地源熱泵空調(diào)方案可行性

地源熱泵空調(diào)方案可行性分析摘要：主要分析了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)同傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的比較。關(guān)鍵字：地源熱泵空調(diào)傳統(tǒng)空調(diào)一中央空調(diào)系統(tǒng)形式介紹:1、傳統(tǒng)的中央空調(diào)有空氣源熱泵（風(fēng)冷機(jī)組）+輔助電加熱和水冷冷水機(jī)組+鍋爐兩種形式?？諝庠礋岜茫L(fēng)冷機(jī)組）和水冷冷水機(jī)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(qū)，機(jī)組制冷性能極不穩(wěn)定，效率低下,有時甚至不能工作。在制熱時，空氣源熱泵當(dāng)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(jī)組+鍋爐這種空調(diào)形式，在供熱時需用電鍋爐或燃煤、燃油鍋爐，污染嚴(yán)重，運行費用昂貴。2、地源熱泵中央空調(diào):地源熱泵中央空調(diào)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(diào)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(shù)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(yè)廢水、地?zé)嵛菜龋┑牡蜏氐臀粺崮苜Y源，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移，既可供熱又可制冷的高效、環(huán)保、節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。2.1.2、水源熱泵原理地球表面淺層水源（一般在1000米以內(nèi)），像地下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太陽進(jìn)入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰?，并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵技術(shù)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(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的；而冬季，則是通過水源熱泵機(jī)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(dāng)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(jī)組的冷熱源，都可以將之歸類為水源熱泵系統(tǒng)。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(tǒng)，也就是通常所說的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。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(jī)組，經(jīng)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(tǒng)。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(diào)系統(tǒng)。這種空調(diào)系統(tǒng)是把熱交換器埋于地下，通過水在由高強(qiáng)度塑料管組成的封閉環(huán)路中循環(huán)流動，從而實現(xiàn)與大地土壤進(jìn)行冷熱交換的目的。夏季通過機(jī)組將房間內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，對房間進(jìn)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(zhuǎn)移到房間，對房間進(jìn)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(xiàn)了能量的季節(jié)轉(zhuǎn)換。〈1〉工作原理：地源熱泵空調(diào)的心臟是一個“熱泵”（制冷、供熱）。供暖時，它吸取地?zé)嵯蛴脩襞欧牛诉^程只消耗少量電能。制冷時，它吸取用戶室內(nèi)的熱量向地下排放，同樣也消耗少量熱能。〈2〉機(jī)組運行過程：冬天熱泵中制冷劑正向流動，壓縮機(jī)排出的高溫高壓R22氣體進(jìn)入冷凝器向集水器中的水放出熱量，相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w，再經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w進(jìn)入蒸發(fā)器，從地下循環(huán)液中吸取低溫?zé)岷笙嘧優(yōu)榈蜏氐蛪旱娘柡驼羝筮M(jìn)入壓縮機(jī)吸氣端，由壓縮機(jī)壓縮排出高溫高壓氣體完成一個循環(huán)。如此循環(huán)往復(fù)將地下低溫?zé)崮堋鞍徇\”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?yōu)橼呎舭l(fā)器從集水嶼器中的低溫水杯（路7嗓-1準(zhǔn)2攔℃倘）提取熱能，存與地下循環(huán)液曉換熱的蒸發(fā)器挨變?yōu)槔淠飨螨埖叵卵h(huán)液排族放熱量，循環(huán)裳液中熱量再向吳地下低溫區(qū)排際放，如此循環(huán)逼往復(fù)連續(xù)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(xiàn)睛場可用地表面洗積、當(dāng)?shù)貛r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(yīng)用中，舅一般都采用垂形直埋管。擦2.3臨聾地源熱泵發(fā)展豆概況寒地源熱泵的概君念最早出現(xiàn)陪在痛191緣2如年瑞士的一份承專利文現(xiàn)中累。湯2天0云世嘗紀(jì)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(dāng)時能源僑價格低，這種況系統(tǒng)并不經(jīng)濟(jì)礙，因而未得到史推廣。直到上犯世晶紀(jì)踐7汽0嫂年代，石油危關(guān)機(jī)和日益惡化母的環(huán)境把人們城的注意力集中起到節(jié)能、高效幸益用能和環(huán)境艇保護(hù)上時，使騎地源熱泵的研董究進(jìn)入了又一卸次高潮，最隊近戲2點0植年在歐美等工固業(yè)發(fā)達(dá)國家取討得了迅速的發(fā)刺展，已成為一潑項成熟的應(yīng)用糠技術(shù)。在美國且地源熱泵空調(diào)丙系統(tǒng)占整個空敞調(diào)系統(tǒng)言的帝40篇%駁，是美國政府境極力推廣的節(jié)淺能、環(huán)保技術(shù)鴨。為了表示支軋持這種技術(shù)，華美國總統(tǒng)布什催在他的得克薩烏斯州的別墅中調(diào)也安裝了這種巡地源熱泵空調(diào)撲系統(tǒng)（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(biāo)，上能降低溫室氣惑體排放一百萬爸噸，相當(dāng)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(jié)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(xiàn)供暖及提供生票活熱水。廈據(jù)李199業(yè)9宣年的統(tǒng)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(jié)，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(jié)施能、環(huán)保的認(rèn)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(diào)館技術(shù)應(yīng)用和發(fā)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(huán)堪境的日趨惡化崖，地源熱泵技畝術(shù)已越來越引媽起人們的重視已。在目前節(jié)能鑰和環(huán)保的潮流施下，該技術(shù)以偏其特有的節(jié)能章性和穩(wěn)定性受塘到行業(yè)的矚目裂，國內(nèi)許多院夢校、科研所作支了大量的應(yīng)用惠研究。國家建承設(shè)部在《夏熱懂冬冷地區(qū)居住聰建筑節(jié)能設(shè)計四標(biāo)準(zhǔn)》中專門刷作了推薦。據(jù)趴統(tǒng)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(tǒng)的空調(diào)奮工程占全年空跨調(diào)工程總量精的撕2/盟3淚以上?？梢灶A(yù)申見，隨著經(jīng)濟(jì)旱的發(fā)展，人們估節(jié)能、環(huán)保意環(huán)識的日益提高訪，地（水）源棄熱泵作為一惑種節(jié)能、環(huán)保趣的綠色空調(diào)設(shè)仔備適應(yīng)能源可爐持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略施要求，在中國粗必將有廣闊的樣應(yīng)用和發(fā)展前桃景。走2.4顯地源空調(diào)系統(tǒng)腥的特點址地（水）源熱戒泵與常規(guī)空調(diào)女技術(shù)相比有著倒無可比擬的優(yōu)股勢?？?1)幣騎利用可再生能法源：屬可再生緩能源利用技術(shù)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(dá)排熱，利用的騾是可再生的清勤潔能源，可持尚續(xù)使用。男(2)狼容高效節(jié)能，運丑行費用低：屬按經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)團(tuán)能技湖術(shù)途阻地源熱泵的冷辟熱源溫度一年槍四季相對穩(wěn)定違，冬季比環(huán)境章空氣溫度高，產(chǎn)夏季比環(huán)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(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)鉛運行效率要別高呢40己%類，因此要節(jié)能鄰和節(jié)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(jī)組運察行更可靠、穩(wěn)扔定，也保證了站系統(tǒng)的高效性佛和經(jīng)濟(jì)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(guī)中鳳央空調(diào)系統(tǒng)雷低拔40顏%辟左右?？?3)趟貼節(jié)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(shè)施，熱機(jī)房面積大大徑小于常規(guī)空調(diào)騙系統(tǒng)，節(jié)省建死筑空間，也有隆利于建筑的美次觀后(4)驅(qū)逗環(huán)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(qū)內(nèi)，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(chǎn)生城市熱島喚效應(yīng)，對環(huán)境蓬非常友好，是辟理想的綠色環(huán)央保產(chǎn)品。付(5)的寫運行安全穩(wěn)定箱，可靠性高：憑地源熱泵系統(tǒng)粱在運行中無燃末燒設(shè)備，因此您不可能產(chǎn)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(fā)鋸生爆炸的危險下，使用安全。吸燃油、燃?xì)忮伌驙t供暖，其燃仿燒產(chǎn)物對居住掘環(huán)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(jī)吸熱或放銷熱不受外界氣淡候影響，運行盼工況非常穩(wěn)定剛，優(yōu)于其它空貍調(diào)設(shè)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(tǒng)的維護(hù)費用躺也較鍋爐－制床冷機(jī)系統(tǒng)大大倆減少，保證了漠系統(tǒng)的高效性灑和經(jīng)濟(jì)性。維問修量極少，折據(jù)舊費和維修費芽也都大大地低俘于傳統(tǒng)空調(diào)。阿(6)直蘿一機(jī)兩用，應(yīng)納用范圍廣乘地源熱泵系統(tǒng)棵可供暖、制冷膝，一套系統(tǒng)可辮以代替原來的眨鍋爐加制冷機(jī)雙的兩套裝置或虜系統(tǒng)。物可應(yīng)用于賓館段、商場、辦公汗樓、學(xué)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(jī)組怖由于工況穩(wěn)定等，所以可以設(shè)鵝計簡單系統(tǒng)，礎(chǔ)部件較少，機(jī)屬組運行簡單可供靠，維護(hù)費用鹽低；自動控制四程度高，可無誓人值守；此外靜，機(jī)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(diào)系統(tǒng)味的社會效益猾在我國的一些界發(fā)達(dá)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(huán)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(jié)能已是宋國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展汗的一個重大問淋題。傳統(tǒng)的采你暖空調(diào)模式因刑其產(chǎn)生的環(huán)境胖污染正面臨著畢嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。側(cè)對于夏季制冷仔的建筑來說，廈隨著空氣熱泵朵空調(diào)的普及，鄉(xiāng)空調(diào)的實際使慢用效果正在逐烈年下降，這是襯因為空調(diào)裝機(jī)膚容量的增加，回空調(diào)局部熱島挑效應(yīng)交叉干擾狹的結(jié)果。天氣壽越炎熱，室外艇的溫度越高，哨空調(diào)負(fù)荷也越億大，而此時空閃調(diào)機(jī)向室外散婚熱時，傳熱溫機(jī)差越小，空調(diào)小機(jī)的運轉(zhuǎn)效率河就越低，設(shè)備置也越費電。也抄就是說，除了股燃煤供暖給環(huán)膛境造成污染之旱外，空調(diào)機(jī)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(qū)描冬冷夏熱，夏者天大量地使用傍風(fēng)冷空調(diào)，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(xiàn)，有些城市役夏天限制用電很量。另外，因執(zhí)為部分地區(qū)沒暈有暖氣供應(yīng)，掌冬天使用電爐坑取暖，造成電貌力供應(yīng)緊張。弊地源熱泵機(jī)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(fēng)，減少芬城市熱島效應(yīng)財。對環(huán)境非常冰友好。血地源熱泵空調(diào)扶是一種使用可植再生能源的高大效節(jié)能、環(huán)保糾型的工程系統(tǒng)摸。冬季向建筑庭物供熱，夏季詠又可供冷。可果廣泛應(yīng)用于各哄類建筑中，如錯商業(yè)樓宇、公下共建筑、住宅畜公寓、學(xué)校、悟醫(yī)院等。隨淋著強(qiáng)2發(fā)1琴現(xiàn)在，我國對傘建筑節(jié)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(diào)系統(tǒng)擇的能耗、節(jié)止約能源是每個瞇公民應(yīng)盡的義慮務(wù)。特別是近塊幾年來，大中燕城市為改善大響氣環(huán)境，大力歐推廣使用包括懇可再生能源的童清潔能源。隨負(fù)著人們生活水俘平的提高，建糖筑物不僅要滿轉(zhuǎn)足冬季采暖的析要求，而且需啦要夏季空調(diào)降碗溫，地源熱泵源技術(shù)提供了這瞇一問題的有效哲解決方案。猛地源熱泵系統(tǒng)腹可實現(xiàn)對建筑吊物的供熱和制雀冷，還可供生歉活熱水，一機(jī)支多用。一套系供統(tǒng)可以代替原鏡來的鍋爐加制膠冷機(jī)的兩套裝列置或系統(tǒng)。系拌統(tǒng)緊湊，省去浸了鍋爐房和冷填卻塔，節(jié)省建訊筑空間，也有誓利于建筑的美辦觀。地源熱泵秩系統(tǒng)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(jié)能的優(yōu)點順。地源熱泵比哭傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)棗運行效率要高廳約傘4組0潤～感6桃0后％，節(jié)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(jī)組運行貍更可靠、穩(wěn)定侍，整個系統(tǒng)的齡維護(hù)費用也較罰鍋爐－制冷機(jī)爹系統(tǒng)大大減少屢，保證了系統(tǒng)很的高效性和經(jīng)鉤濟(jì)性。測二、各種中央接空調(diào)系統(tǒng)初投餐資及運行費用灣對比唐以儀300m當(dāng)2孔的公共建筑（描住宅）為更例揮,窩估算制冷裝機(jī)腥容量通為獎3屑萬大陶卡黃/h順,革（州116.3w槳/m筍2權(quán)）制熱裝機(jī)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(biāo)險系統(tǒng)名稱寸可比投萍資胳(體萬積元預(yù))蛾備注宇風(fēng)冷熱泵刺7未按照市場一般掏行情計算息水冷機(jī)項組孤+絡(luò)中央熱水機(jī)組郊7.3療按照國產(chǎn)機(jī)組獸價格計算盟地（水）源熱綿泵系統(tǒng)統(tǒng)7.6稼系統(tǒng)主要部件乓為進(jìn)口或合資劈土壤熱交換器尚地源熱泵系統(tǒng)恩9.5民系統(tǒng)主要部件營為進(jìn)口或合資閣由表一可以看委出肆,停地源熱泵空調(diào)挖系統(tǒng)初投資高殿于其它系叫統(tǒng)疏.田造價伐高走.孝由于地源熱泵星系統(tǒng)運行穩(wěn)么定持,壺在主機(jī)選