风冷热泵与水源热泵实际工程设计方案分析
在空调技术快速发展的今天，工程设计中究竟选用哪一种冷(热)水机组?其经济性能、技术性能如何?本文以具体空调工程为例，详细比较了风冷热泵方案与水源热泵制冷供暖方案的经济技术性能，希望对工程设计中合理选择冷(热)水机组有所帮助。
一、 项目概况
北京某办公楼位于城南，该办公楼为改造项目，地上五层，地下一层，总建筑面积约8000平米。需解决夏季空调制冷，冬季供暖问题，全年保持室温在18℃-25℃。
二、 制冷供暖解决方案
1、 风冷热泵加辅助电加热方案
利用风冷热泵实现夏季制冷，冬季供暖考虑到风冷热泵机组在室外温度-8℃时启动困难，需增加辅助电加热。
2、 水源热泵方案
该方案要求在建筑物附近打三口井，井深80-100米，一口抽水，出水量为100M3/h，两口井回灌，保持地下水资源稳定，利用井水作为冷热源，水源热泵机组夏季制冷，冬季供暖满足办公楼要求。
三、 负荷计算及机组
1. 设计依据、范围及原则
本方案包含某办公楼的空调制冷供暖系统，包括冷热源、设备选型及末端系统方案。能够独立实现夏季制冷，冬季供暖。保证大楼的正常使用。
2. 空调冷热负荷计算
考虑到该建筑主要为办公室，根据国家标准单位建筑面积制冷负荷选取100W/M2, 建筑总冷负荷约为800KW。单位建筑面积供暖热负荷选取60W/M2, 建筑总热负荷约为480KW。
3. 机组设备选型及技术参数
选择方案时应该考虑节省投资和保障该建筑正常制冷供暖要求。风冷热泵机组设计装机容量为835.2KW，配置风冷热泵机组MTD-80SH叁台。水源热泵机组设计装机容量为930KW，配置水源热泵机组MSRB80壹台。
表一 机组选型
项目 风冷热泵 水源热泵
设备名称 风冷冷(热)水机组 水源热泵机组
设备型号 MTD-80SH MSRB80
数量 3台 1台
单台制冷量 278.4KW 930KW
单台制热量 304KW 1116KW
总制冷量 835.2KW 930KW
总制热量 912KW 1116KW
总耗电量 262.2KW 178.8KW
单台外形尺寸 长 4320mm 3640mm
宽 2110mm 1300mm
高 2130mm 2200mm
表中机组的设计装机容量基本满足大楼的需求。
4.风冷热泵机组由于存在在室外温度-8℃时启动困难，需增加功率为480KW的辅助电加热设备，解决在严寒情况下供暖问题。
5.水源热泵机组对水资源要求严格，需要井水温度、流量稳定。必要时，应设置独立换热站，把井水与机组隔离。
四、 制冷供暖设备工程初投资
表二 初投资表(万元)
项目 风冷热泵 水源热泵
机组设备 100 100
辅助电加热设备 30 /
打井 / 40
施工费用 120 120
总计 250 260
单位造价 321.5元/平米 325元/平米
六、 制冷供暖运行费用
1、 夏季制冷大约120天左右,每天运行10小时，机组运行系数为0.7，每度电按0.57元计算：
风冷热泵方案
0.57元×262.2KW×10小时×120天×0.7= 125541元
125541元÷8000米2=15.7元/米2
水源热泵方案
0.57元×178.8KW×10小时×120天×0.7= 85609.44元
85609.44元÷8000米2=10.7元/米2
2、 冬季供暖大约120天左右,每天运行20小时，机组运行系数为0.7，每度电按0.57元计算：
风冷热泵方案
风冷热泵费用
0.57元×120KW×20小时×100天×0.7= 95760元
辅助电加热费用
0.57元×480KW×20小时×20天= 109440元
合计：
95760元+109440元=205200元
205200元÷8000米=25.7元/米2
水源热泵方案
0.57元×120KW×20小时×120天×0.7=114912元
114912元÷8000米2=14.36元/米2
3、 单位面积季度运行费用比较
表三 单位面积费用表(元/平米)
项目 风冷热泵 水源热泵
夏季 15.7 10.7
冬季 25.7 14.36
