风冷模块热泵、水冷螺杆、水源热泵、地源热泵中央空调方案对比
2014年8月
一、项目概述
本工程建筑总面积约10000m2，建筑功能为公共建筑。
二、设计条件：
1.依据规范和图纸
《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003)
2.室外气象参数：
天津市位置：北纬39°08′东径116°28′，海拔米。
夏季大气压力：
冬季大气压力：
夏季室外通风计算干球温度： 29℃
夏季室外空调计算干球温度：℃
夏季室外空调计算湿球温度：℃
冬季室外空调计算干球温度：-11℃
冬季室外采暖计算干球温度： -9℃
冬季室外平均风速:S
夏季室外平均风速:S
3.室内设计参数：
三、负荷分析
天津属于冬冷夏热地区，夏季需要设置冷源，满足空调房间的需要；冬季建筑需要提供热源供热，要设置合理的空调方案，首先需要对天津的气候条件进行
了解，夏季最高温度在35℃以下，冬季最低温度在-12℃以上，根据实际的气象条件，选择合理、高效的空调冷、热源方案。
四、冷热负荷估算值
功能面积 m2冷指标w/m2冷负荷 KW热指标w/m2热负荷 KW 办公10000 100 1000 80 800 五、空调主机方案比较
以下分别从主机特点、初投资、运行费用、系统维护等方面对多种可选方案进行比较，以期选择最佳方案，确定性价比最高的系统形式。
目前市场上比较成熟的冷热源系统解决方案无外乎以下几种：
1.冷源：
A．水冷制冷机组（螺杆机组）；
B．风冷冷水机组（风冷模块）；
C．水源制冷系统；
D．地源制冷系统；
2.热源：
A．市政热网；
B．自建锅炉房；
C．风冷热水机组（风冷模块）；
D．水源热泵系统；
E．地源热泵系统；
以上诸多系统，在投资、运行费用以及系统维护等方面存在着很大的差别。为了能满足冬夏两季的应用，我们把以上各种方式组合成五种合理方案：
方案一：风冷冷热水热泵机组中央空调系统方案；
方案二：水冷机组+集中市政热网方案；
方案三：水冷机组+自建燃气锅炉房方案；
方案四：水源热泵中央空调系统方案；
方案五：地源热泵中央空调系统方案；
下面对这五种方案分别进行详细分析，比较其各方面的优缺点：
* 比较原则：
初投资均为各系统标准报价；
电费统一为1元/度；
气费统一为元/Nm3；
运行时间一致。
1.机组特点
系统方面：风冷机与空气进行换热，不使用冷却水系统，省去了冷却塔、
水泵及相应的管道，给设计和施工人员都提供了便利。
场地要求：风冷机组必须放置在屋顶或其他开放的大气环境中，不会占用
宝贵的建筑面积，节省机房投资，并将噪音源由室内移到室外。
运行及管理：机组的运行方面，不需设置专门的运行人员，而且风冷机组
大多采用多机头设计，能量调节十分方便，尤其在非满负荷运行的情况下，
其节能效果十分明显。
节能环保：从空气中提取能量，消耗少量电能，就可实现冷暖，最大限度
节约一次性能源。机组运行时无任何排放及污染，绿色环保。
初投资：机组的初投资方面，相同制冷量的风冷机组价格比水冷机组高30%
左右。但从整个系统角度来讲，由于水冷机组系统需要配备冷却塔、冷却
水循环泵和管路系统等，所以风冷机组系统与水冷系统的设备投资相差不
多。
2.主要设备选型如下
序
号设备名称规格型号设备参数
数
量
单
位
备注
1
风冷冷热水
热泵机组
（风冷模块）
CXAM120
制冷量
制热量
制冷总功率
制冷COP：
制热总功率
制热COP：
3台特灵
2空调水循环泵DFG200-315/4/30G=200t/h H=32m N=30kw2台一用一备3.运行费用分析
方案一：风冷冷热水热泵机组中央空调系统
根据负荷分布分析法，运行费用如下表计算：
4.初投资分析
采用市政热网通过板换换热提供60℃-55℃的空调热水，承担冬季热负荷。
1.主要设备选型
2.运行费用分析
3.初投资分析
由于天津市市政热网接口费高的现状，本方案初投资较高，单位建筑面积采暖费也较高，造成冬季运行费用高。
采用自建燃气锅炉房通过板换换热提供60℃-55℃的空调热水，承担冬季热负荷。
1.主要设备选型
2.运行费用分析
3.初投资分析
℃的冷水，承担夏季冷负荷并提供生活热水；冬季提供50℃-45℃的热水，承担冬季热负荷。
1.水源热泵机组特点
2.水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。由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源，所以其具有以下优点：
3.（1）环保效益显着
4.水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。
5.（2）高效节能
6.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。
7.（3）运行稳定可靠
