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1、2011年山东省新能源产业发展专项资金项目申请书 （应用示范类） 莘县中日友好医院申请2011年山东省新能源产业发展专项资金的报 告第一节 项目名称及承办单位一、项目名称莘县中日友好医院地源热泵空调安装工程二、地源热泵安装单位山东格瑞德集团三、项目建设地点莘县振兴街184号。西临西环路，北临郝庄村生活支路，南临原址、质量技术监督局，东临郝庄村。四、采用新能源技术 地埋管式土壤源冷热联供空调技术五、资金申请报告编制依据 1、城市规划编制办法实施细则2、城市道路交通规划设计规范3、公共建筑节能条例4、城市公共服务设施设置规定5、医院建筑设计标准6、公共建筑设计规范7、建筑工程交通设计及停车场设置标
2、准8、公共建筑设计防火规范第二节 莘县中日友好医院情况简介莘县中日友好医院位于莘县振兴街184号，成立于2004年，是在莘县县委、县政府招商引资、招才引智、干事创业的政策激励下兴建的集医疗、急救、保健、优抚疗养、科研教学于一体的现代化全科医院。医院一期占地20亩，建有门诊楼、病房楼、专家楼及辅助用房，总建筑面积1.6万m2，现有床位200张。莘县中日友好医院凭借三省交界的优越地理位置，不仅满足了莘县当地人民群众的诊疗需求，而且医疗服务半径辐射到河北、河南周边地区，为周边县市广大群众提供了一个良好的就医场所，在广大群众中赢得了“省级技术、县级收费”的良好口碑。医院先后多次被授予“聊城市职业道德建
3、设先进单位”、“聊城市消费者满意单位”、“全市卫生系统先进集体”、“聊城市五四红旗团支部”、“聊城市三八红旗集体”、“全省惠民医疗先进单位”、“聊城市巾帼建功先进集体”、“莘县卫生工作先进单位一等奖”等荣誉称号。医院人性化设计、花园式诊疗环境、现代化装备。病房楼配有中央空调、中心供氧、中心吸引、中心呼叫、中心监护等现代化抢救、保健系统，配备了有线电视、电话、独立卫生间、壁橱、24小时热水供应等生活设施，并实行微机化管理和宾馆式服务。现有人员总数256人，高级职称15人，中级职称88人。拥有美国GE730 pro四维彩超、GE Vivid S5彩超机、核磁共振扫描仪（MR）、高速螺旋CT（1秒级
4、）、数字胃肠机、心电工作站、全自动生化分析仪等大型医疗设备30余台件。医院科室设置齐全，设置急救中心、内科、神经内科、心内科、普外科、骨外科、疼痛科、妇科、产科、乳腺科、儿科、五官科、皮肤科、中医科等17个临床保健科室及7个医技科室，具备了二级综合医院的规模。莘县中日友好医院是山东省卫生厅指定的山东大学齐鲁医院长期帮扶医院，济南军区总医院医疗协作医院，解放军原106医院专家长期留驻医院，莘县新型农村合作医疗定点医院，莘县医疗保险定点医院，莘县企业职工生育保险定点医院，莘县民政优抚福利医院，聊城市高校毕业生就业见习基地，承担莘县燕塔办事处卫生院公共卫生和医疗卫生职能，是全县唯一具有司法鉴定资质的
5、医疗单位。法人代表王雨，男，51岁，大专学历，主治医师。1975年12月参加工作，1978年10月加入中国共产党，现任莘县中日友好医院党总支部书记、院长。2004年当选为县优秀政协委员，2007年当选为莘县人大代表，并以高票当选人民代表大会常务委员会委员。先后被评为“全市卫生系统先进个人”、“聊城市十佳职业道德标兵”、“聊城市依靠职工办企业十佳院长”、“全市卫生系统纪检工作先进个人”、“聊城市五一劳动奖章”、等荣誉称号，并荣记全市卫生工作“三等功”一次。第三节 工程基本情况一、项目建设的意义和必要性1、项目提出的背景在中国在发达城市，夏季空调、冬季采暖与供热所消耗的能量已占建筑物总能耗的40-
6、50%。特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用，给大气环境造成了极大的污染。因此，建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。传统的采暖空调模式因其产生的环境污染的正面临着严峻的挑战。世界十大污染最严重的城市中，中国占了四个。在中国北方地区许多大中城市因为燃煤供暖产生严重的大气污染而不得不对燃煤锅炉亮起了红灯。燃煤改燃气、燃油，不仅初投资增加不少，而且带来了更高的运营成本。燃油和燃气所产生的温室气体仍对大气有污染，它们并不能根本解决大气污染问题，只是一定程度的减少了大气污染。对于夏季需要空调的建筑来说，天气越炎热，室外的温度越高，空调负荷也越大，而此时空调机向室外散热时，冷凝温
7、差越小，空调机的运转效率（COP）就越低，设备也越费电。山东省冬冷夏热，即冬天需要采暖，夏季需要空调供冷。以前经济不发达，人们的生活水平低，在黄河以南地区不采暖，冬天挨冻，北方地区不用空调，夏季受酷暑煎熬。现在经济发达了，人们生活要求提高了，冬冷夏热地区既要采暖又要空调，所以供热空调产品市场潜力巨大。传统的供暖空调方式是是两套系统分别解决冬季供暖（如采用锅炉或集中热网）和夏季供冷（如分体空调机或中央制冷机），系统投资大，占地多。而地源热泵系统具有经济、节能、环保等多方面的优势，弥补了中国传统的供暖空调方式存在的问题，符合中国环境保护与能源节约的政策。2、项目建设的意义地源热泵技术是一种不可多得
8、的、既节能又环保的可再生能源新技术，她的伟大意义已远远不只是一个增加点投资和节约点能耗的问题，而是一种可替代能源的冷暖新技术和新产品，已不再只是一种传统意义上的热泵空调或产品。目前，由中国人自主创新发明的热泵冷暖技术和新产品已达到了领先水平，可同时实现多用途兼顾、互不影响的效果，与传统技术和产品相比具有更多的优势和实用价值，成为最先进的节能新技术和新产品。 众所周知，地源热泵是一种节能产品、而技术是在不断进步和发展的，只有最新的才能成为最先进的。一般来说，老产品只能代表老技术，老品牌只能代表老企业发展，而老品牌和老产品不能完全代表最新技术和新产品；我们采用的地埋管式地源热泵冷暖联供空调技术是一
9、种新技术，采用了“高温欠压式制热装置”和“二次冷凝式热泵冷暖装置”及“外置式双温转换装置”等多项国家发明专利和创新技术研制开发的新产品，与传统的热泵空调技术相比具有不同的优势和特点，是一种真正实现了实际意义上的制热制冷的技术和装置。地源热泵冷暖新技术将成为长时期伴随人类社会发展不可多得的、永无枯竭的可再生能源新技术，地源热泵系统会节省大量的运行费用和维护费用，较其他采暖制冷方式耗能节省50%-70%，对改善人类的生存和生活及环境具有重要意义。同时，作为医疗卫生基础设施项目，符合国家关于大力发展卫生事业，提高广大人民群众健康水平的指示精神和要求。项目建成后，随着医院门诊病房楼规模的扩大和医疗条件
10、的改善，将会更好地贯彻、落实新时期卫生工作方针，改善医疗设施条件，进一步提高诊治质量和服务水平，加快社会主义和谐社会的建设。二、建设性质莘县中日友好医院地源热泵空调安装工程建设性质为在建项目。三、建设规模和内容建设规模：莘县中日友好医院总建筑面积179655 m2,其中新建（在建）建筑面积163361，整体采暖热负荷为5569.31KW，冷负荷为7186.2KW。原有门诊楼、病房楼、专家公寓楼建筑面积1629.38，新建综合病房楼一座，建筑面积47195m2，专家公寓楼六座，建筑面积63561.36m2；优抚疗养老年公寓楼、卫生监督大厦两座，建筑面积35335m2；地下室建筑面积17270。建
11、设内容：地埋管系统的设计、施工；热交换系统的设计和地源热泵的安装；能量输送系统和室内能量释放系统的设计、施工等。根据建筑规模，整体钻井1800眼，钻井深度120米。机房配置达到采暖制冷要求。四、建设条件本项目是莘县中日友好医院扩建工程重要组成部分，莘县中日友好医院扩建工程是莘县人民政府九大建设工程之一，是聊城市“十二五”重点项目，得到了莘县县委县政府的大力支持和帮助。项目建设符合莘县城区规划并通过了环境影响评价，项目地处平原地带，场地四通一平，交通便利，水电、通讯设施齐全，地质稳定，满足地源热泵机组运行。五、建设起止时间本项目从2011年7月开始实施，至2011年11月竣工验收交付使用。六、投
12、资及资金来源本项目的投资为2030万元，其中：机房及配套设备设施900万元，室外钻井及地埋管1080万元，其他费用50万元。资金筹措渠道为：自筹。主要技术经济指标表序号指标名称单位数量备注1建设规模2供热（冷）建筑面积m21796553其中：新建建筑面积m21614734建筑层数5投资万元19806其中：机房及配套设备万元9007其中：室外钻井及地埋管万元10808其他费用万元509建设工期月4七、项目技术方案（一）冷热负荷估算1、夏季制冷负荷计算夏季制冷负荷主要考虑过外窗日射的热量、通过围护结构传入室内的热量、渗透空气带入室内的热量、设备器具管道和其他室内热源散室内的热量、人体散热量、照明散
13、热量等等。 建筑面积： 179655 单位面积冷负荷指标： 40W/ 总冷负荷为： Q=17965540=7186.2KW 2、冬季采暖热负荷计算 建筑面积： 179655 单位面积热负荷： 31W/ 总冷负荷为： Q=17965531=5569.31KW根据以上计算，机房选用LSWF680H三台地源热泵。机组总制冷量为7104KW,总制热量为5901KW，达到设计要求。（二）供热供冷系统方案本项目采用地源热泵中央空调系统，该系统具有机房占地面积小，使用寿命长（一般50年），低消耗，能源利用系数高（电能能源利用系数为3.8-4.5），无污染等特点。地源热泵系统由能量采集系统、能量提升系统、能量
14、释放系统组成。能量采集系统采集浅层地热能。能量提升系统利用地源热泵机组，提升低位能量。能量释放系统利用末端装置，冬季供暖、夏季制冷、日常提供生活热水。（1） 冬季供暖流程：能量采集系统：循环盐溶液在地埋管内，通过地埋管管壁（PE管）与地下土壤、砂砾、岩石等进行热交换，恢复其原始温度循环使用。能量提升系统：循环盐溶液通过蒸发器与地源热泵机组内部工质进行热交换，能量提升器由外部输入电能对能量进行提升，末端系统循环水通过冷凝器与能量提升器内部工质进行热交换。能量释放系统：末端循环水通过末端装置来达到室内环境要求，并通过与换热器换热制取生活热水。（2） 夏季制冷流程： 能量采集系统：循环盐溶液在地埋管
15、内，通过地埋管管壁（PE管）与地下土壤、砂砾、岩石等进行热交换，恢复其原始温度循环使用。 能量提升系统：循环盐溶液通过蒸发器与地源热泵机组内部工质进行热交换，能量提升器由外部输入电能对能量进行提升，末端系统循环水通过蒸发器与能量提升器内部工质进行热交换。 能量释放系统：末端循环水通过末端装置来达到室内环境要求。冷凝器配合生活热水加热设备，利用机组冷凝余热，可满足生活热水要求。1、地源热泵方案论述地源热泵通过输入少量的高品位能源电能，实现低温热能向高温热能的转移。地热能在冬季作为热泵供热的热泵；在夏季作为热泵制冷的冷源。即在冬季，把地热能中的热量“取”出来，提高温度后，“供给”室内热量；夏季，把
16、室内的热量“取”出来，“排放”到地热能中去。地源热泵的五大优点：环保、节能、省地、节水、环资环保：供热时可代替锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔噪音及霉菌污染，使环境更加洁净优美。节能：冬季投入1KW电能可得到4KW左右的势能；夏季，投入1KW电能可得到5KW的冷量，能源利用率为电采暖方式的3-4倍以上。省地：省去了锅炉房以及与之配套的煤场和碴场，节约了土地资源。节水：以水为源体，吸收或向其释放热量，从面达到供暖或制冷的作用，既不消耗水资源，也不会对其造成污染。环保：通过一套系统来实现供冷和供热，一次性投资只有传统制冷制热投资的1/2-2/3；运行费用只
17、有传统方式的1/2-2/3。采用热泵为建筑物供热可以大大降低一次能源的消耗。通常我们通过直接燃烧矿物燃料（煤、石油、天然气）产生热量，并通过若干个传热环节最终为建筑供热。在锅炉和供热管线没有热损失的理想情况下，一次能源利用率（即为建筑物供热的热量与燃料发热量之比）最高可为100%。但是燃烧矿物燃料通常可产生1500-1800的高温，是高品位的热能，而建筑供热最终需要的是20-25的低品位的热能；直接燃烧矿物燃料为建筑供热意味着大量可用能的损失。如果先利用燃烧燃料产生的高温热能发电，然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能，适当提高温度再向建筑供热，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大
18、降低用于供热的一次能源消耗。供热用热泵的性能系数，即供热量与消耗的电能之比可达到3：4；因此采用热泵技术为建筑物供热可大大降低供热的燃料消耗，不公节能，同时也大大降低了燃烧矿物燃料而引起的CO2 和其它污染物的排放。近几年地源热泵系统在我国得到了迅速发展。应用这种埋管式地源热泵系统之前，一定要做详细的水文地质调查，并先打勘测井，以获取地下温度以及地下地质结构，计算出地下不同深度的热物性参数，来确定埋管的深度、间距、数量。地源热泵系统利用地球表面浅层地热资源（地能）作为冷热能进行能量转换，而地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，蕴藏着无限的可再生能源供热泵利用。2、设计分析2.1根据项目本项目确定地
19、源热泵系统埋管方案如下：总打孔数量为1800眼井，地埋管系统采用单U32管，采用单U形式，管径为De32，分两个区，井间距3.5m，室外换热总用地面积20960平方米；水平管埋深-1m，钻孔深度120m。室外管线为高密度聚乙烯管。空调室外计算干球温度 : 冬季 : tWK=-11 夏季 : tWG=35.3。夏季：外计算湿球温度 : tWS=27.8。冬季室外计算相对湿度 : 75%。平均风速: 冬季=3.1m/s, 夏季v=2.9m/s大气压力 : Pd=1025.2hPa， Px=1002.6hPa。本工程设计方案所采用的安装、调试、验收的相关国家标准和规范采暖通风与空气调节规范（GB50
20、019-2003)采暖通风与空气调节规范（GB50019-2003)建筑设计防火规范（GB50016-2006)办公建筑设计规范（JGJ67-89)地源热泵系统工程技术规范（GB50366-2005) 2.2地下换热平衡分析关于土壤热平衡地源热泵系统的使用特点可以看出，地源的热平衡是保证系统成功持久运行的关键。如果热平衡受到破坏，将使土壤温度发生改变（不论升高或降低），都会严重影响若干年后的可靠使用。我方可根据详细的建筑图纸、冬夏季峰值负荷和全年8760小时动态负荷结果，模拟地下换热系统未来25年运行状况。我们已进行全年的动态负荷模拟和地下25年的冷热平衡模拟，合理设置辅助冷热源，确保工程长期
21、稳定运行。（三）系统原理地源热泵的工作原理是：制冷时，把建筑物内的热量通过热泵机组转移到地下土壤中，制热时，把地下土壤中的热量通过热泵机组转移到建筑物中来，这正是其节能的根源。夏季土壤温度低于环境空气温度、冬季高于环境温度，且全年基本稳定，因而机组无论制冷或制热，都非常稳定且效率不受气温影响。本系统具备高热能转换效率、无污染、运行成本低、便于物业管理、系统使用寿命长等特点，备受世界能源、环保组织和发达国家推崇，并被市场广泛接受。八、经济与社会效益分析地源热泵以电能为辅助能源，将地下浅层地能的低位能量转变为可利用的高位能，实现冬季供暖、夏季供冷，又能巧妙地将部分热量加以利用形成生活热水，不单使主
22、设备的COP值(能效比)有较大提高，社会效益及经济效益更明显。1、对比分析 地源热泵系统与其他系统的经济对比分析序号投资费用采用型式使用条件对比一次能源利用环境污染程度1传统中央空调+热力外网初投资高，受热力外网制约不可再生有污染2蒸汽溴化锂机组+热力外网初投资高，运行费高，受热力外网制约不可再生有污染3模块风冷热泵+采暖锅炉初投资高，运行费最高不可再生有污染4传统中央空调+锅炉房受政策限制，环境条件差，占地面积大不可再生有污染5地源热泵运行费用低可再生健康环保地源热泵的使用寿命是其它系统不可比的。2、节能量计算本项目的节能主要体现在寿命期内因采用地源热泵而节约的能耗，亦即可再生能源系统提供的
23、能量。（1）地源热泵收益分析该项目的经济效益主要体现在寿命期内因采用地源热泵而节约的能耗，亦即可再生能源系统提供的能量。该建筑平均能耗为100W/，建筑总面积为179655，每年空调供冷供暖期累计220天，每天运行16小时，该系统COP=5，普通系统COP=2.5，则该系统每年提供的能量比常规系统按现行电价折算为：100W/179655220天（1/2.5-1/5）16小时1元/KWh=126.52万元（2）总体收益寿命期内收益该建筑平均寿命70年，地源热泵系统寿命50年，则在寿命期内的总收益为：125.6250=6281万元在系统寿命期内，平均每年比普通空调形式可获益约126.52万元。（3
24、）年节煤量估算：按照国内现行一般电厂耗煤量标准，每发1KWh电耗煤量约为0.377kg标准煤，据此可计算出采用地源热泵系统比常规空调系统年节煤量为：100W/179655220天（1/2.5-1/5）16小时0.377kg/1KWh=4768.2t/年因此，采用地源热泵系统不仅可以节约运行费用，还可以降低煤炭等一次性能源的消耗，减轻煤耗压力，缓解能源紧张，减少温室气体、污染物排放，具有良好的经济、社会、环境效益。第四节 专项资金的申请一、申请类别：应用示范类。二、申请额度：根据山东省人民政府印发关于促进新能源产业加快发展的若干政策的通知（鲁政发2009140号），地源热泵推广应用示范项目按照每
25、平方米20元，本项目冷热联供总使用建筑面积179655，特申请专项资金额度359.31万元。三、申请理由：在全球环境状况不断恶化、气候逐渐变暖以及我国节能减排压力日益突出的背景下，莘县中日友好医院走在节能减排的前列，在二期扩建工程中采用土壤源冷热联供热泵空调系统，极大的推动了聊城地区新能源技术的应用和推广，势必形成一个品牌项目。另外，本项目作为医疗卫生基础设施项目，符合国家关于大力发展卫生事业，提高广大人民群众健康水平的指示精神和要求。项目建成后，随着门诊病房楼规模的扩大和医疗条件的改善，将会更好地贯彻、落实新时期卫生工作方针，改善医疗设施条件，进一步提高诊治质量和服务水平，加快社会主义和谐社会的建设。并且能够充分解决当前看病难、因病致贫、因病返贫的社会现象，对促进当地和谐社会发展起到不可替代的作用。由于医院二期扩建工程投资比较大，工期进度要求紧张，希望在新能源技术专项资金上给予扶持和帮助。四、资金用途：资金到位后，将设专户，专款专用，将全部用于医院二期扩建，工程竣工后，接受审计部门的审查。16
