河北省某小區(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

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1。 工程概況1。TOC\o"1-5"\h\z1。 1項(xiàng) 目 簡 介1\o"CurrentDocument"［項(xiàng)目概要 22。 項(xiàng)目的技術(shù)可行性和成熟性。錯(cuò)誤!未定義書簽。2。 1基本原理及關(guān)鍵技術(shù)3。\o"CurrentDocument"22項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性 42.3項(xiàng)目的成熟性和可靠性 錯(cuò)誤!未定義書簽3項(xiàng)目的技術(shù)水平與國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。 錯(cuò)誤!未定義書簽。3。1亠技術(shù)水平6。2。國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r6。4。項(xiàng)目建設(shè)熱力規(guī)劃7?1建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)及氣象條件 7工程方案設(shè)計(jì)依據(jù)7。3°工程設(shè)計(jì)原則。錯(cuò)誤沬定義書簽,4。4地源概況 84。5工程設(shè)計(jì)及施工范用。85工程方案％TOC\o"1-5"\h\z5。 1熱負(fù)荷 92地埋管換熱器設(shè)汁。9\o"CurrentDocument"5。3設(shè)備選擇 11\o"CurrentDocument"4［室內(nèi)系統(tǒng) 135.5室外管網(wǎng)。錯(cuò)謀味定義書簽。5.6 上建 13。5.7電氣。13TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"5。 8運(yùn)行人員編制 14\o"CurrentDocument"6。結(jié)論 14\o"CurrentDocument"地源熱泵采曖系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用分析 15\o"CurrentDocument"經(jīng)濟(jì)效益 1 5\o"CurrentDocument"63 社會(huì)效應(yīng) 1 6\o"CurrentDocument"6.4 節(jié)能效應(yīng) 1 65環(huán)保效應(yīng)1?\o"CurrentDocument"6.6環(huán)境影響分析 166。7。市場需求分析1?\o"CurrentDocument"6。&示范項(xiàng)目推廣前景分析 171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。基地東臨城市干道——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。（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，釆用環(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米。開發(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 20X）上；西南部出入口也分別設(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)用市場運(yùn)作規(guī)則,正確處理當(dāng)?shù)鼐用瘛⑾M(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?。上東新城開放創(chuàng)新、兼容并蓄，通過創(chuàng)新體制和管理模式，努力營造符合現(xiàn)代市場 經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的現(xiàn)代衛(wèi)星城運(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。7萬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)和標(biāo)準(zhǔn)體系。開發(fā)城市中 水、污水源熱泵技術(shù)集中60C60C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)?；茝V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)國家專利技術(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)。我公司通過實(shí)地考察，多方咨詢，多方比較，建議在新開發(fā)改造建設(shè)的岳莊村28.7萬平米建筑中整體釆用熱泵技術(shù)供暖，利 用項(xiàng)U所在地天然熱源，豐富的“地下土壤熱源”資源，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)H、公共設(shè)施項(xiàng)tl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)LI所在地地質(zhì)情況進(jìn)行全面勘探，設(shè)訃、專業(yè)施工單位還需準(zhǔn)確地計(jì) ?算項(xiàng) U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)目的長期、安全、高效的運(yùn)行.根據(jù)現(xiàn)階段國家、國際能源現(xiàn)狀和國家《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，如在本項(xiàng)LI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)U,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、無污染、保護(hù)環(huán)境。因此,建議高碑店市政府、建設(shè)主管單位、開發(fā)單位能夠支持該項(xiàng)熱泵集中供熱示范工程項(xiàng)LI的建設(shè)，多方論證實(shí)現(xiàn)項(xiàng)LI規(guī)劃建設(shè)實(shí)施，為美化環(huán)境,造福人類做出貢獻(xiàn)。同時(shí)建設(shè)單位也可根據(jù)國家建設(shè)部、河北省發(fā)改委和“京都議定書”中CDM減排援助項(xiàng)LI等的示范項(xiàng)U申報(bào)要求，積極申報(bào)，以獲得各界的項(xiàng)U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:通過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ootor器fl￥3匸?熱泵工作原理jhurootor器fl￥3匸?熱泵工作原理jhur大功率無燃料供熱冷機(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，變成高品位的熱能，供給建筑物的釆暖或空調(diào)系統(tǒng) .其運(yùn)行過程是將溫度相對(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，再山機(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°C以下，再回放到原取水層位。機(jī)組吸收的熱量再通過工質(zhì)的冷凝而被釋放出來 ，用以加熱采暖系統(tǒng)水。最高供水溫度可達(dá) 60°o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30C—38°C,而夏季土壤中的淺層水卻只有15C-17°C，比循環(huán)冷卻水（空氣）低7°C—15C,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)LI產(chǎn)品結(jié)構(gòu)山壓縮機(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) 器的出口端通過管路同干燥過濾器相連接，并在出口端裝有熱力膨脹閥；在壓縮機(jī)的頂端裝有自動(dòng)回液閥.本項(xiàng)LI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) U規(guī)模大小選擇半封閉螺桿式圧縮機(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。30萬平米根據(jù)項(xiàng)LI規(guī)劃容積率指標(biāo)等佔(zhàn)算，一般一個(gè)熱泵循環(huán)系統(tǒng)最大供熱面積不宜超過機(jī)組實(shí)物圖片:30萬平米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.能源利用效率為電釆暖的3—倍。綠色環(huán)保：該機(jī)組在供熱時(shí)，省去了鍋爐房系統(tǒng)，沒有燃燒過程，不排放任何廢物，無需設(shè)煙囪。制冷時(shí)省去了冷卻塔，避免了冷卻塔噪音及毒菌污染，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)組在制熱過程中，有70—75%的“燃料”是不用花錢的。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10?16元/一個(gè)采暖期。而U前的鍋爐供熱收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為22—25元/平方米，1萬平方米建筑物一個(gè)采暖期可節(jié)省釆暖費(fèi) 9—12萬元，可節(jié)省燃料煤350噸，減少煙塵排放量385萬立方米。1個(gè)人,操作人員僅為1元/1個(gè)人,操作人員僅為1元/平方米，以10萬平方60-80元/平方米，低于省30?40%。鍋爐的1/4維修量小：燃煤鍋爐每年換爐排、修爐拱等費(fèi)用，年平均需投資米供暖面積計(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釆暖面積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)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 的煤場的渣場，節(jié)約了土地資源。該機(jī)組占地面積僅為鍋爐用房的 1/I0-1/15o以一個(gè)10萬平方米的小區(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】500平方米。凡3。5萬平方米以上規(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、學(xué)校、辦公樓、酒丿占、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)盤管、全空氣系統(tǒng)均可）；游泳池水加熱；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圧縮機(jī)一德國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)國家發(fā)展起來，每年都以20%速度遞增，兒十年的應(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，在全國已建成熱泵項(xiàng)口近千個(gè)，總建筑面積兒千萬的建設(shè)規(guī)模，證明該項(xiàng)技術(shù)在我國是可行并安全的.國家、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日獲國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予《實(shí)用新 型專利證書》；并通過國家產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所的質(zhì)量檢驗(yàn) ,同時(shí)獲得國家建設(shè)部新產(chǎn)品的認(rèn)證?，F(xiàn)國內(nèi)已有3600多萬平米成功示范項(xiàng)目。3項(xiàng)目的技術(shù)水平與國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r3.1技術(shù)水平本項(xiàng)H擬采用的熱泵技術(shù)是由大連奧德空調(diào)集團(tuán)有限公司提供，該公司與世界著名 的壓縮機(jī)制造商一德國比澤爾（Bitzer）公司合作，于1998年成功地研制開發(fā)了SSR系列，0.01?2.0MW供熱冷量等不同規(guī)格的無燃料供熱熱泵機(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)到國際同類產(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)，是唯一獲得此種類型水源熱泵機(jī)組的國家專利（專利號(hào) :ZL00202282.6）。先后被認(rèn)定為:高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目和國家建設(shè)部重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。該項(xiàng)技術(shù)已列入中國高新技術(shù)產(chǎn)品日錄產(chǎn)品；建設(shè)部公布首批住宅建設(shè)推薦新技術(shù)新產(chǎn)品；國家經(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)口；國家經(jīng)貿(mào)委公告第5號(hào)：當(dāng)前國家鼓勵(lì)發(fā)展的節(jié)水設(shè)備等。3.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)現(xiàn)狀：我國的熱泵技術(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?度將無法正常工作），很難在三北釆暖地區(qū)廣泛應(yīng)用。國外現(xiàn)狀:水地源熱泵的歷史可以追溯到I912年瑞士的一個(gè)專利，而水源熱泵真正意義的商業(yè)應(yīng)用也只有近兒十年的歷史。尤其是近三十年來，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如:美國、加拿大及中、北歐，如:瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展。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1971年熱泵發(fā)貨量為8萬臺(tái)，到1976年五年間，就猛增到30萬臺(tái)，到1979年美國已經(jīng)有200萬套各種類型的熱泵裝置在運(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)國家正越來越多地得到應(yīng)用。在瑞士和德國，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1000?5000kxv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U的。據(jù)統(tǒng)訃，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%o該地爽;該地爽;冬季寒冷少年平均降水量地板熱釆地源熱泵地板熱釆暖系統(tǒng)工程是上東新城住宅項(xiàng)U一期工程的配套工程，總建筑面積約24《項(xiàng)目建設(shè)熱力規(guī)劃4」建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)及氣象條件(1)設(shè)計(jì)依據(jù)：《釆暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ500I9-2003)《地源熱泵工程設(shè)計(jì)施工規(guī)范》(GB91970-2006)《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)基地位于中國北方——河北省高碑店市，地處溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)域，大陸性氣候顯著。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)；秋季干雪，多西北風(fēng)。年平均氣溫16度。雨水充沛,雨日為140天，主要集中在5—8月，約931mm,無霜期為230天。高碑店市地區(qū)：冬季采暖室外計(jì)算溫度：-9°C冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度：一iic°夏季空氣調(diào)節(jié)溫度:34.8C°夏季空氣調(diào)節(jié)日平均溫度：29o6°C夏季空氣調(diào)節(jié)室外訃算濕球溫度：26.8°C年平均溫度：12.3C°極端最低溫度冬一22。0°C季平均溫度最大-0.9C°凍土深度 55cm極端最高溫度：43.3C°釆暖期:120-144天4.2工程方案設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)建設(shè)單位提供的高碑店市上東新城項(xiàng)口一期集中供熱，擬釆用地源熱泵暖系統(tǒng)的建設(shè)使用要求；(2)建設(shè)單位提供的建筑規(guī)劃平面圖及功能需求：設(shè)備廠家產(chǎn)品樣本說明書；現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計(jì)、施工規(guī)范。4.3工程設(shè)計(jì)原則8.7萬nf;要求采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)與整體工程設(shè)計(jì)理念結(jié)合，與土建工程同步進(jìn)行，以盡快發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。工程方案中應(yīng)明確的設(shè)計(jì)原則如下：（1）充分利用土壤中的低品位熱源，釆用節(jié)能、環(huán)保的熱泵技術(shù) ,做到熱能綜合利用,達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。（2）室內(nèi)溫度設(shè)計(jì)：冬季218°C。（3）系統(tǒng)的熱源設(shè)備按大連奧德大功率地源熱泵機(jī)組設(shè)計(jì)選用 ,設(shè)集中式供暖機(jī)房。（4）室內(nèi)末端系統(tǒng)設(shè)計(jì)釆用“低溫水地板輻射釆暖”系統(tǒng) .本工程設(shè)計(jì)方案遵循技術(shù)先進(jìn)、投資省、效率高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)省能源 ,無污染，運(yùn)行管理簡便的原則。4.4地源概況本工程現(xiàn)場可利用的地下土壤資源可滿足地源熱泵冬季采暖運(yùn)行的需要。根據(jù)保 定地區(qū)水文地質(zhì)資料情況可知，其地下120米以下地層平均初始溫度為14.0C°。4.5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)汁,室外土壤埋管換熱器系統(tǒng)、室內(nèi)末端地板熱系統(tǒng)及室外熱力管線系統(tǒng)等設(shè)計(jì)。（2）工程施工范圍：地源熱泵供熱機(jī)房設(shè)備、工藝管道安裝、機(jī)房內(nèi)電氣控制安裝，室外土壤埋管換熱 器系統(tǒng)安裝、室內(nèi)末端地板熱系統(tǒng)安裝及室外熱力管線安裝。5令工程方案5」熱負(fù)荷根據(jù)建設(shè)單位提供的項(xiàng)LI規(guī)劃平面圖，確定該住宅小區(qū)一期26。2萬rn?（因一期工程內(nèi)各個(gè)建筑單體戶型設(shè)訃、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/m2（含3W/m2的管網(wǎng)損耗），公建部分2.5萬n?（含5W/m2的管網(wǎng)損耗），計(jì)算如下：住宅26.2m2x45W/m2x0.9=10611kW公建2.5萬m2x55W/m2x0.95=1306kW總釆暖期平均熱負(fù)荷11917kW采暖期平均熱負(fù)荷系數(shù)：tn-tw式中：ty設(shè)計(jì)室內(nèi)計(jì)算溫度 tp 采暖期平均計(jì)算溫度t.――設(shè)計(jì)室外計(jì)算溫度保定地區(qū)尸韶=0.655.2地埋管換熱器設(shè)計(jì)（1） 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：】1917kWxO.75=8937kW（2） 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)及土壤類別熱物 性估算每個(gè)換熱管孔需要占用的地面面積約為16? 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)估具備釆用垂直式地耦管系統(tǒng)的條件 .綜合考慮現(xiàn)場可用地表面積及土壤熱特性及開挖鉆孔費(fèi)用，運(yùn)行費(fèi)用，本方案推薦 地?zé)峤粨Q器釆用垂直豎井布置，埋管方式為雙 U型管并聯(lián)同程的形式，管材選用聚乙烯 （PE）管材.流程示意圖如下：熱泵根據(jù)保定地區(qū)地質(zhì)資料，項(xiàng) UI所在地鉆設(shè)】20米深孔，可實(shí)現(xiàn)40W/延米的冬季取熱量，則該項(xiàng)LI工程一期工程冬季集中釆暖系統(tǒng)室外地埋管管長計(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:Z=2/x1000/40

式中：l—豎井埋管總長（m）Qi——冬季從土壤吸收的熱量 （kW）分母“40一”冬季每延米埋管管長吸熱量 （W/m）豎井?dāng)?shù)H及間距：豎井深度按120m計(jì)算，間距5?6米（具體深度及間距依據(jù)現(xiàn)場勘探結(jié)果而定）N=L/H式中：N——豎井總數(shù)（口）Z—豎井埋管總長（m）H—豎井深度（m）U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器埋管管長及鉆井個(gè)數(shù)：L=8937x1000/40=223425m

N=223425/120=1862考慮系統(tǒng)同時(shí)使用率和埋管地溫變化,取井?dāng)?shù)：1862口（3）室外換熱器施工工藝土壤埋管換熱器的地源熱泵系統(tǒng)是在鉆孔內(nèi)置入 U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：a、 放線、定位根據(jù)現(xiàn)場情況，依照設(shè)汁圖紙及地建地基基礎(chǔ)圖進(jìn)行施工現(xiàn)場定位，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150m,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.,可以采用裸孔鉆進(jìn);如果是1.25g/,可以采用裸孔鉆進(jìn);如果是1.25g/cnf左右，以保證形后上返泥漿的密度1。08c、 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.在場地內(nèi)展開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，并作為傳熱介質(zhì)，

確保換熱劑無泄漏后，在PE管的U型接頭處捆綁配重，配重一般選用 g?15mm的鋼筋，長度為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PE管配1根筋，下入5根PE管配2根筋。d、 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型管的方法十分簡單，一般采用人力下管， 一方面人的感覺可以判斷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 內(nèi)。在施工過程中，山于孔內(nèi)情況復(fù)雜，下入U(xiǎn)型管時(shí)可能會(huì)遇到很大的阻力（主要來自 孔壁對(duì)U型管的摩擦阻力），可以釆用如下方法進(jìn)行下管：在PE管上套上粗麻繩，輔以扶正機(jī)構(gòu)，通過加力杠桿作用與粗麻繩上，以便下管。e、 灌注注漿是為了填充U型管與鉆孔孔壁間的間隙，使其具有更好的傳熱性能。填充材料 的選擇決定了傳熱率的大小，最好是把鉆孔所取的巖土體進(jìn)行回填，但是這在工程上實(shí)現(xiàn)起來比較困難，所以一般選用特殊物質(zhì)制成的專門的灌注材料。灌注時(shí)，要求泥漿泵的泵壓足以使孔底的泥漿上返至地表，當(dāng)上返泥漿密度與灌注 材料的密度相等時(shí)，認(rèn)為注漿過程結(jié)束。注漿時(shí)，必須保證注漿的連續(xù)性，否則會(huì)降低 傳熱效果，影響工程質(zhì)量。注漿是由與U型管一并下入孔內(nèi)的注漿管完成的。5.3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：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)汁 ，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)的專為水源熱泵機(jī)組配置開發(fā) 的的半封閉緊湊型螺桿式壓縮機(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°C.我們知道，螺桿式壓縮機(jī)山于沒有進(jìn)、排氣閥，易損件少 ，使它具有2—5萬小時(shí)的安全運(yùn)行周期，它的零件數(shù)僅為活塞機(jī)的I/10。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1/5;螺桿式壓縮機(jī)對(duì)濕行程不敬感，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)汁的殼管式換熱器， 該換熱器不僅設(shè)計(jì)流程合理，可清洗（使機(jī)組制熱冷蒸發(fā)完全， 傳熱效率高，傳熱溫差可以小到2°C用的熱量是極為有利的.地埋管熱交左蝕性，可長期穩(wěn)定的服務(wù)于釆暖系羅該機(jī)組已獲中華人民共和國專禾不可直接利耐壓和抗腐機(jī)組具有如

該機(jī)組已獲中華人民共和國專禾不可直接利耐壓和抗腐機(jī)組具有如F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）是國內(nèi)獨(dú)一無二的 .國內(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)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，性價(jià)比優(yōu)良，每瓦熱量價(jià)格相比較國內(nèi)同類產(chǎn)品價(jià)格較低。（1）根據(jù)上述負(fù)荷計(jì)算，確定該28。7萬平米住宅區(qū)地源熱泵的規(guī)格、數(shù)量選擇單臺(tái)產(chǎn)熱量為2068kw選擇單臺(tái)產(chǎn)熱量為2068kw的“SSR2000DB2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）丄壤換熱器系統(tǒng)循環(huán)水泵選擇 冬季供熱匚況最大循環(huán)量計(jì)算11917x1000x0.86

G= =3416噸/h??3x1000x1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)水泵的選擇宜大于6山于室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為“低溫水地板輻射采暖系統(tǒng)”按國家規(guī)范其釆暖系統(tǒng)供水溫度0°C,結(jié)合熱泵系統(tǒng)能效，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)供熱參數(shù)為： 48C?40°C宜大于6輕—輕—°——8誹=1315噸4h備用選用:200/315—55/4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,l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.5.4室內(nèi)系統(tǒng)室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)為低溫水地板敷設(shè)釆暖系統(tǒng)。水系統(tǒng)釆用焊接鋼管，單元立管設(shè)在樓梯間或管井內(nèi) ，水平盤管采用PEX膠聯(lián)管。為便于運(yùn)行管理，每戶設(shè)鎖閉調(diào)節(jié)閥門，予留熱計(jì)量裝置位置。5.5室外管網(wǎng)土壤埋管循環(huán)管網(wǎng)，設(shè)訃釆用焊接鋼管外纏 2布三油防腐，埋地敷設(shè)。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)。5.6土建結(jié)合暖通專業(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)地下車庫內(nèi)，位置相對(duì)與一期工程中心，層高 3.3米以上。建筑面積約200要求有獨(dú)立供電、水和排水系統(tǒng).5.7電氣(1)電氣設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)暖通空調(diào)專業(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)。(2)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。設(shè)計(jì)內(nèi)容機(jī)房配電及控制。電源：電源采用三相五線制(38OV/50HZ/3F+T+N)配電，山甲方配送至釆暖機(jī)房 內(nèi)配電柜上端。用電負(fù)荷計(jì)算：設(shè)備名稱設(shè)備數(shù)量(臺(tái))設(shè)備功率(kW)用電負(fù)荷(kW)地源熱泵2。0MW54742370地源側(cè)循環(huán)水泵4110440系統(tǒng)側(cè)高區(qū)循環(huán)水泵355165系統(tǒng)側(cè)低區(qū)循環(huán)水泵355165地源側(cè)補(bǔ)水泵236高區(qū)系統(tǒng)側(cè)補(bǔ)水泵27.515低區(qū)系統(tǒng)側(cè)補(bǔ)水泵25o511其他55安裝容量31775.8運(yùn)行人員編制地源熱泵系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理簡便，機(jī)房釆暖系統(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6結(jié)論6.1地源熱泵米暖系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用分析地源熱泵冬季采暖運(yùn)行直接費(fèi)用分析冬季采暖期設(shè)備運(yùn)行直接費(fèi)用分析：設(shè)備名稱設(shè)備數(shù)量設(shè)備功率運(yùn)行小時(shí)/天采暖天數(shù)米暖系數(shù)電價(jià)電費(fèi)（元）地源熱泵5474241440.670?52743891.20地源側(cè)循環(huán)水泵2110241440?670。5254707.20系統(tǒng)側(cè)循環(huán)水泵255241440.670.5127353o60系統(tǒng)側(cè)循環(huán)水泵355241440.670o5191030.40地源側(cè)補(bǔ)水泵13414410c5864o00系統(tǒng)側(cè)補(bǔ)水泵15.5414410o51584?00系統(tǒng)側(cè)補(bǔ)水泵17.5414410。52160.00人工費(fèi)5人*20007E/月*6個(gè)月60OOOo00合計(jì)3381590。40建筑而積（m2）250000.00每平米運(yùn)行費(fèi)用13.53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釆暖系統(tǒng)冬季 I44天釆暖運(yùn)行直接費(fèi)用為13。53元血,