水源热泵项目可行性实施报告.docx
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水源热泵项目可行性实施报告
水源热泵项目可行性研究报告
一、基本情况1
（一）项目单位基本情况1
（二）项目负责人基本情况1
二、水源热泵项目的必要性与可行性分析2
（一）水源热泵技术简介2
（二）项目必要性和可行性分析10
三、水源热泵系统的经济、社会和环保效益分析14
（一）经济效益分析14
（二）社会和环保效益分析14
四、市场分析16
（一）资源来源十分广阔16
（二）市场容量大，前景广阔16
五、项目投资及预测18
（一）项目投资18
（二）投资预期效益22
六、结论30
一、基本情况
（一）项目单位基本情况
单位名称：
某能源科技设备有限公司
二、水源热泵项目的必要性与可行性分析
（一）水源热泵技术简介
1.概述
地球表面浅层水源如深度在1000米以的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。
低品位能源包括围十分广泛，地下水、江、河、湖、海水、土壤热、生活污水、工业预热（污水），其中包括电厂的冷却循环水、食品、化工、冶金、印染……等工业废水。
因此，热泵的应用前景非常宽广。
水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。
水源热泵机组根据使用水源的不同种类，也可以再细分为：
地下水水源热泵、地表水水源热泵、再生水水源热泵等。
国外水源热泵技术的商业运用，只有十几年。
1978年美国能源部开始对地源热泵投入了大量的科技研发基金。
1988年美国俄克拉荷马商务部开始对地源热泵进行商务推广。
1994年美国政府第一套地源热泵空调系统在俄勒冈州国会大学安装，地源热泵从此在美国政府，军队，电力公司等得到了大量应用。
1998年美国环保署颁布法规，要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地源热泵系统。
1985年美国安装的地源热泵为14,000台；2005年为1,000,000台，而且每年以10％的速度稳步增长。
加拿大2005年地源热泵系统新增比例增加了50%。
瑞士、挪威：
是世界上地源热泵应用人均比例最高的国家，应用比例高达96%。
奥地利应用比例为45％。
丹麦应用比例为35％。
目前，全球75%的地源热泵系统安装在北美地区。
日本是亚洲地源热泵技术最先进，使用比例最高的国家。
1998年国的清华大学、天津大学、建筑大学、天津商学院、中国科学院能源研究所等多家大学和研究机构都在对水源热泵进行研究，已建成数个示工程，形成产业化的成果。
做为建设部第一批（2006年）可再生能源建筑应用示项目，全国最大规模的水源热泵住宅区，海信地产开发的麦岛金岸投资4亿元人民币，用了国际先进的海水/污水源热泵，节约了能源，减少了污染，建成后采暖每年可减少燃煤20206余吨，每年减少向大气排放二氧化碳54050余吨，运用海水中央空调，比传统空调系统运行效率高40%，节省运行费用40%左右。
北京奥运村就利用再生水水源热泵空调系统,不需要冷却塔，锅炉房，其能源消耗量是传统电锅炉的1/4，更重要的是，不排放任何污染物。
2006年9月，被国家建设部确定为地源热泵技术推广试点城市，到2010年底，实现全市地源热泵技术应用面积约占供暖总面积的1/3。
2006年12月，建设部发布文件《“十一五”重点推广技术领域》。
作为新型高效，可再生能源新技术的水源热泵技术被列入目录。
虽然我国的水源热泵的研究和应用刚刚起步，与国外相比，在热泵机组的优化设计和工程应用上还存在较大差距，但发展势头十分可观。
有业人士分析，水源热泵技术目前除了被广泛应用于各类民用建筑、公用建筑等所有需要供冷、供暖、供应洗浴热水的中央空调系统，还涉及到工业领域中冷冻、冷藏、冷却的工艺系统，将成为节能减排的重要技术之一。
2.水源热泵的特点
水源热泵的主要优点表现在：
（1）高效、节能
水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，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。
与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比，水源热泵具明显的优势。
锅炉供热只能将90%～98%的电能或70～90%的燃料能转化为热量，供用户使用。
因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于水源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50～60％。
因此，近十几年来，尤其是近五年来，水源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的水源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
（2）一机多用，应用围广
水源热泵系统可供暖、空调，供生活热水，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。
特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。
不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。
水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
（3）运行稳定可靠
水体的温度一年四季相对稳定，其波动的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。
不存在空气源热泵冬季除霜和夏季高温等机主工作环境恶劣的问题。
（4）属于清洁、可再生能源利用技术
水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。
其中可以利用的水体，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。
地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。
这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。
因为水源热泵的整个运行过程为物理变化，所以是一种利用清洁可再生能源的技术。
（5）环境效益显著
水源热泵使用电能，电能本身为一种清洁的能源。
所以节能的设备本身的污染就小。
设计良好的水源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比，相当于减少30％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上。
水源热泵技术采用的制冷剂，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共质。
水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，无燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。
所以，水源热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。
（6）自动运行，稳定可靠
水源热泵机组由于工况稳定，系统设计简单，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。
（7）投资适中
在水源水容易获取、取水构筑物投资不突出的情况下，空调系统的初投资适中。
（是否省略）
同任何事物一样，水源热泵在实际应用中也存在需要解决的问题：
（1）水质需处理。
当水源水质较差时，水质处理比较复杂；
（2）取水构筑物投资。
地下水打井、地表水取水构筑物受地质条件约束较大，施工费用投资较大；
（3）使用地下水时，应确保回灌。
地下水回灌须针对不同的地质情况，采用相保证回灌的措施。
3.水源热泵工作原理和性能指标
（1）工作原理
水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。
通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。
地下水式水源热泵空调系统示意图（图-1）
图-1地下水式水源热泵空调系统
地下水式水源热泵机组的制冷时，水源水进入热泵机组冷凝器，吸热升温后排出；空调回水进入机组蒸发器，放热降温后供到空调末端设备。
制热时，水源水进入机组蒸发器，放热降温后排出；空调回水进入机组冷凝器，吸热升温后供到空调末端设备。
水源热泵机组工作原理图-2
（2）工况参数
国家标准《水源热泵机组》GB/T19409—2003中规定的地下水式水源热泵试验工况如下表：
实验条件
环境空气状态
干球温度
使用侧
进水/出水温度
热源侧
进水/出水温度
制冷运行
名义制冷
15至30℃
12/7℃
18/29℃
最大运行
30/--a℃
25/--a℃
最小运行
12/--a℃
10/--a℃
变工况运行
12～30/--a℃
10～25/--a℃
制热运行
名义制热
15至30℃
40/--a℃
15/--a℃
最大运行
50/--a℃
25/--a℃
最小运行
15/--a℃
10/--a℃
变工况运行
15～50/--a℃
10～25/--a℃
注：
--a为采用名义工况制冷量确定的水流量时的实测出水温度
（3）能效比（EER）和性能系数（COP）
水源热泵机组在名义工况下的能效比（EER）和性能系数（COP）不应小于表3中的规定值。
能效比（EER）为制冷运行时的实际制冷量与实际消耗功率之比；性能系数（COP）为制热运行时的实际制热量与实际消耗功率之比。
地下水式水源热泵机组的能效比（EER）和性能系数（COP）
机组名义制冷量Q（W）
能效比（EER）
性能系数（COP）
Q≤14000
4.25
3.25
14000＜Q≤28000
4.30
3.30
28000＜Q≤50000
4.35
3.35
50000＜Q≤80000
4.40
3.40
80000＜Q≤100000
4.45
3.45
100000＜Q≤150000
4.50
3.50
150000＜Q≤230000
4.55
3.55
230000＜Q
4.60
3.60
（4）地下水式水源热泵的种类
分类标准
类别
说明
适用围
水源类别
地下水型
以打井抽取地下水为水源
便于利用地下水的场合
地表水型
以湖泊、河流水、城市污水为水源
便于利用地表水的场合
海水型
以海水为水源
便于利用海水的场合
热泵转换
转换式
制冷、制热由部四通阀切换
小型热泵机组
外转换式
供冷、供热由外部水系统阀门切换
中大型热泵机组
冷凝热量
回收型
带有冷凝热回收装置
有热水需求
不回收型
不带冷凝热回收装置
无热水需求
制热供水
温度
高温型
供热时热水供水温度60℃以上
末端设备供水温度要求高
标准型
供热时热水供水温度40～55℃
末端设备供水温度要求适中
压缩机
形式
涡旋式
采用涡旋式压缩机
活塞式
采用活塞式压缩机
螺杆式
采用螺杆式压缩机
（二）项目必要性和可行性分析
1.国家可持续发展目标的需要
我国是世界上第二大能源消耗国，二氧化碳排放量居于世界第二。
在进行现代化建设的进程中，面临着巨大的能源压力和节能减排压力。
一方面，我国的经济要保持较高速度的增长，另一方面，又必须坚持科学发展观，保持经济可持续发展，充分注意和考虑对能源的需求、能源的可持续性，新能源和可再生能源的开发利用，及环保问题。
这就要求提高能源利用效率，开发利用新能源、可再生能源，进行能源结构调整，鼓励各种节能设备和技术的推广，能源结构调整的方向就是从以煤为主转为以燃气，直至以电为主。
在我国的能源消耗中，建筑耗能的比例相当高。
为了适应市场要求和参加国际竞争，我们必须加快中国品牌的水源热泵的产业化研究开发。
2.是能源领域优先发展主题，同时是再生资源的开发利用
中国科学院早在（88）能字第004号文件，关于印发《热泵在我国开发与应用的可行性论证》的通知中指出，热泵技术是节能手段之一，对低品位能源的发展与利用具有重要意义。
国家十分重视可再生能源开发利用工作，《中华人民国可再生能源法》已于2006年1月1日起实施；同时，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。
从国家立法和发展战略的高度，对可再生能源的发展应用给予强有力地推动。
3.符合国家政策，可以获得政策性支持
（1）财政部、建设部联合下发的建科〔2006〕213号《建设部财政部关于可再生能源在建筑中应用的实施意见》第（七）条中明确规定，利用水源热泵供热制冷技术作为国家重点支持的技术领域。
（2）财建〔2006〕460号《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》中规定了地热能为可再生能源，并为可再生能源设立专项资金，重点扶持地热能在建筑物供热、采暖和制冷中的推广应用。
（3）北京市九委局2006年联合下发了《关于发展热泵系统的指导意见的通知》，明确规定：
发展再生水源热泵，积极发展地源热泵，适度发展地下（表）水源热泵，逐步提高热泵系统在城市供暖中所占比例。
供热制冷系统选用热泵系统的，根据市规划委核定的建筑面积从本市固定资产投资中安排一次性补助，补助标准为：
地下（表）水源热泵35元/平方米，地源热泵和再生水热泵50元/平方米。
（4）2006年９月29日，市政府正式发布政发[2006]20号《市政府关于全面推广地源热泵系统建设和应用工作的实施意见》，强力推进水源热泵在当地的使用。
2006年9月，被国家建设部确定为地源热泵技术推广试点城市，到2010年底，实现全市地源热泵技术应用面积约占供暖总面积的1/3。
（5）“十一五”期间重点推广技术
建筑节能与新能源开发利用技术领域，可再生能源与新能源应用技术，重点推广：
太阳能、浅层地能、生物能及其他能源利用技术。
根据国家建设部政策规定，凡采用水源热泵空调技术的建筑物，通过向当地建委申报，可获得政府的政策性支持，减免建筑配套费用140～200元/m2。
4.项目的技术已经成熟
目前，全世界围比以往更加关注能源、环境与可持续发展的问题。
中国由于以燃煤为主的能源结构，已经造成了极为严重的大气污染。
因此，要实现经济的可持续发展，必须尽可能多地利用清洁的可再生能源，必须加大节能的力度，而既能在冬季供暖、又能在夏季制冷空调的水源热泵系统是很好的一个选择。
另一方面是水源热泵系统经过多年的研究，在技术上已经非常成熟，而且经过多年的示与实践，确认了地源热泵系统的很多优点：
节约能源、舒适、安全、性能稳定、清洁、使用灵活等。
北京奥运会场馆建设已经广泛的应用。
2006年1月，国家建设部颁布《地源热泵系统工程技术规国家标准》。
因此，发展水源热泵项目是国家经济发展的需要，是坚持科学发展观，走可持续发展道路的需要。
项目不仅具有可能性，也具有实践的可行性。
三、水源热泵系统的经济、社会和环保效益分析
（一）经济效益分析
1.水源热泵的节能性
中央空调系统类型
一次能源利用率
水源热泵节能率
冷水机组+电锅炉
0.99
43%
冷水机组+煤锅炉
1.158
34%
冷水机组+燃油锅炉
1.225
30%
直燃型溴化锂机组
0.95
46%
风冷热泵+电附助加热
0.99
44%
水源热泵机组
1.76
2.水源热泵的经济性
水源热泵供热主机系统总投资为每平方米投资为80元左右,采用可再生的地热能来作为供热的能源,运行费用省，5年以即可收回全部投资。
3.水源热泵的稳定性
大地收集了47%的太阳能量,是取之不尽、用之不竭的廉价能源,大地土壤的温度（10米以下）常年恒温,温度恒定在14-17℃之间，使用水源热泵空调系统就可以在夏天制冷时,把热量排到地下贮存起来,冬天供热时,再把热量取出来使用，因此,水源热泵空调系统耗电功率小,不受环境空气环境温度的影响,稳定性特别好。
（二）社会和环保效益分析
我国是世界上唯一的以煤炭为主的能源消费大国，燃煤占世界煤炭消费量的27%；二氧化碳的排放量仅次于美国，居世界第二位，占全世界的13﹪；二氧化硫排放量居世界第一。
煤炭是一种低热值、高污染、高运输成本的能源，我国的煤炭消费的主要方式是直接燃烧，这种能源消费结构势必导致能源利用效率低下，环境污染严重等问题，再者，化石类能源的储量是有限的，是不可再生的，正面临枯竭的危险。
二氧化碳、二氧化硫又是温室气体的主要成分，因环境污染而产生的全球变暖、酸雨已经严重危害到了我们的生存环境。
按10万平方米小区集中供热计算，利用可再生的地热能源，节约常规的化石类能源，减少了排放量。
按20年的使用年限计算，共计可节省标准煤62000吨，节能减排的主要数据如下：
节约原煤量3100吨/年减少二氧化碳排放37吨/年
减少飞灰量73吨/年减少氮氧化物排放27吨/年
减少灰渣量950吨/年减少运输量40000吨·公里/年
地热资源作为一种清洁的可再生能源，具有广阔的发展前景。
它的开发利用，在为经济发展提供了新的能源的同时，又降低了对环境的污染，节省了对常规的化石类能源的消耗。
水源热泵的使用没有尾气排放,不污染大气,噪音低,能耗小,使用寿命长,不消耗水资源。
采用可靠的回灌措施，把污染降到最低限度，坚持可持续发展的原则，高效的、合理的、充分的利用地热能源，具有很好的经济效益、社会效益和环保效益，建设相应的示工程意义重大。
四、市场分析
（一）资源来源十分广阔
水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
而低品位能源来源围十分广泛，地下水、江、河、湖、海水、土壤热、生活污水、工业预热（污水），其中包括电厂的冷却循环水、食品、化工、冶金、印染……等工业废水。
因此，热泵的应用前景非常宽广。
（二）市场容量大，前景广阔
1.市场应用面宽。
从我国南方的、，到过渡地区的上海、，直到北方采暖地区的北京、等城市，水源热泵技术目前除了被广泛应用于各类民用建筑、公用建筑等所有需要供冷、供暖、供应洗浴热水的中央空调系统，还涉及到工业领域中冷冻、冷藏、冷却的工艺系统。
市场需求十分可观。
2.国外市场需求大。
据有关资料介绍，近几年来，热泵热水机组的应用在奥地利、芬兰、德国、法国等欧洲主要国家非常迅猛。
2009年热泵系统的总销售量是52万台，同比2005年销售量增长了110%。
瑞典国市场的增长也很快，2009年度销售达到了11.69万台。
欧盟和一些欧洲国家已经发布了推进热泵产品使用的法规和激励政策。
比如2003年1月，欧盟发布了建筑能效指令（EPBD），推动其成员国在考虑室外气候和地方情况以及室气候要求和成本效率的情况下改进建筑能效。
3.国市场发展迅猛。
仅以全国经济排名比较靠后的为例，“十一五”期间计划兴建80所高等学校，其它高中学校上百所，都采用热泵系统。
这个市场的容量相当惊人。
据统计，我国目前锅炉保有量约73万台，其中热水锅炉占1/3，约为24万台。
北方热水锅炉主要用于供暖，南方的热水锅炉则主要制取生活热水和工业热水。
分布于南方地区的热水锅炉数量约为100000台左右。
这100000台锅炉如果有一半改装热泵来制取热水，至少有15万台热泵的市场装机容量。
五、项目投资及预测
（一）项目投资
投资总额约17000.00万元
1.新设备投资1059.90万元
（1）水源热泵性能试验装置（约需220万元）
序号
名称
型号
价格
数量
合价
产地
备注
1
变压器
600KWA
三相
2
电缆
变压器至控制室
3
稳压器
电压超过5%上
4
其他附属设备
（2）风冷机组性能试验装置资、风机盘管空调器性能试验装置：
160.00万元；
（3）壳管式换热器加工设备（符合压力容器制造规）：
100.00万元；
（4）数控加工中心：
240.00万元
美国CINCINNATI、MILACRON公司ARROW750数控加工中心
德国LEAD、WELL公司MAHO数控加工中心
——CO2气体保护焊（美国）
——自动焊机美国MILLER公司自动焊机
——数控弯管机
——数控胀管器等日本SUGINO公司涨管设备
——盘管全自动整直切管机
——埋弧焊机
——铣床
说明：
第八项若发展规模扩大，市场良好的情况下可以考虑自己上生产壳管式换热器的生产线。
前提是需要办理一、二类压力容器制造生产许可证。
（5）一、二类压力容器取证、探伤室等必备设备：
150.00万元
（6）水冷冷水机组性能试验装置：
150.00万元
测试项目
单位
水冷冷水机组/水源热泵机组
制冷量
kW
32~800
冷媒水水量
m3/h
5.6~140
冷却水水量
m3/h
32~180
输入功率
kW
8.8~220
说明：
本报价不包含以下工作容：
——设备在用户现场的搬运；
——一次电源到本装置配电柜；
——提供波动小于±5%的三相380V50HZ电源，三相不平衡度小于±2%；
——系统的安全接地和信号接地；
——被试机工作的调压稳压电源（波动小于±2%）；
——进水和排水的管道施工；
——软化水装置；
——土建施工—控制室；
——试运转时被试机及其安装、接管和制冷剂调整等；
——仪器、仪表鉴定费用；
——试验装置性能评价费用。
（7）生产工具:
5.4万元
序号
名称
型号
价格
数量
合价
产地
备注
1
冷媒回收机
04W2
5000.00
2台
10000.0
国产
2
冷媒加注机
30D0C-2K
6500.00
2台
13000.0
国产
3
真空泵
VP10D
6800.00
1台
6800.0
美国
进口
4
真空泵
PVD-N360
5200.00
1台
5200.0
中日合资
5
真空泵
GLD-201
7200.00
1台
7200.0
中日合资
6
加液复合表
BM2-6-R22
400.00
2只
800.0
瑞士
进口
7
威科雪种表组
BP2-8-R134a
600.00
1只
600.0
瑞士
进口
8
威科雪种表组
BM2-6-R407C
400.00
1只
400.0
瑞士
进口
9
压力表组
M2TP3
440.00
2只
880.0
美国
进口
小计
44880
10
助焊剂
2台
11
气焊工具
2套
12
电焊机
2台
现有
13
喷枪
1只
喷漆用
14
φ6弯管器
1只
15
φ8弯管器
1只
16
φ
升级会员 