地源热泵与低温地板联合运行可行性分析

地源热泵与低温地板联合运行可行性分析地源热泵及低温地板辐射采暖系统的特点，并通过比较地源热泵及低温地板辐射供暖系统与传统冷水机组和散热器系统的初投资及运行费用，说明了地源热泵及低温地板辐射采暖系统联合运行在节能环保及运行费用方面具有较大优势。指出了为推广这种空调供暖形式需解决的问题。对于一个完整的供暖空调系统，其基本的组成都必须有三个部分组成，即热（冷）源、管路系统和末端（向室内供热供冷的设备装置），如何合理地选择系统的热（冷）源及末端装置一直都是建筑设备与环境工程师及科学工作者不懈努力追求的。在以往的许多资料和研究文献中大多是单独对冷（热）源或末端进行的技术、经济等各方面的分析。但是在诸多冷（热）源及末端系统的形式中选出互相匹配的源与端，对于供热、空调系统同样非常重要。

1、

地源热泵简介

地源热泵它是一种利用地下浅层低温地热资源（常温土壤或地下水）来实现制冷制热的高效节能热泵系统，利用地能分别可以在冬季作为热泵供暖，同时大地储存冷量，以备夏季供冷使用；相反在夏季作为冷源，同时储存热量以备冬季使用，地源热泵具有以下特点：

（1）地源热泵属于可再生能源，由于其可在冬夏两季交互地蓄存冷热量，同时地球表面吸收并蓄存了47％的太阳能，此能量是人类每年利用能量的总和的500倍之多，这种蓄存于地表浅层的近乎无限的能源是取之不尽用之不竭的可再生能源，符合能源可持续性发展的趋势。

（2）地源热泵的污染物排放，仅相当于空气源热泵的60％，是普通锅炉供暖系统的30％。虽然其也采用制冷剂，但是比常规空调装置减少了25％的充满量，是真正的环保型系统。

（3）地源热泵属经济高效的冷（热）源，其利用的地能或地表浅层地能的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种稳定温度使得地源热泵的COP值比较高，夏季约为4.1（传统冷源2.9），冬季3.1（传统热泵2.8），节能以及节约运行费用达40％，另外地能由于温度稳定，这就使热泵机组运行更可靠、稳定，保证了系统的稳定性、高效性、经济性。

（4）地源热泵可以一机多用。它可以用于供暖、空调、生活热水，其适合于宾馆、商场、办公楼、学校、住宅，更适合于别墅，是一种极具发展潜力的中央空调冷(热)源。

2、低温地板辐射供暖简介

低温地板辐射供暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统，该系统以整个或部分地面作为散热面，其地板散热面主要以辐射热的形式（约占总热量的61.25％）[16]向室内散热。低温地板辐每m2造价（元/m2）装修费（元）占建筑面积折价（元）合价（元）普通散热器供暖4020-5080140-17019.510-15地板辐射供暖5040（地板增厚）9016.6730风机盘管110121222010-15

注：表2中建筑造价4000元/m2，每m2普通散热器约占0.02m2，运行费用按每天10h计算，冬季按100天计算，电价按0.53元/度。

可以看出，其运行费用较普通供暖可节约能源约25％，初投资虽然直接费用较普通采暖略高，但是综合装饰及占房间面积折价等因素，地板辐射供暖反而略低。

综合表1和表2可以得出，对于普通水冷机组加中央换热机组选用风机盘管其初投资为288.7元/m2，地源热泵与地板采暖初投资约为323.3元/m2，初投资增加仅为10.7％，而能源节约和运行费用的减少可达为42.33％，很显然，增加的小量投资是很值得的。另外地源热泵与低温热水地板辐射采暖系统建筑新风比较容易解决，室内空气质量好，维护工作简便，安静无噪音。

5、尚需解决的问题

5.1对于地源热泵的经济性显示，其运行时间越长，效率高的特点发挥的就越好，如果全年运行，即冬季供暖、夏季用于空调、春秋季节产生卫生热水等联合运行，其节能效果会更加突出，而对于多端的联合运行，所需热泵容量的匹配以及与各端容量的耦合还有待研究。

5.2低温地板辐射供冷由于地面在温度较低时容易结露或即使不结露也会使室内空气湿度升高，使室内环境变差，降低室内湿度是夏季采用地板供冷的关键，也是地源热泵与地板辐射供暖（供冷）联合运行的关键所在。如何降低室内的空气湿度还有待从理论到措施的研究。

5.3由于地源热泵所用浅层大地的地能，而埋管换热器的