江水源熱泵可行性研究報告

1、精品目錄第一章工程概況11.1 項目簡介11.2 一期建設規(guī)模和項目組成11.3 場地概述21.4 總平面布置2第二章建筑節(jié)能設計52.1 設計依據(jù)52.2 建筑節(jié)能6第三章示范目標及主要內容93.1 示范目標93.2 示范主要內容9第四章工程示范技術方案154.1 冷熱負荷估算154.2 空調系統(tǒng)方案比較184.3 取水、水處理方案比較234.4 水源熱泵用水的一水多用324.5 集中空調系統(tǒng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)344.6 分戶計費方案35第五章項目投資估算及增量成本計算425.1 工程項目投資估算425.2 項目增量成本計算49第六章全年運行費用對比及效益分析516.1 與傳統(tǒng)集中空調系統(tǒng)對比5

2、16.2 與戶式空調加熱水器對比656.3 一水多用節(jié)約費用計算746.4 投資回收期計算746.5 資金落實情況756.6 單位面積替代量及費效比75第七章項目實施進度77第八章風險分析788.1 技術風險及規(guī)避措施788.2 示范效果風險及規(guī)避措施798.3 資金風險及規(guī)避措施79第九章技術支持809.1 項目執(zhí)行單位的技術力量描述809.2 技術合作單位介紹81第十章示范推廣8610.1 項目區(qū)域代表性8610.2 項目建筑類型代表性8610.3 其他資源節(jié)約措施8710.4 后評估保障措施89附件921、主要設備表2、取水工程工藝流程圖及取水工程平面圖3、營業(yè)執(zhí)照及資質證書4、滲濾取水

3、專利證書5、XX市建設領域新技術認定證書6、各部門批文7、承諾書8、長江、嘉陵江水文資料第一章工程概況1.1 項目簡介xxxx太陽城是由xxxx實業(yè)有限公司開發(fā)建設的集居住及配套的設備用房、地下車庫(附建人防工程)、幼兒園和商業(yè)服務設施為一體的居住小區(qū)。建設地點位于xx市江北區(qū)。用地范圍：南北向長240m,東西向寬360m,呈四方形狀。東側臨黃花園大橋，東、北鄰中央電視臺xx記者站培訓樓及住宅，南臨江北濱江路，場地正在土石方平整，拆遷已基本完成，周邊道路交通系統(tǒng)已全部完成，餐飲業(yè)發(fā)達。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。天然氣管道由西南方向引入；電力

4、管網由北方向引入；電訊(網絡、閉路電視)管網由北方向引入。1.2 一期建設規(guī)模和項目組成表1.1建設規(guī)模和項目組成一覽表總圖編R項目名稱建筑性質層數(shù)建筑高度(m)建筑面積(m2)工程等級備注11號樓商業(yè)-3D4941.17二級21-1號樓住宅30F/-1D90m19862.77一級31-2號樓住宅30F/-1D90m19922.67一級41-3號樓住宅30F/-1D90m19922.67一級52號樓商業(yè)-4D4318.32三級62-1號樓住宅30F/-2D90m19862.77一級72-2號樓住宅30F/-2D96m19168.16一級83號樓商業(yè)-1D4.57.5680.11一級93-1號樓

5、住宅32F/-1D96m19581.5一級103-2號樓綜合樓32F/-1D96m20096.49一級114-14-2號樓住宅32F/-1D96m36866.26一級124-3號樓住宅32F/-3D96m19109.48一級135號樓住宅31F/-1D93m19083.96一級146-16-2號樓住宅30F/-3D90m35604.65一級157-17-2號樓住宅28F/-4D84m45446.88一級168號樓綜合樓32F96m21414一級179號樓地卜車庫-2D8.4m42654.71一級一期工程總建筑面積為368536.6m2;其中空調示范面積307641.81m2,其中住宅面積為29

6、3753.08m2,公建面積為13888.73m2。1.3 場地概述1.3.1 本項目位于xx江北區(qū)濱江路劉家臺片區(qū)，該片區(qū)東臨黃花園大橋，與繁華的渝中半島商業(yè)區(qū)隔江相望，交通便利，地勢優(yōu)越。1.3.2 項目用地形狀規(guī)則，南北長240m,東西寬360m,用地面積77864.3m2,地勢呈西北高，東南低，相對較陡的階梯狀，總高差約50m,最高處241.82m,最低處192.39m。1.3.3 項目內原有劉家臺正街，場地內多無保留的建（構）筑物。1.4 總平面布置1.4.1 在平面布局上，根據(jù)小區(qū)地形北高南低以及南面朝向嘉陵江的特點，整體布局采用塔式高層以點狀布置的方式，為每一幢住宅留出觀江景觀的

7、視線走廊，整個小區(qū)倚山就勢，拾階而上，空間上呈現(xiàn)為向上而行的“S”形，根據(jù)商業(yè)建筑形式不同，將整個小區(qū)分為八個居住組團，共有16個建筑子項及1個地下車庫。圖1.1xx太陽城區(qū)位圖圖1.2一期工程平面圖1.4.2 在功能布局上，根據(jù)該地區(qū)控規(guī)的要求，主要商業(yè)步行街布置于南側與A-1-2區(qū)商業(yè)相呼應，形成休閑娛樂的整體氣氛，其它商業(yè)沿用地四邊的城市道路展開。4-3號樓底層及裙樓設置會所，以滿足居民休閑、娛樂和健身等日常生活需要，在3-1號樓裙樓設置幼兒園，滿足幼兒就近入園。1.4.3 在空間布局上，通過空間的流動、連通和引導，視線走廊串起了一個個不同的景點，從而營造出“步移景異”、“曲徑通幽”的格

8、局。通過對空間有意識地壓縮和開放處理，以及對景觀路線的精心組織，形成了“峰回路轉”、“豁然開朗”的感覺。通過前排點式建筑的空間以及豎向上的高層錯落使更多的住戶具有良好的景觀視野，將縱向的高壓控制線內的綠化空間與橫向的小區(qū)兩大公共空間融合為一體，互相延伸和滲透。1.4.4 豎向布置1.4.4.1 小區(qū)排水方式以路面排水為主。雨水由北向南排出場區(qū)。設計中將場地進行平整，使場地略高于城市道路，并使建筑有良好的視覺形象，同時為場地內雨水、污水排放提供了便利條件，場地平整設計后最大高差為25m，道路最大縱坡為6.9%，最小縱坡為1.06%，室外場地的連接方式采用平坡式與臺階式相結合。南北高差較大通過設置

9、地下車庫來減少填方量，以道路的繞行來減少挖方量。1.4.4.2 該場地地形復雜，高差較大。豎向布置以結合地形，滿足總體布局，不搞高切坡為原則。場地豎向設計標高考慮與城市道路標高協(xié)調一致，以臺地結合自然地形，減少土石工程量投資等因素來確定各組團的室內外標高。每個組團基本采用同一標高。室內地平標高定在203.90m226.60m之間。感謝下載載第二章建筑節(jié)能設計2.1 設計依據(jù)1 國家節(jié)能中長期專項規(guī)劃2 建設部建筑節(jié)能工程實施方案(報批稿)3 中華人民共和國節(jié)約能源法4 中華人民共和國可再生能源法5 中華人民共和國民用建筑節(jié)能管理規(guī)定(第143號部令)6 建設部辦公廳(建辦科函2005656號)

10、7 xx市建設委員會，xx市財政局關于申請2007年度可再生能源建筑應用示范工程項目的通知(渝建發(fā)20078號)8 采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GB50019-2003;9 夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(JGJ1342001)10 公共建筑節(jié)能設計標準DBJ50-052-2006。11 地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范GB50366-2005。12 民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)(JGJ26-95)13 建筑照明設計標準GB50034-200414 公共建筑節(jié)能設計標準GB50189-200515 建筑節(jié)能技術及產品標準、規(guī)范16 xx市居住建筑節(jié)能設計標準DB50/5024-2002；1

11、7 采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范(GB50019-2003)18 建筑給水排水設計規(guī)范(GB50015-2003)19 泵站設計規(guī)范(GB/T50265-97)20 城市防洪工程設計規(guī)范(CJJ50-92)21 防洪標準(GB50201-94)2.2 建筑節(jié)能2.2.1 總平面設計盡量減少硬化（混凝土、石板等）地面，增加綠地和水域；建筑群的布置、建筑物的平面布置有利于自然通風；小區(qū)90%以上住宅布置在南偏東150至偏西150范圍內。2.2.2 建筑單體設計根據(jù)建筑功能要求和當?shù)氐臍夂騾?shù)，在建筑單體設計中，科學合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體形、間距及層高。將住宅主要活動房間布置在

12、南面，使房間夏天可減少室外熱量侵入，冬天可獲得較多的日照；選用合適的外窗尺寸和窗墻比，使其傳熱系數(shù)符合xx市居住建筑節(jié)能設計標準DB50/5024-20024.0.4的規(guī)定。門窗洞口的開啟位置有利于自然采光，也有利于自然通風；原則上減少建筑物外表面積。選用合適的建筑體型系數(shù)，條式建筑的體型系數(shù)均不超過0.35，點式建筑的體型系數(shù)均不超過0.40，滿足xx市居住建筑節(jié)能設計標準DB50/5024-20024.0.3的規(guī)定；2.2.3 建筑物外圍護墻改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷，選用節(jié)能型建筑材料、保證建筑外圍護結構的保溫隔熱等熱工我是建筑設計上的首要節(jié)能措施。在滿足基

13、本的承重、安全圍護、防水、防潮功能外，考慮以下幾點：采用保溫隔熱性能好的墻體材料，如燒結巖空心（多孔）磚、加氣混凝土砌塊、陶粒混凝土砌塊、加保溫層的復合墻板等；對傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位（“熱橋”）擬采用外保溫體系，以滿足相應建筑節(jié)能設計標準的相關規(guī)定。對垂直墻面采用外廓、陽臺、挑檐等遮陽設施。廚房和衛(wèi)生間排風口的設置，避免強風時的倒灌現(xiàn)象和油煙等對周圍環(huán)境的污染。單面采光房間的進深不宜過大。屋面、外墻表面采用淺色處理。樓梯間采用可開啟式外窗。加強樓地面、分戶墻的保溫隔熱處理。2.2.4 門窗除滿足基本的采光、通風和安全圍護作用外，還應從以下及各方面來考慮門窗的節(jié)能特性，以滿足相應

14、建筑節(jié)能設計標準的相關規(guī)定：選用塑料（斷熱鋁合金、玻璃鋼、鋁木復合材料等）窗框型材；采用密閉雙層玻璃（中空玻璃、鍍膜中空玻璃等）材料；門窗應具有良好的密封性能。住宅外窗氣密性七層以下不低于建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法GB7107規(guī)定的3級，七層及以上不低于4級。公建外窗氣密性不低于建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法GB7107規(guī)定的4級。透明幕墻的氣密性不低于建筑幕墻物理性能分級GB/T15225規(guī)定的3級。2.2.5 屋面利用屋頂植草、栽花、種植灌木、形成生態(tài)屋面；采用集防水、保溫于一體的屋面防水做法；在防水層上設保溫層，形成倒置式屋面；在屋面上貯水，形成蓄水屋面。2.2.6南向窗設置水平

15、遮陽板2.2.7附表表2.1項目主要節(jié)能措施選用表項目名稱1-1、1-2、1-3、2-2、3-1、3-2、4-1、4-2、5、6、6-1、6-2、7-1、7-2、8號樓江水源熱泵集中空調系統(tǒng)利用項目建址緊臨的嘉陵江河床豐富的含水砂卵石層，采用滲濾取水方式(專利技術)采集經砂卵石層天然滲濾的江水(水溫比江中水更恒定，夏季約為22C,冬季約為16C)作為水源熱泵機組的熱交換水源，能效比可達5.93。屋囿主要材料及厚度水泥膨脹珍珠巖找坡2%(最薄處30):密度1000kg/m3、導熱系數(shù)0.37(W/m.K);20-35厚擠塑聚苯板：密度w40kg/m3導熱系數(shù)00.03(W/m.K)。保溫形式外保

16、溫外墻主要材料及厚度200厚鋼筋混凝土墻或雙排六孔水泥陶粒砌塊：密度w850kg/m3、抗壓強度2.5Mpa、熱阻(包括墻體雙面各20厚抹灰層)R.57(m.K/w);20-40厚聚苯乙烯保溫板：密度w280kg/m3、抗壓強度0.2Mpa、導熱系數(shù)w0.057(W/m.K)。保溫形式外保溫樓地面主要材料及厚度3550(底層架空樓板)厚聚苯顆粒保溫砂漿：密度w500kg/m3、抗壓強度0.47Mpa、導熱系數(shù)w0.11(W/m.K)。分戶墻主要材料及厚度200厚鋼筋混凝土墻或雙排6孔頁巖砌體：密度w850kg/m3、抗壓強度2.5Mpa、熱阻(包括墻體雙面各20厚抹灰層)R.57(m.K/w)

17、。窗玻璃材料中空玻璃中空空氣層612mm窗框材料塑料窗框型材第三章示范目標及主要內容3.1 示范目標總體目標：將xxxx太陽城一期工程項目建設成為xx市及國家級可再生能源建筑應用示范工程。主要技術指標：1 、節(jié)能50%以上；2、采用江水源熱泵空調系統(tǒng)；3、水源熱泵制冷能效比為5.93，采暖能效比為4.7；4、江水源熱泵冷卻水一水多用技術；5、采用滲濾取水技術降低取凈水工程運行費用，減少占地面積；3.2 示范主要內容水源熱泵技術在我國進行深入研究的歷史并不悠久，主要是從國外引進技術，該技術使制冷、制熱的效率大大提高，值得廣泛推廣。xx地處長江上游，可再生淡水資源豐富，為應用水源熱泵技術提供了很有

18、利的自然條件。3.2.1 水源熱泵技術概述水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低品位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。地球表面淺層水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉移到水源中，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量；而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為1022C,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為1830C,水體溫度比環(huán)境空

19、氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，能效比提高。水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用。熱泵的特點：1、淡水源熱泵是利用地表水資源作為冷源和熱源，是再生能源利用技術。2、屬經濟有效的節(jié)能技術地能或地表淺層水資源是很好的熱泵熱源和空調冷源，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經濟性。3、環(huán)境效益顯著該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢物的排放，不需要堆放燃料廢物的場地。4、一機多用，應用范圍廣水源熱泵系統(tǒng)可供暖、供冷、還可以供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或多套系統(tǒng)，可應用于賓館、商場、辦公樓、住宅小

20、區(qū)、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調。3.2.2 水源熱泵工作原理及其系統(tǒng)構成水源熱泵系統(tǒng)的基本工作原理是在夏季將建筑物種的熱量轉移到水源中，而冬季通過逆向熱力循環(huán)，從水源中提取熱量。因為水體溫度的比較恒定，使得水源熱泵系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠、不受外界氣候變化的影響，高效節(jié)能，且不存在空氣源熱泵冬季除霜的難點問題。因此，水源熱泵系統(tǒng)是值得積極推廣應用的一項以節(jié)能和環(huán)保、可再生能源利用為特征的先進技術。這項起始于1912年的技術，最近10年在歐美工業(yè)發(fā)達國家取得了迅速的發(fā)展，已成為一項成熟的應用技術。在我國，水源熱泵技術的研究在20世紀90年代末已成為工程實踐并刮起了一股“水源空調”的熱潮。熱

21、泵的工作原理是從周圍環(huán)境中吸收熱量而傳遞給被加熱的對象，其工作原理與制冷機相同，按熱機的逆循環(huán)工作，所不同的只是工作范圍不同，對于熱泵來說就是可逆的冷凍循環(huán)，正循環(huán)時由需要的制冷空間吸熱而將其熱排棄到空氣或水中，稱為制冷工況，逆循環(huán)時則向外界的空氣或水中吸熱而傳遞到需要采暖的房間稱為制熱工況。（1）制冷工況：制冷時恒溫控制器啟動風機，打開換向閥示制冷方向，此時低溫低壓的冷媒進入壓縮機壓縮成高壓氣體，再經換向閥進入冷媒（水的散熱器）而冷凝成液體。冷媒通過毛細管而進入冷媒（空氣的蒸發(fā)器），蒸發(fā)成為低溫氣體，該氣體吸收從風機吹過盤管的空氣之熱而使溫度降低，循環(huán)不斷往復進行制冷。（2）采暖供熱工況：采

22、暖供熱時，冷媒液再經過一個細管而進入冷媒蒸發(fā)器，吸收循環(huán)水熱能而蒸發(fā)為低溫氣體，低溫低壓的冷媒氣體經過反向閥進入壓縮機入口成為下一循環(huán)的開始往復循環(huán)采暖供熱。對于大型水源熱泵機組，也可以不采用制冷劑換向方式，而是采用水換向的方式，使機組更簡化、運行更穩(wěn)定。但淡水源熱泵系統(tǒng)由于水質問題，采用水換向會使得蒸發(fā)器和冷凝器都要進行頻繁的清洗。水源熱泵工程是一項系統(tǒng)工程，一般由水源系統(tǒng)、水源熱泵機房系統(tǒng)和末端送冷（熱）系統(tǒng)三部分組成。其中，水源系統(tǒng)包括水源、取水構筑物、輸水管網和水處理設備等。圖3.1水源熱泵工作原理3.2.3 水資源情況及滲濾取水技術概述xx市地處兩江交匯處，長江與嘉陵江在市區(qū)內匯合后

23、穿市而去進入三峽庫區(qū)，市區(qū)可利用淡水資源異常豐富，據(jù)據(jù)兩江匯合口朝天門下游7km的寸灘水文資料統(tǒng)計，長江在xx市地區(qū)多年平均流量10930m3/s,常年洪水水位181.3m,97%枯水水位158.9m。根據(jù)長江水利委員會水文局長江上游水文水資源勘測局提供的長江、嘉陵江的水文數(shù)據(jù)（見附件），總結了嘉陵江、長江江水水溫和含沙量的變化曲線圖，如圖3.2、圖3.3:圖3.22004年3水文站月平均水溫圖圖3.32004年3水文站月平均含沙量變化圖從嘉陵江、長江江水水溫季節(jié)變化曲線圖可以看出：1月份為嘉陵江、長江水溫最低點，分別為9.3、10.3，8月為嘉陵江、長江水溫最高點，分別為26.2、24.7。

24、從3個水文站月平均含沙量變化圖可以看出：江水高含沙量時段出現(xiàn)在610月洪水期，擬實施項目采用嘉陵江北培斷面水文資料。最高含沙量2.43kg/m3、最低含沙量0.001kg/m3，年均含沙量0.4512kg/m3。根據(jù)以上分析得出嘉陵江水水溫適合用于水源熱泵冷熱源系統(tǒng)，嘉陵江水的含沙量較高，如采用常規(guī)的江中取水方式獲取水源，須采取沉淀過濾等工程技術措施降低含沙量，以滿足換熱器對水質的要求。而本工程中擬采用滲濾取水技術,從天然河床的砂卵石層下采集滲濾水，可降低抽取上來的江水的含沙量，改善水質。江河水通過滲濾床泥膜和砂卵石層的凈化過程中將產生一系列物理、化學和生物凈化作用（包括濾凈作用、除菌作用、吸

25、附溶濾作用、保護作用、再生作用等），過濾水質得到顯著改善，可以大大的降低含沙量。多項已實施的滲濾取水工程水質檢測報告表明，滲濾水完全可以滿足水源熱泵機組對水質的要求。以滲濾取水方式直接從天然河床砂卵石層下取水，一方面水溫比江中水更穩(wěn)定，夏季保持在22左右，冬季保持在16左右，作為水源熱泵機組的熱交換水源其品質更高；另一方面，由于其水質可直接達到機組的使用要求，減少地面凈化處理過程中的熱源損失，因此本方案中充分利用xx太陽城緊臨嘉陵江河段有豐富砂卵石層的有利條件，擬采用滲濾取水與水源熱泵機組相結合的方式實施建筑節(jié)能示范工程。3.2.4 空調系統(tǒng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)空調系統(tǒng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)可適時地調節(jié)冷卻

26、水、冷凍水等參數(shù)以達到充分的節(jié)能效果，本工程智能監(jiān)控系統(tǒng)采用了以下手段：1、空調機組的冷（熱）水回水管道安裝電動比例調節(jié)閥，通過調節(jié)表冷器的過水量以控制室溫。每臺風機盤管回水管設電動二通雙位閥。2、每臺冷水機組出水管設流量衡流閥及電動蝶閥。3 、在冷熱水供回水總管上設溫度傳感器，在總供水管上設流量傳感器，根據(jù)末端所需負荷來改變冷水機組的運行臺數(shù)與冷凍水出水溫度的設定值。4 、整個空調系統(tǒng)的控制均考慮納入BA系統(tǒng)中，節(jié)能運行管理。第四章工程示范技術方案隨著世界能源短缺問題越來越嚴重，建筑節(jié)能以及可再生能源的利用已作為最理想的建設方案，針對xx市的地理、氣候和資源特點，進行了廣泛的調研和論證，發(fā)展

27、淡水源熱泵技術的資源條件、技術儲備和產業(yè)基礎方面均具有較大的優(yōu)勢，發(fā)展淡水源熱泵是xx市因地制宜發(fā)展應用可再生能源的最有效的途徑。4.1 冷熱負荷估算4.1.1 室外設計氣象參數(shù)：臺站位置：xx市北緯：2935東經：10628海拔：259.1m大氣壓：冬季991.2hpa夏季：973.2hpa冬季室外空調計算干球溫度：2C冬季室外空調計算相對濕度：82%夏季室外空調計算干球溫度：36.5C夏季室外空調計算濕球溫度：27.3C夏季通風室外計算干球溫度：33C冬季通風室外計算干球溫度：7C冬季室外風速：1.2m/s夏季室外風速：1.4m/s4.1.2 室內設計參數(shù)：表4.1室內設計參數(shù)房間名稱室內

28、溫度(C)相對濕度(%)新風指標噪聲備注夏季冬季夏季冬季(m3/h人)dB(A)住宅24-2621-2245商業(yè)25-2718-204065306020504.1.3 夏季負荷計算根據(jù)建筑物的不同功能與面積，本項目一期的夏季的負荷最大值估算見F表。表4.2一期工程夏季最大負荷估算表樓號面積(m2)面積指標(W/m2)冷負荷(kW)合計(kW)1-1住宅19862.771001986.281-2住宅19922.671001992.271-3住宅19922.671001992.272-1住宅19862.771001986.282-2住宅19168.161001916.823-1住宅19581.51

29、001958.153-2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住宅合計293753.0829375.311#商業(yè)4941.17200988.232#商業(yè)3015.02200603.003#商業(yè)1347.61200269.524#商業(yè)2462.98200492.607#商業(yè)2121.95200424.39商業(yè)合計

30、13888.732777.75住宅取同時使用系數(shù)0.5,住宅總冷負荷14687.655kW,商業(yè)取同時使用系數(shù)0.9,其總冷負荷2499.975kW。一期工程總冷負荷17187.63kW4.1.4 冬季負荷計算：根據(jù)建筑物的不同功能與面積估算出本項目的冬季的負荷最大值見下表：表4.3一期工程冬季最大負荷估算表樓號面積(m2)面積指標(W/m2)熱負荷(kW)合計(kW)1-1住宅19862.7740794.511-2住宅19922.6740796.911-3住宅19922.6740796.912-1住宅19862.7740794.512-2住宅19168.1640766.733-1住宅1958

31、1.540783.263-2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、62住宅33767.08401350.687-1、72住宅31311.22401252.458住宅2141440856.56住宅合計293753.0811750.121#商業(yè)4941.1790444.712#商業(yè)3015.0290271.353#商業(yè)1347.6190121.284#商業(yè)2462.9890221.677#商業(yè)2121.9590190.98商業(yè)合計13888.731249.99住

32、宅取同時使用系數(shù)0.5,住宅總熱負荷5875.06kW,商業(yè)取同時使用系數(shù)0.9,其總熱負荷1124.991kW。一期總熱負荷7000.051kW。4.2 空調系統(tǒng)方案比較根據(jù)xx太陽城工程概況，本報告對傳統(tǒng)冷卻塔+冷水機組+燃氣鍋爐系統(tǒng)和淡水源熱泵系統(tǒng)進行技術方案比較分析，而與戶式空調在初期投資和運行費用方面的比較則在后面的投資估算和效益分析章節(jié)中介紹。4.2.1 方案一：冷卻塔+冷水機組+燃氣鍋爐方案本方案為傳統(tǒng)方式，空調冷凍水系統(tǒng)由冷水機組、一次冷凍水泵、二次冷凍水泵、末端空調器組成，生活熱水系統(tǒng)由燃氣鍋爐、熱水泵、熱水管網組成。冷凍水供回水溫度7/12C,空調冷卻水系統(tǒng)由冷水機組、冷卻

33、水泵、冷卻塔組成，空調冷卻水供回水溫度32/37C,該方案技術成熟。夏季用燃氣鍋爐提供生活熱水，用冷水機組制取空調冷凍水，工藝流程圖如下:圖4.1傳統(tǒng)中央空調工藝流程圖冬季用供熱燃氣鍋爐為末端提供空調熱水，另用兩臺燃氣鍋爐提供生活熱水?？照{熱水系統(tǒng)由燃氣鍋爐、熱水泵、換熱器、二次冷凍水泵、末端空調器組成，熱媒水供回水溫度90/70C,熱水供回水溫度50/45C。設備型號、數(shù)量詳見附表（設備選型表）。4.2.2 方案二：淡水源熱泵方案（推薦方案）1、本方案選用節(jié)能型水源熱泵機組，制冷性能系數(shù)達6.67?？照{冷凍水及熱水系統(tǒng)由水源熱泵機組、一次冷凍水泵、二次冷凍水泵、末端空調器、熱水水箱、熱水泵、

34、熱水管網組成，夏季冷凍水供回水溫度7/12C,冬季采暖熱水供回水溫度50/45C;空調冷卻水系統(tǒng)由水源熱泵機組、冷卻水泵（即變頻潛水泵）進行滲濾取水組成。2、一般空調機組冷卻水進出水溫差為5C。本方案采用滲濾取水方式后，在技術可靠、經濟合理的前提下可加大冷卻水的供、回水溫差，按8c溫差設計。滲濾取水取水溫度為22C,經提升后進入機組的溫度為23C。通過水源熱泵機組冷凝器后排出的冷卻水水溫為31Co在此工況下水流量僅為傳統(tǒng)空調機組的62.5%。水泵的功率和水流量成正比。水泵的功耗一般占整個空調系統(tǒng)的功耗的2030%。3、利用可再生能源嘉陵江水，作熱泵制熱時的輔助熱源，達到能源高效利用的目的。4、

35、二次冷凍水泵多臺調節(jié)及變頻調節(jié)精品系統(tǒng)中的空調機組水路采用電動二通閥控制啟閉，循環(huán)冷凍水系統(tǒng)中的冷凍水泵采用多臺并聯(lián)運行。根據(jù)水泵進回水壓差調節(jié)水泵投入臺數(shù)，亦可達到分臺投入的節(jié)能目的。輔以變頻器調節(jié)二次冷凍水泵電機轉速。5、一次冷凍水泵多臺調節(jié)及變頻調節(jié)一次冷凍水泵采用多臺并聯(lián)運行。根據(jù)水泵進回水溫差調節(jié)一次冷凍水泵投入臺數(shù)，亦可達到分臺投入的節(jié)能目的。輔以變頻器調節(jié)一次冷凍水泵電動機轉速。6、冷卻泵多臺調節(jié)及變頻調節(jié)冷卻水泵采用多臺并聯(lián)運行。根據(jù)主機進回水溫差調節(jié)冷卻水泵投入臺數(shù)，亦可達到分臺投入的節(jié)能目的。輔以變頻器調節(jié)冷卻水泵電動機轉速。7、回水水質滿足沖廁、澆灌綠地等水質要求，可考慮

36、部份二次利用，部份排放江河，提高利用率。夏季用江水冷卻熱泵機組，制取空調冷凍水，同時利用冷卻水供回水余熱制取生活熱水，工藝流程圖如下：圖4.2水源熱泵空調制冷工藝流程圖冬季用熱泵機組從江水中吸熱，制取空調熱水和生活熱水，工藝流程圖精品如下：圖4.3水源熱泵空調制熱工藝流程圖由于水源熱泵技術利用滲濾取水作為空調機組的冷熱源，所以具有以下優(yōu)點：1. 運行穩(wěn)定可靠采用滲濾取水方式抽取的水體溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍小于普通水體溫度的變動，是很好的熱泵熱源和空調冷源。水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經濟性。2. 節(jié)能及環(huán)境效益顯著設計良好的水源熱泵機組

37、的電力消耗，比普通傳統(tǒng)集中空調減少30以上，與電供暖相比，相當于減少70以上。水源熱泵機組的運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。3. 一機多用，應用范圍廣水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的傳統(tǒng)集中空調加常壓熱水鍋爐的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點。即將水源熱泵機組在空調制冷工況下冷凝器排出的高溫水（與市政自來水或普通地表水比），用于生產衛(wèi)生熱水的高溫水源熱泵機組的冷卻水，在利用了高溫冷凝水中能量的同時大幅提高了生產衛(wèi)生熱水的

38、高溫水源熱泵機組的能效比。相比用燃氣鍋爐和熱水器生產衛(wèi)生熱水，可節(jié)約大量的能源和運行費用。根據(jù)空調負荷估算，空調主要設備選型見附表（末端方案一與方案二致）。4.2.3空調系統(tǒng)方案技術經濟綜合性比較表4.4空調系統(tǒng)方案技術經濟綜合性比較表技術特征傳統(tǒng)空調方式水源熱泵空調方式正常使用壽命2030年2030年技術成熟度及特點采用冷卻塔制取冷卻水，技術成熟；冷水機組技術較成熟，設備運行穩(wěn)定可靠，使用較多。技術較成熟，設備運行穩(wěn)定可靠，使用較多?？梢赃M行全熱回收供生活熱水。初期投資初期投資比較低，安裝簡便初投資比較高，取水較為復雜，安裝比較簡便年運行費運行費用高運行費用比傳統(tǒng)方案節(jié)約近50%環(huán)保冷卻塔設

39、置對附近有噪聲污染，有軍團病菌感染危險；鍋爐燃燒排放煙氣中含有CO2,CO,SO2等污染物能耗低，對環(huán)境影響小，充分利用江水熱量，且降低了CO2,CO,SO2、粉塵等污染物的發(fā)生量，減少了大氣污染，保護了環(huán)境適用范圍電源、燃氣供應充足的地區(qū)有江水、湖水等地表水或地下水，且水量能滿足空調負荷的地區(qū)能源利用率機組的COP值在5左右充分利用天然冷熱資源，COP值高，能源利用率圖調節(jié)范圍不適合小負荷，況下運行，易出現(xiàn)喘震現(xiàn)象適合小負荷工況F運行，且在部分負荷卜COP值大大提高系統(tǒng)總體特點技術成熟，有一定污染，運行費用較局技術相對成熟，具有很好的節(jié)能性，特別是熱回收的功能更是提高能源利用率，很好地滿足全

40、年供冷供熱的要求經技術經濟綜合比較，空調系統(tǒng)選擇方案二作為工程推薦方案，即水源熱泵集中空調方式。4.3取水、水處理方案比較4.3.1淡水源熱泵的水質要求淡水源熱泵對地表水水質的要求是進入冷凝器的冷卻水應該保持澄清、水質穩(wěn)定、不腐蝕、不滋生微生物或生物、不結垢等。但是，目前對淡水源熱泵所用水源的水質尚無專門規(guī)定。表4.5為水源熱泵用地下水水質參考標準，表4.6為冷卻水水質標準的有關規(guī)定，可作為本工程水質狀況的參考。表4.5地下水地源熱泵水質要求序號名稱允許含量值序號名稱允許含量值1含砂量<1/20萬9CaO<200mg/L2濁度W20NTU10SO42-<200mg/L3PH值

41、6.58.511SiO2<50mg/L4硬度v200mg/L12Cu2+<0.2mg/L5總堿度v500mg/L13礦化度<3g/L6Fe2+<1mg/L14油污<5mg/L7Cl-<100mg/L15游離CO2<10mg/L8游離氯0.51.0mg/L16H2s<0.5mg/L注:引自國土資源行業(yè)標準淺層地熱勘查評價技術規(guī)范（征求意見第二稿）表4.6冷卻水水質標準的有關規(guī)定序號名稱允許含量值序號名稱允許含量值1混濁度<10mg/L6氯離子（C1-）<100mg/L2總礦化度v3000mg/L7總鐵（Fe2+Fe3+）離子<0.

42、5mg/L3硬度v200mg/L8鎰（Mn）<0.5mg/L4PH值6.89.25硫酸根離了v200mg/L9硫酸氫（H2S）<0.5mg/L含砂量與渾濁度2004年嘉陵江水年平均含沙量522mg/I,江水中泥砂、有機物與膠體懸浮物，使水變得渾濁。水源含砂量高對機組和管閥會造成磨損。含沙量和渾濁度高的水也會限制江水源熱泵用水的再次利用（一水多用）。用于水源熱泵系統(tǒng)的水源，含砂量應1/20萬，渾濁度20mg/L。如果水源熱泵系統(tǒng)中裝有板式換熱器，水源水中固體顆粒物的粒徑應0.5mm。水的化學成分及其它化學性質自然界中溶有不同離子、分子、化合物和氣體，使得水具有酸堿度、硬度、礦化物和腐

43、蝕性等化學性質，對機組材質有一定影響。酸堿度水的PH值小于7時呈酸性，反之呈堿性。水源熱泵的PH值應為6.58.5。硬度水中Ca2+、Mg3+總量稱為總硬度。硬度大，易生垢。水源熱泵水源水中的CaCo3含量為200mg/L。礦化度單位容積水中所含各種離子、分子、化合物的總量稱為總礦化度。用于水源熱泵系統(tǒng)的水源水的礦化度應3g/L。腐蝕性水中C1-、游離CO2等具腐蝕性，溶解氧的存在加大了對金屬管道的腐蝕破壞作用。應用水源熱泵系統(tǒng)時，對腐蝕性、硬度高的水源，應在系統(tǒng)中加裝抗腐蝕的不銹鋼換熱器或鈦板換熱器。比較以上對冷卻水水質的要求和嘉江水質情況，可以看到嘉陵江水在酸堿度、礦化度、硬度、腐蝕性等方

44、面都滿足水源熱泵用水水質要求，只有濁度不滿足要求，需采用有效的凈化除砂方法，使水質符合機組要求。4.3.2淡水源熱泵水處理方案4.3.2.1 取水工程設計水量:泵站實際提水量根據(jù)空調系統(tǒng)的用水量來確定，本工程最高峰冷量為17187.63kW，故夏季高峰時段需要冷卻水量為3170.94m3/h。取水水量：Q=（1+K）Q1式中：Q取水總水量（m3/h）Q1系統(tǒng)供水量（m3/h），水源熱泵系統(tǒng)要求提供江水供水量為3170.94m3/h；K損失的水量，取2%。故設計取水量為Q=（1+2%）X3170.94=3234.38m3/h,則每天的取水量為（以12小時計算）為38812.36m3/d。4.3.

45、2.2取水、凈水工程方案一1）設計總揚程設計最高洪水位為193.50m；設計最枯水位（保證率為97%）為158.90m；調節(jié)池水面標高為202.00m；江水處理后由調節(jié)池至空調機房。輸水管采用2根管徑500mm給水鑄鐵管，經估算，水泵總揚程在56.00m左右，輸水管道埋地敷設。2）取水構筑物型式由于江岸河灘較緩，枯水季節(jié)江岸岸邊水深不足，采用河床式取水構筑物。設于盡量靠近xx太陽城附近的合適河段的岸邊。根據(jù)取水量和水源熱泵系統(tǒng)運行特點（日變化較大，時變化較大），一期采用5用1備水泵配置。每臺水泵型號均為：250S-65，Q=600m3/h，揚程H=56m，配電機功率N=132kW。泵房為矩形鋼

46、筋混凝土取水泵房。3）取水頭部型式：在后期設計中，可在進一步明確夏季洪水位的情況下，考慮設置雙導泵房。夏季利用上層水泵，減少水泵揚程，降低能耗。按現(xiàn)在嘉陵江xx段的江水水質情況，洪水季節(jié)江水濁度可達3000至6000度，最大含沙量在20000mg/L左右，為了簡化水處理程序，取水頭部采用斜板型式。4）凈水方案嘉陵江水作為水源熱泵系統(tǒng)冷卻用水，其水處理的關鍵在于減少泥砂含量，降低濁度，其它的水質指標即可滿足要求。嘉陵江取水凈水工藝工藝流程如下圖：原水!斜板取水頭取水泵旋流除砂器-1F綜合水處理器丁板式換熱器卜一空調系統(tǒng)圖4.4取水凈水工藝流程圖（方案一）斜板取水頭部水庫形成以前，江水含砂量較大，

47、取水采用側向流斜板取水頭部，利用側向流斜板除砂和利用斗式排砂裝置與江河水流速度排砂，減少水中大顆粒泥沙含量和雜物，一般能去除n0.1mm砂粒。為保證江水溫度要求，取水頭部設于枯水位下2.0m。為保證水質要求，非洪水季節(jié)利用管道取河中心水質較好的水，洪水季節(jié)，利用集水井上的進水孔取得上層水質較好的水旋流除砂器為節(jié)約占地，簡化處理工藝，選用旋流除砂器除砂。除砂器進水壓力越大，除砂率越高。而除砂器本身的水頭損失w2.0m,并不大。為降低能耗，提高處理效果，將除砂器置于取水泵房出水管處，充分利用水泵出水壓力。要求原水濁度w300NTU,進水壓力為0.412MPa,處理后出水濁度小于10NTU,除砂直徑

48、n0.1mm,水頭損失小于2m。一期選用4臺，每臺型號WD-350/300XS,每臺處理量為250380m3/h。由于旋流除砂器進水壓力越高，除砂率越高，而除砂器本身的水頭損失W2.0m,并不大。為降低能耗，提高處理效果，將除砂器置于取水泵房出水管處，充分利用水泵出水壓力。綜合水處理器為進一步提高水質，利用綜合水處理器進行處理，對水中的顆粒狀沉淀、懸浮物及溶解于水中的離子形態(tài)采用復合過濾形式，達到凈化水質，滿足空調系統(tǒng)水質要求。一期選用三臺綜合水處理器，并聯(lián)使用。一期每臺型號為WD-300A1.0ZH-A,水處理量為450700m3/h。板式換熱器板式換熱器具有抗腐蝕性強、污垢系數(shù)低、檢修清洗

49、方便、換熱效率高、熱損失小的優(yōu)點。根據(jù)國家標準GB16409-1996板式換熱器，對水質沒有定量要求。對高含砂量的水以不同流速進入板換試驗，結果證明只要流速控制得當，板換既可正常換熱，又不會堵塞，對板換壽命影響也很小。但因流速越低板換換熱性能越差，所以一般綜合考慮換熱因素，板換中含砂量<1.0kg/m3對系統(tǒng)應是最佳選擇。因顆粒太大會堵塞板換，一般要求顆粒直徑小于板間距離的三分之一，要求顆粒直徑<1.5mm。此類項目的板換設計需要考慮到很多因素，包括板間距的選擇，板片組合的選擇，板間流速的控制，流體流動方向的特殊設計。另外板式換熱器又叫可拆式換熱器，顧名思義可以反復拆裝并清洗。板換

50、擁有經過特殊設計的膠墊及連接方式，并有軸承盒式框架，可一人拆裝并可反復拆裝并不影響使用效果。板式換熱器可以自由增加板片，所以壓力損失完全可以自由控制，通常壓損會控制在100KPa以內，如果更小則換熱效率很低，導致板片間流體的湍流強度變弱，則板片間發(fā)生堵塞的概率增加，所以一般壓損不能太小。根據(jù)嘉陵江水質，濁度大于300度時，在江水和水源熱泵機組之間增設板式換熱器，將水源水與機組隔離開，有效地避免水源水對機組產生腐蝕。4.3.2.3取水、凈水工程方案二采用滲濾取水工藝，滲濾取水是在江河天然逕流的沖刷和沉積作用下,利用河床底部天然濾床的垂向滲流和濾凈功能，將地表江河水轉化為河床下潛流水，再通過建造在

51、河床下的滲濾系統(tǒng)將地下水取出地表的一種取水技術，是在天然濾床滲流井取水技術基礎上發(fā)展起來的、適用條件更為廣泛的一種新型反向取水技術，實現(xiàn)了自江河下直接開采地下水先例。滲濾取水工程包括天然（或人工）濾床和地下構筑體兩大部分，其中地下構筑物主要由集水豎井、江底輸水平巷、匯水碉室和在天然濾床底部按照最優(yōu)取水面積和間距營造的滲濾系統(tǒng)（滲濾孔群）組成。滲濾取水基本工藝流程圖為：圖4.5取水凈水工藝流程圖（方案二）豎井豎井作為水泵機組的安置空間和施工通道，因滲濾取水方式地面建構筑物占地面積很小，方案考慮將豎井及泵站建在濱江路內側，xx太陽懈1區(qū)西南角高壓線下走廊處，即小區(qū)車庫入口外綠地，泵站占地面積僅為1

52、60m2。設計最高洪水位為193.50m；設計最枯水位（保證率為97%）為158.90m。集水豎井地面標高191.50m，井底標高143m，自控泵站地面標高為202.00m；豎井井筒為圓形，內徑5m，初設井深為60m，井壁為鋼筋混凝土結構。江底輸水巷道位于河床底部基巖底層中，是連接豎井和天然濾床的通道，同時也是過水和施工通道。巷道凈斷面為2.0X2.0m,為園拱直墻式，拱頂為鋼筋硅預制拱構件，邊墻為砼砌塊，巷底砼現(xiàn)澆，厚0.20m。巷底縱坡縱坡率0.5%。其中輸水平巷主巷道長260m；1號支巷與主巷道夾角81°，長160m；2號支巷與主巷道夾角59°，長80m；3號支巷與主巷道夾角119°，長80m。匯水硐室位于巷道沿途及巷端，有一個或多個組成，為全封閉支襯，使?jié)B濾孔群的施工空間并起到匯水的作用。設硐室共8座，園柱形，內徑4m，硐室高3.5m。硐身為砼制砼砌塊、厚0.20m；硐頂為砼鋼筋預制梁板；硐底為C20砼現(xiàn)澆。滲濾孔群從匯水硐室向上鉆鑿，揭穿基巖地層直達河床下天然濾床底部各預定取水點，由空口導管、孔內護壁材料、空身、孔端產水部位專用過濾器組成。主要布設于硐室內，呈放射狀實施對濾床區(qū)的控制。設計滲濾孔輻射控制匯水面積5萬平方米，共設滲濾孔585個，孔端安置特制過濾器