PAGE18新家園商業(yè)配套項(xiàng)目地源熱泵工程可行性分析報(bào)告目錄TOC\o"1-3"\h\z第一章概述 3第二章地源熱泵系統(tǒng)簡介 4一、地源熱泵系統(tǒng)概念 4二、地埋管地源熱泵系統(tǒng)概念 5三、地埋管地源熱泵系統(tǒng)工作原理 6四、地源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn) 6三、建設(shè)地埋管地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)可行性 9一、淺層地?zé)岬刭|(zhì)條件 9二、項(xiàng)目區(qū)建設(shè)地埋管地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)可行性 10第四章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 11一、方案設(shè)計(jì)說明 11二、地埋管地源熱泵系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 11第五章初期投資估算 12一、投資概況 12二、投資估算 12第六章經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià) 17一、兩種系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益分析 17二、社會(huì)效益分析 18第七章結(jié)論 19一、結(jié)論 19二、建議 19第一章概述工程名稱：##新家園四期商業(yè)配套項(xiàng)目地源熱泵工程工程概況：##新家園四期，包括商業(yè)配套、居委會(huì)、停車場等，建筑面積約24419平米，制冷制熱面積約20000平米設(shè)計(jì)要求：建筑物要求冬季供暖、夏季制冷，建筑末端采用風(fēng)機(jī)盤管?？照{(diào)冷熱負(fù)荷計(jì)算：夏季冷負(fù)荷和冬季熱負(fù)荷分別按公式（1）和公式（2）計(jì)算：QN=F×q1/1000（1）QL=F×q2/1000（2）式中：QN，QL—夏季冷負(fù)荷，冬季熱負(fù)荷（kw）；q1，q2—冷指標(biāo)，熱指標(biāo)（w/㎡）；F—建筑物面積（㎡）。設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)場所建筑面積（㎡）熱負(fù)荷指標(biāo)(w/m2)熱負(fù)荷(kw)冷負(fù)荷指標(biāo)(w/m2)冷負(fù)荷(kw)商業(yè)用房2000010020001002000第二章地源熱泵系統(tǒng)簡介一、地源熱泵系統(tǒng)概念地源熱泵系統(tǒng)是結(jié)合地源熱泵技術(shù)利用可再生地?zé)豳Y源的一種表現(xiàn)形式。根據(jù)地源熱泵系統(tǒng)冷熱源提供裝置不同，分為地下水地源熱泵系統(tǒng)、地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地表水地源熱泵系統(tǒng)、深層地?zé)岬卦礋岜孟到y(tǒng)，上述系統(tǒng)均為高效節(jié)能的新型暖通系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)是利用地下巖石、土壤、地下水和地表水作為低溫?zé)嵩?，把傳統(tǒng)空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器直接埋入地下，使其與大地進(jìn)行熱交換，通過地下循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)，提取或釋放大地?zé)崮?，通過地源熱泵機(jī)組循環(huán)系統(tǒng)將能量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，從而將低品位能源利用起來。地源熱泵機(jī)組是一種新型能量轉(zhuǎn)換裝置，它可以把不能直接利用的低位能源轉(zhuǎn)換為可以直接利用的高位能源，其工作原理與普通冷水機(jī)組工作原理相同，但同時(shí)具有制熱和制冷雙功能。地源熱泵系統(tǒng)由地下循環(huán)系統(tǒng)、機(jī)組循環(huán)系統(tǒng)和室內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)等三部分組成，具體見下圖。圖1地源熱泵系統(tǒng)示意圖循環(huán)介質(zhì)循環(huán)介質(zhì)—土壤熱交換冷媒—循環(huán)介質(zhì)熱交換冷媒—循環(huán)介質(zhì)熱交換熱泵機(jī)組用戶供暖\制冷地下循環(huán)系統(tǒng)室內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)機(jī)組循環(huán)系統(tǒng)二、地埋管地源熱泵系統(tǒng)概念地埋管地源熱泵系統(tǒng)由地埋管、地源熱泵機(jī)組和末端風(fēng)機(jī)盤管組成。簡單的講，用地埋管代替冷卻塔，用地源熱泵機(jī)組代替冷水機(jī)組后，普通水冷中央空調(diào)制冷系統(tǒng)就變?yōu)榈芈窆艿卦礋岜孟到y(tǒng)了。地埋管地源熱泵系統(tǒng)既能制冷，又能供暖，還能提供生活熱水。地埋管是埋于地下的換熱裝置，其通過封閉的循環(huán)管道內(nèi)介質(zhì)的循環(huán)實(shí)現(xiàn)與大地?fù)Q熱的目的，按埋管形式分為水平地埋管和垂直地埋管，目前應(yīng)用較多的是垂直地埋管。垂直地埋管一般施工于土層之中，孔深一般小于150m。地埋管地源熱泵系統(tǒng)組成見下圖：圖2地埋管地源熱泵系統(tǒng)示意圖水平地埋管地源熱泵系統(tǒng)垂直地埋管地源熱泵系統(tǒng)三、地埋管地源熱泵系統(tǒng)工作原理地埋管地源熱泵系統(tǒng)主要是以富存于淺層地下水和地下土壤中的常溫地?zé)崮?，作為夏季制冷的冷卻源、冬季供暖的低溫?zé)嵩?。即在冬季，把淺層地下水中的熱量“取”出來，供給建筑物室內(nèi)采暖；夏季，把建筑物室內(nèi)的熱量“取”出來，釋放到淺層地下水中去，達(dá)到建筑物制冷目的。地埋管地源熱泵系統(tǒng)依托埋管內(nèi)封閉的循環(huán)介質(zhì)間接與地下水和地下土壤進(jìn)行換熱，不接觸地下水。如圖2，以供暖為例，埋管內(nèi)循環(huán)介質(zhì)流經(jīng)地源熱泵后，地源熱泵機(jī)組提取埋管內(nèi)循環(huán)介質(zhì)熱量并釋放至建筑物室內(nèi)以達(dá)到供暖目的，被提取熱量的埋管一次循環(huán)水流出地源熱泵機(jī)組后與大地進(jìn)行換熱，其溫度自然又恢復(fù)到接近于初始溫度，如此循環(huán)，從而達(dá)到節(jié)能之目的，其節(jié)能效果與地下水地源熱泵系統(tǒng)之節(jié)能效果接近。四、地源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)1、高效節(jié)能本套系統(tǒng)能量主要來源于大地，只是消耗少部分電能將儲(chǔ)存于地下水和地下土壤中的大地能量提取出來，運(yùn)行費(fèi)用僅為常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)的50％～70％。2、能源可再生地表淺層是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了45％的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。因此，本套系統(tǒng)所利用的淺層地溫能是近乎無限的可再生能源。3、一機(jī)多用本套系統(tǒng)既能供暖，又能制冷，還可以解決生活熱水，一套系統(tǒng)可以代替原來的供暖、制冷和生活熱水三套系統(tǒng)。4、清潔環(huán)保本套系統(tǒng)的運(yùn)行沒有任何污染，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，而且機(jī)組的運(yùn)行噪音很低，綠色環(huán)保。5、節(jié)省空間傳統(tǒng)方式供暖必須另建鍋爐房，制冷必須安裝冷卻塔，影響建筑物的整體美觀性，且浪費(fèi)空間。而本系統(tǒng)不需另建鍋爐房，可將熱泵機(jī)組安裝于建筑物的地下室或人防空間，將水源空調(diào)井或地埋管換熱器建于綠地之下，不僅節(jié)省空間，而且更加美觀。6、運(yùn)行簡單本套系統(tǒng)采用電腦全程智能自動(dòng)控制，運(yùn)行簡單，可無人值守。7、技術(shù)成熟本系統(tǒng)所采用的設(shè)備主機(jī)--熱泵，其工作原理與普通水冷機(jī)組相似，熱泵本身技術(shù)不屬于高科技，只是所采用的冷、熱源為新技術(shù)。目前能生產(chǎn)水冷機(jī)組的廠家?guī)缀醵寄苌a(chǎn)熱泵，而且其穩(wěn)定性與水冷機(jī)組穩(wěn)定性相同。8、維修簡單、使用安全、壽命長傳統(tǒng)方式的供暖鍋爐必須每供暖季進(jìn)行大型檢修，費(fèi)時(shí)費(fèi)力;而本系統(tǒng)每季度只須檢查循環(huán)介質(zhì)是否充足，磨損部件隨壞隨換，維修極其簡單；傳統(tǒng)方式的供暖鍋爐存在爆炸或中毒等安全隱患，而本機(jī)組不燃燒、不排煙，不存在任何人身安全隱患；傳統(tǒng)方式的供暖鍋爐達(dá)到使用年限（15年）后必須報(bào)廢，因?yàn)榇嬖诒ǖ劝踩[患，而本系統(tǒng)達(dá)到機(jī)組使用年限（>15年）后不存在安全隱患，仍可延長使用，只需更換損壞部件直至機(jī)組徹底不能運(yùn)行后，逐步更換新機(jī)組，大大延長了系統(tǒng)的使用壽命。9、資源不受限制傳統(tǒng)方式供暖采用的是常規(guī)不可再生資源，受資源緊張限制。如前幾年北京市燃?xì)饩o缺時(shí)，多數(shù)單位的燃?xì)忮仩t均被限制開啟，導(dǎo)致供熱緊張。而本系統(tǒng)利用的是近乎無限的地下熱能，無論何時(shí)都不受限制，可長期穩(wěn)定的供暖或制冷。三、建設(shè)地埋管地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)可行性一、淺層地?zé)岬刭|(zhì)條件1.1、水文項(xiàng)目區(qū)屬于北運(yùn)河水系，附近主要有清河、京密引水渠等水域。1.2、地層條件擬建場區(qū)位于北京市順義區(qū)后沙峪鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，緊鄰裕民大街，擬建場地屬溫榆河沖積平原，最大勘察深度（20.0m）范圍內(nèi)地基土按沉積年代和成因類型可分為：人工堆積層、新進(jìn)沉積層和第四紀(jì)沉積層。地基土劃分為7個(gè)大層，如下：1.2.1人工堆積層第①層：砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土填土；第①1層：粉砂填土。1.2.2新近沉積層第②層：細(xì)砂；第②1層：細(xì)砂。1.2.3一般第四紀(jì)沉積層第③層：砂質(zhì)粉土；第③1層：粉質(zhì)粘土。第④層：細(xì)砂-中砂。第⑥層：粉質(zhì)粘土。第⑦層：粉質(zhì)粘土；第⑦1層：粘質(zhì)粉土。1.3、地下水條件勘察期間測到三層地下水。第一層靜止水位埋深0.3-3.20m，地下水類型為潛水；第二層靜止水位埋深2.90-6.20m，地下水類型為潛水；第三層靜止水位埋深8.20-8.90m，地下水類型為潛水；1.4、地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件本區(qū)第四系地下水的補(bǔ)給方式主要有：大氣降水入滲補(bǔ)給、河湖水入滲補(bǔ)給及上游地下水的側(cè)向流入補(bǔ)給。地下水徑流：區(qū)內(nèi)地下水的徑流方向?yàn)樽晕鳌⑽鞅毕驏|及東南流動(dòng)，水力梯度1-2‰。地下水排泄：本區(qū)地下水的排泄方式主要有人工開采、地下水向下游的側(cè)向流出等，其中人工開采是主要消耗方式。1.5、地層導(dǎo)熱性項(xiàng)目區(qū)第四系厚度約為130-160m，主要以粘性土、中粗細(xì)砂、砂礫石為主，底層導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較高，適合建設(shè)地埋管地源熱泵系統(tǒng)。1.6、地層可鉆性項(xiàng)目區(qū)第四系沉積物顆粒較小，主要以粘性土、粗中細(xì)砂、砂礫石為主，地層可鉆性較一般，較適合建設(shè)地埋管地源熱泵系統(tǒng)。1.7、場地條件經(jīng)過對(duì)項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)場場地進(jìn)行調(diào)查，并結(jié)合項(xiàng)目區(qū)建筑物冷熱負(fù)荷情況，經(jīng)分析計(jì)算表明，在滿足冷熱負(fù)荷時(shí)銷毀中心基本具備布孔場地條件。1.8、地埋管成孔可行性根據(jù)地層情況、富水性、場地空間狀況綜合分析，銀建泗上基地第四系地層沉積顆粒較小，含部分砂礫石，地層可鉆性一般，熱導(dǎo)率系數(shù)較高，具備足夠的場地空間條件。項(xiàng)目區(qū)淺層地?zé)岬刭|(zhì)條件較好，具備地埋管成孔條件，因此較適合建設(shè)地埋管地源熱泵系統(tǒng)。地埋管成孔深度120m,成孔直徑150mm，垂直PE管公稱直徑32mm時(shí)，雙U型地埋管夏季換熱量為55w/m，冬季換熱量為40w/m。二、項(xiàng)目區(qū)建設(shè)地埋管地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)可行性地埋管地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)可行性有兩方面，即地埋管成孔可行性和是否具備地埋管布孔的場地條件。地埋管成孔可行性取決于淺層地?zé)岬刭|(zhì)條件；場地條件取決于建筑冷熱負(fù)荷和項(xiàng)目單位具備的場地空間大小。銀建泗上基地項(xiàng)目區(qū)淺層地質(zhì)條件好，第四系地層沉積顆粒較細(xì)，地層可鉆性一般，熱導(dǎo)率系數(shù)較高，基本具備地埋管的成孔條件；而且##新家園四期商業(yè)配套項(xiàng)目具備足夠的地埋管布控空間，為其建筑物提供足夠的冷熱量。故##新家園四期商業(yè)配套項(xiàng)目地埋管地源熱泵系統(tǒng)工程具有可行性。綜上所述，在該項(xiàng)目地建設(shè)地埋管地源熱泵系統(tǒng)是可行的。第四章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)一、方案設(shè)計(jì)說明因建筑物的還未建好，無竣工建筑圖紙，故本方案只進(jìn)行冷、熱源部分的初步設(shè)計(jì)，末端另行設(shè)計(jì)。二、地埋管地源熱泵系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案1、主機(jī)選用方案根據(jù)##新家園四期商業(yè)配套項(xiàng)目所處地地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，結(jié)合消耗中心冷熱負(fù)荷和院區(qū)場地情況,擬采用地埋管地源熱泵系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)房與末端需求80%配置，機(jī)組需要總負(fù)荷為：制冷總負(fù)荷1600KW，建議選用2臺(tái)PSRHH2201-Y地源熱泵機(jī)組提供冷熱負(fù)荷，單臺(tái)PSRHH2201-Y的制冷量為814.5KW，制熱量為816KW；機(jī)組制冷工況功率為138.3KW，機(jī)組制熱工況功率為180.2KW。2臺(tái)機(jī)組的總制熱量為1632KW，可以滿足該項(xiàng)目供冷供暖需求。2、地埋管孔數(shù)確定##新家園四期商業(yè)配套項(xiàng)目總熱負(fù)荷為1632KW，(供熱總功率360.2KW)。由上一章可知在地埋管成孔深度120m,成孔直徑150mm，垂直PE管公稱直徑25mm時(shí)，雙U型地埋管豎孔夏季換熱量為55w/m，冬季換熱量為40w/m。經(jīng)負(fù)荷計(jì)算，需雙U型地埋管163440米，地埋管單孔深度120m。即需340眼地埋管換熱器,外加2眼地埋管監(jiān)測孔則共需地埋管換熱器342個(gè)。方案需要用電總負(fù)荷制熱熱泵機(jī)組功率360.2KW,水泵需要功率45KW，總電負(fù)荷405.2KW建議給熱泵機(jī)房預(yù)留500KW總負(fù)荷。第五章初期投資估算一、投資概況本投資估算只包括建安工程費(fèi)，工程建設(shè)其他費(fèi)、預(yù)備費(fèi)，等其他費(fèi)用甲方另行考慮。1.1、建安工程費(fèi)建安工程費(fèi)主要包括冷熱源部分、主機(jī)房部分、末端部分及送排風(fēng)部分部分等四部分費(fèi)用。其中冷熱源部分包含地埋管及配套管網(wǎng)、檢查井、等主要工程及配套工程；主機(jī)房部分包括熱泵機(jī)組、機(jī)房輔助設(shè)備及安裝等工程；末端部分包括新建風(fēng)機(jī)盤管及室內(nèi)管線等。1.2、總投資本項(xiàng)目總投資為1373.222萬元，其中：機(jī)房設(shè)備及安裝費(fèi)用386.25萬元；末端風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)部分安裝費(fèi)用400萬元；室外管線工程費(fèi)用456.972萬元；末端新風(fēng)及地下送排風(fēng)系統(tǒng)130萬元。二、投資估算（一）、建安工程費(fèi)1、機(jī)房設(shè)備及安裝工程投資估算機(jī)房設(shè)備價(jià)格估算表序號(hào)名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單價(jià)（萬元）總價(jià)（萬元）1熱泵機(jī)組PSRHH2201-Y290.00180.002空調(diào)末端循環(huán)泵KQW125/160-22/243.0012.003地源循環(huán)泵KQW125/160-22/243.0012.004定壓補(bǔ)水系統(tǒng)ZBD-2B26.1512.35軟化水水箱1.5M323.757.56自動(dòng)軟水器Q=3M314.204.207分、集水器25.0010.008配電柜21530.009監(jiān)控及配套系統(tǒng)18.258.2510電氣系統(tǒng)1303011機(jī)房材料及安裝費(fèi)1808012合計(jì)386.25末端風(fēng)機(jī)盤管工程投資估算空調(diào)末端序號(hào)名稱數(shù)量單價(jià)（元/㎡）總價(jià)(萬元)1末端管網(wǎng)系統(tǒng)部分20000.002004003、鑿井及室外管線工程投資估算地埋管系統(tǒng)估算表序號(hào)名稱型號(hào)單位數(shù)量單價(jià)（元）總價(jià)（萬元）1鑿孔深120米眼3428000273.62PE100管材及安裝2.1PE100管DN32米1634405.589.8922.2DN40米600030182.3DN63米260037.59.752.4DN90米90045.24.062.5DN125米62066.864.142.6DN160米360104.53.762.7DN200米40161.50.642.8U型管接頭個(gè)3421505.133.1井室個(gè)630000183.2分集水器個(gè)650000304合計(jì)456.9724、末端新風(fēng)及送排風(fēng)系統(tǒng)送排風(fēng)系統(tǒng)序號(hào)名稱數(shù)量單價(jià)（元/㎡）總價(jià)(萬元)1送排風(fēng)風(fēng)道系統(tǒng)5000平米260130第六章經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)一、兩種系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益分析1、兩種系統(tǒng)運(yùn)行成本分析經(jīng)過運(yùn)行成本計(jì)算地源熱泵系統(tǒng)采暖季年運(yùn)行費(fèi)用為65.07萬元，其中制冷季年運(yùn)行費(fèi)用為26.73萬元，供暖季運(yùn)行費(fèi)用為38.34萬元。2、運(yùn)行費(fèi)用明細(xì)表兩種系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用明細(xì)表2種系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用比較表地源熱泵系統(tǒng)供暖季地源熱泵系統(tǒng)制冷季熱負(fù)荷（KW）1632冷負(fù)荷（KW）1629總功率（KW）360.4總功率（KW）276.4每天運(yùn)行小時(shí)12每天運(yùn)行小時(shí)12運(yùn)行天數(shù)120運(yùn)行天數(shù)100熱負(fù)荷平均系數(shù)0.62熱負(fù)荷平均系數(shù)0.63熱泵耗電能（KW）321765熱泵耗電能（KW）208882.8水泵功率（KW）45水泵功率（KW）45水泵耗電能（KW）64800水泵耗電能（KW）54000總耗電能（KW）386565總耗電能（KW）262882.8電價(jià)1.0電價(jià)1.0運(yùn)行費(fèi)用（萬元）38.65運(yùn)行費(fèi)用（萬元）26.28建筑面積㎡2000020000平均供暖運(yùn)行費(fèi)用(元/㎡)19.3213.14采暖天數(shù)：規(guī)定的采暖天數(shù)為120天。制冷天數(shù)：夏季制冷天數(shù)為100天。熱負(fù)荷平均系數(shù)：φr=（100%×10+80%×30+60%×50+40%×20+20%×10）/120=0.62（不同時(shí)間，系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷不同，只有很少的時(shí)間系統(tǒng)能達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。通常負(fù)荷在100%的時(shí)間，有10天；負(fù)荷在80%的時(shí)間，有30天；負(fù)荷在60%的時(shí)間，有50天；負(fù)荷在40%的時(shí)間，有20天；負(fù)荷在20%的時(shí)間，有10天；）冷負(fù)荷平均系數(shù)：φl=EQ\F(tpj-tn,tw-tn)=EQ\F(29.4+3-26,33.2+3-26)=0.63北京市的電價(jià)實(shí)行峰谷電價(jià)（高峰：8：00—11：00，18：00—23：00，0.954元/（KWh）。5：00—8：00，11：00—18：00，0.594元/（KWh），23：00—5：00，0.257元/（KWh）。）全天加權(quán)平均電價(jià)：（0.954×8+0.594×8+0.257×8）/24=0.605元/（KWh）。二、社會(huì)效益分析2014年是我國實(shí)施“十二五”規(guī)劃的第四年。四年以來，節(jié)能降耗成為北京市政府部門和企事業(yè)單位工作的重點(diǎn)，目前已取得了較大進(jìn)