水源热泵项目可行性分析报告.docx

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1、水源热泵项目可行性分析报告一、基本情况2（一）项目单位基本情况2（二）项目负责人基本情况2二、水源热泵项目的必要性与可行性分析3（一）水源热泵技术简介3（一）项目必要性和可行性分析11三、水源热泵系统的经济、社会和环保效益分析15（一）经济效益分析15（二）社会和环保效益分析15四、市场分析17（一）资源来源十分广阔17（一）市场容量大，前景广阔17五、项目投资及预测19（一）项目投资19（二）投资预期效益23六、结论31一、基本情况（一）项目单位基本情况（二）项目负责人基本情况姓名：李英权职务：副总经理职称：教授级高级工程师专业：清华大学暖通专业二、水源热泵项目的必要性与可行性分析（一）水源

2、热泵技术简介1 .概述地球表面浅层水源如深度在100O米以内的地下水、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卜分稳定。低品位能源包括范围十分广泛，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卜.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

3、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,OOO台；2005年为1,000,OOO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%O瑞士、挪威：是世界上

4、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年国内的清华大学、天津大学、重庆建筑大学、天津商学院、中国科学院广州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，已建成数个示范工程，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范项目，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

5、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，沈阳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枳约占供暖总面积的l3o2006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，但发展势头卜分可观。有业

6、内人士分析，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12-22eC,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3040%的供热制冷空调的运行费用。与

7、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喘98%的电能或7090%的燃料内能转化为热量，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i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1025C,其制冷、制热系数可达3.54.4,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500%o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Fl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

8、术。（2） 一机多用，应用范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）

9、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，包括地卜.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，地表的匕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。所以说,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。（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

10、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，与电供暧相比，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R134AR407C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O（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

11、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。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）使用地卜.水时，应确保回灌。地卜.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

12、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IkW的能量，用户可以得到4kN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卜.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。A三JMBM11:水源热泵机组匚作原理图-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进水/出

13、水温度热源进水/出水温度制冷运行名义制冷15至30C12/7C18/29C最大运行30/一“C25/笺最小运行12/T10,C变工况运行1230一C10-25/1C制热运行名义制热15至30C4o,r15/X最大运行50/-C25/-C最小运行15/一“10/X变工况运行1550IC10-25-,C注：一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

14、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）QW140004.253.2514000Q280004.303.3028000Q500004.353.3550000Q800004.403.4080000Q1000004.453.45100000Q1500004.503.50150000Q2300004.553.55230000Q4.603.60（4）地下水式水源热泵的种类类别说明适用范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

15、用海水的场合热泵转换内转换式制冷、制热由内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60C以上末端设备供水温度要求i标准型供热时热水供水温度4055C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