h,2台(寿命1
3、0年左右)锅炉-2T,1.75T各1台(寿命10年左右)换热器-换热量2800kW(寿命10年左右)三、 初投资对比水源热泵系统与水冷螺杆加锅炉系统空调侧相同,而机房内和冷却水系统管网部分相差甚少,不予对比,只对比主要设备部分。项目水源热泵水冷螺杆加锅炉空调机组约148万元约135万元水井约30万元-冷却塔-约16万元锅炉-约35万元换热器-约15万元软化水等锅炉配套-约12万元合计约178万元约213万元水冷螺杆加锅炉系统由于增加制热系统(锅炉、换热器)和冷却塔,虽然水源热泵系统水井系统造价较高,但总设备费用水源热泵还是占有优势。四、 运行费用对比项目水源热泵水冷螺杆加锅炉制冷约15.89万
4、元/年约17.48万元/年制热约11.39万元/年约25.99万元/年热水约9.92万元/年约22.64万元/年合计约37.2万元/年约66.11万元/年注:计算条件,电价0.7元/kWh,气价0.95元/m3,热值3500大卡/m3,燃气锅炉效率70,水源热泵COP参照台佳螺杆式水源热泵机组样本。热水每天40m3。上述是同条件下主要设备和运行费用的概算对比,仅供参考。五、 水源热泵优点地下水式水源热泵机组以地下水为载体,冬季采集地下水中的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能,将所取得的能量供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出,释放到水中,以达到夏季空调的目的。该机组具有设计标准、选择优
5、良、操作简便、安全可靠等优点。由于水源热泵技术利用浅层地下水作为空调机组的制冷制热的源,所以其具有以下优点:(1)环保效益显著水源热泵是利用了地下水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,使环境更优美。解决了锅炉脏乱和废弃排放问题。同时,解决政府限制小型锅炉使用的限制。(2)高效节能水源热泵机组可利用的水体温度冬季为830,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10-35,水体温度比环境空气温度低
6、,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于冷却塔式,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户3050的供热制冷空调的运行费用。(3)运行稳定可靠水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动。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。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。(4)一机多用,应用范围广水源热泵系统可供暖、空调、卫生热水等功能,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。(5)自动运行水源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单的系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低;自动控制程度高,使用寿命长可达到20年以上。六、 综述从以上分析可知,水源热泵系统是一种可靠、经济、节能的空调方式。不仅如此,由于水源热泵取代了水冷螺杆和锅炉(解决的冷却塔飘水的问题和燃气锅炉严重污染的问题),使得空调系统的造价和机房面积都减少;另外,由于水源热泵使用清洁能源,系统COP远高于水冷螺杆
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