热水系统节能改造方案.docx
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热水系统节能改造方案
海泉湾度假城
热水系统节能改造方案
珠海XX技术发展有限公司
2006年12月20日
一、目前热水及热源使用情况
海泉湾度假城酒店占地面积22万㎡,由天王星会议主楼、海王星度假主楼、12栋22套温泉别墅、5套蜜月别墅、及一座豪华会所组成,共计客房1000间。
目前热水采用中央供应的方式,热源主要为4台额定蒸发量为7T/H的蒸汽锅炉。
锅炉制取的的蒸汽一部分送至洗衣房用于衣物的烘干与熨烫，另一部分通过管道送至热交换站在换热罐中制取温度为52度的生活热水。
目前据统计每天锅炉日耗柴油5～6吨，月耗油费用为90～100万元。
2006年1-10月份总用油量约为2650T；其中60%用于洗衣房，15%用于主酒店、别墅酒店等卫生热水，15%用于会议酒店、温泉中心等卫生热水及温泉池水保温，10%用于厨房。
二、存在的问题
1.设计时未能充分利用特殊的地域环境资源作出个性化的节能的设计方案，如冷热源都没有利用得天独厚的丰富的地下水。
2.热源设备采用燃油蒸汽锅炉使得单位热量成本过高。
热能使用品位低。
3.没有废热回收的措施。
如冷水机组的冷凝废热、锅炉烟气废热、温泉水排放的废热等
4.用蒸汽锅炉制热水经过二次交换，效率低，多耗能。
5.部分管网由于管路太长，热损失太大。
三、改造的要求及原则
1.改造以不影响改造单位的正常运营为基本原则。
2.改造在保证最大限度的经济和节能条件下，每天需保证提供约800吨生活热水。
（50度以上）。
3.为了满足最大小时热水用量，系统设置一个容量为150立方的热水箱，用来调节热水负荷峰值，从而全天候保证生活热水的供应。
这样即能减低初投资费用，又能节省运行费用，
4.尽可能的减少改造量和改造费用。
5.采暖热水与洗衣房所需蒸汽的使用不在本次改造范围内。
四、总体改造方案
1.主体使用高效水源热泵，充分利用丰富的地下水，既能保证在冬季，机组吸收大量地下水热能及其他废热，确保主酒店、会议酒店热水的供应，又能在夏季在提供热水的同时大量免费提供冷量。
2.部分（如温泉别墅、蜜月别墅）因热水使用量小且管网路线长，将采用空气源热泵热水机。
实行点对点控制，既能提高能源利用效率，又能减少大量热量损失。
具体方案要点如下：
a）增加2台制热量在1552KW的水源热泵机组，保证系统1天800立方50度的热水需要，在制冷期间在制取生活热水的同时为中央空调系统提供冷量，所提供的冷量不消耗电能，为免费使用，冬季水源热泵从湖水中提供热量专门用来提供生活热水。
b）原有的1台蒸汽锅炉留用，供冬季采暖与洗衣房所需蒸汽使用，停用其他3台蒸汽锅，用上述的2台水源热泵与2台空气源热泵热水替代。
c）为了保证冬季及非制冷季节的生活热水的供应，本方案将选择恰当的地方打井引入地下水（冬季水温平均温度在14度左右，最低时候为12度左右），从而保证热量的吸收。
在夏季主要使用冷冻水从房间吸取热量，免费制冷。
五、水源热泵系统的特点：
水源热泵机组是以水为载体，冬季把地下水中的低品位热能利用热泵原理，通过消耗部分电能，将提取出来的热量供洗浴或房间取暖所用，而夏季制取生活热水的同时把冷量释放到房间内或地下水中，以达到夏季制冷的目的，它具有经济、高效节能、环保，运行稳定、安全可靠、应用范围广和自动化程度高等特点。
1.经济：
水源热泵系统集制冷、采暖和制取生活热水于一体，避免了制冷系统和供暖系统的重复投资，也节省了大面积的锅炉房，在初投资方面要比传统的中央空调系统要低，而在运行费用方面，由于水源热泵系统在制取生活热水的同时免费提供大量冷量，其综合能效比高。
具体如下表所示：
能效指标
风冷热泵
水冷热泵
水源热泵
中小型
大中型
制冷侧
制热侧
综合
制冷机能效比COP
2.6～3.8
3.8～5.5
4.5～6.1
3.3～4.6
4.2～5.5
7.5～10.1
季节能效比SEER
2.3～3.5
3.5～4.8
4.0～5.5
3.3～4.6
4.2～5.5
7.5～10.1
全年综合能效比REER
2.1～3.0
3.1～4.2
3.6～4.8
3.3～4.6
4.2～5.5
7.5～10.1
全年系统综合能效比TEER
1.8～2.5
2.5～3.4
3.0～4.0
3.1～4.6
4.0～5.5
7.1～10.1
2.高效节能：
水源热泵系统是浅层地下水为冷热源，由于地下水常年保持在一个相对稳定的水平（广东地区保持在19~21度），冬季地下水的温度比环境的温度高的多，所以热泵机组的蒸发温度提高，制热系数高，一般可达3.8~5；夏季免费提供大量冷量。
3.环保：
水源热泵使用的是电能，电能是一种洁净能源，供热时省去了锅炉房，没有燃烧过程，不向大气和环境排放任何污染物，制冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔的噪声和水气污染，同时地下水采取全部回灌和密闭循环，不消耗水资源，也不污染地下水资源。
4.安全可靠：
水源热泵系统在运行过程中没有任何燃烧和爆炸危险，无任何安全隐患。
六、主机选型及运行方式
水源热泵机组选型：
主体部分：
根据生活热水的使用要求，选用2台LSBLGR-1600M半封闭螺杆满液水源机组，机组夏季蒸发器进出水温度为7/12度,冬季冷凝器出水温度为45～55度,保证生活热水温度在50度左右。
在水源热泵工况下:
机组的单机制冷量为14048KW，单机制热量为1552KW。
所以2台机组总制冷量为2808KW，2台机组的总制热量为3104KW。
别墅区：
选用热水机LSQ03R与LSQ05各一台
相应性能参数为：
型号
LSBLGR-1600M
LSQ05R
LSQ10R
制热量
1552KW
18KW
35KW
制冷量
1404KW
制热功率
312KW
4．68KW
9．3KW
制冷功率
197KW
出水温度
45-55℃
45-55℃
45-55℃
产水率（热水）
120T/H
0．4T/H
0．8T/H
台数
2台
1台
1台
其他附属设备的选型见《投资概算表》
主机运行方案：
制冷季节：
2台LSBLGR-1600M机组按按制热工况运行，提供生活热水，制热量为3104KW，能满足生活热水系统的要求。
同时免费向中央空调系统提供冷源，其冷负荷为2800KW，能满足部分用冷需求。
非制冷季节：
2台LSBLGR-1600M机组专门用来提供生活热水，热水负荷为3104KW，能满足生活热水系统的要求，冷量排给地下水。
七、打井方案
本方案采用地下水作为热量来源，根据计算分析，系统的要求湖水流量为200立方/小时。
结合工程的实际情况，将考虑在地下打一个沉淀过滤井，水井的具体参数如下：
井深：
15～50米左右（其中从下到上依次包括:
沉沙段、花管和死管等三段），具体深度待定。
水井的开孔直径：
3.0米
井壁管直径:
1.0米
井管采用带钢筋芯的水泥管,用透水塑料布包裹的花管部分采用80到100目的井壁和管壁之间的空隙用直径为0.5㎝到2㎝的卵石填充,单井的设计出水量为200~250立方/小时,
以上只是水井的示意图，具体施工方案和施工图纸由我公司的专业配套打井公司提供。
八、运行成本及节能分析
设进水温度15℃，出水温度50℃，制取1吨生活热水所需要的能源费用见下表：
制取方式
计算方法
能耗
能源单价
热水成本
柴油锅炉
35000kCal÷（10000kCal/kg×70%）
5kg
5.5元/kg
27．5元
水源热泵
35000kCal÷（860kCal/kWh÷4.2）
9.7kWh
1元/kWh
9.7元
节能率
（27．5元-9.7元）/27．5元×100%=65%
备注:
水源热泵在以制热为主时,冷量免费提供。
根据贵方提供的情况显示，油耗的30%即720吨/年的用量用在了卫生热水方面。
冷冻水100%节能。
具体节能量计算如下：
制热水节能费用
H=年节约卫生热水能耗费
=年耗油量×油价×节能率
=720T/年×5500元/T×65%
=257.4万元/年
冷冻水节能
制热时免费制冷，故冷冻水节能100%。
该机组制冷COP2按最低保障值4.0计算
年免费制冷量
Q=双效机组年耗电量×制冷COP2
=年制热量÷制热COP1×制冷量COP2
=年热水耗油量×柴油热值×蒸汽锅炉及热交系统整体热效率÷制热COP1×制冷量COP2
=720T/年×1000万Kcal/T×70%÷4.2×4
=480000万Kcal/年=5,581,395KWh/年
年制冷节电量
Q1=年免费制冷量÷现有冷水机组COP3
=5,327,698KWh/年÷5
=1,116,279KWh/年
理论全年节约制冷费用
I=年制冷节电量×电价
=1,116,279KWh/年×1元/KWh
=1,116,279元/年（约111.6万元/年）
由于在非制冷季节冷量排放到地下水,并考虑在过渡季节冷量未被完全使用,综合考虑按250天全负荷进行计算:
因此实际全年节约制冷费用
I1=理论全年节约制冷费用×250天/年÷360天/年
=111.6万元/年×250天/年÷360天/年
=78万元/年
全年节约制冷费用
A=年节约制冷费用＋制热水节能费用
=78万元/年+257.4万元/年
=335.4万元/年
九、投资概算
设备名称
型号
功率
单价
数量
总价
备注
（万元）
（台）
（万元）
水源热泵机组
LSBLGR-1600M
210
2
420
珠海XX
制冷量:
1404KW
197KW
制热量:
1552KW
312KW
空气源热泵
LSQ05R
4.68
5
1
5
珠海XX
空气源热泵
LSQ10R
9.3
8.3
1
8.3
珠海XX
空调水循环泵
KQL200-315
45.0KW
2.1
3
6.3
上海东方
流量300m3/h
扬程32m
潜水泵
250QJ100-36/2
15.0KW
0.9
3
2.7
天津甘泉
流量100m3/h
扬程36m
高位膨胀水箱
V=2.00立方
0.45
1
0.45
自制
电子水处理器
HY-10
3
1
3
北京红木阳
热水循环泵
1m3/h/扬程10m
0.5
1
0.5
格兰富
不锈钢水箱
5m3
4.5
1
自制
不锈钢水箱
3m3
2.5
1
自制
电动阀
DN250
1.2
2
2.4
意控
热水循环泵
0.5m3/h/扬程10m
0.3
1
0.3
格兰富
计量水表
1批
1.5
板式换热器
45㎡
4
1
4
旋流除沙器
XL250
1.2
1
1.2
热水循环泵
KQL150-315
30.0KW
1.8
3
5.4
格兰富
流量200m3/h
扬程32m
热水箱
容量150立方
15
1
15
自制
成井费用
16
专业打井公司
机房管材、保温、附件及机房安装费用
58
机房电器（包括配电柜、水泵启动柜、电缆线等）
32
整个热源机房合计
582．05
说明：
1.以上造价包括打井费用
2.机房面积要求大于160平方米,机房层高要求大于3.2米,
3.机房配电量为840KW
4.本系统要求的井水量大于200立方/小时
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