中铁建办公楼地源热泵空调可研报告

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1、中铁建办公楼地源热泵系统可行性研究报告山东建筑大学地源热泵研究所目录0研究报告概要4第一章项目综述111.1气象地理条件111.2项目概况111.3计算依据121.4建筑资料12第二章建筑的冷热负荷142.1室外设计计算参数142.2室内设计计算参数152.3建筑负荷估算152.4主要设备容量的选择16第三章地源热泵空调技术的适宜性193.1地源热泵空调系统简介193.2地源热泵在本项目中应用的适宜性223.2.1地质条件223.2.2气候条件223.2.3建筑负荷特性233.2.4地埋管所需空间233.2.5地源热泵系统

2、的冷热平衡243.3地源热泵空调全寿命周期技术经济分析263.3.1与常用空调系统的运行费用比较263.3.2与常用空调系统的初投资比较273.3.3与常规空调全寿命周期的回收期分析283.3.4与常规空调全寿命周期的技术分析29第四章地源热泵系统埋管工程技术方案304.1土壤热工实验304.1.1概述304.1.2单位孔深地埋管的换热量与建议304.2方案设计354.2.1土壤换热系统换热量计算354.2.2土壤换热系统的设计35第五章室内空调末端系统395.1中央空调末端形式及原理395.2地源热泵系统室内末端设备的选

3、择与比较39第六章地源热泵监测与控制系统436.1地源热泵监控系统的主要功能436.2地源热泵自动控制系统456.3运行维护48第七章技术支持500研究报告概要一、三种方案及其比较中铁建A座办公楼可能备选的采暖制冷方案有如下三种：1.集中式地埋管地源热泵系统2.冷水机组与锅炉配套3.冷水机组与城市热网配套以上三种可备选的方案技术经济比较详见表0.1-0.3。表0.1冷热源系统技术性比较冷热源方式及序号项目方案一方案二方案三地源热泵冷水机组与燃气锅炉配套冷水机组与城市热网配套优点性能系数高、节能；减少CO2排放，环保；无室外

4、机，换热器地下敷设，且冷暖兼用、节省建筑面积；控制灵活方便能分区分段或按房间供冷暖，可靠性高技术成熟，初投资少，运行可靠，需要锅炉房和冷却塔利用低温水供热是比较传统的空调冷热源方式，技术成熟，应用广泛设备运行可靠性高。缺点需要地下埋管空间，地下埋管性能比较复杂能源利用率低，且排放大量CO2噪声和振动较大，设备宜布置在地下机房，需做好消声、减震措施表0.2冷热源系统初投资比较冷热源方式及序号项目方案一方案二方案三地源热泵冷水机组与燃气锅炉配套冷水机组与城市热网配套冷热水机组（元/kW冷量）800500500燃气锅炉（元/kW

5、热量）300城市热网（元/m2采暖面积）100冷却塔（元/kW冷量）无60地下钻孔及埋管（元/kW）1500无机房水泵、管道、控制基本相同(按40元/m2)建筑物空调末端基本相同（按110元/m2）初投资概算比较(冷指标72.6W/m2)初投资（元/m2）330267254比例10.80.77表0.3冷热源系统运行费用比较冷热源方式及序号项目方案一方案二方案三地源热泵冷水机组与燃气锅炉配套冷水机组与城市热网配套季节夏季冬季夏季冬季夏季冬季能源形式电电天然气电供热网单位m3/m2季价格（元）0．550.553.40.5524

6、.5负荷累计kW.h266396630612102663966306121026639663061210效率5.5450.951燃料费用266396.6420916.4304036.31275504.2304036.3单位燃料费用（元/m2.）6.429.787.0629.627.0624.5机房运行费用（元/m2.季）4.5元/m2.两季冷却塔运行费用（元/m2.季）无2元/m2.季全年运行费合计（元/m2）20.743.1838.06费用比例12.081．84综上所述:方案1：用地源热泵有较好的节能效果，初投资较高但运

7、行费用低；方案2：用锅炉房污染严重，运行简单技术成熟，初投资费用不高但运行费用很高；方案3：用冷却塔和市政热力管网，初投资费用较低，运行费用也不高，但节能效果不明显。二、方案的确定该办公楼采用集中式热泵机组和集中设置地埋管地热换热器相结合的采暖空调形式,可行、可靠、高效。可行性分析1.当地气象条件及地质构造济南地处中纬度地带，由于受太阳辐射、大气环流和地理环境的影响，属于暖温带半湿润大陆性季风气候。其特点是季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季较为清爽，冬季气温低，但无严寒。年平均气温14.3℃，极端气温最高

8、40.5℃，最低零下14.9℃。从地埋管热泵的工作原理可知该系统在冬冷夏热的地区（即全年冷热负荷较为均衡的建筑物）可以充分发挥大地储能的作用，具有较高的运行效率。因此该项目具备地源热泵空调技术应用的基本气候条件。2.建筑物对空调的需求该工程为高档住办公楼，对室内空调要求较高，不仅需要冬季供热，而且夏季需