1、新区国际云计算产业园水源热泵系统项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月26可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日1 项目概况XX国际云计算产业园（以下简称“园区”）位于XX新区水土 高新技术产业园内，规划面积 12.7 平方公里。其中，数据中心用地2.4 平方公里，2、增值服务用地 4 平方公里，城市道路及市政基础设施用地 3.9 平方公里，水域、山体、区域性绿地等 2.4 平方公里。目前，已经征地近 10000 亩，平场近 5000 亩。根据园区的产业规划，数据中心将于 2012 年形成 20 万台服务器、2015 年形成 100-150 万台服务器的产业规模；同时，以数据中心为 基础，将集聚发展云计算、信息服务和软件服务外包等产业，预计将 实现 1500 亿人民币的总产值。截至 2011 年 7 月底，中国国际电子商务中心“EC XX数据产业园”一期在岸数据中心和太平洋电信XX数据中心等 2 个产业项目已经开工建设，占地约 300 亩，投资约 20 亿元3、人民币；为园区提供综 合配套服务的“XX国际云计算中心”也已启动建设，一期占地面积 300 亩，建筑规模 30 万平方米，包括五星级酒店、云计算大厦和商 业、总部基地等配套设施。2 云计算数据中心空调设计要求在进行空调设计时所遵循的核心思想是在满足设备要求的基础 上，尽可能运用各种节能手段并且兼顾系统的稳定性、安全性和多样 化。计算机房专用空调机属于工艺性空调，必须满足一定的工艺要求，才能确保通讯系统稳定、可靠的工作。主要具有以下一些性能特 点：（1）大风量、小焓差。通常计算机房散热量极大，散湿量（仅 为人体散湿）却很小，热湿比几近无穷大。送风温差一定时（通常送 风温差为 46）送风与回风的焓4、差就较小，因而所需的风量必定 很大。机房空调换气次数达 3060h-1。此外，计算机设备对室内空 气洁净度要求较高，为了稀释空气中的含尘浓度，也要求有足够大的 通风换气量。机房专用空调机与相同制冷量的舒适空调机相比，其循 环风量约大一倍，相应的焓差只有一半，所以要求机房送风量要比通 常舒适性空调房间所需的送风量大 1.62 倍。（2）机房热负荷变化的幅度较大。机房热负荷通常要在 10% 20%之间变动，这是由于主机设备所处的工作状态不同，消耗的功耗 不同所造成的。因此，机房空调系统必须能够适应这种负荷的变化， 以使元、器件工作在所要求的环境条件之中，保证电路性能的可靠性。（3）全年制冷运行无论5、是大、中型计算机，还是程控交换机， 其发热量都很大，冬季仍需送冷风。因此，要求空调机全年制冷运行。3项目冷热源系统据前期的规划资料，项目一期规划有大型数据中心，云计算服务 器约 20 万台，并配有其他办公、商业等配套设施约 38 万平方米。项 目建设规模大，服务器机房等建筑区域对空调的要求高需求大。而项 目规划区域的南面位置滨临嘉陵江，有着丰富的江水资源，可以考虑利用江水中储存的天然冷热资源，采用水源热泵系统进行供热制冷。 在嘉陵江边设立统一的冷热源机房，采用区域供冷供热的空调形式， 对项目一期的规划区域进行空调。考虑云计算中心全年需要制冷，冷 负荷 11 万千瓦，配套办公、商业区域面积约 36、8 万平方米，夏季冷负荷按 4 万千瓦，冬季供热负荷按 2.8 万千瓦。 而水源热泵技术是一种合理利用可再生能源的技术，由于水体对温度有很大的调节功能，当太阳辐射强的时候，水体能吸收大部分辐 射热，并通过内部的热量交换，将大量热量储存起来。当太阳辐射减 弱的时候，水体又能将储存的热量释放出来。所以，水体与空气相比 有冬暖夏凉的特点，如嘉陵江北碚段冬季水体温度 922，比环境 温度高，蒸发温度提升，能效比提高。夏季水体温度 2230，比 环境温度低，冷凝温度降低，能效比也同样提高。虽然采用水源热泵 机组会使得系统的初投资增加，但是据美国环保署 EPA 估计，设计良 好的水源热泵系统平均节约运行费7、用 30%40%，所增加的初投资可 以在 34 年的时间里回收，而且还能减少对环境的破坏，节能降耗。 本项目以嘉陵江作为夏季制冷冬季制热的良好冷热源，其系统原理如 下图所示：图 1.江水源热泵原理图4水源条件的可行性分析水源热泵系统实施的可行性主要受到水源三个条件的限制，即水 温、水量和水质，这三个条件不仅影响着水源热泵的运行能效，还影 响着水源热泵运行后对水体环境带来的变化。项目地处XX市水土地区，水源热泵系统利用的嘉陵江由合川古 楼乡入XX市境内后，流经合川、北碚区、沙坪坝区、江北区和渝中 区，在朝天门汇入长江。嘉陵江在XX市境内河长 153.8 公里，落差43.1 米，河道平均比降 0.8、28，流域面积 8100 平方公里，河口多年平均流量 2120 立方米/秒，年平均水位 167.4 米，年平均水温 19.8。 嘉陵江的水文资料参见下表。为使该项工程顺利实施，掌握该段嘉陵江水的具体水质特征，有关单位对本地段江水进行了抽样调查， 调查结果参见下表。表 1.嘉陵江近年详细水文资料表 2. 嘉陵江水浊度统计表年度 月份2002 年（单位：NTU）2003 年（单位：NTU）2004 年（单位NTU）：月度统计(NTU)高浊低浊均浊高浊低浊均浊高浊低浊均浊最高浊高浊平 均16.342.833.722713162710210.52.644.281751117834.582.993.739、0314309444.12.282.284.582.713.7342944551355.9437.546.51.6514.83051613523623009.372851145.5520.248421302300145710007.99138200029.8489473479200023581503.2134.577436.4193175681774103973.55.621.1200041.646620002441072.35.1715.831119.679.7311481136.54.5311.229.16.415.33713126.393.284.2525.63.567.22266年度最10、高浊度2300928520004248948413130平均642平均 71连续三个月高浊平均11507153159136383377497表 3.嘉陵江水抽样调查表序号检测项目含量序号检测项目含量1气温11.06铁0.195mg/L2水温12.07钙50.6mg/L3PH8.18镁10.8mg/L4浊度15.0NTU9含砂量0.025kg/m35矿化度276mg/L表 4. 水源热泵水质要求序号名称允许含量值序号名称允许含量值1含砂量1/20 万9CaO200mg/L2浊度20NTU10SO 2-4200mg/L3PH 值6.58.511SiO250mg/L4硬度200mg/L12Cu2+011、.2 mg/L5总碱度500mg/L13矿化度3g/L6Fe1mg/L14油污5mg/L7Cl100mg/L15游离 CO210mg/L8游离氯0.51.0mg/L16H2S0.5mg/L注：以上资料来源于梁沱水厂和长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局根据上述嘉陵江水质情况，比较水源热泵水质和冷却水水质的要 求，可以看出嘉陵江水质在酸碱度、矿化度、硬度、腐蚀性等方面都 满足水源热泵用水水质要求，只有含沙量和浊度不满足要求，虽然水 源含沙量和浊度高对机组和管阀会造成磨损，同时，含砂量和浑浊度 高的水也会限制江水源热泵用水的再次利用（即：一水多用），但只 要采取相应的技术措施进行水质处理，12、如采用旋流除砂器等措施，降 低江水的浊度和含砂量，将嘉陵江水作为热泵机组水源水质方面是完 全可行的。水体的水量和水温是否满足是根据水温和水量的变化来衡量机组制冷或制热能效的变化以及对其产生的温排水和冷排水对水体产 生的影响。根据上面数据表中嘉陵江北碚地段 2003 年水温变化如下 表：江水月平均水温()302520151050123456789101112月份图 2.嘉陵江北碚段全年水温变化图按云计算中心及配套设施的冷热负荷计算得到水温 1 至 12 月的 水温变化如下表，从表中看出，水源热泵系统排热引起的温升最高为 0.16，引起的水温变化率低于 1%，所以该系统并不会对嘉陵江的水温造成影响13、。表 5.水源热泵排热引起的江水水温变化表月 份江水平均温度()江水平均流量(m/s)排热量造成的温升()排热后的江水温度()江水温度变化 率19.703500.069.760.58%211.501940.1011.600.88%314.402800.1114.510.74%419.601840.1619.760.83%522.5017500.0222.520.08%625.8013100.0325.830.11%726.1049900.0126.110.03%826.6042100.0126.610.03%922.8067500.0122.810.02%1018.8034200.0118.814、10.05%1117.0012000.0317.030.15%1212.307010.0312.330.23%由于全年江水的水温波动而对机组能效和系统能效产生的影响，可根据第四节中水源热泵系统的设备选型和全年江水月平均温度计 算得出，其中商业公建部分的计算结果如下图 3 所示（注：3 月和 11月取江水直接供冷），云计算数据中心部分的计算结果如下图 4 所示（注：13 月和 1112 月取江水直接供冷）： 能效1110987654321012345678910 11 12月份机组能效系统能效图 3. 商业公建部分机组及系统能效变化图能效1210864200123456789101112月份机组15、能效系统能效图 4. 云计算数据中心机组及系统能效变化图由图中可以看出，随着江水水温的变化，机组的能效和整个系统 的能效随之而波动。商业公建部分：机组制冷能效最高出现在 10 月 为 6.48，最低出现在 8 月为 5.47，3 月和 11 月由于直接采用江水制 冷（不运行水源热泵机组），所以系统能效达到了 9.8，12 月2 月为供暖期，机组制热能效在 5.1 至 5.3 之间，系统能效在 3 至 4 之间；云计算数据中心：由于全年需要制冷，机组能效最高出现在 10 月为6.48，机组各月制冷能效都在 5.4 以上，13 月和 1112 月由于直 接采用江水制冷（不运行水源热泵机组），所以系16、统能效达到了 9.8， 其他运行时间系统能效在 3.64.0 之间。从以上的分析可以看出， 整个水源热泵系统具有较高的性能系数，运行节能，尤其直接抽取江 水用于制冷时，机组并不运行，此时系统能效高，节能效果显著。5水源热泵系统技术可行性分析5.1 方案设备选型 结合的水源热泵系统的优势和项目的水文地质条件，采用水源热泵系统为项目区域供冷供热的可行性进行分析，并与冷水机组+燃气 锅炉、溴化锂直燃机的冷热源系统进行对比分析，全面说明水源热泵 系统项目实施的可行性，其中电价按 0.84 元/kWh，天然气价格按 1.98 元/m计算。供冷期，空调供回水温度为 6/13，用户侧为 8/15，；冷却塔供17、回水 32/37，水源热泵供回水温度随江水温度 变化而变化,温差按 7 度进行设计。各个方案设备选型及说明如下：1）方案一：离心式冷水机组（采用冷却塔冷却）燃气锅炉， 在各个建筑冷热源机房内分别设置空调系统，为建筑供冷 供热，该方案是工程中普遍使用且最常见的空调系统方案， 方案冷热源主要设备表如下所示。表 6.离心式冷水机组+燃气锅炉空调系统选型表设备名称规格型号台数冷水机组制冷量 3868kw，耗功率 686kw38燃气锅炉制热量 4176Kw，电机功率 12kw,耗气量 455.4Nm3/h25冷冻水泵流量 670m3/h，扬程 59mH2O，电机功率 160kw38热水泵流量 382m318、/h，扬程 54mH2O，电机功率 90Kw25冷却水泵流量 790m3/h，扬程 34mH2O，电机功率 90kw38冷却塔流量 800m3/h，电机功率 22kw382）方案二：溴化锂吸收式直燃机系统，在各个建筑冷热源机房 内分别设置空调系统，为建筑供冷供热，方案冷热源主要设备表如下所示。表 7.溴化锂直燃机空调系统选型表设备名称规格型号台数直燃机制冷量 4652Kw，制热量 3582Kw，耗功率 25.2kw,耗气 量 340/384Nm3/h33冷冻水泵流量 640m3/h，扬程 52mH2O，电机功率 185kw33热水泵流量 382m3/h，扬程 54mH2O，电机功率 90Kw219、9冷却水泵流量 1033m3/h，扬程 31mH2O，电机功率 132kw33冷却塔流量 1000m3/h，电机功率 27.5kw333）方案三：江水源热泵区域供冷供热系统，在嘉陵江边设立统 一的冷热源机房，采用区域供冷供热的空调形式，对项目一期的规划 区域进行空调。根据嘉陵江各月份平均水温，4 至 10 月份利用水源热泵机组制 冷。3 月、11 月份由于江水温度较低，可不开启制冷机组，直接抽取 江水进行供冷。在冬季需要同时供冷供热，所以考虑把处于制冷工况 运行的机组冷凝器的冷却水引至处于制热工况运行的机组蒸发器，提高水源热泵的制热能效，实现了能源的综合利用。方案冷热源主要设 备表如下所示。表20、 8.水源热泵空调系统选型表设备名称规格型号台数水源热泵制冷量 3861kw,电机功率 582kw；制热量 4218kw,电机功率 811kw38水源侧循环泵流量 594m3/h，扬程 55mH2O，电机功率 132kw38冷冻水泵流量 740m3/h，扬程 70mH2O，电机功率 220kw385.2 商业等公建部分运行费用比较商业等公建部分冷负荷按 4 万千瓦，热负荷按 2.8 万千瓦计算。其中，制冷：XX地区按 59 月共五个月 150 天计算；供热：XX地区按 122 月共三个月 90 天计算；过渡季节为 3、4、10 和 11 月，共 4 个月 120 天计算。机组运行特点：商业区全21、天 12 小时有空调要 求，根据公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）进行空调运行 负荷及能耗计算，各个系统方案的能耗、运行费用和二氧化碳排放量计算结果如下：表 9.水源热泵空调系统逐月计算表系统 形式水源热泵系统月耗电量(万 kWh)换算月耗标准煤（吨）月耗电费 (万元)月总运行费用 (万元)月二氧化碳排放 量(吨)1 月170.85596.25144.02144.0214862 月151.85529.95128.01128.0113213 月35.84125.1030.2230.223124 月84.08293.4570.8870.887325 月89.96313.9775.8422、75.847836 月229.17799.81193.19193.1919947 月238.22831.40200.82200.8220738 月240.54839.47202.77202.7720939 月218.59762.87184.27184.27190210 月86.21300.8772.6772.6775011 月34.69121.0629.2429.2430212 月167.24583.66140.98140.981455总计1747.236097.841472.921472.9215202表 10. 冷水机组+燃气锅炉空调系统逐月计算表系统 形式冷水机组+燃气锅炉月耗电 量(万23、 kWh)月耗气 量(万 m)换算月耗标 准煤（吨）月耗电 费(万元)月耗气 费(万元)月总运行 费用(万 元)月二氧化碳 排放量(吨)1 月15.0167.02866.1712.65132.69145.3521592 月13.5660.53782.3511.43119.85131.2819503 月99.410.00346.9483.800.0083.808654 月96.200.00335.7581.100.0081.108375 月99.410.00346.9483.800.0083.808656 月240.510.00839.38202.750.00202.7520937 月248.524、30.00867.36209.510.00209.5121628 月248.530.00867.36209.510.00209.5121629 月240.510.00839.38202.750.00202.7520931099.410.00346.9483.800.0083.808651196.200.00335.7581.100.0081.108371215.0167.02866.1712.65132.69145.352159总计1512.29194.577640.521274.86385.241660.1019048表 11. 溴化锂直燃机空调系统逐月计算表系统 形式溴化锂直燃机月耗电量 25、(万 kWh)月耗气 量(万 m)换算月耗标 准煤（吨）月耗电 费(万元)月耗气 费(万元)月总运行 费用(万 元)月二氧化碳 排放量(吨)1 月19.7665.88868.9716.66130.44147.1121662 月17.8559.51784.8715.05117.82132.8719573 月27.9125.67409.0623.5350.8274.3410204 月27.0124.84395.8622.7749.1871.959875 月27.9125.67409.0623.5350.8274.3410206 月67.5262.09989.6556.92122.95179.87226、4677 月69.7764.161022.6458.82127.05185.8625498 月69.7764.161022.6458.82127.05185.8625499 月67.5262.09989.6556.92122.95179.8724671027.9125.67409.0623.5350.8274.3410201127.0124.84395.8622.7749.1871.959871219.7665.88868.9716.66130.44147.112166总计469.69570.468566.30395.951129.511525.46213565.3 云计算数据中心运行费用比较27、制冷：XX地区按 59 月共五个月 150 天计算；供热：XX地区按 122 月共三个月 90 天计算；过渡季节为 3、4、10 和 11 月，共 4 个月 120 天计算。机组运行特点：云计算数据中心全天 24 小时 有空调要求，根据公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）进行 空调运行负荷及能耗计算，各个系统方案的能耗、运行费用和二氧化 碳排放量计算结果如下：表 12.水源热泵空调系统逐月计算表系统 形式水源热泵系统比较 项月耗电量(万 kWh)换算月耗标准煤（吨）月耗电费 (万元)月总运行费用 (万元)月二氧化碳排放 量(吨)1 月835.372915.44704.22704.228、272682 月754.532633.30636.07636.0765653 月835.372915.44704.22704.2272684 月1959.556838.831651.901651.90170495 月2096.617317.191767.451767.45182426 月2136.347455.821800.931800.93185877 月2220.717750.291872.061872.06193218 月2242.287825.561890.241890.24195099 月2037.677111.451717.751717.751772910 月2009.08701129、.701693.661693.661748011 月808.422821.39681.50681.50703412 月835.372915.44704.22704.227268总计18771.3065511.8315824.2015824.20163321表 13.冷水机组+燃气锅炉空调系统逐月计算表系统 形式冷水机组+燃气锅炉比较 项月耗电量(万 kWh)换算月耗标准煤（吨）月耗电费 (万元)月总运行费用 (万元)月二氧化碳排放 量(吨)1 月2316.788085.561953.051953.05201572 月2092.587303.091764.041764.04182073 月23130、6.788085.561953.051953.05201574 月2242.057824.741890.041890.04195075 月2316.788085.561953.051953.05201576 月2242.057824.741890.041890.04195077 月2316.788085.561953.051953.05201578 月2316.788085.561953.051953.05201579 月2242.057824.741890.041890.041950710 月2316.788085.561953.051953.052015711 月2242.057824.731、41890.041890.041950712 月2316.788085.561953.051953.0520157总计27278.2295200.9822995.5422995.54237336表 14. 溴化锂直燃机系统逐月计算表系统 形式溴化锂直燃机比较 项月耗电 量(万 kWh)月耗气 量(万 m)换算月耗标 准煤（吨）月耗电 费(万元)月耗气 费(万元)月总运行 费用(万 元)月二氧化碳 排放量(吨)1 月650.39598.149533.12548.281184.321732.60237662 月587.45540.268610.56495.221069.711564.932146632、3 月650.39598.149533.12548.281184.321732.60237664 月629.41578.859225.60530.591146.121676.71229995 月650.39598.149533.12548.281184.321732.60237666 月629.41578.859225.60530.591146.121676.71229997 月650.39598.149533.12548.281184.321732.60237668 月650.39598.149533.12548.281184.321732.60237669 月629.41578.8592233、5.60530.591146.121676.712299910650.39598.149533.12548.281184.321732.602376611629.41578.859225.60530.591146.121676.712299912650.39598.149533.12548.281184.321732.6023766总计7657.847042.65112244.76455.5613944.420400.01279826表 15. 汇总全年计算表全年总耗电 量(万 kWh)全年总耗气 量(万 m)换算为标准 煤（吨）全年总运行 费用(万元)全年二氧化碳 排放量(万吨)水源热泵 系34、统205190716101729717.85冷水机组+ 燃气锅炉287911951028422465625.64溴化锂直 燃机812876131208112192530.12综合以上云计算中心和配套公建的全部年运行费用,比较如上表所示。由表可知，水源热泵空调系统相比冷水机组+燃气锅炉空调系 统和溴化锂直燃机空调系统都具有很好的节能性。为了更好得体现水 源热泵节能性和二氧化碳减排量，将两个部分数据汇总做成下图：12000.00月消耗标准煤(吨)10000.008000.006000.004000.002000.000.00水源热泵系统冷水机组+燃气锅炉系统溴化锂直燃机系统图 5.三种方案月耗能(35、换算为标准煤)比较图月运行费用(万元)2500.002000.001500.001000.00500.000.00水源热泵系统冷水机组+燃气锅炉系统溴化锂直燃机系统图 6.三种方案月运行费用比较图月二氧化碳排放量(吨)30000.0025000.0020000.0015000.0010000.005000.000.00水源热泵系统冷水机组+燃气锅炉系统溴化锂直燃机系统图 7.三种方案月二氧化碳排放量比较图从以上三幅图可以清晰的看出：水源热泵每月的节能量、运行费 用和二氧化碳排放量，相比其他两个方案都有明显的优势。相比冷水 机组+燃气锅炉空调系统全年节能率为 30.37%，节省运行费 7359 36、万 元，二氧化碳减排量为 7.79 万吨；相比溴化锂直燃机空调系统全年节能率为 40.73%，节省运行费用 4628 万元，二氧化碳减排量 12.27 万吨。5.4 水源热泵的输配原理及示意图图 8.水源热泵管路输配示意图图 9.水源热泵机房管路示意图集中冷热源机房内，38 台水源热泵机组并联运行，按商业等公 建和云计算数据中心这两个部分的空调要求和空调负荷不同，将其中 28 台设置一组分集水器，另外 10 台设置一组分集水器，如图 9 所示。 夏季工况下，38 台水源热泵全部进行制冷运行，冷冻水通过供水管 1、 2、3 输送至末端的冷热源机房，采用“三供三回”输配形式。冬季 工况下，由于末端37、同时有制冷制热的需求，所以 28 台水源热泵进行 制冷运行，通过供水管 1、2 输送冷冻水至末端冷热源机房，另外 10 台水源热泵进行制热运行，通过供水管 3 输送热水至末端有采暖要求 的冷热源机房，供暖管路采用“一供一回”输配形式。以此通过如上的输配管路，将集中冷热站的冷冻水或热水送入各 个区域的冷热源站，为末端用户提供所需的空调用水。5.4.1 管网输配计算管网输配中，按 80100Pa/米的管道比摩阻设计供冷供热管道， 严格控制管程损失，冷热媒输配采用 2 次泵系统，1 级泵负责机房及 管网基础部分阻损，阻力约 70mH2O；用户侧设置板式热交换器，板换前设置水泵，克服板换及管网基础部分38、阻损以外的阻损。干管及支路水力计算主 干 管Q(W)G(kg/h)L(m)D(mm) (m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)P(Pa)FG1895700001100431441610003.87105.1243729.9213118.9856848.90FH1895700001100431441610003.87105.1243729.9213118.9856848.90枝路一FG24479000055027711817003.94167.2130265.019079.5039344.51FG32240000027520003466002.6894.132558.69767.584239、326.18E31120000013760002094502.37105.1121967.996590.4028558.39FH42240000027520003466002.6894.132558.69767.5842326.18FH34479000055027711817003.94167.2130265.019079.5039344.51合计191899.77枝路二FH24478000055015431937003.94167.1432258.029677.4141935.43E4223900002750771386002.6894.023572.761071.834644.59FG4440、478000055015431917003.94167.1431923.749577.1241500.86合计88080.87枝路三FG24479000055027711817003.94167.2130265.019079.5039344.51FH34479000055027711817003.94167.2130265.019079.5039344.51E1223900002750771606002.6894.025641.21692.367333.56合计86022.58枝路四FG24479000055027711817003.94167.2130265.019079.5039344.541、1FG32240000027520003466002.6894.132558.69767.5842326.18FH42240000027520003466002.6894.132558.69767.5842326.18FH34479000055027711817003.94167.2130265.019079.5039344.51E2112000001376000434502.37105.114519.731355.925875.65合计169217.03枝路五FH24478000055015431937003.94167.1432258.029677.4141935.43FG4447800042、055015431917003.94167.1431923.749577.1241500.86E52239000027507719296002.6894.0287344.5826203.37113547.95合计196984.24末端板式换热器预留扬程：15m 水柱根据公共建筑节能设计院标准条文说明 5.3.18，当系统较大、 阻力较高，且各环路负荷特性相差较大，或压力损失相差悬殊（差额大于 50kPa）时，如果采用一次泵方式，水泵流量和扬程要根据主机 流量和最不利环路的水阻力进行选择，配置功率都比较大；部分负荷 运行时，无论流量和水流阻力有多小，水泵（一台或多台）也要满负 荷配合运行，管路上43、多余流量与压头只能采用旁通和加大阀门阻力予 以消耗，因此输送能量的利用率较低，能耗较高。若采用二次泵方式， 二次水泵的流量与扬程可以根据不同负荷特性的环路分别配置，对于 阻力较小的环路来说可以降低二次泵的设置扬程（举例来说，在空调 冷、热水泵中，扬程差值超过 50kPa 时，通常来说其配电机的安装容 量会变化一档；同时，对于水阻力相差 50kPa 的环路来说，相当于输 送距离 1OOm 或送回管道长度在 200m 左右），做到“量体裁衣”，极 大地避免了无谓的浪费。而且二次泵的设置不影响制冷主机规定流量 的要求，可方便地采用变流量控制和各环路的自由启停控制，负荷侧 的流量调节范围也可以更大；尤44、其当二次泵采用变频控制时，其节能 效果更好。5.4.2 管网冷损失计算经计算，管网冷损失为 0.060.1 度/km，管网供回水总长度约 10km，供水末端冷损失约 0.30.5 度，损失较小，不影响用户用冷品 质。单位管长冷损约 4050W/m，冷损失率 12%,冷量损失较小。冬季 供热亦然。冷损失计算表（一环路）管段编号管段最小负荷（kW）管径（mm）管段流量（m3/h)11680.00350.00206.4025110.00600.00627.80310950.00900.001345.29小计（二环路）管段编号管段最小负荷（kW）管径（mm）管段流量（m3/h)11380.00500.45、00169.5422760.00600.00339.0935520.00900.00678.17411040.001100.001356.34小计（三环路）管段编号管段最小负荷（kW）管径（mm）管段流量（m3/h)12760.00600.00339.0925520.00900.00678.17311040.001100.001356.34小计（四环路）管段编号管段最小负荷（kW）管径（mm）管段流量（m3/h)12680.00450.00329.2625810.00700.00713.80310950.00900.001345.29小计（五环路）管段编号管段最小负荷（kW）管径（mm）管段流46、量（m3/h)12460.00500.00302.2324920.00700.00604.4639840.00900.001208.91小计（六环路）管段编号管段最小负荷（kW）管径（mm）管段流量（m3/h)12460.00500.00302.2324920.00700.00604.4639840.001300.001208.91小计供水管管道总冷损（kW）167.09供冷负荷（kW）69970.00冷损失率0.246江水源热泵对云计算中心的适用性江水源热泵利用长江水作为系统的冷热源，效率高，且不需冷却 塔和锅炉等设备，机房占用面积小，不向大气排放污染物及热量，改 善室内环境及城市环境。充分47、利用长江水资源不仅能够大幅度降低冬 夏季空调能耗，而且降低电网及燃气的供应尖峰，改善热岛效应，达 到高效、节能、环保的目的。该项目规划区域频临嘉陵江，有丰富的江水资源。且江水温度及 水质符合供水要求。建议在嘉陵江边设立统一的冷热源机房，采用区 域供冷供热的空调形式，对项目一期的规划区域进行统一调控。采用 江水源热泵具有以下节能特点：1) 在江水温度较低的月份，直接抽取江水进行供冷，不需要开启制冷机组，机组能效最高可以达到 10 左右，全年系统综合能效为 6.3 左右。2) 云计算数据中心全年需要供冷，而其他办公、商业配套区域 夏季供冷冬季供热。因此，在冬季同时供冷供热的工况，可 以将处于制冷工48、况运行的机组冷凝器的冷却水引至处于制热 工况运行的机组蒸发器，提高水源热泵的制热能效，实现了能源的综合利用。3) 江水温度的波动范围要远小于空气。水温相对稳定，从而使 得水源热泵机组运行稳定、安全，并且不存在空气源热泵的 冬季除霜等问题。7采用江水源热泵的环境效益云计算中心全年需要制冷，冷负荷 11 万千瓦，配套办公、商业区域面积约 38 万平方米，夏季冷负荷按 4 万千瓦，冬季供热负荷按2.8 万千瓦。该项目空调负荷巨大，若采用冷水机组+燃气锅炉、溴化锂直燃 机等方案，这些化石燃料将造成大量的碳排放，从而导致热岛效应， 即局部范围内的气候变暖。热岛效应在夏季会增加空调冷负荷，进一 步增大碳排49、放，导致温室效应进一步加剧，形成恶性循环。江水源热泵以江水作为冷热源，利用了地表水体中所蓄存的太阳 能资源，是一种节能环保型的冷热源。供热时避免了燃油、燃煤、燃 气等锅炉房系统，减少了排入大气中的二氧化碳等物质；制冷时避免 了冷却塔带来的噪声及水质污染，不会产生废气等，对环境污染小。 根据该项目要求的冷热负荷可计算出：江水源热泵系统排热引起的江 水温升最高为0.16，引起的水温变化率低于1%，所以该系统并不会 对嘉陵江的水温造成影响。使用江水对冷却器进行冷却，具有缓减和衰减城市热岛效应的作 用。主要是因为水、气热容量的差异所造成的，使得水陆物质在相同 的时间和相同的空调废热排放量下，温度升高或降低的程度不同。此外进入水体的热量一部分会被下游水域带走，剩余部分通过水生生物 的热能消耗以及水体吸收用于提升自身水温外，只有部分热量通过对 流、蒸发换热等方式进入大气，因而造成排放区域气温温度升高的幅 度显著降低。8 结论综合以上分析，该水源热泵系统的水源条件、技术经济条件等具 有可行性，系统的节能量和二氧化碳减排量明显，能大大减少运行费 用（全年系统能效比达到约 6.3），并避免园区的热岛效应。由于项 目空调能耗巨大，如不首先考虑采用江水源热泵空调系统形式，将对 能源及环境造成巨大影响。故本项目应采用基于江水源的多能源协同 多技术耦合供冷供热技术。