风冷模块热泵 水冷螺杆 水源热泵 地源热泵中央空调方案对比

风冷模块热泵、水冷螺杆、水源热泵、地源热泵中央空调方案对比

2014年8月

一、项目概述

本工程建筑总面积约10000m2，建筑功能为公共建筑。

二、设计条件：

1.依据规范和图纸

《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)

2.室外气象参数：

天津市位置：北纬39°08′东径116°28′，海拔3.3米。

夏季大气压力：1004.8hpa

冬季大气压力：1026.6hpa

夏季室外通风计算干球温度：29℃

夏季室外空调计算干球温度：33.4℃

夏季室外空调计算湿球温度：26.9℃

冬季室外空调计算干球温度：-11℃

冬季室外采暖计算干球温度：-9℃

冬季室外平均风速:2.8M/S

夏季室外平均风速:1.9M/S

3.室内设计参数：

三、负荷分析

天津属于冬冷夏热地区，夏季需要设置冷源，满足空调房间的需要；冬季建筑需要提供热源供热，要设置合理的空调方案，首先需要对天津的气候条件进行

了解，夏季最高温度在35℃以下，冬季最低温度在-12℃以上，根据实际的气象条件，选择合理、高效的空调冷、热源方案。

四、冷热负荷估算值

五、空调主机方案比较

以下分别从主机特点、初投资、运行费用、系统维护等方面对多种可选方案进行比较，以期选择最佳方案，确定性价比最高的系统形式。

目前市场上比较成熟的冷热源系统解决方案无外乎以下几种：

1.冷源：

A．水冷制冷机组（螺杆机组）；

B．风冷冷水机组（风冷模块）；

C．水源制冷系统；

D．地源制冷系统；

2.热源：

A．市政热网；

B．自建锅炉房；

C．风冷热水机组（风冷模块）；

D．水源热泵系统；

E．地源热泵系统；

以上诸多系统，在投资、运行费用以及系统维护等方面存在着很大的差别。为了能满足冬夏两季的应用，我们把以上各种方式组合成五种合理方案：

◆方案一：风冷冷热水热泵机组中央空调系统方案；

◆方案二：水冷机组+集中市政热网方案；

◆方案三：水冷机组+自建燃气锅炉房方案；

◆方案四：水源热泵中央空调系统方案；

◆方案五：地源热泵中央空调系统方案；

下面对这五种方案分别进行详细分析，比较其各方面的优缺点：

* 比较原则：

♦初投资均为各系统标准报价；

♦电费统一为1元/度；

♦气费统一为3.25元/Nm3；

♦运行时间一致。

♦系统方面：风冷机与空气进行换热，不使用冷却水系统，省去了冷却塔、水泵及相应的管道，给设计和施工人员都提供了便利。

♦场地要求：风冷机组必须放置在屋顶或其他开放的大气环境中，不会占用宝贵的建筑面积，节省机房投资，并将噪音源由室内移到室外。

♦运行及管理：机组的运行方面，不需设置专门的运行人员，而且风冷机组大多采用多机头设计，能量调节十分方便，尤其在非满负荷运行的情况下，其节能效果十分明显。

♦节能环保：从空气中提取能量，消耗少量电能，就可实现冷暖，最大限度节约一次性能源。机组运行时无任何排放及污染，绿色环保。

♦初投资：机组的初投资方面，相同制冷量的风冷机组价格比水冷机组高30%左右。但从整个系统角度来讲，由于水冷机组系统需要配备冷却塔、冷却

水循环泵和管路系统等，所以风冷机组系统与水冷系统的设备投资相差不

多。

2.主要设备选型如下

3.运行费用分析

根据负荷分布分析法，运行费用如下表计算：

4. 初投资分析

承担夏季冷负荷，冬季采

用市政热网通过板换换热提供60℃-55℃的空调热水，承担冬季热负荷。 1. 主要设备选型

2. 运行费用分析

3. 初投资分析

由于天津市市政热网接口费高的现状，本方案初投资较高，单位建筑面积采暖费也较高，造成冬季运行费用高。

承担夏季冷负荷，冬季采

用自建燃气锅炉房通过板换换热提供60℃-55℃的空调热水，承担冬季热负荷。 1. 主要设备选型

2. 运行费用分析

3.初投资分析

℃的冷水，承担夏季冷负荷并提供生活热水；冬季提供50℃-45℃的热水，承担冬季热负荷。

1.水源热泵机组特点

2.水源热泵机组以水为载体，冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾

水，甚至工业废水、污水的低品位热能，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、选择优良、操作简便、安全可靠等优点。由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源，所以其具有以下优点：

3.（1）环保效益显着

4.水源热泵是利用了地表水作为冷热源，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。

5.（2）高效节能

6.水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22℃，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

18-35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，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30～40％的供热制冷空调的运行费用。

7.（3）运行稳定可靠