應用于宿遷市湖濱新區商務大廈項目的地源熱泵空調系統節能分析

孫英杰

（宿遷市湖濱新區住房和城鄉建設局，江蘇 宿遷223809）

1 項目概況

本工程為宿遷市湖濱新區商務大廈，為一類高層建筑。地下2層，地上26層，總建筑面積約4.6萬m2。地下2層為水泵房、洗衣房、職工餐廳、廚房等；地下1層為汽車庫、營業廳、游泳館、設備用房等。地上1～3層主要為小商場、辦公區及餐廳，4～9層為辦公區，10～24層為客房，25、26層為廚房及餐廳。本工程空調總冷負荷為4580kW，單位面積冷指標為100W，空調總熱負荷為2897kW，熱指標為63W。根據要求，本項目采用地埋管地源熱泵作為空調系統冷熱源，同時為項目提供生活熱水及泳池熱水。

2 負荷分析

（1）室外氣象參數如圖1～5所示。

圖1 宿遷干球溫度統計

圖2 宿遷平均溫度統計

圖3 宿遷最熱月溫度統計

圖4 宿遷最冷月溫度統計

圖5 宿遷全年溫度分布統計

（2）室內空調設計參數如表1所示。

表1 室內空調設計參數

（3）空調冷熱負荷及生活熱水負荷計算：根據建筑圖紙，參考圍護結構與熱工參數，采用鴻業負荷計算軟件7.0版對空調冷熱負荷進行計算，并對計算結果進行科學分析，本工程空調總冷負荷為4580kW，單位面積冷指標為100W，總熱負荷為2897kW，熱指標為63W。

3 地源熱泵系統形式

根據現場能源情況、建筑特點等，采用節能環保的地埋管地源熱泵技術為本項目供冷、供熱并提供全年生活熱水。本制冷系統采用2臺普通螺桿式地源熱泵機組及2臺全熱回收型地源熱泵機組，同時采用1個冷卻塔夏季調峰，滿足全年地下熱平衡。

地源熱泵主機主要性能參數如表2所示。

表2 地源熱泵主機參數

4 項目節能量計算

根據系統實際運行情況，本項目中地源熱泵系統能效比夏季可達3.6，冬季可達3.2。與目前其他項目中使用的空氣源熱泵系統相比，全年單位面積節能約15kW·h／m2，則年節能量計算如下：

ΔQ＝15×46000÷10000＝69萬kW·h

5 項目經濟效益分析

采用地源熱泵系統為建筑供冷供熱全年節能69萬kW·h，商業電費按1.4元／kW·h計算，可節約運行費用約97萬元／年，約6年回收增量投資。

6 項目環境效益分析

由每度電等于0.36kg標煤可以折算出，該項目可減少標煤消耗248.4t／年。標煤的二氧化碳排放因子取2.47，二氧化硫排放因子取0.02，粉塵排放因子取0.01。本項目采用地源熱泵系統，減少用電量相當于減少污染物排放，相對于傳統空調形式，該項目減少CO2排放量614t／年，減少SO2排放量5t／年，減少粉塵排放量2.5t／年。

7 結語

地源熱泵空調系統的應用為我們的生活帶來了舒適與便利，從以上分析可見，地源熱泵系統不論在環保節能還是經濟性能上都優于傳統空調。在環保節能方面，地源熱泵利用的是可再生能源，不會直接對環境造成污染；在經濟性能方面，地源熱泵運行效率高，節能效果明顯，運行費用也相應低很多。

［1］GB50019—2003 采暖通風與空氣調節設計規范

［2］GB50189—2005 公共建筑節能設計標準

［3］JGJ26—95 民用建筑節能設計標準

［4］GB50366—2005 地源熱泵系統工程技術規范

［5］GB50176—93 民用建筑熱工設計規范

［6］DGJ32／J96—2010 江蘇省公共建筑節能設計標準

［7］DGJ32／TJ89—2009 江蘇省地源熱泵系統工程技術規程