西安中医院地源热泵可行性报告

西安中医院综合医疗建筑

地源热泵制冷/采暖、热水系统

可行性报告

安徽意园建设工程有限公司西安分公司

二零壹壹年六月二十日

目录

1. 地源热泵系统提出的背景及必要性

2. 设计依据

3. 室外主要设计参数

4. 室内主要设计参数

5. 空调冷、热负荷

6. 地源热泵系统

7. 投资概算

8. 地源热泵与传统空调系统的综合分析比较

9. 投资与运行分析

10.节能减排

项目基本资料

项目概况：该项目为西安中医院综合医疗建筑，建筑面积为96920m2。其中：空调面积约为55500 m2。拟采用地源热泵系统。

1.项目提出的背景及必要性

1.1 项目提出的背景

随着经济的发展和人民生活水平的提高，不仅公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求，在许多行业领域，为满足生产需要和改善劳动条件，工业生产车间对空调要求也日益增加。传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源。热源的来源或直接采用煤、油直接燃烧供给，或采用二次能源（电、蒸汽）供应，无论采用何种热源方式，均需消耗不可再生资源、而且还将产生大量

污染物，包括SO

2有害气体以及CO

2

等温室效应气体。

为应对能源需求紧张局势和环境保护的要求，世界各国积极寻求发展节能、环保的新型能源研究，新型的地源热泵技术逐步得以推广应用。地源热泵是一种利用地下浅层地能的既可供热又可制冷的高效节能系统。该项技术被广泛应用在建筑采暖、空调和热水供应等多项领域。它的原理是利用水或其他介子与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，

释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。地源热泵作为一种可再

生能源技术受到了世界各国普遍重视。上世纪末，我国开始了浅层地热应用技术的应用，浅层地热资源作为一种可再生、环保、清洁新型能源，逐渐被人们所认识和接受。特别是近年来受益于国家政策鼓励、财政支持，采用地源热泵空调应用面积平均以每年20%以上的速度快速增长，其中单项最大的应用面积已经达到了24万m2。近年来沈阳、北京等城市地源热泵的应用面积均已突破千万平方米

大关。我国地源热泵技术的应用得以快速发展。

1.2项目建设的必要性

1.2.1项目建设符合国家相产产业政策

为保护环境、缓解我国面临能源紧张局面，在注重节能减排的同时，积极倡导清洁能源的开发和利用，国家先后出台了《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《民用建筑节能条例》、《关于大力推进浅层地热能开发利用的通知》等一系列的法律、法规等政策，全国各级政府为落实中央的有关法规和条例，相关部门也先后出台了相应的政策，鼓励和支持新型能源的应用。充分体现了各级政府对节约能源、保护环境的高度重视。政府明确对新建、改建、扩建及既有建筑节能改造中采用可再生能源新技术应用并列入“建设领域可再生能源新技术应用示范项目”的项目，省级财政利用建设领域可再生能源新技术应用“以奖代补”专项资金，给予示范项目奖励或补助。本项目建设符合国家相关产业政策，并属国家鼓励建设项目。

1.2.2地源空调具有的优势

煤炭、石油、天然气等能源对推动世界经济发展和人类社会进步发挥了巨大的作用。但由于其不可再生性，经人类大规模的开发利用，地球亿万年积存下的宝贵资源迅速消耗，同时也带来了气候变化、生态破坏等严重的环境问题，直接威胁着人类的可持续发展。地源热泵属可再生能源利用技术。它利用了地球表面或浅层土壤和水源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。其主要特点表现在以下几个方面：

1）地源热泵空调无需另设热源和冷却系统，其制冷、制热系数可达4.0～5.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调

的30～50％，具有高效节能的优点。

2）地源热泵系统：夏季空调冷凝热不向大气排放，而是储存在土壤内，冬季通过地源热泵系统将储存在土壤冷凝热供采暖使用，减少因采暖使用化学能产生CO2排放，是“低碳、绿色”技术，可循环使用。

3）地源热泵空调介质密闭在管道中，对土壤不会产生污染，空调系统也不会产生有害气体，环保特性突出。

4）地源温度具有较恒定的特性，一般为10～25℃，使得热泵机组运行更可靠、稳定，从而可降低系统的维护费用。

5）本系统不仅可实现对建筑物的供热和制冷，还可供生活热水，一机多用。

6）系统紧凑，节省建筑空间，利于建筑的美观。

2．设计依据

《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB50242-2002

《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50243-2002

《简明空调设计手册》 GB50045-95

《地源热泵系统工程技术规范》 GB50366-2005

《全国民用建筑工程设计技术措施》暖通空调、动力2009

业主提供的相关资料和要求

3．室外主要设计参数

=95.92kPa

大气压力：夏季 P

x

=97.87kPa

冬季 P

d

空调室外计算干球温度：夏季 35.2℃

冬季 -5.6℃

=25.8℃

夏季室外计算湿球温度： T

WS

冬季采暖室外计算温度： -3.2℃

4.室内主要设计参数

以国家相关规范标准为依据。

5．空调冷、热负荷

夏季空调总冷负荷：5950KW；总冬季空调总热负荷：4121KW。

生活热水热负荷：按700个床位，生活热水量为90 m3·d，热负荷5240KW·天（冬季生活热水出水温度为60℃，进水温度为10℃）

6.地源热泵系统：

6.1机组选型

冷热源系统拟采用土壤源热泵系统，采用3台制冷量为1865kW电动螺杆（地源）热回收热泵机组，制热量为1845kW；2台制冷量为300kW电动螺杆（地源）高温热泵机组，制热量为299kW。

夏季：冷冻水供回水温度为7~12℃；冷却水供回水温度为25~30℃。

冬季：机组供热供回水温度为40~45℃；冷水供回水温度土壤源热泵系统为10~5℃；生活热水温度为60℃，热源由土壤源热泵系统提供。

土壤源热泵机组采用一对一冷冻水泵、冷却水泵。水源热泵系统冷冻水泵、冷却水泵各备用一台。

生活热水：夏季及冬季利用全热回收热泵机组提供生活热水，过渡季节采用地源高温热泵机组供生活热水。

夏季热泵机组可采用热回收机组，可免费提供生活热水，冬季、过渡季节可采用高温热泵机组供热，每天提供生活热水量为90m3/h，供水温度为60℃，生活热水总热量为5240kW·d，采用2台45m3蓄热水罐，热水泵采用两台，流量为25m3/h，水泵压力变频控制。

6.2土壤源热泵地下埋管换热系统

6.2.1地下埋管场地水文地质状况应根据工程勘测结果进行分析，主要对地下土壤的地质构成、地下土壤含水情况、土壤初始平均温度等参数分析。地质构成暂估：

●0～8m为回填土

●8～90m为黄土

●90～120m中风化砂岩

6.2.2土壤换热装置

●土壤耦合器采用单孔双U管方式，采用HDPE管，管的公称内径为Φ25。