应用于宿迁市湖滨新区商务大厦项目的地源热泵空调系统节能分析

孙英杰

（宿迁市湖滨新区住房和城乡建设局，江苏 宿迁223809）

1 项目概况

本工程为宿迁市湖滨新区商务大厦，为一类高层建筑。地下2层，地上26层，总建筑面积约4.6万m2。地下2层为水泵房、洗衣房、职工餐厅、厨房等；地下1层为汽车库、营业厅、游泳馆、设备用房等。地上1～3层主要为小商场、办公区及餐厅，4～9层为办公区，10～24层为客房，25、26层为厨房及餐厅。本工程空调总冷负荷为4580kW，单位面积冷指标为100W，空调总热负荷为2897kW，热指标为63W。根据要求，本项目采用地埋管地源热泵作为空调系统冷热源，同时为项目提供生活热水及泳池热水。

2 负荷分析

（1）室外气象参数如图1～5所示。

图1 宿迁干球温度统计

图2 宿迁平均温度统计

图3 宿迁最热月温度统计

图4 宿迁最冷月温度统计

图5 宿迁全年温度分布统计

（2）室内空调设计参数如表1所示。

表1 室内空调设计参数

（3）空调冷热负荷及生活热水负荷计算：根据建筑图纸，参考围护结构与热工参数，采用鸿业负荷计算软件7.0版对空调冷热负荷进行计算，并对计算结果进行科学分析，本工程空调总冷负荷为4580kW，单位面积冷指标为100W，总热负荷为2897kW，热指标为63W。

3 地源热泵系统形式

根据现场能源情况、建筑特点等，采用节能环保的地埋管地源热泵技术为本项目供冷、供热并提供全年生活热水。本制冷系统采用2台普通螺杆式地源热泵机组及2台全热回收型地源热泵机组，同时采用1个冷却塔夏季调峰，满足全年地下热平衡。

地源热泵主机主要性能参数如表2所示。

表2 地源热泵主机参数

4 项目节能量计算

根据系统实际运行情况，本项目中地源热泵系统能效比夏季可达3.6，冬季可达3.2。与目前其他项目中使用的空气源热泵系统相比，全年单位面积节能约15kW·h／m2，则年节能量计算如下：

ΔQ＝15×46000÷10000＝69万kW·h

5 项目经济效益分析

采用地源热泵系统为建筑供冷供热全年节能69万kW·h，商业电费按1.4元／kW·h计算，可节约运行费用约97万元／年，约6年回收增量投资。

6 项目环境效益分析

由每度电等于0.36kg标煤可以折算出，该项目可减少标煤消耗248.4t／年。标煤的二氧化碳排放因子取2.47，二氧化硫排放因子取0.02，粉尘排放因子取0.01。本项目采用地源热泵系统，减少用电量相当于减少污染物排放，相对于传统空调形式，该项目减少CO2排放量614t／年，减少SO2排放量5t／年，减少粉尘排放量2.5t／年。

7 结语

地源热泵空调系统的应用为我们的生活带来了舒适与便利，从以上分析可见，地源热泵系统不论在环保节能还是经济性能上都优于传统空调。在环保节能方面，地源热泵利用的是可再生能源，不会直接对环境造成污染；在经济性能方面，地源热泵运行效率高，节能效果明显，运行费用也相应低很多。

［1］GB50019—2003 采暖通风与空气调节设计规范

［2］GB50189—2005 公共建筑节能设计标准

［3］JGJ26—95 民用建筑节能设计标准

［4］GB50366—2005 地源热泵系统工程技术规范

［5］GB50176—93 民用建筑热工设计规范

［6］DGJ32／J96—2010 江苏省公共建筑节能设计标准

［7］DGJ32／TJ89—2009 江苏省地源热泵系统工程技术规程