地源热泵与vrv空调系统方案对比

1初步方案对比2目录一、项目概况..............................................................................................................3二、空调系统初步设计..............................................................................................3方案一：集中式地源热泵中央空调系统....................................................................31.地源热泵技术介绍...........................................................................................31.1地源热泵原理.................................................................................................31.2地源热泵空调系统工作原理.........................................................................41.3地源热泵空调系统技术优势.........................................................................52.主机及埋管方案设计.......................................................................................63.空调末端形式介绍...........................................................................................6方案二：多联机（VRV）中央空调系统...................................................................61.室内机型号.......................................................................................................72.室外机型号及数量...........................................................................................7三、经济性对比分析..................................................................................................71.项目初投资分析...............................................................................................72.运行费用比较...................................................................................................73.结论...................................................................................................................8四、综合比较分析......................................................................................................83一、项目概况项目名称：***项目简介：本项目总建筑面积15050㎡，共八层，办公楼功能包括展办公区、会议室、接待室多功能厅等；根据图纸初步核算总空调面积约为13000㎡；总冷负荷约1050KW；总热负荷约750KW。空调方案拟采用方案一：集中式地源热泵中央空调系统方案二：多联机（VRV）中央空调系统以下针对本项目情况就方案一和方案二做横向对比初步设计，以供业主参考选择。二、空调系统初步设计方案一：集中式地源热泵中央空调系统1.地源热泵技术介绍1.1地源热泵原理地源热泵技术是一种利用地球表面浅层的地热能资源进行供热、制冷的高效、节能、环保的系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源－电能，实现低温热能向高温热能的转移。地热能在冬季作为热泵供热的热源；在夏季作为热泵制冷的热汇。即在冬季，把地热能中的热量“取”出来，提高温度后，向室内供给热量；夏季，把室内的热量“取”出来，“排放”到地下，可缓解城市热岛效应。通常热泵消耗1kw的热量，用户可以得到4~5kw左右的热量或冷量。地源热泵系统是成熟的技术，在设计合理的情况下可以可靠、稳定、经济的运行。地下水地源热泵系统的特点是取温度恒定的地下水，由于地下水通过板换隔离，在相对封闭的地下管路中循环，热交换后再回灌到地下，因此不会造成地层沉降，对地下环境无任何污染。水源热泵机组末端用户出水井回水井机组输入电能Q2被利用能Q1可利用能Q3夏季：制冷量Q3=Q1-Q2Q3≥5Q2冬季：制热量Q3=Q1+Q2Q3≥4Q2Q2:机组耗功Q1:地能水源热泵机组末端用户出水井回水井机组输入电能Q2被利用能Q1可利用能Q3夏季：制冷量Q3=Q1-Q2Q3≥5Q2冬季：制热量Q3=Q1+Q2Q3≥4Q2Q2:机组耗功Q1:地能水源热泵机组末端用户出水井回水井机组输入电能Q2被利用能Q1可利用能Q3夏季：制冷量Q3=Q1-Q2Q3≥5Q2冬季：制热量Q3=Q1+Q2Q3≥4Q2Q2:机组耗功Q1:地能4传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。燃煤锅炉是最主要的大气污染源，中小型燃煤锅炉在城市中已被逐步淘汰；燃油和天然气的锅炉虽然减轻了对大气的污染，但排放、的温室效应气体（CO2）仍造成环境问题，而且运行费用很高。随着不可再生能源的逐渐开采，能源危机及可持续发展战略已成为全球性的重要问题。而地源热泵技术采用的是洁净的可再生的地热能，是一项以节能和环保为特征的技术。地表浅层好象一个巨大的太阳能集热器，每年收集47%的太阳能，是人类每年利用能量的500多倍，并且地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，是热泵很好的供热热源和供冷冷源。1.2地源热泵空调系统工作原理1.2.1制冷工况在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽——液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所需携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时，再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过冷媒——空气热交换器，以13-7℃的冷风的形式为房间供冷。1.2.2制热工况5在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过水路切换将水流动方向换向。由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量，通过冷媒/水热交换器的冷媒的蒸发，将水路循中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环同时，再通过冷媒/空气热交换器内的冷媒的冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中。以35-50℃的热风的形式向室内供暖。1.3地源热泵空调系统技术优势环保洁净没有燃烧过程，避免了排放任何烟尘及有害物质，社会效益显著。自由运用地热资源，既解决了热污染问题，又进一步提高能效比。没有冷却塔，减少冷却塔水污染，杜绝“军团病菌”对人体损害。节水省地以土壤为源体，向其吸收或放出能量，即不消耗水资源，也不会对其造成污染。常规的冷却塔每小时5%水量损耗，没有冷却塔飘水对环境的污染。省去了锅炉房，冷却塔及附属的油罐、蓄热水箱等面积，节约机房空间。节能经济能源利润率为传统方式的3—4倍，投入1KW的电能可得到4—5KW以上的制冷或供热的能量。初投资比其它中央空调系统略高，运行费用可节省1/2—1/3。减少电征容30%，可节约征电成本。灵活安全真正做到“一机两用”。利用地下水热泵冬季向建筑物供暖，夏季向建筑物供冷，提高了设备的利用率。机组可灵活地安置在任何地方，节约空间，系统末端可多种选择。无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。自动化程度高，无需专业人员操控。运行可靠6机组的运行工况稳定，由于散热、取热均依靠深层土壤不受环境温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑了。机组主要零部件全部采用进口设备，维护简单，主机运行寿命可达25年以上。不会产生冷量衰减，普通机组夏季极端高温时冷却塔散热不利，制冷效果下降，直燃机因真空度减少及结垢后会产生每年高达15%以上的能量衰减。地下埋管采用PE专用管，耐酸、碱、耐膨胀、不老化，采用热熔连接不需维护，寿命长达50年以上。2.主机及埋管方案设计1.1主机选型主机选型如下：600KW标准型地源热泵主机一台；500KW标准型地源热泵主机一台。根据末端负荷需求选择开启一台或是两台主机，主机可以在10%~100%无级调节，满足各种负荷的需求，高效节能。根据以上设备选型，所需机房面积约100㎡，梁下净高3m以上为宜，可设置于地下室内；机房总配电约250KW。1.2埋管设计统一按冬季负荷并考虑一定余量进行埋管设计，采用双U型垂直埋管，冬季整体负荷750KW，经估算需埋管长度为16700m，按有效埋管深度100m，考虑一定余量，需钻孔数量170口，钻孔间距4.5m×4.5m，需要埋管面积3500㎡，可在室外绿化带、空地及地下室底板下埋管。3.空调末端形式介绍建议末端采用风机盘管+新风系统。方案二：多联机（VRV）中央空调系统本项目拟采用大金CMS多联机空调系统。室内机采用天花板嵌入导管内藏7式，侧送风。根据楼层及室内房间功能需求，考虑分为四个系统区，一层、二层分别为独立一个系统区，三至五层一个系统区，六至八层一个系统区。1.室内机型号根据图纸及房间功能需求，确定室内机型号及数量如下：型号FZSP36MMVFZSP45MMVFZSP56MMV数量58118562.室外机型号及数量按照室内外机制冷能力1:1配置并考虑一定余量确定室外机如下：型号RZP250PAY1RZP300PAY1RZP350PAY1RZP450PAY1数量32119三、经济性对比分析1.项目初投资分析序号项目地源热泵系统报价（万元）多联机系统报价（万元）1空调机房1002502地源换热器部分3003室内部分1802854管理及税金60505总造价6405856每平方米造价492元/㎡450元/㎡注：以上价格仅为参考报价,具体以施工图预算为准。2.运行费用比较根据国家行业标准和武汉市实际空调运行情况，中央空调系统按每年夏季120天，冬季90天考虑。办公部分按平均每天运行7小时（考虑双休），平均负荷按最大负荷的70%计算。办公电价按0.935元/kwh计算。8根据武汉市办公建筑的实际能耗情况，采用地源热泵办公楼的空调运行费用约为0.16~0.2元/㎡·天，而采用多联机系统的空调运行费用约为0.35~0.4元/㎡·天。3.结论地源热泵系统虽然初投资比VRV多联机系统高约50元/㎡，但年运行维护费用可节省50%以上约30~40元/㎡，根据办公楼的空调使用特点，一般2~3年可收回增额初投资。而整个空调系统设备寿命可达25年，地埋管寿命可达50年，在系统全寿命周期内，经济效益明显。三、综合比较分析地源热泵空调多联机（VRV）空调系统制冷效果不受室外气温影响夏