地源熱泵供熱方案

1、 河北省高碑店市上東新城住宅小區(qū) 地源熱泵集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃方案及可行性分析報(bào)告 大連奧德空調(diào)集團(tuán)2011年3月1日- 1 - 目 錄1、工程概況 . 41.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介 . 51.2項(xiàng)目概要 . 62、項(xiàng)目的技術(shù)可行性和成熟性 . 72.1 基本原理及關(guān)鍵技術(shù) . 72.2 項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性 . 92.3 項(xiàng)目的成熟性和可靠性 . 113、項(xiàng)目的技術(shù)水平與國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r . 113.1 技術(shù)水平 . 113.2 國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r . 124、項(xiàng)目技術(shù)實(shí)施單位概況 . 134.1 單位概況 . 134.2 項(xiàng)目實(shí)施單位技術(shù)負(fù)責(zé)人情況 . 145、項(xiàng)目建設(shè)熱力規(guī)劃 . 155.1 建設(shè)規(guī)劃設(shè)

2、計(jì)依據(jù)及氣象條件 . 155.2設(shè)計(jì)原則 . 165.3工程規(guī)劃方案設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.4方案分析 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。- 2 -5.5末端采暖空調(diào)系統(tǒng)型式： . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6、結(jié)論 . 286.1經(jīng)濟(jì)效益 . 286.2社會(huì)效應(yīng) . 286.3節(jié)能效應(yīng) . 296.4環(huán)保效應(yīng) . 296.5環(huán)境影響分析 . 296.6市場(chǎng)需求分析 . 296.7示范項(xiàng)目推廣前景分析 . 29 - 3 - 1、工程概況1）、位置及規(guī)劃范圍上東新城位于河北省高碑店市區(qū)南部，南防洪大堤以北?；貣|臨城市干道東盛路，西接經(jīng)十五路，北臨規(guī)劃的緯七路，南至迎賓路，建筑周邊有寬大綠化帶，規(guī)劃總用地面

3、積180516.84平方米。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中把小區(qū)主干道走向曲折，使小區(qū)內(nèi)部的空間更富于變化，創(chuàng)造更為有利的小區(qū)整體形態(tài)。在總體空間結(jié)構(gòu)的安排上，把各片區(qū)作為一個(gè)整體進(jìn)行考慮，通過(guò)交通、綠地和景觀把小區(qū)的各個(gè)區(qū)域有機(jī)地串連起來(lái)。2）、現(xiàn)狀小區(qū)基本概況基地現(xiàn)狀大部分為上東新城居住用地，居住建筑多為6層樓房，居民建設(shè)用地約24229平方米。其次還有少量的商業(yè)用地和其它用地。3）、交通組織該小區(qū)的道路系統(tǒng)規(guī)劃，遵循“通而不暢”的原則，采用環(huán)形道路作為小區(qū)干道骨架，外連城市支路，內(nèi)接宅前路，以確保小區(qū)交通的安全、通暢、便捷。小區(qū)的道路系統(tǒng)分為兩級(jí)：小區(qū)級(jí)道路和宅間路。小區(qū)級(jí)道路路面寬6-7米，宅前路面寬3

4、-4米。開(kāi)發(fā)小區(qū)規(guī)劃設(shè)有4個(gè)出入口，主入口設(shè)在中部東西向的城市支路（紅線25米）上，次出入口設(shè)在南北走向城市支路（紅線20米）上；西南部- 4 -出入口也分別設(shè)在兩條城市支路上。小區(qū)的步行系統(tǒng)同小區(qū)的景觀體系連成一體，使人進(jìn)入小區(qū)，就在優(yōu)美的環(huán)境里穿行，直達(dá)自家門(mén)口。本著政府指導(dǎo)扶持、企業(yè)建設(shè)管理的原則，上東新城新建小區(qū)靈活運(yùn)用市場(chǎng)運(yùn)作規(guī)則，正確處理當(dāng)?shù)鼐用?、消費(fèi)者、投資人、政府和社會(huì)其他成員之間的利益關(guān)系，通過(guò)體制創(chuàng)新、資源整合，實(shí)現(xiàn)超常規(guī)發(fā)展，創(chuàng)造財(cái)富、增加稅收、解決就業(yè)，有效提升當(dāng)?shù)卣蜗?。上東新城開(kāi)放創(chuàng)新、兼容并蓄，通過(guò)創(chuàng)新體制和管理模式，努力營(yíng)造符合現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的現(xiàn)代衛(wèi)星城

5、運(yùn)行機(jī)制，為投資者創(chuàng)造出一個(gè)成本低廉、運(yùn)作順暢、安全高效的投資環(huán)境。1.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介上東新城改造建設(shè)堅(jiān)持“以人為本”新理念，以“時(shí)代特色和地方性居住環(huán)境”為主題，積極采用新理念，新技術(shù)，新產(chǎn)品，在兼顧環(huán)境質(zhì)量和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，營(yíng)造人與自然和諧共生的生活環(huán)境。以批準(zhǔn)的控制性詳細(xì)規(guī)劃方案為基礎(chǔ)，以安全、適用、經(jīng)濟(jì)為原則，符合現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范和高壩店市地方相關(guān)條例的要求并積極采用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。充分體現(xiàn)“以人為本”的現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想。提倡“性能化”設(shè)計(jì)，創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境優(yōu)美，功能完善,與新區(qū)建筑相協(xié)調(diào)的熱力空調(diào)系統(tǒng)。最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、環(huán)境效益的統(tǒng)一。完成項(xiàng)目28.7

6、萬(wàn)m2建筑熱泵集中供熱采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與施工,并通過(guò)工程示范，建立完善應(yīng)用淺層低溫水的熱泵技術(shù)的法規(guī)政策、技術(shù)和- 5 -標(biāo)準(zhǔn)體系。開(kāi)發(fā)城市中水、污水源熱泵技術(shù)集中供熱；研發(fā)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱泵設(shè)備及成套技術(shù)。為在河北地區(qū)尤其是在住宅區(qū)規(guī)模化推廣應(yīng)用熱泵技術(shù)做好政策、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和成果擴(kuò)散的準(zhǔn)備。1.2項(xiàng)目概要熱泵式供熱（冷）系統(tǒng)是依據(jù)國(guó)家專(zhuān)利技術(shù)，由天然冷熱源（水源）系統(tǒng)、熱泵機(jī)組及熱力管網(wǎng)等組成。其特點(diǎn)是高效節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。我公司通過(guò)實(shí)地考察，多方咨詢(xún)，多方比較，建議在新開(kāi)發(fā)改造建設(shè)的岳莊村28.7萬(wàn)平米建筑中整體采用熱泵技術(shù)供暖，利用項(xiàng)目所在地天然熱源，豐富的“地下土壤熱源”資源

7、，采用“土壤熱量交換”聯(lián)動(dòng)熱泵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全區(qū)居住項(xiàng)目、公共設(shè)施項(xiàng)目進(jìn)行集中供熱的節(jié)能環(huán)保示范項(xiàng)目建設(shè)。 根據(jù)國(guó)家地源熱泵設(shè)計(jì)施工規(guī)范和行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大面積實(shí)施熱泵系統(tǒng)工程須對(duì)項(xiàng)目所在地地質(zhì)情況進(jìn)行全面勘探，設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)施工單位還需準(zhǔn)確地計(jì)算項(xiàng)目可利用土壤25-30年總的地下土壤熱平衡“熱匯”計(jì)算，科學(xué)合理地利用地能進(jìn)行供熱，而不影響熱泵項(xiàng)目的長(zhǎng)期、安全、高效的運(yùn)行。根據(jù)現(xiàn)階段國(guó)家、國(guó)際能源現(xiàn)狀和國(guó)家節(jié)省能源法十一五節(jié)能規(guī)劃要點(diǎn)節(jié)能建筑管理?xiàng)l例可再生能源法的相繼出臺(tái)，可看出節(jié)能工作萬(wàn)分重要。而采用熱泵技術(shù)，利用天然冷熱源向城市建筑集中供熱（冷）系統(tǒng)，是一種新型的環(huán)保的可再生的能源利用方式，如在

8、本項(xiàng)目中得以實(shí)施，將使高碑店市在新能源利用上，創(chuàng)造保定地區(qū)總體建設(shè)規(guī)模（熱泵系統(tǒng)）最大、系統(tǒng)形式（熱泵）最全的節(jié)能示范項(xiàng)目，對(duì)推進(jìn)保定地區(qū)現(xiàn)代化城鎮(zhèn)建設(shè)具有明顯的示范作用，其最大的社會(huì)意義是節(jié)能、節(jié)水、節(jié)電、- 6 -無(wú)污染、保護(hù)環(huán)境。因此，建議高碑店市政府、建設(shè)主管單位、開(kāi)發(fā)單位能夠支持該項(xiàng)熱泵集中供熱示范工程項(xiàng)目的建設(shè)，多方論證實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)實(shí)施，為美化環(huán)境，造福人類(lèi)做出貢獻(xiàn)。同時(shí)建設(shè)單位也可根據(jù)國(guó)家建設(shè)部、河北省發(fā)改委和“京都議定書(shū)”中CDM減排援助項(xiàng)目等的示范項(xiàng)目申報(bào)要求，積極申報(bào)，以獲得各界的項(xiàng)目援助，減輕投資壓力。2、項(xiàng)目的技術(shù)可行性和成熟性2.1 基本原理及關(guān)鍵技術(shù)熱泵定義：通

9、過(guò)消耗少量高品位的能量，將土壤里、江、河、湖泊水中及廢水中或空氣中大量不可直接利用的低品位熱能變成可直接利用的高品位熱能的裝置叫做熱泵。 熱泵工作原理 - 7 -大功率無(wú)燃料供熱冷機(jī)組（地源熱泵）是根據(jù)“卡諾”循環(huán)原理。利用天然冷熱源作為低位能源，冬季，借助機(jī)組系統(tǒng)，通過(guò)消耗少量電能(25%)，不斷地將水中（土壤中）大量的低品位熱能取出來(lái)，變成高品位的熱能，供給建筑物的采暖或空調(diào)系統(tǒng)。其運(yùn)行過(guò)程是將溫度相對(duì)恒定土壤中的水，連續(xù)不斷地按規(guī)定流量送到水源熱泵機(jī)組，再由機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)工作，迫使工質(zhì)(R22制冷劑)蒸發(fā)、壓縮，吸收這些循環(huán)水中的熱量，使其溫度降至5以下，再回放到原取水層位。機(jī)組吸收的熱

10、量再通過(guò)工質(zhì)的冷凝而被釋放出來(lái)，用以加熱采暖系統(tǒng)水。最高供水溫度可達(dá)60。夏季制冷時(shí)，機(jī)組進(jìn)行反向循環(huán)，利用低溫水作為機(jī)組冷卻水，而常規(guī)制冷機(jī)則是利用室外冷卻塔水循環(huán)冷卻（或室外空氣），其溫度一般都在3038，而夏季土壤中的淺層水卻只有1517，比循環(huán)冷卻水（空氣）低715，大大提高了機(jī)組的工作效率，從而達(dá)到節(jié)能的效果。本項(xiàng)目產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、熱力膨脹閥及制冷元件和微電腦控制器系統(tǒng)組成；所有部件壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過(guò)濾器和微電腦控制系統(tǒng)均安裝在機(jī)體的體內(nèi)；壓縮機(jī)的進(jìn)、出端分別通過(guò)管路同機(jī)體內(nèi)的蒸發(fā)器和冷凝器相連接，蒸發(fā)器的出口端通過(guò)管路同干燥過(guò)濾器相連接，并在出口端裝有

11、熱力膨脹閥；在壓縮機(jī)的頂端裝有自動(dòng)回液閥。本項(xiàng)目壓縮機(jī)根據(jù)擔(dān)負(fù)建筑面積不同，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模大小選擇半封閉螺桿式壓縮機(jī)，蒸發(fā)器、冷凝器選擇為殼管式換熱器。該機(jī)組根據(jù)型號(hào)的不同可分別獨(dú)立擔(dān)負(fù)200平米到40000平米民用建筑工程的供熱冷要求，較大供熱冷區(qū)可兩個(gè)或多個(gè)以上機(jī)組連接組成多機(jī)組使用。根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃容積率指標(biāo)等估算，一般一個(gè)熱泵循環(huán)系統(tǒng)最大供熱面- 8 -積不宜超過(guò)30萬(wàn)平米。機(jī)組實(shí)物圖片（大連奧德熱泵機(jī)組）： 2.2 項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性高效節(jié)能：冬季，供熱系數(shù)高達(dá)4.3，正常為輸入1KW的電能，可產(chǎn)生4KW左右的熱能；夏季，輸入1KW的電能，可得到4.5KW(4倍)以上的冷量。能源利用效

12、率為電采暖的3-4倍。綠色環(huán)保：該機(jī)組在供熱時(shí)，省去了鍋爐房系統(tǒng)，沒(méi)有燃燒過(guò)程，不排放任何廢物，無(wú)需設(shè)煙囪。制冷時(shí)省去了冷卻塔，避免了冷卻塔噪音及霉菌污染，使環(huán)境更加潔凈優(yōu)美，是真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品。節(jié)省費(fèi)用：該機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用低。冬季供熱，其地下水和電相當(dāng)于供熱鍋爐燃用的煤、油或氣，而從廢水中提取的熱量占總熱量的70-75%。機(jī)組在制熱過(guò)程中，有70-75%的“燃料”是不用花錢(qián)的。所以，其運(yùn)行費(fèi)用僅為燃煤供熱鍋爐的3/4，燃油鍋爐的3/10，電熱鍋爐1/4。每平方米建筑面積供暖運(yùn)行費(fèi)用只有1016元/一個(gè)采暖期。而目前的鍋爐供熱收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為22-25元/平方米，1萬(wàn)平方米建筑物一個(gè)采暖期可節(jié)省采暖費(fèi)

13、9-12- 9 -萬(wàn)元，可節(jié)省燃料煤350噸，減少煙塵排放量385萬(wàn)立方米。操作簡(jiǎn)便：該機(jī)組運(yùn)行維護(hù)十分簡(jiǎn)便。全部為自動(dòng)化控制，每班只需1個(gè)人，操作人員僅為鍋爐的1/4。維修量?。喝济哄仩t每年換爐排、修爐拱等費(fèi)用，年平均需投資1元/平方米，以10萬(wàn)平方米供暖面積計(jì)算，使用該機(jī)組每年可節(jié)省維修費(fèi)用約10萬(wàn)元。初投資?。河迷摍C(jī)代替鍋爐供暖的一次性投資為每平方米采暖面積60-80元/平方米，低于或等同于城市集中供熱入網(wǎng)費(fèi)。用該機(jī)組代替?zhèn)鹘y(tǒng)的中央系統(tǒng)，其總投資可節(jié)省3040%。節(jié)約資源：以地下土壤為源體，吸收熱量，從而達(dá)到供熱的作用，不會(huì)對(duì)地下土壤結(jié)構(gòu)造成污染。節(jié)省土地：該機(jī)組占地面積小，機(jī)房不需要單

14、獨(dú)考慮建設(shè)位置，可與變電所合建（設(shè)于變電所下面），作成半地上、半地下式，層高3.3米即可，省去了鍋爐房及與之配套的煤場(chǎng)的渣場(chǎng)，節(jié)約了土地資源。該機(jī)組占地面積僅為鍋爐用房的1/10-1/15。以一個(gè)10萬(wàn)平方米的小區(qū)為例，該機(jī)組機(jī)房面積僅為150平方米就足夠用，而建鍋爐房則需占地至少1500平方米。凡3.5萬(wàn)平方米以上規(guī)模的小區(qū)，即能省出一棟樓的位置，可建2000-5000平方米的住宅。其剩余價(jià)值足夠支付安裝該機(jī)組的費(fèi)用。 用途廣泛：該機(jī)組一機(jī)多用。利用一套設(shè)備可以在冬季供熱，夏季制冷，同時(shí)供應(yīng)生活熱水，可廣泛應(yīng)用于城市區(qū)域供熱（暖氣片、地板熱系統(tǒng)均可）；建筑物（賓館、商場(chǎng)、學(xué)校、辦公樓、酒店、

15、大型公共設(shè)施、別墅及高級(jí)住宅小區(qū)）中央空調(diào)（風(fēng)機(jī)盤(pán)管、全空氣系統(tǒng)均可）；游泳池水- 10 -加熱；水產(chǎn)養(yǎng)殖及工廠種植（養(yǎng)殖水加熱、室溫、地溫保持均可）。經(jīng)久耐用：該機(jī)組主機(jī)及輔件采用世界名牌壓縮機(jī)德國(guó)比澤爾或意大利萊弗康公司的產(chǎn)品，廠商保證主機(jī)安全運(yùn)行5萬(wàn)小時(shí)，正常使用約合15-23個(gè)采暖期。2.3 項(xiàng)目的成熟性和可靠性熱泵技術(shù)源于90世紀(jì)初，于90世紀(jì)中期60年代能源危機(jī)時(shí)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展起來(lái)，每年都以20%速度遞增，幾十年的應(yīng)用證明熱泵技術(shù)環(huán)保節(jié)能、成熟可靠。我國(guó)在90年代中后期引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)，經(jīng)8年的推廣應(yīng)用，在全國(guó)已建成熱泵項(xiàng)目近千個(gè)，總建筑面積幾千萬(wàn)的建設(shè)規(guī)模，證明該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)是可

16、行并安全的。國(guó)家、各級(jí)政府等頒布的多項(xiàng)法律、條例、通知等都明確提出：提倡、鼓勵(lì)使用熱泵技術(shù)。從側(cè)面反映熱泵技術(shù)的成熟。于2006年元月頒布實(shí)施地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工規(guī)范，進(jìn)一步規(guī)范和肯定了熱泵系統(tǒng)的安全可靠性。本項(xiàng)目擬采用的熱泵技術(shù)已于2000年10月14日獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予實(shí)用新型專(zhuān)利證書(shū)；并通過(guò)國(guó)家產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所的質(zhì)量檢驗(yàn)，同時(shí)獲得國(guó)家建設(shè)部新產(chǎn)品的認(rèn)證?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)已有3600多萬(wàn)平米成功示范項(xiàng)目。3、項(xiàng)目的技術(shù)水平與國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r3.1 技術(shù)水平本項(xiàng)目擬采用的熱泵技術(shù)是由大連奧德空調(diào)集團(tuán)提供，該公- 11 -司與世界著名的壓縮機(jī)制造商德國(guó)比澤爾(Bitzer)公司合作，于1998年

17、成功地研制開(kāi)發(fā)了SSR系列，0.012.0MW供熱冷量等不同規(guī)格的無(wú)燃料供熱熱泵機(jī)組及熱泵機(jī)組集中供熱（冷）整套技術(shù)，公司擁有100%的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，利用一套設(shè)備可以在冬季供熱，夏季供冷，同時(shí)四季供應(yīng)熱水。據(jù)專(zhuān)家預(yù)計(jì)，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)成為21世紀(jì)最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。經(jīng)中國(guó)科學(xué)院上海文獻(xiàn)情報(bào)中心查證結(jié)論為：該機(jī)組在整體技術(shù)、結(jié)構(gòu)及主要性能指標(biāo)上已達(dá)到國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平。其創(chuàng)新性和先進(jìn)性在于以全新的概念進(jìn)行最佳的整合設(shè)計(jì)，是唯一獲得此種類(lèi)型水源熱泵機(jī)組的國(guó)家專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)：ZL00202282.6）。先后被認(rèn)定為：高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目和國(guó)家建設(shè)部重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。該項(xiàng)技術(shù)已列入中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)品目錄產(chǎn)品

18、；建設(shè)部公布首批住宅建設(shè)推薦新技術(shù)新產(chǎn)品；國(guó)家經(jīng)貿(mào)委十五新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目；國(guó)家經(jīng)貿(mào)委公告第5號(hào)：當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的節(jié)水設(shè)備等。3.2 國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：我國(guó)的熱泵技術(shù)研究工作始于五十年代，取得了一些研究成果。八十年代在工業(yè)廢熱的利用上，應(yīng)用了熱泵技術(shù)。民用熱泵僅限于小型的空氣熱泵（如家用供冷暖的空調(diào)機(jī)）?？諝鉄岜糜捎谑苁彝鉁囟认拗疲ǖ陀诹阆?度將無(wú)法正常工作），很難在三北采暖地區(qū)廣泛應(yīng)用。國(guó)外現(xiàn)狀：水地源熱泵的歷史可以追溯到1912年瑞士的一個(gè)專(zhuān)利，而水源熱泵真正意義的商業(yè)應(yīng)用也只有近幾十年的歷史。尤其是近三十年來(lái)，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如：美國(guó)、加拿大及中、北

19、歐，如：瑞士、瑞典等國(guó)家取得了較快的發(fā)展。- 12 -二十世紀(jì)七十年代初爆發(fā)的石油危機(jī)，使熱泵技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。美國(guó)1971年熱泵發(fā)貨量為8萬(wàn)臺(tái)，到1976年五年間，就猛增到30萬(wàn)臺(tái)，到1979年美國(guó)已經(jīng)有200萬(wàn)套各種類(lèi)型的熱泵裝置在運(yùn)行。如今，熱泵技術(shù)已經(jīng)成為節(jié)能環(huán)保的技術(shù)產(chǎn)品，在世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家正越來(lái)越多地得到應(yīng)用。在瑞士和德國(guó)，已經(jīng)有大量的熱泵設(shè)備得到了應(yīng)用。這些熱泵，主要是集中供暖，供熱量通常在10005000kw之間。這種裝置不僅有利于集中控制能量，而且還達(dá)到了高效節(jié)能的目的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，作為家用的供熱裝置中熱泵所占比例，瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為27%。4、項(xiàng)目技術(shù)實(shí)施

20、單位概況4.1 單位概況大連奧德空調(diào)集團(tuán)是一家集科研、生產(chǎn)、安裝、經(jīng)營(yíng)為一體的股份制企業(yè)，是全國(guó)首家也是截止目前為止的唯一一家獲得“半封閉殼管式換熱器熱泵機(jī)組”“污海水源熱泵機(jī)組”國(guó)家專(zhuān)利的熱泵專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家。（專(zhuān)利號(hào)：ZL 00 2 02282.6，200410155197.2和2004201503423）。公司多年與德國(guó)比澤爾公司，丹麥APV公司以及天津大學(xué)、重慶大學(xué)、大連海事大學(xué)熱能動(dòng)力系等科研院校合作進(jìn)行熱泵技術(shù)研究，不斷提高產(chǎn)品技術(shù)檔次。經(jīng)眾多用戶(hù)使用，充分體現(xiàn)出奧德水源熱泵的高效、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。公司現(xiàn)有職工586人，其中高級(jí)工程師11人，中級(jí)39人，各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員122人

21、。公司經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)，技術(shù)力量雄厚，堅(jiān)持以市場(chǎng)為導(dǎo)向，自主開(kāi)發(fā)為基準(zhǔn)，引進(jìn)吸收歐美發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)，生產(chǎn)適合中國(guó)國(guó)情的- 13 -空調(diào)產(chǎn)品。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展,先后在大連設(shè)有熱泵技術(shù)研究中心和大連奧德熱泵廠作為研發(fā)和生產(chǎn)基地；在上海設(shè)有水源中央空調(diào)作為技術(shù)信息中心；在北京設(shè)有奧德新能源服務(wù)作為運(yùn)行服務(wù)中心；在天津設(shè)有奧德新能源研究所；在瓦房店設(shè)有空調(diào)安裝工程為用戶(hù)提供系統(tǒng)安裝服務(wù)。截止到2010年底,大連奧德熱泵空調(diào)集團(tuán)已在北京、天津、上海、廣西、貴州、河南、河北、內(nèi)蒙、遼寧、吉林、福建、山東、山西、湖北、江西等十幾個(gè)省市自治區(qū)的400多個(gè)項(xiàng)目，1000多萬(wàn)平方米的工程中成功應(yīng)用(其中包括國(guó)家級(jí)項(xiàng)

22、目、世行貸款項(xiàng)目多項(xiàng)), 積累了豐富的熱泵空調(diào)、采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)。公司已取得國(guó)際質(zhì)量管理體系ISO-9001：2000認(rèn)證和機(jī)電設(shè)備專(zhuān)項(xiàng)安裝資質(zhì)（二級(jí)），獲得了眾多的榮譽(yù)及稱(chēng)號(hào)，公司始終嚴(yán)格按國(guó)家現(xiàn)行施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行生產(chǎn)管理，保證施工質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。是目前國(guó)內(nèi)唯一堅(jiān)持研、產(chǎn)、供、銷(xiāo)、安裝、售服為一體的節(jié)能空調(diào)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)單位。公司高層管理人員具有豐富的項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)管理和市場(chǎng)拓展能力；專(zhuān)業(yè)技術(shù)及銷(xiāo)售管理人員平均年齡不到35歲，是一支有高專(zhuān)業(yè)水平、具有開(kāi)拓精神的年輕隊(duì)伍。4.2 項(xiàng)目實(shí)施單位技術(shù)負(fù)責(zé)人情況于永輝，男，55歲，高級(jí)工程師，現(xiàn)任公司董事長(zhǎng)兼任總經(jīng)理，總工程師，歷任五屆遼寧省大連市人大

23、代表（第九、十、十一、十二屆、十三屆、十四屆）；遼寧省瓦房店市公用事業(yè)局副局長(zhǎng)、總工程師；市科協(xié)副主席；遼寧省大連市空調(diào)制冷學(xué)會(huì)副主任委員；遼寧省瓦房店市建筑設(shè)計(jì)院- 14 -副院長(zhǎng)等職。工作29年來(lái)，在工程設(shè)計(jì)中成績(jī)突出；先后榮獲各級(jí)各類(lèi)榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)40多次和國(guó)家發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利各兩項(xiàng)。從事暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作以來(lái)，先后有9個(gè)項(xiàng)目11次獲省（部）、市級(jí)科技成果獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)；在省以上雜志發(fā)表技術(shù)論文31篇，并有5篇論文獲國(guó)家、省、市優(yōu)秀科技論文獎(jiǎng)。其中“半深井射流瀑氣活性污泥法處理北方地區(qū)屠宰廢水新技術(shù)”填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。1973年其結(jié)合本職工作開(kāi)始自學(xué)暖通專(zhuān)業(yè)技術(shù)；1974年進(jìn)入勘測(cè)設(shè)計(jì)室擔(dān)任

24、暖通設(shè)計(jì)；1981年出席全國(guó)首屆青年自學(xué)成才經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，受到國(guó)家主席的接見(jiàn)；并榮獲國(guó)家頒發(fā)的“自學(xué)成才獎(jiǎng)勵(lì)證書(shū)”，成為全國(guó)自學(xué)成才的典型。1988年破格晉升為工程師，1991年任建筑設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)、專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人;1993年被評(píng)為大連市“拔尖人才”，1994年又破格晉升為高級(jí)工程師。1994年被授予市“十大杰出青年”。1994年完成的”蒸汽管道直埋敷設(shè)”研究課題，獲國(guó)家實(shí)用新型和發(fā)明專(zhuān)利，獲多項(xiàng)國(guó)家獎(jiǎng)。被評(píng)為全國(guó)最佳環(huán)保推廣項(xiàng)目，獲國(guó)家環(huán)保局技術(shù)成果獎(jiǎng)，國(guó)家環(huán)?？萍歼M(jìn)步三等獎(jiǎng)；1997年該項(xiàng)技術(shù)還應(yīng)德國(guó)暖通空調(diào)學(xué)會(huì)邀請(qǐng)，到柏林進(jìn)行技術(shù)交流。1998年研制的“智能型自鎖式熱計(jì)量表”獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。20

25、00年開(kāi)發(fā)研制的“大功率無(wú)燃料供熱機(jī)組”獲國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利證書(shū),大連市科學(xué)進(jìn)步獎(jiǎng)。5、項(xiàng)目建設(shè)熱力規(guī)劃5.1 建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)及氣象條件采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ50019-2003）地源熱泵工程設(shè)計(jì)施工規(guī)范（GB91970-2006）- 15 -供水管井設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收規(guī)范公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50189-2005）建筑規(guī)劃等專(zhuān)業(yè)提供的本工程有關(guān)設(shè)計(jì)資料氣象參數(shù)(高碑店市)基地位于中國(guó)北方河北省高碑店市，地處溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)域，大陸性氣候顯著。該地區(qū)四季分明，全年氣候溫差較大，春季干燥多風(fēng)；夏季炎熱多雨，多東南風(fēng)；秋季干爽；冬季寒冷少雪，多西北風(fēng)。年平均氣溫16度。雨水充沛，雨日為1

26、40天，主要集中在5-8月，年平均降水量約931mm，無(wú)霜期為230天。高碑店市地區(qū)：冬季采暖室外計(jì)算溫度:-9冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度:-11。5.4 工程設(shè)計(jì)及施工范圍1、工程設(shè)計(jì)范圍：地源熱泵集中供熱機(jī)房設(shè)備、工藝管道及電氣控制設(shè)計(jì)，室外土壤埋管換熱器系統(tǒng)、室 熱負(fù)荷根據(jù)建設(shè)單位提供的項(xiàng)目規(guī)劃平面圖，結(jié)合我公司在以往同類(lèi)地板熱采暖系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)施工中積累的經(jīng)驗(yàn)，確定該住宅小區(qū)一期26.2萬(wàn)（因一期工程內(nèi)各個(gè)建筑單體戶(hù)型設(shè)計(jì)、功能不明，這里按照一般住宅區(qū)綜合考慮）工程的采暖負(fù)荷指標(biāo)為45w/（含3w/的管網(wǎng)損耗），公建部分2.5萬(wàn)（含5w/的管網(wǎng)損耗），計(jì)算如下：住宅26.2×45w/

27、×0.9=10611KW公建2.5萬(wàn)×55w/×0.95=1306KW總采暖期平均熱負(fù)荷11917KW采暖期平均熱負(fù)荷系數(shù)：tn-tp- 18 -=tn-twtntptw18-（-2.1）保定地區(qū) 18-(-12)6.2 地埋管換熱器設(shè)計(jì)一、地下土壤換熱量計(jì)算根據(jù)上述計(jì)算的熱負(fù)荷，計(jì)算該工程冬季的地下?lián)Q熱量，即冬季從土壤吸收的熱量，計(jì)算如下：冬季吸熱：11917kw×0.75=8937kw二、地下熱交換器設(shè)計(jì)選擇根據(jù)該工程所在的地理位置及地質(zhì)條件可確定地質(zhì)條件良好，建議鉆設(shè)120m的深孔，每個(gè)管孔可實(shí)現(xiàn)5.06KW左右的熱交換量。根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵碌刭|(zhì)結(jié)構(gòu)及土

28、壤類(lèi)別熱物性估算每個(gè)換熱管孔需要占用的地面面積約為1625。這樣根據(jù)該建筑計(jì)算負(fù)荷以及可作為埋設(shè)地耦管的空地面積數(shù)據(jù)，評(píng)估具備采用垂直式地耦管系統(tǒng)的條件。綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)可用地表面積及土壤熱特性及開(kāi)挖鉆孔費(fèi)用,運(yùn)行費(fèi)用，本方案推薦地?zé)峤粨Q器采用垂直豎井布置，埋管方式為雙U型管并聯(lián)同程- 19 -的形式，管材選用聚乙烯（PE）管材。流程示意圖如下： 根據(jù)保定地區(qū)地質(zhì)資料，項(xiàng)目所在地鉆設(shè)120米深孔，可實(shí)現(xiàn)40w/延米的冬季取熱量，則該項(xiàng)目工程一期工程冬季集中采暖系統(tǒng)室外地埋管管長(zhǎng)計(jì)算如下：按埋管換熱傳熱量計(jì)算：冬季吸熱40w/m（每延米井深），具體計(jì)算公式如下：L= Q1¢×1,

29、000÷40其中L豎井埋管總長(zhǎng)(m)Q1¢冬季從土壤吸收的熱量(kw)分母“40”是冬季每延米埋管管長(zhǎng)吸熱量(w/m)豎井?dāng)?shù)目及間距：豎井深度按120m計(jì)算，間距56米（具體深度及間距依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘探結(jié)果而定）N= L÷H其中N豎井總數(shù)(口)L豎井埋管總長(zhǎng)(m)豎井深度(m) HU型管豎井的水平間距取5m根據(jù)上述換熱量計(jì)算該建筑地?zé)峤粨Q器埋管管長(zhǎng)及鉆井個(gè)數(shù):L =8937×1,000÷40=223425m=223425m÷120m=1862 N考慮系統(tǒng)同時(shí)使用率和埋管地溫變化，取井?dāng)?shù)：1862口- 20 -三、室外換熱器施工工藝土壤埋管換

30、熱器的地源熱泵系統(tǒng)是在鉆孔內(nèi)置入U(xiǎn)型管，并在鉆孔內(nèi)灌注傳熱材料，上部用直徑較大的PE管連接，與地源熱泵機(jī)組換熱器形成一個(gè)密閉的循環(huán)管路，與熱泵和室內(nèi)散熱循環(huán)體系組成地源熱泵系統(tǒng)。其施工的工藝流程如下：1、放線、定位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，依照設(shè)計(jì)圖紙及地建地基基礎(chǔ)圖進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)定位，豎孔間距為5m，如遇到自然基礎(chǔ)樁基梁處等應(yīng)適當(dāng)?shù)谋茏尅?、鉆孔直埋式地源熱泵需要用鉆機(jī)進(jìn)行施工，要求鉆機(jī)的鉆進(jìn)深度達(dá)到150m，本工程設(shè)計(jì)孔的有效深度為120m。鉆頭的直徑為200mm，由于鉆孔深度較淺，一般采用常規(guī)的正循環(huán)鉆進(jìn)方法。鉆孔施工完成后孔壁必須保持完整，如果施工區(qū)地層土質(zhì)比較好，可以采用裸孔鉆進(jìn)；如果是砂層，孔壁

31、容易坍塌，則必須下套管。裸孔鉆進(jìn)時(shí)，要求泥漿的密度在1.25g/cm3左右，以保證形成比較穩(wěn)定的孔壁并逐漸降低泥漿濃度（加清水）。成孔時(shí)，要求最后上返泥漿的密度1.08g/cm3左右，且泥漿中基本不含砂粒。3、U型的制備按照事先設(shè)計(jì)好的接管方式，把PE型管制備好，要求U型彎接頭的溶接作業(yè)在室內(nèi)進(jìn)行，以保證接頭熔接的可靠性。在場(chǎng)地內(nèi)展開(kāi)U型管，以方便其進(jìn)入孔內(nèi)。注入換熱劑，換熱劑可以增加U型管的整體重力，使下管更加容易，- 21 -并作為傳熱介質(zhì)，確保換熱劑無(wú)泄漏后，在PE管的U型接頭處捆綁配重，配重一般選用815mm的鋼筋，長(zhǎng)度為2.5m左右，根據(jù)下入PE管的根數(shù)決定配筋的數(shù)量，一般下入3根P

32、E管配1根筋，下入5根PE管配2根筋。4、下U型管U型管的下放是工程的關(guān)鍵，因?yàn)橄氯險(xiǎn)型管的深度決定著采取熱量釋放冷量的多少，所以必須保證下入U(xiǎn)型管的深度。下U型管的方法十分簡(jiǎn)單，一般采用人力下管，一方面人的感覺(jué)可以判斷U型管的完好與否；另一方面，人力也足以使其完全的下入孔設(shè)備選擇根據(jù)上述熱負(fù)荷和地埋管熱交換器計(jì)算，其主要設(shè)備選擇計(jì)算如下：- 22 -地源熱泵選擇為大連奧德生產(chǎn)的大功率地源熱泵機(jī)組。該熱泵是大連奧德自主開(kāi)發(fā)的一種大功率純水源熱泵機(jī)組。該機(jī)組完全按熱泵工況設(shè)計(jì)，并充分考慮城市集中供熱對(duì)水溫的要求，壓縮機(jī)采用世界一流公司（臺(tái)灣漢鐘）生產(chǎn)的專(zhuān)為水源熱泵機(jī)組配置開(kāi)發(fā)的的半封閉緊湊型螺桿

33、式壓縮機(jī)，并且?guī)в小白詣?dòng)噴液超溫保護(hù)裝置”，使機(jī)組冷凝溫度（供水溫度）可達(dá)55。我們知道，螺桿式壓縮機(jī)由于沒(méi)有進(jìn)、排氣閥，易損件少，使它具有25萬(wàn)小時(shí)的安全運(yùn)行周期，它的零件數(shù)僅為活塞機(jī)的110。據(jù)統(tǒng)計(jì)在3000小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，活塞機(jī)的故障是螺桿機(jī)的10倍；在12000小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，活塞機(jī)的故障是螺桿機(jī)的4倍。螺桿壓縮機(jī)屬于回轉(zhuǎn)式機(jī)型，它的振幅是往復(fù)式的15；螺桿式壓縮機(jī)對(duì)濕行程不敏感，安全可靠。因此，在熱泵機(jī)組上選用螺桿式壓縮機(jī)具有無(wú)以倫比的優(yōu)越性。 該機(jī)組的蒸發(fā)器、冷凝器采用奧德獨(dú)有流程設(shè)計(jì)的殼管式換熱器，該換熱器不僅設(shè)計(jì)流程合理，可清洗（使機(jī)組制熱冷量長(zhǎng)期運(yùn)行衰減問(wèn)題得到解決），而且其蒸發(fā)

34、完全，傳熱效率高，傳熱溫差可以小到2，這對(duì)充分利用地下水中有限的低品位不可直接利用的熱量是極為有利的。地埋管熱交換器采用聚乙稀PE管，該管具有極強(qiáng)的耐壓和抗腐蝕性，可長(zhǎng)期穩(wěn)定的服務(wù)于采暖系統(tǒng)的需求。該機(jī)組已獲中華人民共和國(guó)專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)為：ZL00202282.6。該機(jī)組具有如下五大特點(diǎn)：完全按熱泵工況設(shè)計(jì)，50的冷凝溫度（供水溫度）是國(guó)內(nèi)獨(dú)一無(wú)二的。 國(guó)內(nèi)熱泵中唯一選用帶自動(dòng)噴液保護(hù)的半封閉螺桿式壓縮機(jī)，使機(jī)- 23 -組可在高溫下連續(xù)安全運(yùn)行。機(jī)組的“四大件”（壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、制冷元件）和控制系統(tǒng)全為世界一流產(chǎn)品。質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性?xún)r(jià)比優(yōu)良，每瓦熱量?jī)r(jià)格相比較國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格較低。1、根據(jù)

35、上述負(fù)荷計(jì)算，確定該28.7萬(wàn)平米住宅區(qū)地源熱泵的規(guī)格、數(shù)量。選擇單臺(tái)產(chǎn)熱量為2068kw的 “SSR-2000DB2型”大連奧德大功率水源熱泵機(jī)組6臺(tái)。機(jī)組在運(yùn)行期間可以根據(jù)室外天氣氣溫的變化和系統(tǒng)的供回水溫度做相應(yīng)的能量調(diào)節(jié)。2、土壤換熱器系統(tǒng)循環(huán)水泵選擇冬季供熱工況最大循環(huán)量計(jì)算11917kw×1000×0.86G = =3416噸/h3×1000×1根據(jù)冬季采暖工況最大循環(huán)量選用350/480-110/6（z）型土壤換熱器循環(huán)水泵4臺(tái)（Q=860T/h，H=28m，N=110kw），冬季運(yùn)行3臺(tái)，備用1臺(tái)。3、采暖系統(tǒng)循環(huán)水泵的選擇由于室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)

36、計(jì)為“低溫水地板輻射采暖系統(tǒng)”按國(guó)家規(guī)范其采暖系統(tǒng)供水溫度宜大于60，結(jié)合熱泵系統(tǒng)能效，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)供熱參數(shù)為：4840。11917kw×0.86- 24 -G=×1.05=1345噸h8×1選用：200/31555/4型循環(huán)泵4臺(tái)，Q=400T/h、N=55kw、H=32m，運(yùn)行3臺(tái)，備用1臺(tái)。4、補(bǔ)水泵的選擇系統(tǒng)側(cè)補(bǔ)水泵：:KQL50/200-5.5/2，2臺(tái)，N=5.5kw、H=50m（暫定），Q=15T/h，1用1備。地源側(cè)補(bǔ)水泵：KQL50/110-3/2，2臺(tái)，N=3kw、H=16m（暫定），Q=15T/h，1用1備。7.1 室 室外管網(wǎng)一、土壤埋管循環(huán)

37、管網(wǎng)，設(shè)計(jì)采用焊接鋼管外纏2布三油防腐，埋地敷設(shè)。二、室外熱力管網(wǎng)采用成品聚氨脂保溫管，支狀布置，直埋敷設(shè)。 9 土 建結(jié)合暖通專(zhuān)業(yè)設(shè)備選擇的要求，一期工程地源熱泵機(jī)房擬設(shè)2個(gè)集中機(jī)房，考慮設(shè)在小區(qū)地下車(chē)庫(kù) 電 氣一、電氣設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)提供的電氣設(shè)計(jì)資料和電氣設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。- 25 -二、設(shè)計(jì)范圍地源熱泵供熱機(jī)房的配電、設(shè)備控制、接地等。 三、設(shè)計(jì)運(yùn)行人員編制地源熱泵系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，機(jī)房采暖系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)可實(shí)行“兩班制”，總計(jì)人員為5人，每班2人，1人替班即可。 10.3地源熱泵采暖系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用分析- 26 - 地源熱泵冬季采暖運(yùn)行直接費(fèi)用分析10.4 分析結(jié)論1、上東新城住宅項(xiàng)目一期地源熱泵集中地板熱采暖系統(tǒng)冬季144天采暖運(yùn)行直接費(fèi)用為13.53元/，是同比城市集中供熱收取的供熱費(fèi)（按照25元/考慮）的53%，考慮維護(hù)、管理、折舊、稅費(fèi)等總費(fèi)用不會(huì)超過(guò)18元/，年可節(jié)約或獲得運(yùn)行收入約230萬(wàn)元。2、地源熱泵供熱系統(tǒng)投資約為4300萬(wàn)元左右，平米投資150元，其熱源部分投資僅為82元/，其投資與集中供熱入網(wǎng)費(fèi)相當(dāng)、但運(yùn)行管理自主權(quán)大、投資靈活，而且可實(shí)現(xiàn)環(huán)保零排放，無(wú)任何污染，沒(méi)有傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)所必需的燃料消耗（煤、粉、灰和煙氣）帶來(lái)的污染，對(duì)美化建筑周邊環(huán)境大有益處。- 2