中央空调热泵冷热源方案浅析内容

    Q0=3450KW  δ=0.75  R=0KW  Q=Q0.δ+R=3450×0.75+0=2587KW设计采用标准供热量为3450KW热泵热水机组,能够满足制热最不利工况下供热。系统应采用满液式螺杆压缩机组,热源塔热泵及冷(热)源初投资方案为445万元左右。
    小结:混合源地源热泵冷(热)源与初投资710.00万元左右;空气源热泵方案初投资为716.00万元左右;热源塔热泵及冷(热)源初投资方案为445.00万元左右,是三个空调方案中最低的。
    3.不同冷(热)源热泵方案能耗比较在对方案进行综合经济性比较时,首先应注意比较基准的基本一致。
    应用相同设备档次、能源价格等基准条件进行比较,才能保证比较结果的科学性和合理性。对比方案全部采用满液式螺杆机组。
    4.不同冷(热)源热泵方案选择与确定
    4.1混合源地源热泵方案 最初的设计方案是采用地下水源热泵机组,由于项目建筑红线建筑范围内,场地基础地质岩体广布,地质构造复杂,经水文地质勘测找不到足够的地下水源来作为热泵系统的冷(热)源,而地源土壤源打孔费用和机组造价高达710.00万元左右,对比热源塔热泵节能空调系统增加初投资265.35万元,年支付贷款利息为27.76万元,全年节能回报只有5.85万元左右。且本项目又处在市中心,没有足够可利用的空地打孔。因此,地下水源、地下土壤源冷(热)源方案虽然节能,没有成熟可靠的条件使用。更何况节能费用尚不能抵消增加的初投资贷款利息。
    4.2空气源热泵方案 在地源热泵方案被否定后,考虑采用空气源来作为来作为热泵系统的冷(热)源方案。夏季,空气源热泵的冷源来自空气冷却,空气源动力风机的噪声也会对周边环境及酒店自身产生影响,冷却效果受“高温酷暑”环境温度影响,最恶劣工况时能效比只有EER=2.5左右,比水蒸发冷却增加了近一倍的能耗。冬季,空气中低位“潜热”含量高,空气源热泵因构造缺陷不能有效地利用低位热源,结霜降低机组换热效率,而除霜既要耗能又影响连续供暖能力;当室外温度过低,会使机组保护停机不能正常工作,即使可以工作,其效率也很低,影响酒店的正常经营。而其空气源热泵螺杆机组造价高达716.00万元左右,对比热源塔热泵节能空调系统增加初投资271.65万元,年支付贷款利息为28.4万元,全年能耗对比其它节能空调系统增加71.27万元左右。
    4.3热源塔热泵方案 经慎重考虑科学论证后,最后提出一种介于水冷却制冷机节能与无霜空气源热泵之间的组合制冷与热泵系统。经多方面研究与网上市场调查了解到,热源塔热泵可有效地解决了地下水源热泵无水源,地源土壤源热泵造价高,传统风冷热泵夏季制冷能耗高、冬季供热翅片换热器易结霜降低换热效率、化霜耗能等问题,造成供热能耗高。热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却制冷机,冬季为高效宽带无霜空气源热泵,经受住南方五十年一遇的冰冻期考验,客房供暖温度达到30℃、热水45℃以上。热源塔热泵冷、暖空调和热水三联供一机三用,无需辅助热源,节能环保、高效,且初投资合理,热源塔热泵冷(热)源系统造价为445.00万元左右,与其它热泵方案对比如下:
    ①对比混合源地源热泵方案减少初投资265.35万元,减少年还贷利息27.76万元,能耗增加5.85万元,实际比混合源地源热泵方案年减少21.91万元的费用。
    ②对比空气源热泵方案减少初投资271.65万元。减少年还贷利息28.41万元,年节能耗减少71.27万元左右,实际比空气源热泵方案年减少99.68万元的费用。
    5.结论
    通过对不同热泵及冷(热)源系统方案进行的综合经济分析不难看出,热源塔热泵冷(热)源系统作为大中型建筑物(特别是酒店服务业)中央空调系统的冷(热)源具有明显的初投资低、节能和性能稳定优势。不受区域地质及自然环境的限制,在气候适宜的长江流域以南地区可在冬、夏过度季节共用,省去了锅炉设备、水源和地埋管等辅助冷(热)源系统,符合我国南方地理情况。一机三用,设备利用率高。
    热源塔热泵夏季制冷具有比冷却塔更好的冷却效果,较低的风速令人满意的降低了噪音;冬季热源塔由于采用了宽带小温差传热设计,吸取低品位热源能力比窄带空气源热泵换热器结霜温度下降了5~6℃,减少了85%的结霜机率。在环境负温度运行期间,设计有喷淋防霜系统以及旋流汽液分离消噪系统,有效地控制了对环境的污染。
    热源塔热泵系统全年可比混合源地源热泵系统年节约综合运行费用11.6%左右,减少初投资265.35万元;比空气源热泵年节约综合运行费用61%左右,减少初投资271.65万元。因此,热源塔热泵系统在气候适宜的长江流域以南地区大中型建筑中可以广泛地应用。