1.  項目名稱：市南區(qū)九年一貫制學校

2.  項目地點：青島市市南區(qū)四川路1號

3.  建設(shè)規(guī)模：

本項目新建教學樓地上五層，地下一層，總建筑面積為27536.41平方米，地上建筑面積為18616.61平方米（含氣膜801平方米），地下建筑面積為 8919.8平方米。

(1)《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊》（第二版）

(2)《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》    （GB50019-2003）

(3)《山東省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》    (DBJ14-037-2006)

(4)《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》   (GB50366-2005)（2009版）

(5)《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50242—2002

(6)《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》

(7) 建設(shè)單位對建筑的功能要求

室外設(shè)計參數(shù)

夏      季		冬      季
空調(diào)計算干球溫度(℃)	29.4	空調(diào)計算干球溫度(℃)	-7.2
空調(diào)計算濕球溫度(℃)	26.0	采暖計算干球溫度(℃)	-5
空調(diào)計算日平均溫度(℃)	27.3	通風計算干球溫度（℃）	-0.5
通風室外計算溫度（℃）	27.3	空調(diào)計算相對濕度（%）	63
平均風速（m/s）	4.6	平均風速（m/s）	5.4
大氣壓力（KPa）	100.04	大氣壓力（KPa）	101.74

室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：

	夏季	冬季
溫度(℃)	24±2	20±2
相對濕度(%)	40～60	30～50
空氣流速(m/s)	0.15～0.3	0.15～0.3

一．  熱泵系統(tǒng)介紹

本項目熱泵機組熱源可選來源有污水源、海水源和土壤源三種。

1、中水源熱泵系統(tǒng)

原理

污水源熱泵的主要工作原理是借助中水源熱泵壓縮機系統(tǒng)，消耗少量電能，在冬季把存于水中的低位熱能“提取”出來，為用戶供熱，夏季則把室內(nèi)的熱量“提取”出來，釋放到水中，從而降低室溫，達到制冷的效果。其能量流動是利用熱泵機組所消耗能量（電能）吸取的全部熱能（即電能+吸收的熱能）一起排輸至高溫熱源，而起所消耗能量作用的是使介質(zhì)壓縮至高溫高壓狀態(tài)，從而達到吸收低溫熱源中熱能的作用。

污水源熱泵系統(tǒng)由通過水源水管路和冷熱水管路的水源系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、末端系統(tǒng)等部分相連接組成。經(jīng)處理設(shè)施深度處理后的污水，根據(jù)是否直接進熱泵機組蒸發(fā)器或者冷凝器可以將該系統(tǒng)分為直接利用和間接利用兩種方式。直接利用方式是指將中水中的熱量通過熱泵回收后輸送到采暖空調(diào)建筑物；間接利用方式是指中水先通過熱交換器進行熱交換后，再把污水中的熱量通過熱泵進行回收輸送到采暖空調(diào)建筑物。

系統(tǒng)特點

我國北方地區(qū)，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然氣等石化燃料的燃燒來獲得。采暖與環(huán)保成為一對難以解決的矛盾。城市污水是北方寒冷地區(qū)不可多得的熱泵冷熱源。它的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，這種溫度特性使得污水源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運行效率要高，節(jié)能和節(jié)省運行費用效果顯著。

環(huán)保效益

污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是利用了城市廢熱作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)，中水經(jīng)過換熱設(shè)備后留下冷量或熱量返回污水干渠，污水與其他設(shè)備或系統(tǒng)不接觸，污水密閉循環(huán)，不污染環(huán)境與其他設(shè)備或水系統(tǒng)。供熱時省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐房系統(tǒng)，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；供冷時省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染。不產(chǎn)生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵，環(huán)境效益顯著。

2、海水源熱泵系統(tǒng)

原理

海水源熱泵機組工作原理就是將海水中存在的大量的低位能收集起來，借助壓縮機系統(tǒng)，通過消耗少量電能，在冬季把存于海水中的低品位能量“取”出來，給建筑物供熱；夏季則把建筑物內(nèi)的能量“取”出來釋放到海水中，以達到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的。這種機組的最大優(yōu)勢在于對資源的高效利用，首先它雖然以海水為“源體”，但不消耗海水，也不對海水造成污染；其次它的熱效率高，消耗1千瓦的電能，可以獲得3千瓦至4千瓦的熱量或冷量，從根本上改變了傳統(tǒng)的能源利用方式。

假設(shè)冬季海水的溫度4～8℃，通過熱泵的運轉(zhuǎn)，以消耗25%左右的電能，從該溫度的海水中提取75%的熱量，可得到100%的供熱量，以50℃左右對外供熱。夏季將熱泵系統(tǒng)的閥門進行切換后，將室內(nèi)24～28℃的熱量提取出來排到15℃左右的海水中，實現(xiàn)夏季制冷空調(diào)的功能。

3、地源熱泵系統(tǒng)

工作原理

土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對穩(wěn)定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)與建筑物內(nèi)部完成熱交換的裝置。冬季從土壤中取熱，向建筑物供暖；夏季向土壤排熱，為建筑物制冷。它以土壤作為熱源、冷源，通過高效熱泵機組向建筑物供熱或供冷。高效熱泵機組的能效比一般能達到4.0kw/kw以上，與傳統(tǒng)的冷水機組加鍋爐的配置相比，全年能耗可節(jié)省40%左右，初投資偏高，機房面積較小，節(jié)省常規(guī)系統(tǒng)冷卻塔可觀的耗水量，運行費用低，不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，對環(huán)境無污染，實現(xiàn)了環(huán)保的功效。

夏季制冷按運行60天計算，冬季按運行110天計算，采用中水源熱泵系統(tǒng)，運行費用除上述電費外，還包括使用中水的費用。

中水使用價格為1.5元/噸，按夏季運行30天，冬季運行110天，則：

夏季制冷每天所需中水量約2832m3，每天中水使用費用為4248元，當季所需費用為12.74萬元；冬季制熱每天所需中水量約為2160m3，每天中水使用費用為3240元，當季所需費用為35.64萬元。全年中水使用費用為48.38萬元。

全年空調(diào)運行電費約為35.67萬元，中水使用費用為48.38萬元，全年總運行費用為84.05萬元。

夏季按照運行30天算，冬季按照運行110天算，全年空調(diào)總運行費用為45.575萬元。

土壤源熱泵是以土壤作為熱源、冷源，通過高效熱泵機組向建筑物供熱或供冷。地源熱泵機組制冷、供暖所需能量3/4左右來自地能，另外1/4左右來自電力輸入，從而減少一次性礦物能源的消耗，不向室外排冷、熱風，減少城市熱島效應。

1、土壤溫度一年四季相對穩(wěn)定，不受外界環(huán)境溫度變化的影響。使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，能夠更有保障的在極端氣候下，滿足建筑需要的冷熱負荷。

2、由于工況穩(wěn)定，系統(tǒng)設(shè)計簡單，部件較少，機組運行簡單可靠，維護費用低。

3、本項目為學校項目，學校內(nèi)有操場，故有足夠的打井面積。

4、采用該系統(tǒng)無需考慮其它水源的引進，使用土壤中的熱量，不存在因室外環(huán)境溫度或供水問題的隱患。

5、土壤源熱泵系統(tǒng)在初始投資和后期運營維護中均具有比較明顯的優(yōu)勢。

綜合考慮，本項目建議采用土壤源作為熱泵冷熱源。