地源热泵空调方案可行性

地源热泵空调方案可行性分析摘要：主要分析了地源热泵空调系统同传统空调系统的比较。关键字：地源热泵空调传统空调一中央空调系统形式介绍:1、传统的中央空调有空气源热泵（风冷机组）+辅助电加热和水冷冷水机组+锅炉两种形式。空气源热泵（风冷机组）和水冷冷水机组在制冷时都是把房间的热量向室外空气排放，受室外气温因素影响太大，其制冷量随室外空气温度升高而降低，尤其在高温高湿地区，机组制冷性能极不稳定，效率低下,有时甚至不能工作。在制热时，空气源热泵当室外温度降到零度以下时需加辅助电加热装置，耗电量大，效率很低;而水冷冷水机组+锅炉这种空调形式，在供热时需用电锅炉或燃煤、燃油锅炉，污染严重，运行费用昂贵。2、地源热泵中央空调:地源热泵中央空调分为水源热泵和土壤热交换器地源热泵两种形式2.1水源热泵中央空调水源热泵概念、原理及归类2.1.1、水源热泵概念水源热泵技术是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。2.1.2、水源热泵原理地球表面浅层水源（一般在1000米以内），像地下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是：在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。2.1.3、水源热泵的分类当利用的对象都是水体和地层（含水地层）的蓄能，而且都是以水作为热泵机组的冷热源，都可以将之归类为水源热泵系统。水源热泵可以分为地下水源热泵以及地表水源热泵。地下水热泵系统，也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地下。地表水热泵系统。通过直接抽取或者间接换热的方式，利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵的冷热源。2.2土壤热交换器地源空调系统。这种空调系统是把热交换器埋于地下，通过水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温。同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。〈1〉工作原理：地源热泵空调的心脏是一个“热泵”（制冷、供热）。供暖时，它吸取地热向用户排放，此过程只消耗少量电能。制冷时，它吸取用户室内的热量向地下排放，同样也消耗少量热能。彼〈明2肾〉镜律机组运行阿过程：冬铲天热泵中宣制冷剂正亩向流动，符压缩机排股出的高温朝高牛压味R2典2扯气体进入飞冷凝器向潜集水器中漫的水放出断热量，相主变为高温斧高压的液凤体，再经厌热力膨胀剥阀节流降监压变为低串温低压的悦液体进入酷蒸发器，瓦从地下循肃环液中吸首取低温热央后相变为哑低温低压混的饱和蒸涉汽后进入蛮压缩机吸博气端，由冈压缩机压沸缩排出高驰温高压气销体完成一顾个循环。插如此循环赶往复将地订下低温热材能么“音搬乎运夹”舞到集水器蜻，从而不倚断的向用厨户提扫供勺4衣5渔℃恨-5犁0酷℃妻的热水。工夏天热泵械中制冷剂敬逆向流动梦，与用户乎换热的冷慧凝器变为趟蒸发器从迫集水器中谜的低温水眼（迈7-1阿2帮℃周）提取热证能，与地积下循环液惊换热的蒸扑发器变为盼冷凝器向砍地下循环眯液排放热扰量，循环悠液中热量挂再向地下念低温区排恋放，如此绿循环往复楚连续地向多用户提宁供待7-1店2洗℃奉的冷水。喊〈损3愧〉土壤热哭交换器埋貌管形式：秃地下埋管榜换热器主运要有两种扎形式，即悔水平埋管黄和垂直埋觉管。选择傍哪种形式蔑取决于现景场可用地到表面积、跌当地岩土乱类型以及劳钻孔费用路。尽管水糠平埋管通刊常是浅层盖埋管，可把采用人工毒开挖，初曾投资比垂串直埋管小滋些，但它打的换热性嚷能比竖埋蕉管小很多庙，并且往炕往受可利破用土地面便积的限制升，所以在境实际工程砍应用中，窃一般都采形用垂直埋厦管。字2.3叠切地源热泵喊发展概况嚷地源热泵牢的概念最吐早出现呢在只191退2脸年瑞士的铜一份专利眯文现中舟。毕2语0施世稳纪烦5羽0漂年代，欧单洲和美国咬开始了研拒究地源热那泵的第一峡次高潮。粒但在当时染能源价格谢低，这种乎系统并不颠经济，因疗而未得到费推广。直稳到上世顷纪慕7哲0编年代，石非油危机和且日益恶化抓的环境把认人们的注浓意力集中狐到节能、涛高效益用现能和环境片保护上时燕，使地源蝇热泵的研鞋究进入了燥又一次高蛇潮，最冲近舌2苍0第年在欧美许等工业发瞎达国家取鼓得了迅速转的发展，委已成为一帖项成熟的衫应用技术倍。在美国寨地源热泵征空调系统历占整个空淘调系统死的刊40秋%贸，是美国浆政府极力猾推广的节畅能、环保后技术。为刑了表示支娱持这种技合术，美国氏总统布什渣在他的得辽克萨斯州煤的别墅中低也安装了犁这种地源境热泵空调涌系统（莲见展200罚1膨年去5帖月擦2誉8都日参考消壳息）。到涨目前为止巧美国已安奥装贩了暖60田0循，坛00眼0健台，而且渴计划每年廊安源装羽4众0云万台的目折标，能降范低温室气迎体排放一熔百万吨，资相当于减亩少小5收0饲万辆汽车俱的污染排坟放或种植愁树一百万眯英亩，年扮节约能源秀费悦用仪4击、者2谦亿美元。讽瑞典、瑞役士、奥地似利、德国肿等国家主滑要利用地粱源热泵，蹦用于供暖酸及提供生搬活热水。醒据完199野9想年的统计搂，为家用荷的供热装盯置中，地统源热泵所袜占比例：沟瑞士膨为撇96丸%胶，奥地利长为临38浪%召，丹麦副为宣27黄%距。港在我国由姨于能源价屡格的特殊睁性以及人咽们节能、贸环保的认摔识程度等根原因以及伯其它一些连因素的影以响，地源棋热泵空调住技术应用男和发展比可较缓慢，呆人们对之天尚不十分夏了解，推雀广较困难求，然而随验着人们生诚活水平的咬提高，人市均能耗的辅增长，一贿次性矿物豪能源的日去益衰竭以葵及环境的嚷日趋恶化躬，地源热鼠泵技术已纽越来越引奇起人们的堪重视。在叮目前节能忙和环保的侵潮流下，肯该技术以桑其特有的捐节能性和献稳定性受权到行业的时瞩目，国鞋内许多院凉校、科研沉所作了大唇量的应用屿研究。国熄家建设部惯在《夏热持冬冷地区舱居住建筑宅节能设计惨标准》中监专门作了高推荐。据止统计，仅寿在北曾京宅200钟4某年施工并鱼投入运行响的地源热个泵系统的届空调工程孩占全年空愧调工程总抗量决的揉2/匹3披以上。可屈以预见，艰随着经济己的发展，式人们节能页、环保意叠识的日益挂提高，地考（水）源怒热泵作为克一肥种节能、穴环保的绿塑色空调设章备适应能塑源可持续啊发展战略张要求，在刮中国必将冻有广阔的舍应用和发丈展前景。筝2.4旋地源空调跪系统的特沾点嫂地（水）慢源热泵与掉常规空调悄技术相比申有着无可迁比拟的优谋势。询(1)舌寻利用可再商生能源：受属可再生蛮能源利用洁技术地源电热泵从常度温土壤或勺地表水（凳地下水）虽中吸热或颈向其排热器，利用的枕是可再生羊的清洁能圈源，可持婚续使用。斯(2)僻昂高效节能免，运行费桃用低：属貌经济有效利的节能技躁术场迷地源热泵烈的冷热源适温度一年肃四季相对递稳定，冬倡季比环境漠空气温度无高，夏季非比环境空示气温度低亚，这种温吧度特性使卖得地源热方泵比传统么空调系统撑运行效率肚要念高旺40搁%沫，因此要锦节能和节莫省运行费雄用宇40粱%透左右。另基外，地能鬼温度较恒膜定的特性马，使得热摆泵机组运坏行更可靠擦、稳定，凡也保证了糕系统的高摧效性和经亚济性。在粪制热制冷原时，输翠入盈1K还W算的电量可稼以得卫到织5K撇W态以上的制垃冷制热量武。运行费冠用每年每溜平方米仅块为售1浓5都—炕—垦1咽8坏元，比常窗规中央空莫调系统栗低燥40丘%谷左右。昆(3)瞧译节水省地越：别1瓣）以土雄壤蚁(耽水影)脖为冷热源黎，向其放站出热量或踪吸收热量潜，不消耗德水资源，塘不会对其垫造成污染励。爷2肉）省去了昌锅炉房及欧附属煤场肌、储油房童、冷却塔烂等设施，初机房面积浸大大小于禽常规空调肤系统，节美省建筑空分间，也有么利于建筑盗的美观锄(4)捕押环境效益凤显著该装丛置的运行捕没有任何舰污染，可逆以建造在艳居民区内级，在供热命时，没有够燃烧，没龄有排烟，警也没有废做弃物，不踢需要堆放居燃料废物等的场地，随不会产生国城市热岛扩效应，对愁环境非常蓬友好，是劲理想的绿绩色环保产冤品。叠(5)址嚼运行安全半稳定，可蓝靠性高：苏地源热泵接系统在运铸行中无燃盗烧设备，坊因此不可茂能产生二垦氧化碳、饶一氧化碳佛之类的废刮气，也不么存在丙烷探气体，因套而也不会倘有发生爆带炸的危险坦，使用安股全。燃油镰、燃气锅昂炉供暖，由其燃烧产呢物对居住洽环境污染相极重，影拜响人们的落生命健康帅。由于土宋壤深处温穗度非常恒略定，主机哲吸热或放惑热不受外岸界气候影喜响，运行观工况非常乏稳定，优秩于其它空予调设备。钻不存在空格气源热泵励供热不足揪，甚至不津能制热的善问题。整如个系统的租维护费用富也较锅炉薄－制冷机校系统大大疑减少，保泻证了系统哈的高效性于和经济性忠。维修量鄙极少，折予旧费和维亩修费也都尾大大地低碍于传统空厕调。以(6)痰评一机两用翠，应用范辅围广仰地源热泵兽系统可供投暖、制冷原，一套系置统可以代据替原来的冲锅炉加制启冷机的两清套装置或老系统。靠可应用于项宾馆、商那场、办公驳楼、学校房等建筑，到更适合于田住宅的采特暖、供冷姓。教(7)斤塘自动运行差地源热泵幻机组由于奖工况稳定脂，所以可草以设计简蒙单系统，枪部件较少慰，机组运拿行简单可愈靠，维护爹费用低；戚自动控制抱程度高，胜可无人值倚守；此外蚂，机组使葡用寿命长鸣，均辩在追2阻0插年以上。遇2.5烤丰地源空调吵系统的社喘会效益的在我国的掀一些发达惨城市，夏波季制冷、挽冬季采暖孟与供热所访消耗的能咐量已占建夺筑物总能千耗谦的吩40-5边0烛%广。特别是鹊冬季采暖焰用的燃煤销锅炉、燃梁油锅炉的诞大量使用钢，给大气欲环境造成筋了极大的钩污染，对毯人们的健猴康形成了锻威胁。因烧此，建筑兵物污染控口制和节能兴已是国民泰经济发展松的一个重副大问题。雹传统的采漫暖空调模欺式因其产筝生的环境膏污染正面朱临着严峻请的挑战。辩对于夏季浮制冷的建茶筑来说，造随着空气宴热泵空调糠的普及，丈空调的实出际使用效锤果正在逐燃年下降，铲这是因为镇空调装机钉容量的增侵加，空调吨局部热岛臭效应交叉首干扰的结芹果。天气胖越炎热，耻室外的温摊度越高，或空调负荷暂也越大，栏而此时空药调机向室摧外散热时头，传热温浴差越小，扩空调机的粘运转效率策就越低，庭设备也越距费电。也陷就是说，糠除了燃煤薄供暖给环型境造成污子染之外，午空调机同林样会造成盾大气污染逃。监煌另一方面龄，我国大衣部分地区售冬冷夏热四，夏天大桐量地使用投风冷空调舞，造成某歌些大城市缴供电紧张共，形成电浅荒，为了里确保不会秒造成断电膊等问题出准现，有些托城市夏天魂限制用电自量。另外目，因为部研分地区没徒有暖气供器应，冬天美使用电炉京取暖，造榨成电力供黑应紧张。姑地源热泵革机组制冷马、供暖所鞋需能碰量巡3/佳4衔左右来自净地能，另蕉外载1/费4杨左右来自塘电力输入辛，从而减贤少一次性侵的矿物能堆源消耗；斩不向室外西排冷、热商风，减少废城市热岛员效应。对俗环境非常标友好。孕地源热泵务空调是一俘种使用可械再生能源垮的高效节染能、环保能型的工程贞系统。冬索季向建筑逃物供热，受夏季又可岁供冷。可尾广泛应用唉于各类建遵筑中，如形商业楼宇引、公共建般筑、住宅碑公寓、学构校、医院慧等。随冈着糠2冠1胖现在，我寇国对建筑熔节能的要理求越来越剧高。减少研我国冬季许采暖和夏版季供冷所慎造成的大劈气污染，蛙降低供暖虽空调系统剑的能耗、牙节诸约能源是短每个公民籍应尽的义职务。特别饿是近几年递来，大中凭城市为改堆善大气环亚境，大力屡推广使用凤包括可再剪生能源的智清洁能源获。随着人很们生活水念平的提高荣，建筑物慕不仅要满莲足冬季采口暖的要求欲，而且需头要夏季空奔调降温，陷地源热泵粪技术提供抗了这一问乒题的有效隆解决方案湿。逼地源热泵呼系统可实书现对建筑逃物的供热物和制冷，恼还可供生是活热水，眯一机多用师。一套系脱统可以代等替原来的酸锅炉加制索冷机的两羽套装置或停系统。系闹统紧凑，套省去了锅己炉房和冷废却塔，节辫省建筑空粥间，也有险利于建筑默的美观。舞地源热泵梳系统的一毙个显著的夹特点是大崖大提高了豆一次能源廊的利用率塘，因此具歪有高效节愿能的优点腰。地源热斤泵比传统筒空调系统驴运行效率券要高下约剃4暗0教～糟6宿0谈％，节导能狠50译%醒左右。另气外，地源嫩温度恒定宽的特性，淹使得热泵党机组运行宽更可靠、尊稳定，整名个系统的凭维护费用缝也较锅炉供－制冷机古系统大大妻减少，保周证了系统压的高效性骂和经济性哈。形二、各种赌中央空调弃系统初投验资及运行揭费用对比笔以槐300m宅2芹的公共建晒筑（住宅还）为洪例套,朴估算制冷烦装机容量于为际3窝万大乎卡摧/h短,穗（在116.毁3w/m愧2玻）制热装葬机容量渐为俭2.榴4延万大住卡帽/h.对表一投资驳比北较堪插系统名称恼可比投袄资构(陵万行元遮)萍备注悉风冷热泵罩7润按照市场捐一般行情与计算初水冷机恶组下+合中央热水密机组臭7.3灿按照国产某机组价格陪计算型地（水）买源热泵系营统吃7.6魔系统主要斜部件为进健口或合资苗土壤热交智换器地源谷热泵系统雁9.5佛系统主要英部件为进鬼口或合资奉由表一可弦以看欺出子,挽地源热泵绳空调系统展初投资高份于其它系锡统纲.著造价绘高专.免由于地源笔热泵系统娱运行稳留定绣,轻在主机选撒型