贯彻节能减排政策，建设节能绿 色校园 使用可再生能源空调系统 建筑环境与设备工程 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 l l 中央空调系统的发展现状中央空调系统的发展现状 l l 传统中央空调系统的形式传统中央空调系统的形式 l l 传统中央空调系统的缺点传统中央空调系统的缺点 l l 可再生能源中央空调系统可再生能源中央空调系统 l l 地源热泵空调系统地源热泵空调系统 l l 辐射供（冷）暖空调技术辐射供（冷）暖空调技术 l l 地源热泵中央空调与传统中央空调的比较地源热泵中央空调与传统中央空调的比较 l l 校新办公楼地源热泵中央空调系统初步方案设计校新办公楼地源热泵中央空调系统初步方案设计 l l 经济性分析经济性分析 l l 地源热泵工程实例地源热泵工程实例 l l 建设建环专业校内实训基地建设建环专业校内实训基地 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 中央空调系统的发展现状 对于大型的办公建筑和区域建筑，中央空调已被广 泛采用。 传统的制冷空调系统正面临节能与环境、室内空气 品质恶化、健康安全性（“空调病”、“非典”）等诸 多自身难以克服的问题的挑战。 我国空调采暖系统的能耗占总能耗30%以上。建筑 节能，特别是空调系统的节能，是世界各国普遍关 注的问题。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 中央空调系统的发展现状 推进建筑节能减排，建设资源节约型、环境 友好型社会，是中国政府的战略决策。 贯彻国家节能减排的政策，建设绿色节能校 园。使用可再生能源空调系统，节约空调系 统能耗，是建设绿色节能校园的重要措施。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 传统中央空调系统的形式 中央空调系统主要由两部分组成：冷热源、空调末端装置。 冷热源： 电驱动水冷制冷机组+冷却塔+锅炉 电驱动风冷热泵冷热水机组 热驱动溴化锂吸收式制冷机组+冷却塔+锅炉 热驱动直燃式溴化锂吸收式冷热水机组 空调末端： 风机盘管+新风空调系统 全空气管道送风空调系统 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 传统中央空调系统的缺点 1、空调系统能耗大，电驱动冷水机组耗电 量大，运行费用高 2、热驱动溴化锂吸收式机组本身并不节能 ，且需要油或天然气，投资大，随着能源价 格的上涨，运行费用进一步升高 3、需要在建筑顶部设置冷却塔，有振动和 噪音，对建筑物的结构不利，且易产生军团 菌 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 传统中央空调系统的缺点 4、同样的空调负荷下，制冷机组装机容量大，机 组设备初投资高 5、采用风冷热泵机组，省去了冷却塔，但运行效 率低，能耗大，机组在屋顶等处排出冷凝热，形成 了热岛效应，不利于建筑物外环境 6、消耗不可再生能源（电、煤、气、油），间接 造成对环境的污染 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 可再生能源中央空调系统 用于建筑物空调系统的可再生能源有空气低 位热能（空气源热泵）、水源热泵、地源热 泵、太阳能空调制冷等。 与使用煤、气、油、电等常规能源相比，具 有清洁、高效、节能的特点，利用空气、水 或者土壤热能的空调系统目前正在中国的空 调市场上兴起。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 可再生能源中央空调系统 北京市：选用热泵供热制冷系统的建设项目 ，可获北京市政府一次性补助。 北京市境内 的各类建设项目供热制冷系统选用热泵系统 的，按建筑面积补助标准为：地下（表）水 源热泵35元/平方米，地源热泵和再生水源 热泵50元/平方米。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 地源热泵空调系统 地源热泵空调是一种利用浅层地热资源，既 可供热又可制冷的高效节能的空调技术。由 于全年地温波动小，相对室外温度冬暖夏凉 ，因此地热可分别在冬季作为热泵供暖的热 源和夏季空调的冷源，即冬季从土壤或者水 中采集热量，供室内采暖；夏季从土壤或水 中采集冷量，把室内多余热量取出释放出去 。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 地源热泵空调系统 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 地源热泵空调系统的优势 1.技术成熟：本系统在北欧、北美已普遍应用近30 年，技术成熟、可靠，近年来在中国也得到广泛推 广应用。 2.运行节能：土壤源热泵夏季冷凝温度比风冷热泵 低。冬季利用地下土壤热量供热比风冷热泵COP(能 效比)值高出40%左右，运行费用可降低30-40% 。 3.运行安全可靠：基本不受环境气温的影响，系统 简单，省去冷却塔等部件的维护工作，可稳定持续 地供冷供热。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 地源热泵空调系统的优势 4.利于环保：系统全部为闭式循环，不会造成地下 水的污染；即无直燃机的二氧化碳排放，又无风冷 机的噪音污染，运行安静、占地面积小，布置灵活 ，不影响建筑外观。 5.一机多用：既可制冷又可制热，还可供应生活热 水。 6.土壤源热泵机组放置在封闭机房内，机组噪声和 机组的检修对住户干扰最少。 7.使建筑物成为环保型低消耗建筑，符合国际发展 趋势。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 辐射供（冷）暖空调技术 辐射供冷是以辐射换热为主要传热机制，通过设置 在顶板或地板或墙壁的冷水盘管与非盘管表面及人 体进行辐射和对流换热处理室内的冷负荷，将热交 换功能从建筑物空气的通风功能中解耦出来，使人 体获得更好的热舒适度，且可以同时满足室内空气 品质的需求，避免使用大量的循环空气。 其优点主要有：节能、降低峰值能耗、良好的热舒 适度、无吹风感、极大改善室内空气品质（可采用 全新风运行）、节省建筑空间、简单有效的区域控 制等。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 辐射供（冷）暖空调技术 在欧洲的德国、瑞士等国家，新建建筑中有80采 用了辐射供冷（暖）技术。最近几年，开始在我国 得到应用。在国外，以辐射供冷为核心的热湿独立 处理空调系统已成为当今空调领域最受人关注的技 术之一。美国商务部(U.S. Department of Commerce)和国家技术信息部（National Technical Information Service)联合进行的一项 关于商业建筑空调系统节能的报告中，从55个节能 技术中选出了15个最有应用前景的节能技术，其中 辐射供冷、地源热泵空调系统等均位列这15个技术 之中。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 地源热泵中央空调与传统中央空调的比 较1 项目 地源热泵中 央空调 溴化锂吸收式 直燃机组 水冷机组+燃油(气) 热水锅炉 水冷机组+电热 锅炉 占地 面积 机房占地面 积小可设在 地下室 机房占用建筑 面积，冷却塔 占用屋顶面积 储油设备需要 占地面积 须冷冻站和锅炉 房，冷却塔占用屋 顶面积，储油设备 需要占地面积 须冷冻站和锅 炉房，冷却塔 占用屋顶面积 需要较大的电 负荷 设备 寿命 机组20年, 室外地埋管 50年 10年 冷水机组20年燃油 锅炉10年 冷水机组20 年，电锅炉15 年 水资 源消 耗量 只利用地下 水的热量， 不消耗水资 源 冷却水循环量 的2%冬季供热 的排污补水 冷却水循环量的2% 冬季锅炉的排污补 水 冷却水循环量 的2%冬季锅炉 的排污补水 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 项目 地源热泵 中 央空调 溴化锂吸收式直 燃机组 水冷机组+燃油(气 )热水锅炉 水冷机组+电 热锅炉 驱动 能源 方式 电能能源利 用系数为3.8- 4.5 燃油或燃气能源 利用系数80% 夏季:电能利用 系数为3.5-3.8,冬 季燃油或燃气80% 夏季：电能利 用系数为3.5- 3.8冬季90% 环境 保护 无燃烧污染, 水资源不和 制冷剂接触, 水没有污染 有燃烧污染，有 一定的噪音和水 霉菌污染(冷却 塔) 有燃烧污染，有 一定的噪音和水 霉菌污染(冷却塔) 无燃烧污染， 夏季有一定的 噪音和水霉菌 污染（冷却塔 ） 备注 一套机组和 人员，运行 维护简单 机房需要设置自 动安全报警系统 需要设置两套机组 和人员，运行维护 复杂锅炉房需要设 置自动安全报警装 置 需要设置两套 机组和人员， 运行维护复杂 地源热泵中央空调与传统中央空调的 比较2 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 校新办公楼地源热泵中央空调系 统 初步方案设计 空调形式：采用土壤源热泵空调主机+风机 盘管（或辐射地板+置换通风系统），夏季回 水所含热量部分用以加热生活用水，部分热 量通过地下换热器散入地下，冬季由主机抽 取地下热量来制取空调采暖用和生活用热水 。该系统同时解决了空调系统冷、热源，代 表了目前空调行业的先进水准，可为用户创 造优异的室内空气环境。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 校新办公楼地源热泵中央空调系 统 初步方案设计 系统组成：系统由土壤热泵空调机组、室内 末端设备和地下埋管换热器系统三部分组成 ，夏季回水所含热量部分用以加热生活用水 ，部分通过地下换热器散入地下；冬季由主 机抽取地下热量来加热生活用水。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 校新办公楼地源热泵中央空调系 统 初步方案设计 埋管形式：采用的是深层土壤(垂直埋管)形 式。深层土壤(垂直埋管)形式埋管深度约 100160米左右，热源稳定且置于土壤中进 行封闭式热交换而不抽取地下水，对地下水 无污染。 室内末端: 可采用传统的风机盘管系统，也 可采用辐射顶板（地板）+置换通风系统。 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 地源热泵与常规空调投资费用比 较 冷热源方式及序号地源热泵 冷水机组与燃气 锅炉配套 直燃式溴化锂冷 热水机组 冷热水机组 （元/kw冷量） 6008005607009501300 燃气锅炉 （元/kW热量） 400520 冷却塔（元/kW冷量）无4060 地下钻孔及埋管 （元/kW） 8001400无 机房水泵、管道、控制等基本相同(2040元/m2) 建筑物空调末端基本相同（100160元/m2） 初投资概算比较 (冷指标100W/m2) 初投资 （元/m2空调面积） 340280280 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 地源热泵与常规空调运行费用比 较 冷热源方式地源热泵 冷水机组与燃气锅 炉配套 直燃式溴化锂冷热 水机组 季节夏季冬季夏季冬季冬、夏两季 能源形式电电天然气天然气轻柴油 单位kWhkWhm3m3升 价格（元）0.50.52.02.03.0 效率4.83.53.80.88 0.880.85 能源费用 （元/m2季） 6.6148.2922.5437.0448.3 机房运行费用（ /m2季） 4.5元/m2两季 冷却塔运行费用无2元/m2.季 全年运行费合计 （元/m2） 25.137.3343.5454.8 费用比例11.491.732.18 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 经济性分析 按10000 m2空调面积计算，使用寿命均考虑20年 地源热泵 系统 冷水机组+ 锅炉 直燃式溴化锂 冷热水机组 初投资（万元） 340280280 年运行费用 （万元） 25.137.3343.54 静态投资回收期 （年） 4.93.25 为专业建设发展建言，为节能绿色校园献策 地源热泵工程实例 广州市大学城地源热泵空调工程 项目特点：教学楼、办公楼，制冷为主，取暖为辅 项目规模：总建筑面积52000平方米 总冷负荷：2045冷吨 项目预算：1474万元人民币 项目概况：分期建设。第一期为6000平方米教学楼，制冷面积为3250 平方米，地源热泵48台，水量每小时38吨，循环水量每小时113吨，总 造价243万元，平均造价405元/建筑平米。 运行效果：室外气温32.3有太阳照射，在一间坐满53人的150平方 米语音室内，开机10分钟后室温