1、地源热泵造福千秋 风雨冷暖十六年，工程面积超千万0 / 6可再生能源利用地源热泵案例系统费用实例分析1.工程介绍本建筑位于北京紫玉山庄别墅群，是一套三层加地下室的独栋别墅，建筑面积为：890。我们为业主设计利用地源热泵系统解决夏季制冷、冬季供暖，全年生活热水的方案。夏季供回水温度 7/12，冬季供回水温度 50/40，生活热水温度 50。2.设计参数2.1 室外气象资料国家 省份 城市 经度 纬度 夏季大气压(Pa)夏季空调室外干球温度 ()夏季空调室外湿球温度()夏季空调日平均温度()中国 北京市 北京 116.83 40.38 99690.00 32.60 26.20 28.70夏季计算日
2、较差()：夏季室外平均风速(m/s)夏季空调大气透明度等级最热月相对湿度(%)冬季大气压(Pa)冬季采暖室外干球温度()冬季空调室外干球温度()冬季室外平均风速(m/s)最冷月相对湿度(%)8.80 1.90 4 77.0 101800.00 -9.00 -11.00 3.60 42.02.2 室内设计参数夏季参数 设计温度()：22-25.00 相对湿度(%)：55.0 冬季参数 设计温度()：20.00-22 相对湿度(%)：50.0生活热水 50-45 3 建筑物冷热需求3.1、房间逐时冷暖负荷数据（采用整体法得到建筑物总负荷）总房间面积()： 888.85 最大冷负荷时刻(h)： 10
3、:00总冷负荷(W)(含新风)： 76167.78 总冷指标(含新风)： 85.69冷负荷(W)(不含新风)： 63912.96 冷指标(不含新风)： 71.91总湿负荷(kg/h)(含新风)： 14.3713 总湿指标(含新风)： 0.0162湿负荷(kg/h)(不含新风)： 5.3562 湿指标(不含新风)： 0.0060总热负荷(W)(含新风)： 65483.07 总热指标(含新风)： 73.67热负荷(W)(不含新风)： 40612.04 热指标(不含新风)： 45.69地源热泵造福千秋 风雨冷暖十六年，工程面积超千万1 / 63机组选型及设计方案根据建筑物冷/热负荷及功能房间的使用特
4、性、热水所需的功率、热泵的工作特性，选择 2 台地源热泵机组。其型号为： GSWW36/40R（100%热水回收）,GSWW36/40。地源热泵机组为别墅夏季制冷，冬季供暖，以及提供舒适生活热水。地埋管配置 14 口双 U 井，井深 100 米。地源系统年运行费用依据如下：2 台 GWW36/40 型机组夏季电功率 5.9KW冬季电功率 9.7KW室外侧水泵功率 970w室内侧水泵功率 970w风机盘管平均功率 60w夏季运行 90 天冬季运行 120 天地源热泵造福千秋 风雨冷暖十六年，工程面积超千万2 / 6用电取费：0.5 元/kwh。冬季空调运行系数 0.6（美国工程协会 ASHREA
5、 手册推荐值）夏季空调运行系数 0.5（美国工程协会 ASHREA 手册推荐值）运行系数根据使用者习惯，有所不同，以上系数取于冬季 24 小时采暖，夏季 16 小时空调制冷。房间建筑面积 730 平米以下数据根据使用者习惯，有所区别冬季最大功率：9.7x2+0.97x2=21.34kw夏季最大功率：6.9x2+0.97x2+0.06x17=16.76kw冬季最冷天用电量：21.34x20=426.8冬季最冷天运行费用：426.8x0.5=213.4 元冬季平均天费用213.4x0.6=128 元夏季最热天用电量：16.76x16=268.16夏季最热天费用：268x0.5=134 元夏季平均天
6、费用：134x0.5=67 元冬季 120 天总费用：128x120=15360夏季 90 天总费用：67x90=6030生活热水费用：计算依据冬季热水消耗量 400L/天（热水温度 50，自来水温度 8）生活热水电功率 9.7+0.97+0.3=10.97KW加热 400L 热水需用时 0.6 小时冬季每天生活热水费用：10.97X0.6x0.5=3.2 元冬季 120 天生活热水费用：120x6.4x0.5=384 元地源热泵造福千秋 风雨冷暖十六年，工程面积超千万3 / 6夏季生活热水费用：90 天， “0”费用，取自空调废热春秋季生活热水费用(按照冬天标准计算)：春秋季每天热水费用 3
7、.2 元/天150 天热水费用 3.2x150=480 元全年生活热水费用：480+384=864全年费用：15360+6030+384+480=22254 元全年平均费用（空调+地暖+生活热水）22254890=25 元/4、同样条件下太阳能提供热水费用计算4.1、北京气象资料（世界气象网站）说明：（1） 北京全年雨天数量 46 天（不含阴天）（2） 北京平均日照时间为 7.5 小时/天4.2、每平米太阳能吸热量以下数据与计算取自（美国工程师协会 ASHREA 手册 2000 年版）地源热泵造福千秋 风雨冷暖十六年，工程面积超千万4 / 6由以下计算实例得知：太阳能每平米吸热量 589w/（
8、北纬 40，7 月 21 日，近日点）太阳能每平米吸热量 140w/（北纬 40，12 月 21 日，远日点）年平均太阳能吸热量取平均值(589+140)/2=364.5 w/地源热泵造福千秋 风雨冷暖十六年，工程面积超千万5 / 64.3、太阳能产热水（1）北京日照小时数 7.5，每平米太阳能吸收热量 589w，每平米太阳能板在 7.5 小时日照条件下可把52.5L 8的冷水加热到 50（2）每日消耗热水 400L，需要配置太阳能面积 7.6（3）北京全年雨天数量 46 天，把 400L 8的冷水加热到 50需要 19.4 度电（4）全年雨天（46 天）用电费用：19.4x46x0.5=44
9、6 元全年阴天（45 天）用电费用19.4x45x0.5=436 元（阴天数量仅根据网络数据）合计：446+436=882 元/年（5）用地源热泵产热水费用：864 元由上述计算可知：二者费用基本相当 8太阳能供 400L 热数和 40KW 地源热泵主机供生活热数费用相当；如果太阳能不足 8，其热水费用会大增。太阳能在提供全年热水时，太阳能免费的观念是错误的；太阳能电加热使用电和生活用电在一起，没有独立的设置电表，每天的电费均摊在生活当中，造成不用电的概念误区！通过上述地源热泵、太阳能热水等能耗分析，我们可知在集中供暖、空调、燃气锅炉分户采暖等各种能源方式供暖中，地源热泵式最节能的，性价比最高的一种采暖供冷方式。
