1、1三山新新家园四期商业配套项目地源热泵工程可行性分析派力工程有限公司2015-11-10联系人：刘畅 联系电话：18911204678010-529603062目录第一章 概述 .3第二章 地源热泵系统简介 .4一、地源热泵系统概念 .4二、地埋管地源热泵系统概念 .5三、地埋管地源热泵系统工作原理 .6四、地源热泵系统特点 .6三、建设地埋管地源热泵系统技术可行性 .9一、浅层地热地质条件 .9二、项目区建设地埋管地源热泵系统技术可行性 .10第四章 系统方案设计 .11一、方案设计说明 .11二、地埋管地源热泵系统整体设计方案 .11第五章 初期投资估算 .12一、投资概况 .12二、投资
2、估算 .12第六章 经济效益评价 .17一、两种系统经济效益分析 .17二、社会效益分析 .18第七章 结论 .19一、结论 .19二、建议 .193第一章 概述1、工程名称：三山新新家园四期商业配套项目地源热泵工程2、工程概况：三山新新家园四期，包括商业配套、居委会、停车场等，建筑面积约 24419平米，制冷制热面积约 20000平米3、设计要求：建筑物要求冬季供暖、夏季制冷，建筑末端采用风机盘管。4、空调冷热负荷计算：5、夏季冷负荷和冬季热负荷分别按公式（1）和公式（2）计算：QN=Fq1/1000 （1）QL=Fq2/1000 （2）式中：QN，Q L夏季冷负荷，冬季热负荷（kw） ；q
3、1，q 2冷指标，热指标（w/） ；F建筑物面积（） 。设计项目设计场所建筑面积（）热负荷指标(w/m 2)热负荷(kw)冷负荷指标(w/m 2)冷负荷(kw)商业用房 20000 100 2000 100 20004第二章 地源热泵系统简介一、地源热泵系统概念地源热泵系统是结合地源热泵技术利用可再生地热资源的一种表现形式。根据地源热泵系统冷热源提供装置不同，分为地下水地源热泵系统、地埋管地源热泵系统、地表水地源热泵系统、深层地热地源热泵系统，上述系统均为高效节能的新型暖通系统。地源热泵系统是利用地下岩石、土壤、地下水和地表水作为低温热源，把传统空调器的冷凝器或蒸发器直接埋入地下，使其与大地进
4、行热交换，通过地下循环系统循环，提取或释放大地热能，通过地源热泵机组循环系统将能量转移到建筑物内，从而将低品位能源利用起来。地源热泵机组是一种新型能量转换装置，它可以把不能直接利用的低位能源转换为可以直接利用的高位能源，其工作原理与普通冷水机组工作原理相同，但同时具有制热和制冷双功能。地源热泵系统由地下循环系统、机组循环系统和室内循环系统等三部分组成，具体见下图。5图 1 地源热泵系统示意图循环介质 土壤热交换冷媒 循环介质热交换冷媒 循环介质热交换热泵机组用户供暖制冷地下循环系统室内循环系统机组循环系统二、地埋管地源热泵系统概念地埋管地源热泵系统由地埋管、地源热泵机组和末端风机盘管组成。简单
5、的讲，用地埋管代替冷却塔，用地源热泵机组代替冷水机组后，普通水冷中央空调制冷系统就变为地埋管地源热泵系统了。地埋管地源热泵系统既能制冷，又能供暖，还能提供生活热水。地埋管是埋于地下的换热装置，其通过封闭的循环管道内介质的循环实现6与大地换热的目的，按埋管形式分为水平地埋管和垂直地埋管，目前应用较多的是垂直地埋管。垂直地埋管一般施工于土层之中，孔深一般小于 150m。地埋管地源热泵系统组成见下图：图 2 地埋管地源热泵系统示意图水平地埋管地源热泵系统 垂直地埋管地源热泵系统三、地埋管地源热泵系统工作原理地埋管地源热泵系统主要是以富存于浅层地下水和地下土壤中的常温地热能，作为夏季制冷的冷却源、冬季
6、供暖的低温热源。即在冬季，把浅层地下水中的热量“取”出来，供给建筑物室内采暖；夏季，把建筑物室内的热量“取”出来，释放到浅层地下水中去，达到建筑物制冷目的。地埋管地源热泵系统依托埋管内封闭的循环介质间接与地下水和地下土壤进行换热，不接触地下水。如图 2，以供暖为例，埋管内循环介质流经地源热泵后，地源热泵机组提取埋管内循环介质热量并释放至建筑物室内以达到供暖目的，被提取热量的埋管一次循环水流出地源热泵机组后与大地进行换热，其温度自然又恢复到接近于初始温度，如此循环，从而达到节能之目的，其节能效果与地下水地源热泵系统之节能效果接近。四、地源热泵系统特点1、高效节能7本套系统能量主要来源于大地，只是
7、消耗少部分电能将储存于地下水和地下土壤中的大地能量提取出来，运行费用仅为常规中央空调系统的5070。2、能源可再生地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了 45的太阳能量，比人类每年利用能量的 500倍还多。因此，本套系统所利用的浅层地温能是近乎无限的可再生能源。3、一机多用本套系统既能供暖，又能制冷，还可以解决生活热水，一套系统可以代替原来的供暖、制冷和生活热水三套系统。4、清洁环保本套系统的运行没有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，而且机组的运行噪音很低，绿色环保。5、节省空间传统方式供暖必须另建锅炉房，制冷必须安装冷却塔，影响建筑物的整体美观性，且浪费空间。而本系统不需另建锅炉
8、房，可将热泵机组安装于建筑物的地下室或人防空间，将水源空调井或地埋管换热器建于绿地之下，不仅节省空间，而且更加美观。6、运行简单本套系统采用电脑全程智能自动控制，运行简单，可无人值守。 7、技术成熟本系统所采用的设备主机-热泵，其工作原理与普通水冷机组相似，热泵本身技术不属于高科技，只是所采用的冷、热源为新技术。目前能生产水冷机组的厂家几乎都能生产热泵，而且其稳定性与水冷机组稳定性相同。8、维修简单、使用安全、寿命长传统方式的供暖锅炉必须每供暖季进行大型检修，费时费力;而本系统每季度只须检查循环介质是否充足，磨损部件随坏随换，维修极其简单；传统方式的供暖锅炉存在爆炸或中毒等安全隐患，而本机组不
9、燃烧、不排烟，不存在任何人身安全隐患；传统方式的供暖锅炉达到使用年限（15 年）后必须报废，因8为存在爆炸等安全隐患，而本系统达到机组使用年限（15 年）后不存在安全隐患，仍可延长使用，只需更换损坏部件直至机组彻底不能运行后，逐步更换新机组，大大延长了系统的使用寿命。9、资源不受限制传统方式供暖采用的是常规不可再生资源，受资源紧张限制。如前几年北京市燃气紧缺时，多数单位的燃气锅炉均被限制开启，导致供热紧张。而本系统利用的是近乎无限的地下热能，无论何时都不受限制，可长期稳定的供暖或制冷。9三、建设地埋管地源热泵系统技术可行性一、浅层地热地质条件1.1、水文项目区属于北运河水系，附近主要有清河、京
10、密引水渠等水域。1.2、地层条件拟建场区位于北京市顺义区后沙峪镇经济开发区，紧邻裕民大街，拟建场地属温榆河冲积平原，最大勘察深度（20.0m）范围内地基土按沉积年代和成因类型可分为：人工堆积层、新进沉积层和第四纪沉积层。地基土划分为 7个大层，如下：1.2.1 人工堆积层第层：砂质粉土、粘质粉土填土；第1层：粉砂填土。1.2.2 新近沉积层第层：细砂；第1层：细砂。1.2.3 一般第四纪沉积层第层：砂质粉土；第1层：粉质粘土。第层：细砂-中砂。第层：粉质粘土。第层：粉质粘土；第1层：粘质粉土。1.3、地下水条件勘察期间测到三层地下水。第一层静止水位埋深0.3-3.20m，地下水类型为潜水；第二
11、层静止水位埋深2.90-6.20m，地下水类型为潜水；第三层静止水位埋深8.20-8.90m，地下水类型为潜水；101.4、地下水补给、径流、排泄条件本区第四系地下水的补给方式主要有：大气降水入渗补给、河湖水入渗补给及上游地下水的侧向流入补给。地下水径流：区内地下水的径流方向为自西、西北向东及东南流动，水力梯度 1-2。地下水排泄：本区地下水的排泄方式主要有人工开采、地下水向下游的侧向流出等，其中人工开采是主要消耗方式。1.5、地层导热性项目区第四系厚度约为 130-160m，主要以粘性土、中粗细砂、砂砾石为主，底层导热系数相对较高，适合建设地埋管地源热泵系统。1.6、地层可钻性项目区第四系沉
12、积物颗粒较小，主要以粘性土、粗中细砂、砂砾石为主，地层可钻性较一般，较适合建设地埋管地源热泵系统。1.7、场地条件经过对项目区现场场地进行调查，并结合项目区建筑物冷热负荷情况，经分析计算表明，在满足冷热负荷时销毁中心基本具备布孔场地条件。1.8、地埋管成孔可行性根据地层情况、富水性、场地空间状况综合分析，银建泗上基地第四系地层沉积颗粒较小，含部分砂砾石，地层可钻性一般，热导率系数较高，具备足够的场地空间条件。项目区浅层地热地质条件较好，具备地埋管成孔条件，因此较适合建设地埋管地源热泵系统。地埋管成孔深度 120m,成孔直径 150mm，垂直 PE管公称直径 32mm时，双 U型地埋管夏季换热量为 55w/m，冬季换热量为40w/m。二、项目区建设地埋管地源热泵系统技术可行性地埋管地源热泵系统技术可行性有两方面，即地埋管成孔可行性和是否具备地埋管布孔的场地条件。地埋管成孔可行性取决于浅层地热地质条件；场地条件取决于建筑冷热负荷和项目单位具备的场地空间大小。银建泗上基地项目区浅层地质条件好，第四系地层沉积颗粒较细，地层可钻性一般，热导率系数
