地源熱泵優(yōu)缺點(diǎn)及基本原理和參數(shù)

1、地源熱泵的12大優(yōu)勢(shì)由于地源熱泵系統(tǒng)采取了特殊的換熱方式，使它具有普通中央空調(diào)和鍋爐不可比擬的優(yōu)點(diǎn)： 一、高效節(jié)能 與鍋爐（電、燃料）供熱系統(tǒng)相比，土-氣/水型地源熱泵系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)4.7 。而鍋爐供熱只能將90%以上的電能或7090%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)換為熱量供用戶使用，因此它要比電鍋爐加熱節(jié)省2/3以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省1/2以上的能量，運(yùn)行費(fèi)用為各種采暖設(shè)備的30-70%。由于土壤的溫度全年穩(wěn)定在1020之間，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.54.7，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵（家用窗式和分體式空調(diào)、中央式風(fēng)冷熱泵）相比，要高出40%以上，其運(yùn)行費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的5060%。夏季高溫差的散熱和

2、冬季低溫差的取熱，使得土-氣型地源熱泵系統(tǒng)換熱效率很高。因此在產(chǎn)生同樣熱量或冷量時(shí)，只需小功率的壓縮機(jī)就可實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到節(jié)能的目的，其耗電量?jī)H為普通中央空調(diào)與鍋爐系統(tǒng)的40%60%。二 、綠色環(huán)保 土-氣/水型地源熱泵系統(tǒng)在冬季供暖時(shí)，不需要鍋爐，無廢氣、廢渣、廢水的排放，可大幅度地降低溫室氣體的排放，能夠保護(hù)環(huán)境，是一種理想的綠色技術(shù)。三、分戶計(jì)費(fèi) 實(shí)現(xiàn)機(jī)組獨(dú)立計(jì)費(fèi)，分戶計(jì)表，方便業(yè)主對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的管理。四、使用壽命長(zhǎng)家用空調(diào)設(shè)計(jì)壽命8年，燃?xì)忮仩t為10年；土-氣型地源熱泵機(jī)組為50年，水循環(huán)和風(fēng)管系統(tǒng)60年以上，地耦管路系統(tǒng)為70年，它比所有各種空調(diào)系統(tǒng)和采暖設(shè)備的壽命都要長(zhǎng)。五、節(jié)省建筑空

3、間 控制設(shè)備簡(jiǎn)單 土-氣/水型地源熱泵系統(tǒng)采用將地源熱泵機(jī)組分散安裝于各處所（居室、會(huì)所、辦公室等）的方式，中央控制僅需選擇水路控制，除去了一般中央空調(diào)集中控制所有參量的復(fù)雜環(huán)節(jié)，從而降低控制成本。在各分散安裝單元（居室、會(huì)所、辦公室）可根據(jù)用戶要求設(shè)不同的體積很小的終端控制器，實(shí)現(xiàn)從最簡(jiǎn)單（起停、供暖、制冷三檔）到復(fù)雜的可編程智能控制方式。六、系統(tǒng)可靠性強(qiáng) 每臺(tái)機(jī)組可獨(dú)立供冷或供熱，個(gè)別機(jī)組故障不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。機(jī)組的運(yùn)行工況穩(wěn)定，幾乎不受環(huán)境溫度變化的影響，即使在寒冷的冬季制熱量也不會(huì)衰減，更無結(jié)霜除霜之慮。 七、同時(shí)供暖制冷 土-氣/水型地源熱泵系統(tǒng)可做到同時(shí)有的房間或區(qū)域制冷，有的

4、房間或區(qū)域供暖，這對(duì)大型商業(yè)建筑尤其重要。采用傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)只有使用造價(jià)極其昂貴的四管空調(diào)系統(tǒng)才能做到，而土-氣型地源熱泵不需增加任何設(shè)備便可做到。八、維護(hù)費(fèi)用低廉 土氣/水型地源熱泵系統(tǒng)不帶有室外安裝的設(shè)備，不設(shè)冷卻塔、屋頂風(fēng)機(jī)，沒有室外設(shè)備安裝維護(hù)費(fèi)用。壓縮機(jī)工作穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)備中制冷劑壓力過高或過低的現(xiàn)象。其維護(hù)費(fèi)用大大低于傳統(tǒng)中央空調(diào)。九、遠(yuǎn)程中央控制智能化 遠(yuǎn)程控制智能化軟件可以利用中央計(jì)算機(jī)控制整個(gè)系統(tǒng)，能夠隨人流變化而自動(dòng)調(diào)整地?zé)岜弥评浠蚬┡瑢?shí)現(xiàn)節(jié)能最大化，運(yùn)行費(fèi)用最小化。還可設(shè)置顯示和打印設(shè)備，可存儲(chǔ)、分析各種采暖、制冷、維修等經(jīng)濟(jì)及技術(shù)數(shù)據(jù)，促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)化。 十

5、、應(yīng)用靈活、安全可靠 靈活性強(qiáng)，可用于新建工程、擴(kuò)建和改建工程，可逐步分期施工，熱泵機(jī)組可靈活地安置在任何地方，節(jié)約空間。無儲(chǔ)煤、儲(chǔ)油罐等衛(wèi)生及安全隱患。十一、送回風(fēng)分區(qū)、新風(fēng)獨(dú)立 土-氣/水型地源熱泵系統(tǒng)，采用送回風(fēng)分區(qū)、新風(fēng)獨(dú)立系統(tǒng)，每個(gè)工作單元都有相對(duì)獨(dú)立的送風(fēng)途徑，新風(fēng)從室外采集，可有效降低室內(nèi)致病菌群的含量，保證空氣質(zhì)量，大大降低交叉感染的機(jī)會(huì)。十二、可再生土壤有較好的蓄熱性能，冬季通過熱泵將大地淺層的低位熱能提高對(duì)建筑供暖，同時(shí)蓄存冷量，以備夏用；夏季通過熱泵將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對(duì)建筑進(jìn)行降溫，同時(shí)蓄存熱量，以備冬用，保證大地?zé)崃康钠胶?。市?chǎng)上現(xiàn)有傳統(tǒng)空調(diào)存在如下一系列v問題

6、： 1 存在熱島效應(yīng): 使得外界局部空間環(huán)境條件惡化。 2 當(dāng)空氣溫度低于零度時(shí)，機(jī)組效率下降，并且當(dāng)環(huán)境溫度低于-5時(shí)，機(jī)組效率極低，甚至無法開機(jī)，需加輔助熱源（家用普通3P機(jī)僅電輔加熱就達(dá)2000W），輔助加熱時(shí)的能效比COP要小于1。 3 冬季室外機(jī)組需要頻繁停機(jī)除霜，其結(jié)果是除霜損失約占熱泵總能耗的10.2%，如普通3P機(jī)就要增加300瓦電能浪費(fèi)。武漢地區(qū)因?yàn)榭諝鉂穸却?，一般?dāng)環(huán)境溫度5時(shí)外機(jī)就開始結(jié)霜。 4 夏天當(dāng)空氣溫度高于35時(shí)，常規(guī)空調(diào)機(jī)組效率開始下降，空氣溫度越高，機(jī)組制冷效率越低，能耗增加。在空氣溫度為30時(shí)，常規(guī)空調(diào)機(jī)組能效比COP也僅有2.2左右。 5 室外機(jī)或冷卻塔有

7、噪音及霉菌污染。 6 室外機(jī)（壓縮機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備）長(zhǎng)年暴露在露天，直接與空氣接觸，灰塵集在散熱器上，起到保溫作用，機(jī)組在高溫下運(yùn)行，增加能耗的同時(shí)機(jī)組壽命大大減少。 7 常規(guī)中央空調(diào)不能分區(qū)分部控制，即存在“大馬拉小車”冷熱源方式及序號(hào) 項(xiàng)目 1 2 3 4 地源熱泵 冷水機(jī)組與 燃?xì)忮仩t配套 冷水機(jī)組與 城市熱網(wǎng)配套 直燃式溴化鋰 冷熱水機(jī)組 冷熱水機(jī)組（元/kW冷量） 6809005607005607009501300燃?xì)忮仩t（元/kW熱量） 400520城市熱網(wǎng)（元/m2采暖面積） 100冷卻塔（元/kW冷量） 無 4060地下鉆孔及埋管（元/kW） 12002000無 機(jī)房水泵、管道、控

8、制等 基本相同(2040元/m2)建筑物空調(diào)末端 基本相同（100180元/m2） 初投資概算比較 (熱指標(biāo)100W/m2)初投資（元/m2空調(diào)面積） 420300350300運(yùn)行費(fèi)用比較 (熱指標(biāo)100W/m2)季節(jié) 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 冬、夏兩季 能源形式 電 電 天然氣 電 供熱網(wǎng) 天然氣 輕柴油 單位 kW.hkW.hm3kW.hm2.季 m3升 價(jià)格（元） 0.50.51.30.518.21.33.0熱值 1000W1000W35600kW1000W35600kW43000kW效率 4.83.53.80.883.80.880.85燃料耗量 /m2.h0.0210.02

9、860.02630.01150.02630.01150.01/m2.季 13.2328.0216.5711.2716.5718.5216.1燃料費(fèi)用（元/m2.季） 6.6148.2914.658.2918.224.0848.3機(jī)房運(yùn)行費(fèi)用（元/m2.季） 4.5元/m2.兩季 冷卻塔運(yùn)行費(fèi)用 （元/m2.季） 無 2元/m2.季 全年運(yùn)行費(fèi)合計(jì)（元/m2） 25.129.4432.9930.5854.8費(fèi)用比例 11.171.311.222.18說明：1. 冬、夏季運(yùn)行天數(shù)分別按140天和90天計(jì),每天運(yùn)行10小時(shí),運(yùn)行負(fù)荷系數(shù)取0.7；2. 機(jī)房運(yùn)行費(fèi)用和冷卻塔運(yùn)行費(fèi)用均指水泵等用電設(shè)備運(yùn)

10、行費(fèi)用，表中為概算值。地源熱泵空調(diào)與傳統(tǒng)空調(diào)方式初投資及運(yùn)行費(fèi)用比較地源熱泵與燃煤鍋爐性能對(duì)比分析1、一機(jī)三用，一套系統(tǒng)主要提供以冬季采暖為主，夏季制冷，而且常年提供熱水。 對(duì)比：燃煤鍋爐只能冬季提供供暖。 2、地源熱泵建筑面積節(jié)省空間近10分之1，機(jī)房占地空間小。 對(duì)比：燃煤鍋爐占地面積大，浪廢土地資源。 3、機(jī)組運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)3050年，能夠保證系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性；采用全電腦智能控制，自動(dòng)程度高。 對(duì)比：燃煤鍋爐使用壽命長(zhǎng)10年20年。 4、節(jié)能效率顯著：制冷和制熱效率高，制冷的能效比EER為1：5-6(EER：輸入1千瓦的電能能產(chǎn)生5千瓦6千瓦的冷量)。供熱出水溫度高：制熱

11、的能效比COP為1：4-5（COP：輸入1千瓦的電能能產(chǎn)生4千瓦5千瓦的熱量）； 在標(biāo)準(zhǔn)工況下，環(huán)保高溫型水源熱泵機(jī)組出水溫度可在60以上。高出水溫度，可以減小室內(nèi)側(cè)設(shè)備的選型容量，并保證室內(nèi)的溫暖舒適性。 對(duì)比：燃煤鍋爐每輸入1千瓦的燃料只能產(chǎn)生700瓦900瓦的熱量，對(duì)比地源熱泵多消耗60以上。 5、地源熱泵：節(jié)約能源60以上， 1.地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能,2.比燃煤鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量。 對(duì)比：電供暖鍋爐每輸入1千瓦的電量只能產(chǎn)生900瓦的熱量，對(duì)比地源熱泵多消耗50以上。 6、供冷、供暖時(shí)間靈活、智能控制，可根據(jù)室內(nèi)外溫度情況自行供熱、管線短、熱損少。 對(duì)比

12、：燃煤鍋爐管線長(zhǎng)，熱損耗大，室內(nèi)外溫度無法自行控制供熱，供暖時(shí)間不靈活。 7、地源熱泵產(chǎn)品采暖費(fèi)可計(jì)量收費(fèi)；真正做到分戶計(jì)費(fèi)，一戶一套空調(diào)系統(tǒng)（地?zé)岜P管式、通用暖氣片供暖式、中央空調(diào)式）可直接把空調(diào)費(fèi)用轉(zhuǎn)變?yōu)殡娰M(fèi)，物業(yè)管理簡(jiǎn)單，無糾紛。 對(duì)比：燃煤鍋爐現(xiàn)行無法達(dá)到計(jì)量收費(fèi)。 8、地源熱泵產(chǎn)品可常年制取生活熱水，45°65°，（可按計(jì)量收取熱水費(fèi)）。 對(duì)比：燃煤鍋爐現(xiàn)行無法提供常年生活熱水。 9、地源熱泵產(chǎn)品維護(hù)費(fèi)用低，前1520年幾乎無維護(hù)費(fèi)用。維護(hù)費(fèi)是燃煤鍋爐的50， 維修人員比燃煤鍋爐節(jié)省50，地源熱泵產(chǎn)品3050年后需要更換。 對(duì)比：燃煤鍋爐維護(hù)費(fèi)用高，35年后維護(hù)費(fèi)

13、用更高，維修人員多，燃煤鍋爐使用1020年后必須更換。 10、地源熱泵產(chǎn)品、無須交市管道并網(wǎng)入網(wǎng)費(fèi)，給國(guó)家、商家節(jié)省高額入網(wǎng)費(fèi)。 對(duì)比：燃煤鍋爐必須交納市管道并網(wǎng)入網(wǎng)費(fèi)。 11、地源熱泵產(chǎn)品每年無需消耗燃料，地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。在冬季，把地能中的熱量“取”出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。通常地源熱泵消耗1 KW的能量，用戶可以得到4KW5KW以上的熱量或冷量，水源100%回灌，冷熱一年一循環(huán)造不會(huì)成水資源浪費(fèi)。 對(duì)比：燃煤鍋爐每年是要消耗燃煤，而燃煤是逐年在減少。 12、地源熱泵產(chǎn)品高效節(jié)能、綠色環(huán)保

14、、不向空中排放有害煙塵、氣體，此外，這種地源熱泵中央空調(diào)不會(huì)破壞臭氧層。使用過程中也無任何排出物，對(duì)水資源不會(huì)造成消耗、破壞或影響。 對(duì)比：燃煤鍋爐低效、向空中排放有害煙塵、氣體，達(dá)不到環(huán)保要求。 13、地源熱泵產(chǎn)品夏季制冷時(shí)、可節(jié)省用戶需要再按裝空調(diào)時(shí)的初裝購(gòu)制費(fèi)、及高額的電費(fèi)，又能節(jié)省了需要用熱水、再安裝太陽能熱水系統(tǒng)的費(fèi)用。 對(duì)比：燃煤鍋爐是無法能達(dá)到以上三項(xiàng)要求的。 14、地源熱泵產(chǎn)品可常年提供生活用熱水45°65°，無須在增加新設(shè)備。 對(duì)比：燃煤鍋爐是無法能常年提供熱水的能力。 15、地源熱泵產(chǎn)品初使投資4年5年收回成本，年運(yùn)行費(fèi)用低、每年節(jié)省4060費(fèi)用。 對(duì)比

15、：燃煤鍋爐的年運(yùn)行費(fèi)用高于地源熱泵4060。 16、地源熱泵產(chǎn)品可以解決用戶每年需要交高昂的采暖費(fèi)、降低采暖費(fèi)的收取，解決了每年因燃煤上漲給國(guó)家、政府、社會(huì)帶來的不必要的漲價(jià)爭(zhēng)議，“采用熱泵系統(tǒng)供暖：改寫供暖收費(fèi)一統(tǒng)天下的規(guī)定。 17、地源熱泵產(chǎn)品：機(jī)組可以分戶、分室獨(dú)立安裝，產(chǎn)權(quán)可由房屋業(yè)主買斷。地耦管土壤源熱泵系統(tǒng)是一個(gè)密閉的閉路循環(huán)系統(tǒng)，它保持了地下水水源熱泵利用大地作為冷熱源的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又不需要抽取地下水作為傳熱的介質(zhì)。地耦管土壤源熱泵系統(tǒng)從根本上解決了地下水水源熱泵的種種弊端，是一種真正可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能的新技術(shù)，而且還具有適用范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能和環(huán)保效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。土地源熱

16、泵是一種利用地球所儲(chǔ)藏的太陽能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖制冷空調(diào)系統(tǒng)，地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。地表土壤和水體是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽輻射能量，比人類每年利用的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）；它又是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散相對(duì)的平衡，地源熱泵技術(shù)的成功使得利用儲(chǔ)存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現(xiàn)實(shí)。高效節(jié)能地源熱泵機(jī)組利用土壤或水體溫度冬季為12-22，溫度比環(huán)境空氣溫度高，熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高；土壤或水體溫度夏季為18-32，溫度比環(huán)境空氣溫度低，制冷系統(tǒng)

17、冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，機(jī)組效率大大提高，可以節(jié)約30-40%的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用，1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。 與鍋爐（電、燃料）供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或7090%的燃料內(nèi)能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省約二分之一的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為1025，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.54.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的5060%。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國(guó)、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國(guó)家取得了較快的發(fā)展，中國(guó)的地源熱泵市場(chǎng)也日趨活躍，可以預(yù)計(jì)，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)成為21世紀(jì)最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益顯著 地源熱泵地源熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)，不消耗水也不污染水，不需要鍋爐，不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，環(huán)保效益顯著。地源熱泵機(jī)組的電力消耗，與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，它的制熱系統(tǒng)比燃?xì)忮仩t的效率平均提高近50%