1 项目概况
某一项目需解决夏季空调制冷，冬季供暖问题，全年保持室温在18℃-25℃。 2 制冷供暖解决方案
2.1 地源热泵方案
该方案要求在建筑物附近打十四口井，井深80-100米，十口抽水，出水量为100m3/h，四口井回灌，保持地下水资源稳定，利用井水作为冷热源，地源热泵机组夏季制冷，冬季供暖满足办公楼要求。
2.2 水冷螺杆机组加电锅炉方案
利用水冷螺杆机组实现夏季夏季制冷,冬季供暖水冷螺杆机组停用，启动电锅炉进行采暖。
2.3 风冷热泵加辅助电加热方案
利用风冷热泵实现夏季制冷，冬季供暖考虑到风冷热泵机组在室外温度-8℃时启动困难，需增加辅助电加热。
3 负荷计算及机组paas系统
3.1 设计依据、范围及原则
本方案包含本项目的空调制冷供暖系统，包括冷热源、设备选型及末端系统方案。能够独立实现夏季制冷，冬季供暖。保证大楼的正常使用。
3.2 空调冷热负荷计算
依据客户需求，该项目分别对办公室、宾馆、锅城及商场进行独立控制，总的制冷量为：5116 kw。
3.3 机组设备选型及技术参数（对商场）
选择方案时应该考虑节省投资和保障该建筑正常制冷供暖要求。地源热泵机组设计装机容量为4680kW配置地源热泵机组制冷量为1560kW叁台。水冷螺杆机组设计装机容量为46
80kW，配置水冷螺杆机组制冷量为1520kW叁台，风冷热泵机组设计装机容量为4680kW，配置风冷热泵机组制冷量为108kW肆拾肆台。
表一 机组选型
项目 | 地源热泵 | 水冷螺杆机组加电锅炉 | 风冷热泵 |
设备名称 | 地源热泵机组 | 水冷螺杆机组 | 风冷冷（热）水机组 |
总制冷量（kW） | 4680 | 4560 | 4644 |
总制热量(kW) | 5730 | --- | 5074 |
总制冷耗电量(kW) | 882 | 924 | 1410 |
总制热耗电量(Kw) | 1302 | --- | 1522 |
单台制冷量(kW) | 1560 | 1520 | 108 |
单台制热量(kW) | 1910 | --- | 118 |
数量 | 3 | 3 | 43 |
单台外形尺寸 长(mm) | 4600 | 4690 | 2165 |
单台外形尺寸 宽(mm) | 2290 | 1440 | 1570 |
单台外形尺寸 高(mm) | 2315 | 2215 | 2060 |
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表中机组的设计装机容量基本满足项目的需求。
3.4地源热泵机组对水资源要求严格，需要井水温度、流量稳定。必要时，应设置独立换热站，把井水与机组隔。
3.5水螺杆机组只能夏季夏季制冷工作，冬季停用起动制热量为2800kW电锅炉来解决采暖。
3.6风冷热泵机组由于存在在室外温度-8℃时启动困难，需增加功率为1600kW的辅助电加热设备，解决在严寒情况下供暖问题。
4 地源热泵机组与风冷热泵机组的特点
4.1 地源热泵的特点
地源热泵机组以水为载体，冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水，甚至工业废水、污水的低品位热能， 借助热
泵系统，通过消耗部分电能，将所取得的能量供给室内取暖；在夏季把室内的热量取出，
释放到水中，以达到夏季空调的目
的。该机组具有设计标准、选择优良、操作简便、安全可靠等优点。由于地源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热
流水工艺的源，所以其具有以下优点：
4.1.1环保效益显著
地源热泵是利用了地表水作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，没有
原油脱硫剂
燃烧过程，避免了排烟污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘，
使环境更优美。
4.1.2高效节能
地源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提
高。而夏季水体为18-35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。
4.1.3 运行稳定可靠
水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
4.1.4 一机多用，应用范围广
地源热泵系统可供暖、空调，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。由于余热地源热泵具有热回收率高的特点，因此，经济性、节能性十分明显。
4.1.5自动运行
地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，使用寿命长可达到15年以上。
4.1.6地源热泵是一种介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源方式，它既具有中央空调能效高，成本低和安全、可靠等优点，又具有分散式调节灵活、方便和便于收费等优点，是一种适合民用建筑的采暖空调方式。
4.1.7当然，地源热泵也不是十全十美的，其应用也会受到制约。
4.1.8可利用的水源条件限制
地源热泵理论上可以利用一切的水资源，其实在实际工程中，不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为地源热泵应用的一个关键。目前的地源热泵利用方式中，闭式系统一般成本较高。而开式系统，能否寻到合适的水源就成为使用地源热泵的限制条件。对开式系统，水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。
4.1.9水层的地理结构的限制
对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经济条件下打井到合适的水源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。
4.1.10投资的经济性
由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，水源的基本条件的不同；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说，地源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，地源热泵的投资经济性会有所不同。
4.1.11水层的地理结构的限制
对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经济条件下打井到合适的水源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。
4.2 风冷热泵机组的特点
4.2.1 风冷冷（热）水机组采用模块化设计，完全不必设置备用机组，运行过程中电脑自动控制，调节机组的运行状态，使输出功率与工作环境的实际利用率相协调。
4.2.2模块化机组的可靠性高，该机组由数个模块组成，任何模块的临时检修停运都不会影响整机的正常运行，大大提高了整个空调系统的合理性和可靠性。
4.2.3 机组可任意放置屋顶或地面，没有机房设施和冷却水塔系统，不占用有效使用面积。同时安装施工工作大为简便。
4.2.4 由于机组在运行过程中是全电脑自动控制，所以日常不需要专业技术人员管理维护。
4.2.5干油站 风冷热泵有不足之处，由于在室外温度-8℃时启动困难，需增加辅助电加热。
4.2.6 风冷热泵机组的噪声治理，由于风冷式热泵机组的操作、管理及维修比较方便，具有制冷制热的双重功能又不需要冷却塔，因此，应用越来越多。但热泵机组的噪声易对周围环境产生一定的影响。
4.3 水冷螺杆机组的特点
水冷螺杆机组夏季空调使用时还的需要设置冷却塔，冬季空调停用需要增设电锅炉。
5 制冷供暖设备工程初投资
表二 初投资表（万元）
项目 | 地源热泵 | 水冷螺杆机组加电锅炉 | 风冷冷(热)水机组 |
主机设备 | 195.00 | 181.00 | 310 |
锅炉 | --- | 76.00 | --- |
辅助电加热设备 | ---- | --- | 22.00 |
冷却塔 | --- | 35.00 | --- |
打井 | 110.00 | --- | --- |
施工费用 | 46.00 | 48.00 | 35 |
总计 | 351.00 | 340.00 | 367.00 |
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注：1 以上机组设备只包括主机报价，不包括其它辅助设备。
2 以上只是一个大该的估算，用户只能提供详细的图纸后进行更准确的报价。
6 制冷供暖运行费用
6.1 夏季制冷大约120天左右,每天运行10小时，机组运行系数为0.7，每度电按0.57元计算：
6.1.1地源热泵方案：
0.57元×882KW×10小时×120天×0.7=422301.60元
6.1.2 水冷螺杆机组方案：
0.57元×924KW×10小时×120天×0.7= 442411.20元
6.1.3风冷热泵方案：
0.57元×1522.2KW×10小时×120天×0.7=728829.36元
6.2冬季供暖大约120天左右,每天运行10小时，机组运行系数为0.7，每度电按0.57元计算：
6.2.1地源热泵方案：
0.57元×1302KW×10小时×120天×0.7=623397.60元
6.2.2 水冷螺杆机组加电锅炉方案：
0.57元×2800KW×10小时×120天×0.7=1340640.00元
6.2.3风冷热泵方案：
风冷热泵费用：
0.57元×1522.2KW×10小时×120天×0.7=728829.36元
辅助电加热费用
0.57元×1320KW×10小时×120天×0.4=361152.00元
合计：
728829.36活跃ip扫描器元+362252.00元=1089981.36元
6.3 季度运行费用比较
表三 季度运行费用表（元）
项目 | 地源热泵 | 水冷螺杆机组加电锅炉 | 风冷热泵 |
夏季 | 422301.60 | 1340640.00 | 728829.3 |
冬季 | 623397.60 | 1340640.00 | 1089981.36 |
合计 | 1045699.20 | 2681280.00 | 1818810.66 |
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水过滤板
7小结
从以上叙述可知，采用地源热泵机组方案，与其它采暖、空调方式比较，这种方式虽然初投资略高一点，但是运行费用低；地源热泵系统是一种可靠、经济、节能的采暖、空调方式。不仅如此， 由于它使用清洁能源，由于它节能效果明显，节能就是环保，在有条件的地方，应积极宣传和推广。
