【文章內(nèi)容簡介】 著降低了土壤換熱器的成本，大大降低了實施難度，擴大了市場的可容納程度；系統(tǒng)匹配功率低，例如南寧市三中2500多人的學(xué)生公寓，其地源熱泵熱水系統(tǒng)運行匹配功率小于60KW，不到原來設(shè)計電熱水鍋爐功率的1/10，大大減少了電擴容投資。因此，工程投資可比國內(nèi)同類技術(shù)減少10%以上。（5）運行成本低 由于綜合采用上述多項技術(shù)，系統(tǒng)節(jié)能效果突出，系統(tǒng)投資通常能在12年內(nèi)從節(jié)省的能源開支中回收，以后便進入低成本運行狀態(tài)，用戶滿意認(rèn)可。（6）一機多用、自動化控制程度高 系統(tǒng)集成程度高，一套系統(tǒng)實現(xiàn)了供熱水、采暖和供冷多重功效。系統(tǒng)運行參數(shù)實時數(shù)字顯示，可隨時根據(jù)需要進行調(diào)整和監(jiān)控，而且配置遠程控制接口，可實現(xiàn)遠程控制，有利于最佳能耗自動控制。（7）系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、技術(shù)成熟 實施的系統(tǒng)有多個已連續(xù)運行幾年，有的長達4年，反復(fù)經(jīng)歷了春、夏、秋、冬四季各種氣候條件和多種工況的考驗，均能滿足生活熱水、采暖及供冷的需要。運行效果證明該系統(tǒng)技術(shù)成熟。（8）環(huán)保性好 系統(tǒng)不抽取地下水，不存在影響地下水源和破壞地層結(jié)構(gòu)的問題；沒有向大氣排熱、排冷和排煙等污染問題，真正的綠色環(huán)保能源利用。 學(xué)生宿舍樓供熱水系統(tǒng)設(shè)計對象以百色XX學(xué)院共棟學(xué)生宿舍樓為例，每棟學(xué)生宿舍樓房間分布及入住人數(shù)如表1所示。棟學(xué)生宿舍樓可住宿6150人，按每人每天使用熱水40公斤來設(shè)計，每天需熱水量為246噸。主要配置如下表2：表2 主要配置序號設(shè)備名稱數(shù)量單位規(guī)格型號生產(chǎn)廠家備注1地源熱泵熱水設(shè)備36臺D120HP百福馬2熱循環(huán)水泵72臺IRG100—160（I）上海連成集團3自來水加壓泵36臺SLS40—100（I）型4地能水泵36臺ISG100—1255不銹鋼保溫水箱23個120T自制6管材（含彎頭、水閥等）批PP—R熱水管上海白蝶牌7土壤打井613口8IC智能控水系統(tǒng)3051個CLM925S深圳卡聯(lián) 系統(tǒng)原理圖熱泵在工作時，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘，通過制冷劑循環(huán)系統(tǒng)提高溫度進行利用，而整個熱泵裝置所消耗的功僅為輸出功能中的一小部分。同時將太陽能集熱器做為熱泵的蒸發(fā)器，大大提高太陽能的吸熱效率，機組的蒸發(fā)溫度提高，使得熱泵壓縮機的耗電量減少，節(jié)省運行費用；在夏季夜間運行時還可以作為輔助散熱設(shè)備，這減少了夏季向地下的排熱量，使地溫在數(shù)年內(nèi)保持穩(wěn)定，以保證機組在高效率下運行。因此，采用太陽能－地源熱泵復(fù)合型技術(shù)可以節(jié)約大量高品位能源。本項目的太陽能－地源熱泵復(fù)合型系統(tǒng)原理圖如下圖所示，采用土壤換熱器與冷卻塔并聯(lián)形式。土壤換熱器與冷卻塔并聯(lián)形成了3種運行模式：夏天制冷循環(huán)：（見下圖（a）） 冷凍水循環(huán)，把熱量從冷用戶源源不斷地送到蒸發(fā)器。使冷用戶保持較低的環(huán)境溫度。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)不斷蒸發(fā)吸收冷凍水的熱量，使冷凍水保持較低的出水溫度，制冷劑氣體經(jīng)壓縮機被送到冷凝器內(nèi)液化，把熱量放給冷卻水，經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓后又回到蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，完成一個工作循環(huán)，壓縮機不停的運轉(zhuǎn)，熱量就不斷地從冷凍水一邊“泵到”冷卻水一邊。冷卻水循環(huán)把“熱泵”送來的熱量源源不斷的送入地下或通過冷卻塔放到大氣去。冬天采暖地能循環(huán)：（見下圖（b）） 冷凍水循環(huán)把地下熱能源源不斷的帶到蒸發(fā)器，制冷劑循環(huán)的把蒸發(fā)器吸收的地?zé)崮軣崃吭丛床粩嗟乃偷嚼淠?；冷卻水循環(huán)把冷凝器中的熱能源源不斷的送到采暖用戶。冬天地能熱水循環(huán)：（見下圖（b） 冷凍水循環(huán)，把地下熱能吸收，送到蒸發(fā)器；制冷劑循環(huán)，把冷凍水吸收來的熱能在蒸發(fā)器釋放給制冷劑，并經(jīng)過壓縮機壓送到熱交換器放熱，交換給生活熱水，使熱水升溫。冬天太陽能采暖循環(huán)：（見下圖（b）） 制冷劑在太陽能集熱管內(nèi)氣化蒸發(fā)吸收熱量（含太陽光熱及空氣熱）后經(jīng)蒸發(fā)器、壓縮機、熱交換器到冷凝器液化放熱。冷卻水循環(huán)把冷凝器中的熱量不斷的送到采暖用戶供熱。(a)夏天制冷、制熱水系統(tǒng)圖 （b）冬天制熱水、采暖系統(tǒng)圖地能太陽能熱泵冷卻塔混合型空調(diào)和制熱水系統(tǒng)工作原理圖 主要設(shè)備表3 地源熱泵熱水系統(tǒng)主要設(shè)備序號設(shè)備名稱形號規(guī)格品牌特點1地源熱泵空調(diào)熱水設(shè)備渦旋式壓縮機百福馬壽命長、噪音低2熱水換熱器板式換熱器德國GEA材料換熱能效高3節(jié)流閥電子膨脹閥美國艾高壽命長、精確度高4控制元件自動控制鷺宮/丹佛斯/江森/卡樂壽命長、全自動、有效保護壓縮機5風(fēng)扇外轉(zhuǎn)子風(fēng)機馬爾風(fēng)量大、噪音小6視液鏡監(jiān)察裝置美國艾高隨時掌握機組運行情況7保溫?zé)崴洳讳P鋼熱水管自制保溫效果好8管材（含彎頭、水閥等）PP—R熱水管上海白蝶牌耐熱、壽命長9熱水管保溫材料保溫材料廣東福樂斯抗風(fēng)化、保溫好10熱水泵IRG100—160（I）上海連成N=22KW；H=32m；Q=160T/h11自來水加壓泵SLS40—100（I）上海連成N=；H=16m；Q=12冷凍水水泵SLS100—160A 上海連成N=11KWH=28mQ= T/h13地能水泵ISG100—125上海連成N=11KWH=20mQ=100 T/h14方型散流器新凌牌400400廣州新凌公司美觀、15矩型風(fēng)管700350自制保溫效果好16管路接到原有主供水管處17太陽能板？四、技術(shù)經(jīng)濟分析 工程項目投資概算 投資預(yù)算范圍：項目投資預(yù)算包括：固定資產(chǎn)投資和流動資金兩部分。 固定資產(chǎn)投資包括：土建工程(鉆孔)、給排水工程、土壤換熱器及管路埋設(shè)、電器防雷工程、綜合布線工程等以及相關(guān)其他費用：單位管理費、設(shè)計費、勘察費、工程質(zhì)量監(jiān)督費、評估費(可行性報告費、評審及環(huán)保評估費)、招標(biāo)代理費(含標(biāo)底編制費)、機動費等。 流動資金包括：外購原料動力、管理人員工資福利、維修費、折舊費、攤銷費、經(jīng)營費用等。 施工方案及投資預(yù)算編制依據(jù)①1998年《全國統(tǒng)一建筑工程基礎(chǔ)預(yù)算定額廣西單位估價表》及有關(guān)配套文件。②《全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算廣西價目表》及有關(guān)配套文件。③《建筑給排水工程設(shè)計手冊》、《建筑給排水規(guī)范》。④ JGT/T692《民間建筑電器設(shè)計規(guī)范》。⑤參照已完成的同類設(shè)備概算資料，并作適當(dāng)調(diào)整。⑥市場詢價。經(jīng)估算，本項目總投資：萬元；其中：固定資產(chǎn)：萬元，流動資金：萬元。⑴、固定資產(chǎn)投資：①土建工程：萬元②設(shè)備購置及安裝費：萬元③工程其他費用：萬元④預(yù)備費：萬元⑵流動資金：萬元具體見附件11項目投資估算表。 示范增量成本概算（包括計算基準(zhǔn)） 固定資產(chǎn)增量成本測算 百色XX學(xué)院太陽能－。本示范項目新增投資萬元，增量成本為： 增量成本=（萬元）/=元/平方米 生產(chǎn)總成本增量成本測算地源熱泵制水年耗電與燃油、電熱及空氣熱泵系統(tǒng)比較表中看到，學(xué)生每年(300天計)熱水使用費每人每年比使用燃油鍋爐節(jié)約開支159元，比電熱鍋爐節(jié)約開支198元，盡管投資成本有一些增量，運行成本卻降低了60%以上，兩項抵沖，安裝地源熱泵節(jié)能系統(tǒng)的經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益十分顯著。 資金落實情況 項目資金籌措計劃項目資金擬從三個方面解決：① 單位自籌萬元，② 銀行貸款萬元，③申請國家資金支持萬元。 當(dāng)前資金落實清情況 ① 單位自籌己落實萬元，從學(xué)生學(xué)費和鋪底流動資金中暫列支。②銀行貸款萬元己辦手續(xù)，近期到位(見附件)。五、進度計劃與安排 項目建設(shè)總時間依據(jù)項目建設(shè)規(guī)模與生產(chǎn)內(nèi)容，項目工程建設(shè)時間暫定10個月完成。即從2007年9月開始，到2008年6月投入運行。 項目安排順序（1）2007年9月—10月，完成實地勘察，編寫項目可行性研究報告，爭取上級審批。（2）2007年11月—2008年1月，落實項目后，開展工藝設(shè)計，設(shè)備訂購與招投標(biāo)工作。（3）2008年2月—5月，打孔鉆井，鋪設(shè)管路，安裝設(shè)備。（4）2008年6月－7月，設(shè)備調(diào)試，試運行。編寫工程總結(jié)，工程檢收。項目報批后，應(yīng)集中力量加大投入，加強管理，科學(xué)安排，合理調(diào)度，爭取早日完成土建工程及設(shè)備安裝，快速形成生產(chǎn)能力，發(fā)揮投資效益。在全力抓建設(shè)的同時，進行軟件建設(shè)，實現(xiàn)智能化管理。項目實施進度安排，詳見下表4表4 項目實施進度安排工程內(nèi)容20072008備注9月10月11月12月1月5月6月7月可行性研究項目報批工藝設(shè)計土建施工設(shè)備訂購設(shè)備安裝原料落實員工培訓(xùn)設(shè)備調(diào)試試生產(chǎn)投 產(chǎn)六、效益分析 節(jié)能預(yù)測分析現(xiàn)對學(xué)生宿舍樓住宿6150人，每天供應(yīng)246噸熱水進行節(jié)能預(yù)測分析（每人按40公斤水計算）。對燃油鍋爐、電鍋爐年、空氣源熱泵、太陽能+電熱鍋爐、太陽能－地源熱泵等5種方案的年運行費用進行如下比較： ①、燃油鍋爐年運行費用每天制246噸50℃（水溫從20℃升溫到50℃）熱水耗油量為： 制熱水量溫升水的比熱耗油量= 柴油的熱值鍋爐熱效率其中熱水溫升為30℃，水的比熱為1大卡/公斤.℃，柴油的熱值為10000大卡/公斤，鍋爐的熱效率為80%。 2461000301耗油量 = =（公斤） 10000燃油按目前市場價每公斤5元計算，每天耗油費用為：5=（元）用燃油鍋爐制246噸熱水，全年燃油費支出為：3010104=（萬元）②、電鍋爐年運行費用表4 計算參數(shù)值水的比熱1大卡/公斤℃電價平均熱水溫升30℃（即50℃熱水）電熱值862（大卡/度）電熱鍋爐熱效率95%每天用電熱水器制246噸熱水所耗電費為：（2461000301）/（862）=（元）每年按10個月算，每年用電熱鍋爐每天加熱246噸熱水所耗電費：3010104=（萬元）③、空氣源熱泵年運行費用社會調(diào)查表明，空氣源熱泵制熱水平均每噸熱水耗電約15度，每天供應(yīng)246噸熱水，年需電費用為：246153010104=（萬元）④、太陽能+電熱鍋爐加熱水耗電情況根據(jù)百色市氣候條件，采用太陽能熱水器，每年至少有5個月需用電加熱水，則每年耗電費：（2461000301305104）/（862）=（萬元）⑤、地源熱泵年運行費用，年需電費用為：3010104=（萬元）表 5 各種熱水系統(tǒng)運行費用比較方 案投資成本（萬元）每年運行費用（萬元）十年運行費用（萬元）投資成本+十年運行費用（萬元）平均每人每天熱水費用（元）采用地源熱泵制熱水每年節(jié)約費用比較①燃油鍋爐2626方案⑤比方案①節(jié)約183萬元。比方案②節(jié)約228萬元。比方案③節(jié)約46萬元。比方案④節(jié)約74萬元。方案⑤比方案①%。比方案②%。比方案③%。比方案④%。②電熱鍋爐3078③空氣源熱泵1261260④太陽能+電熱鍋爐1539⑤地源熱泵798從以上4種方案比較，地源熱泵系統(tǒng)制熱水是最節(jié)能的。地源熱泵熱水空調(diào)系統(tǒng)的綜合效益(百色XX學(xué)院項目為非冷熱聯(lián)供)①、節(jié)約空調(diào)運行費用以地源熱泵制熱水產(chǎn)生的冷量可供約3600平方米空調(diào)為例：每平方米按100w功率計算，夏季設(shè)備每天運行8小時，如每年供冷7個月，則每年空調(diào)節(jié)能費為:3600100247。10－3830710－4=（萬元）②、地源熱泵熱水－空調(diào)系統(tǒng)與電熱水器相比，每年節(jié)約能源費用+=（萬元）③、節(jié)省空調(diào)設(shè)備投資地源熱泵制熱水產(chǎn)生的冷量可供約3600平方米空調(diào)，按中央空調(diào)300元/平方米的造價，中央空調(diào)工程費為：3600300104=108（萬元） 環(huán)境影響分析空氣熱源泵是以空氣作為低溫位熱源加以利用的熱泵方式，是一種節(jié)電、節(jié)能的新方式。但其運行受到氣候變化的明顯制約，例如制熱當(dāng)溫度低于15℃空氣源熱泵的效率已較低。而冬季是學(xué)生熱水需求量的高峰期。南寧冬季的氣溫一般低于15℃，為保證冬季的熱水供應(yīng)量，需配置功率較大的熱泵設(shè)備，但對其他季節(jié)其配置容量又顯得過剩。另外，空氣空調(diào)制冷，向大氣排放大量溫室氣體，環(huán)境溫度升高，不但造成環(huán)境污染而且又降低制冷能效比。因此，采用空氣源制冷供熱從設(shè)備配置及運行成本多方面考慮，其綜合效益和節(jié)能效果不夠理想。地源熱泵技術(shù)是一種高效、節(jié)能、無污染、低運行成本