地热联合水源热泵供暖工程设计方案

地热联合水源热泵供暖工程设计方案

二0一九年十二月

目录

前言 (3)

第一章工程基本情况 (4)

一、工程概况 (4)

二、方案设计理念 (4)

三、热泵的优良特性 (5)

第二章地源热泵工程配置设计 (9)

一、方案设计依据 (9)

二、负荷计算 (9)

三、机房设备配置 (9)

四、系统自动化控制 (10)

第三章系统投资预算及运行成本分析 (12)

一、机房系统整体投资概算 (12)

三、系统运行成本分析 (13)

第四章工程设计施工与售后服务保障 (14)

一、产品质量保障 (14)

二、技术服务保障................................................... 错误!未定义书签。

前言

本工程是地热水联合水源热泵采暖工程，工程位于********。

本方案按本工程特点，采用地热水和地下水式地源热泵实现整体供暖的设计方案。通过总体技术方案论证与分析，主要经济技术指标如下：

第一章工程基本情况

一、工程概况

1、项目简介

本工程为位于******，总建筑面积为130000㎡，末端采用地板辐射采暖。根据甲方提供的信息，现有65℃的地热井水80m³/h可供使用，为小区供暖。

2、气候条件

清苑区年平均气温12℃，年降水量550毫米，属于温带季风性气候。四季分明，冬季寒冷有雪，夏季炎热干燥，春季多风沙，秋季凉爽舒适。冬冷夏热，雨热同期，来此旅游一般以夏秋季为宜。

3、工程要求

设计冬季室温18℃-20℃。

二、方案设计理念

本工程为居住建筑，设计与施工必须符合我国现行建筑节能措施的节能型建筑规范。按地质条件，本工程具备采用热泵新能源绿色环保空调采暖供热的热源条件，在保证室内环境舒适度的条件下，保障小区清洁与低碳人文环境。因此，本工程设计方针是环保、节能、高效、稳定、耐用。设计原则是充分、合理、安全利用岩土层自然资源。设计宗旨是实现国家可再生能源综合应用绿色建筑要求，达到最佳投资性价比。

依据地理位置、气象条件、建筑类型、建筑规模、岩土层、舒适度条件等要求：第一，按照负荷指标法计算冷热负荷；第二，按地下水源热泵系统特有的比压、比焓、比熵参量计算热泵机组理论循环焓值与理论动力配置，计算热泵机组理论能效比。系统方案将全程贯穿科学有据、节能节省、实效优化的设计理念，达到用户满意的最佳设计与施工效果。

本工程冬季供热拟采用高效、节能、节省运行成本，且国家推广应用的可再生新能源“地下水源热泵中央空调系统”。

本工程采用地源热泵机组供热，机组系*****空调设备有限公司制造，是列入住建部“地源热泵推广应用产品目录”的我国领先技术的“国家级新产品”产品，获中国发明和实用新型专利的产品。

三、热泵的优良特性

热泵是国际公认的节能设备。空气、地下水、土壤、排放水、排放热、太阳能光热等热源多为热量较低的低品位热源，热泵使用少量高位能量作为驱动，是唯一将低品位热能提升为高品位热能的装备，兼备有高效节能、稳定可靠、环保清洁、一机多用、无需特殊建筑配合的建造等优良特性。热泵是唯一具有制热制冷双效功能的装置。因此，热泵是可再生能源利用的优良技术与装备。

热泵是热能提升装备，不是电热设备。热泵的蒸发器将可再生能源中的热量经过冷媒的等压相变得到蒸发热，再经压缩机等熵压缩和冷凝器等压冷凝由冷媒释放井水的热能加热供暖循环水，实现稳定的不间断的供热采暖。热泵具有制热与制冷双效功能，以相同运行机理与模式，不同的自动化控制与调节，夏季实施制冷空调。

根据热泵热力学，热泵在标准工况下其收益与付出比值是热泵性能系数（简称COP），公式：COP=Q h/P；式中Q h是制热量，P是输入功率，单位均是w或J。

其中：Q h= Qc＋P；Qc是热泵的冷媒在热泵循环中产生的制冷量；

因此：COP=Q h/P=(Qc＋P)/P；推理得到COP=1＋(Qc/P)；

根据上述论证，热泵理论换热效率=供暖理论总热量÷热泵理论总功率。热泵消耗1kw电量，用户通常得到3～6kw热量。

由于地源热泵系统采取了特殊的换热方式，使它具有传统的空调系统

不可比拟的优点：

1、高效、节能

冬季低温差的取热，使得地源热泵系统换热效率很高。因此在产生同样热量或冷量的时候，只需小功率的压缩机就可实现，从而达到节能的目的，其耗电量仅为普通中央空调与锅炉系统的40%—60%。下表为地源热泵与其它几中空调供暖方式的比较:

图1 水源热泵与其它空调供暖方式初投资比较

2、环保、无污染

地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无燃烧产物排放，可大幅度降低温室气体的排放，既保护了环境，又可遵守《全球气候公约》，符合我国节能减排可再生能源利用的要求；

3、低运行费用

地源热泵系统的高效节能特点，决定了它的低运行费用。维修量极少，使用寿命和建筑物同期，折旧费和维修费也都大大低于传统供暖系统。自动化程度高，无需专业人员操控。地源热泵系统的供暖和制冷费用只相当于普通技术供暖和制冷费用的30—70%。

图2 水源热泵系统与传统供暖制冷系统运行费用比较

4、低维护费用

地源热泵系统不带有室外安装的设备，不设冷却塔、屋顶风机，没有室外设备安装维护费用，压缩机工作稳定，不会出现传统设备中制冷剂压力过高或过低的现象。

5、运行灵活、系统可靠性强

各个机组独立运行制热，个别机组故障不影响整个系统的运行。机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减．更无结霜除霜之虑。

6、智能远程中央控制

利于采用全系统可编程智能化远程中央计算机控制，具有随人流变化而自动调整地热泵制冷或供暖出力，实现节能最大化，运行费用最小化。还可设置显示和打印设备，可存储、分析各种采暖、维修等经济及技术数据，促进系统运行最优化。

7、节省占地空间

地源热泵系统除机房外省去了锅炉类设备的煤场、渣场、油气库等附属设施，大大减少占地面积，附加经济效益提高，环境外部形象得到改善。

8、使用寿命长

家用空调设计寿命 10年，燃气锅炉为10年；地源热泵机组为 25