地源熱泵空調方案可行性分析摘要：主要分析了地源熱泵空調系統同傳統空調系統的比較。關鍵字：地源熱泵空調傳統空調一中央空調系統形式介紹:1、傳統的中央空調有空氣源熱泵（風冷機組）+輔助電加熱和水冷冷水機組+鍋爐兩種形式。空氣源熱泵（風冷機組）和水冷冷水機組在制冷時都是把房間的熱量向室外空氣排放，受室外氣溫因素影響太大，其制冷量隨室外空氣溫度升高而降低，尤其在高溫高濕地區，機組制冷性能極不穩定，效率低下,有時甚至不能工作。在制熱時，空氣源熱泵當室外溫度降到零度以下時需加輔助電加熱裝置，耗電量大，效率很低;而水冷冷水機組+鍋爐這種空調形式，在供熱時需用電鍋爐或燃煤、燃油鍋爐，污染嚴重，運行費用昂貴。2、地源熱泵中央空調:地源熱泵中央空調分為水源熱泵和土壤熱交換器地源熱泵兩種形式2.1水源熱泵中央空調水源熱泵概念、原理及歸類2.1.1、水源熱泵概念水源熱泵技術是一種利用地球表面或淺層水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工業廢水、地熱尾水等）的低溫低位熱能資源，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移，既可供熱又可制冷的高效、環保、節能的空調系統。2.1.2、水源熱泵原理地球表面淺層水源（一般在1000米以內），像地下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太陽進入地球的相當的輻射能量，并且水源的溫度一般都十分穩定。水源熱泵技術的工作原理就是：在夏季將建筑物中的熱量“取”出來，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，以達到夏季給建筑物室內制冷的目的；而冬季，則是通過水源熱泵機組，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。2.1.3、水源熱泵的分類當利用的對象都是水體和地層（含水地層）的蓄能，而且都是以水作為熱泵機組的冷熱源，都可以將之歸類為水源熱泵系統。水源熱泵可以分為地下水源熱泵以及地表水源熱泵。地下水熱泵系統，也就是通常所說的深井回灌式水源熱泵系統。通過建造抽水井群將地下水抽出，通過二次換熱或直接送至水源熱泵機組，經提取熱量或釋放熱量后，由回灌井群灌回地下。地表水熱泵系統。通過直接抽取或者間接換熱的方式，利用包括江水、河水、湖水、水庫水以及海水作為熱泵的冷熱源。2.2土壤熱交換器地源空調系統。這種空調系統是把熱交換器埋于地下，通過水在由高強度塑料管組成的封閉環路中循環流動，從而實現與大地土壤進行冷熱交換的目的。夏季通過機組將房間內的熱量轉移到地下，對房間進行降溫。同時儲存熱量，以備冬用。冬季通過熱泵將土壤中的熱量轉移到房間，對房間進行供暖，同時儲存冷量，以備夏用，大地土壤提供了一個很好的免費能量存貯源泉，這樣就實現了能量的季節轉換。〈1〉工作原理：地源熱泵空調的心臟是一個“熱泵”（制冷、供熱）。供暖時，它吸取地熱向用戶排放，此過程只消耗少量電能。制冷時，它吸取用戶室內的熱量向地下排放，同樣也消耗少量熱能。〈2〉機組運行過程：冬天熱泵中制冷劑正向流動，壓縮機排出的高溫高壓R22氣體進入冷凝器向集水器中的水放出熱量，相變為高溫高壓的液體，再經熱力膨脹閥節流降壓變為低溫低壓的液體進入蒸發器，從地下循環液中吸取低溫熱后相變為低溫低壓的飽和蒸汽后進入壓縮機吸氣端，由壓縮機壓縮排出高溫高壓氣體完成一個循環。如此循環往復將地下低溫熱能“搬運”到集水器，從而不斷的向用戶提供45℃-50℃的熱水。駝夏天熱泵中制姓冷劑逆向流動秧，與用戶換熱悟的冷凝器變為趨蒸發器從集水嶼器中的低溫水杯（路7嗓-1準2攔℃倘）提取熱能，存與地下循環液曉換熱的蒸發器挨變為冷凝器向龍地下循環液排族放熱量，循環裳液中熱量再向吳地下低溫區排際放，如此循環逼往復連續地向視用戶提燭供桌7共-1殘2膚℃匠的冷水。蜓〈卵3拍〉土壤熱交換爆器埋管形式：坡地下埋管換熱忠器主要有兩種飯形式，即水平誰埋管和垂直埋奶管。選擇哪種榴形式取決于現睛場可用地表面洗積、當地巖土左類型以及鉆孔噴費用。盡管水判平埋管通常是泄淺層埋管，可較采用人工開挖烏，初投資比垂獨直埋管小些，肝但它的換熱性章能比豎埋管小削很多，并且往撕往受可利用土吵地面積的限制王，所以在實際危工程應用中，舅一般都采用垂形直埋管。擦2.3臨聾地源熱泵發展豆概況寒地源熱泵的概君念最早出現陪在痛191緣2如年瑞士的一份承專利文現中累。湯2天0云世嘗紀咬5幅0終年代，歐洲和秘美國開始了研地究地源熱泵的兵第一次高潮。斃但在當時能源僑價格低，這種況系統并不經濟礙，因而未得到史推廣。直到上犯世晶紀踐7汽0嫂年代，石油危關機和日益惡化母的環境把人們城的注意力集中起到節能、高效幸益用能和環境艇保護上時，使騎地源熱泵的研董究進入了又一卸次高潮，最隊近戲2點0植年在歐美等工固業發達國家取討得了迅速的發刺展，已成為一潑項成熟的應用糠技術。在美國且地源熱泵空調丙系統占整個空敞調系統言的帝40篇%駁，是美國政府境極力推廣的節淺能、環保技術鴨。為了表示支軋持這種技術，華美國總統布什催在他的得克薩烏斯州的別墅中調也安裝了這種巡地源熱泵空調撲系統（見良200凱1幫年樹5駱月歇2把8腥日料參考消息）。拋到目前為止美辟國已安裝汽了堆60耍0伏，伸00排0緩臺，而且計劃暴每年安方裝吧4波0鑄萬臺的目標，上能降低溫室氣惑體排放一百萬爸噸，相當于減漿少士5往0啦萬輛汽車的污肅染排放或種植偵樹扔一百萬英畝仆，年節約能源捎費俘用劇4懇、魄2五億美元。瑞典疏、瑞士、奧地首利、德國等國腐家主要利用地塔源熱泵，用于現供暖及提供生票活熱水。廈據李199業9宣年的統計，為套家用的供熱裝眨置中，地源熱仆泵所占比例：卵瑞士必為酬96賴%寫，奧地利臣為缸38濫%節，丹麥房為恭27霜%坑。卻在我國由于能茅源價格的特殊聾性以及人們節施能、環保的認借識程度等原因啞以及其它一些漢因素的影響，尋地源熱泵空調館技術應用和發足展比較緩慢，錫人們對之尚不瞞十分了解，推遺廣較困難，然醬而隨著人們生辟活水平的提高幸，人均能耗的女增長，一次性頌礦物能源的日撞益衰竭以及環堪境的日趨惡化崖，地源熱泵技畝術已越來越引媽起人們的重視已。在目前節能鑰和環保的潮流施下，該技術以偏其特有的節能章性和穩定性受塘到行業的矚目裂，國內許多院夢校、科研所作支了大量的應用惠研究。國家建承設部在《夏熱懂冬冷地區居住聰建筑節能設計四標準》中專門刷作了推薦。據趴統計，僅在北裹京襯200祝4搖年施工并投入杰運行的地源熱稻泵系統的空調奮工程占全年空跨調工程總量精的撕2/盟3淚以上。可以預申見，隨著經濟旱的發展，人們估節能、環保意環識的日益提高訪，地（水）源棄熱泵作為一惑種節能、環保趣的綠色空調設仔備適應能源可爐持續發展戰略施要求，在中國粗必將有廣闊的樣應用和發展前桃景。走2.4顯地源空調系統腥的特點址地（水）源熱戒泵與常規空調女技術相比有著倒無可比擬的優股勢。卡(1)幣騎利用可再生能法源：屬可再生緩能源利用技術鞠地源熱泵從常海溫土壤或地表溉水（地下水）恥中吸熱或向其達排熱，利用的騾是可再生的清勤潔能源，可持尚續使用。男(2)狼容高效節能，運丑行費用低：屬按經濟有效的節團能技湖術途阻地源熱泵的冷辟熱源溫度一年槍四季相對穩定違，冬季比環境章空氣溫度高，產夏季比環境空凈氣溫度低，這歐種溫度特性使茫得地源熱泵比上傳統空調系統鉛運行效率要別高呢40己%類，因此要節能鄰和節省運行費途用觸40挪%遵左右。另外，挨地能溫度較恒國定的特性，使驕得熱泵機組運察行更可靠、穩扔定，也保證了站系統的高效性佛和經濟性。在帆制熱制冷時，宏輸演入臺1K堤W看的電量可以得荒到昂5K年W永以上的制冷制漂熱量。運行費樂用每年每平方掙米僅繼為救1純5育—步—毫1究8艇元，比常規中鳳央空調系統雷低拔40顏%辟左右。寇(3)趟貼節水省地尼：延1否）以土儀壤雨(頌水窗)紋為冷熱源，向約其放出熱量或籍吸收熱量，不崇消耗水資源，動不會對其造成霉污染竄。尾2諸）省去了鍋爐澇房及附屬煤場賀、儲油房、冷慎卻塔等設施，熱機房面積大大徑小于常規空調騙系統，節省建死筑空間，也有隆利于建筑的美次觀后(4)驅逗環境效益顯著崖該裝置的運行樹沒有任何污染徒，可以建造在菠居民區內，在噸供熱時，沒有仇燃燒，沒有排縱煙，也沒有廢運棄物，不需要凈堆放燃料廢物烏的場地，不會流產生城市熱島喚效應，對環境蓬非常友好，是辟理想的綠色環央保產品。付(5)的寫運行安全穩定箱，可靠性高：憑地源熱泵系統粱在運行中無燃末燒設備，因此您不可能產生二蹈氧化碳、一氧趣化碳之類的廢摸氣，也不存在濤丙烷氣體，因金而也不會有發鋸生爆炸的危險下，使用安全。吸燃油、燃氣鍋打爐供暖，其燃仿燒產物對居住掘環境污染極重鬼，影響人們的銜生命健康。由濱于土壤深處溫州度非常恒定，票主機吸熱或放銷熱不受外界氣淡候影響，運行盼工況非常穩定剛，優于其它空貍調設備。不存韻在空氣源熱泵蓋供熱不足，甚磨至不能制熱的疤問題。整個系丘統的維護費用躺也較鍋爐－制床冷機系統大大倆減少，保證了漠系統的高效性灑和經濟性。維問修量極少，折據舊費和維修費芽也都大大地低俘于傳統空調。阿(6)直蘿一機兩用，應納用范圍廣乘地源熱泵系統棵可供暖、制冷膝，一套系統可辮以代替原來的眨鍋爐加制冷機雙的兩套裝置或虜系統。物可應用于賓館段、商場、辦公汗樓、學校等建須筑，更適合于曬住宅的采暖、燃供冷。島(7)斬渣自動運行筐地源熱泵機組怖由于工況穩定等，所以可以設鵝計簡單系統，礎部件較少，機屬組運行簡單可供靠，維護費用鹽低；自動控制四程度高，可無誓人值守；此外靜，機組使用壽暑命長，均耳在督2略0葉年以上。叨2.5梨蒙地源空調系統味的社會效益猾在我國的一些界發達城市，夏同季制冷、冬季熄采暖與供熱所岔消耗的能量已叔占建筑物總能吸耗鞭的稀40-50賠%距。特別是冬季渣采暖用的燃煤笛鍋爐、燃油鍋購爐的大量使用自，給大氣環境戒造成了極大的救污染，對人們親的健康形成了糞威脅。因此，簡建筑物污染控土制和節能已是宋國民經濟發展汗的一個重大問淋題。傳統的采你暖空調模式因刑其產生的環境胖污染正面臨著畢嚴峻的挑戰。側對于夏季制冷仔的建筑來說，廈隨著空氣熱泵朵空調的普及，鄉空調的實際使慢用效果正在逐烈年下降，這是襯因為空調裝機膚容量的增加，回空調局部熱島挑效應交叉干擾狹的結果。天氣壽越炎熱，室外艇的溫度越高，哨空調負荷也越億大，而此時空閃調機向室外散婚熱時，傳熱溫機差越小，空調小機的運轉效率河就越低，設備置也越費電。也抄就是說，除了股燃煤供暖給環膛境造成污染之旱外，空調機同碗樣會造成大氣誠污染意。濁胡另一方面，我鍬國大部分地區描冬冷夏熱，夏者天大量地使用傍風冷空調，造紙成某些大城市腔供電緊張，形咐成電荒，為了貸確保不會造成個斷電等問題出促現，有些城市役夏天限制用電很量。另外，因執為部分地區沒暈有暖氣供應，掌冬天使用電爐坑取暖，造成電貌力供應緊張。弊地源熱泵機組水制冷、供暖所讀需能滅量輕3/唱4柴左右來自地能幸，另緣外伍1/鐮4乳左右來自電力棄輸入，從而減擦少一次性的礦耐物能源消耗；忙不向室外排冷塊、熱風，減少芬城市熱島效應財。對環境非常冰友好。血地源熱泵空調扶是一種使用可植再生能源的高大效節能、環保糾型的工程系統摸。冬季向建筑庭物供熱，夏季詠又可供冷。可果廣泛應用于各哄類建筑中，如錯商業樓宇、公下共建筑、住宅畜公寓、學校、悟醫院等。隨淋著強2發1琴現在，我國對傘建筑節能的要件求越來越高。臥減少我國冬季卵采暖和夏季供扣冷所造成的大裕氣污染，降低倚供暖空調系統擇的能耗、節止約能源是每個瞇公民應盡的義慮務。特別是近塊幾年來，大中燕城市為改善大響氣環境，大力歐推廣使用包括懇可再生能源的童清潔能源。隨負著人們生活水俘平的提高，建糖筑物不僅要滿轉足冬季采暖的析要求，而且需啦要夏季空調降碗溫，地源熱泵源技術提供了這瞇一問題的有效哲解決方案。猛地源熱泵系統腹可實現對建筑吊物的供熱和制雀冷，還可供生歉活熱水，一機支多用。一套系供統可以代替原鏡來的鍋爐加制膠冷機的兩套裝列置或系統。系拌統緊湊，省去浸了鍋爐房和冷填卻塔，節省建訊筑空間，也有誓利于建筑的美辦觀。地源熱泵秩系統的一個顯技著的特點是大妄大提高了一次汗能源的利用率兩，因此具有高督效節能的優點順。地源熱泵比哭傳統空調系統棗運行效率要高廳約傘4組0潤～感6桃0后％，節神能前50般%檔左右。另外，癢地源溫度恒定際的特性，使得累熱泵機組運行貍更可靠、穩定侍，整個系統的齡維護費用也較罰鍋爐－制冷機爹系統大大減少屢，保證了系統很的高效性和經鉤濟性。測二、各種中央接空調系統初投餐資及運行費用灣對比唐以儀300m當2孔的公共建筑（描住宅）為更例揮,窩估算制冷裝機腥容量通為獎3屑萬大陶卡黃/h順,革（州116.3w槳/m筍2權）制熱裝機容時量仿為歪2.顫4朝萬大共卡劃/h.劃表一投資比鉆較標險系統名稱寸可比投萍資胳(體萬積元預)蛾備注宇風冷熱泵刺7未按照市場一般掏行情計算息水冷機項組孤+絡中央熱水機組郊7.3療按照國產機組獸價格計算盟地（水）源熱綿泵系統統7.6稼系統主要部件乓為進口或合資劈土壤熱交換器尚地源熱泵系統恩9.5民系統主要部件營為進口或合資閣由表一可以看委出肆,停地源熱泵空調挖系統初投資高殿于其它系叫統疏.田造價伐高走.孝由于地源熱泵星系統運行穩么定持,壺在主機選