地源热泵技术介绍_

地源热泵

地源热泵的利用是国土资源部大力推广的一种新型环保、节能技术，具有再生、清洁、安全、高效的特点。

地源热泵系统的利用分地埋管地热源系统、地下水地热源系统和地表水地热源系统。

1.地埋管地热源系统，不受水源条件的制约，利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力,冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内,夏季再把地下的冷量转移到建筑物内,一个年度形成一个冷热循环.是最具有发展前景的一种形式。但对于该项技术的使用，受限制较多（需要当地土地资源部门对当地土地资源的评估、批准），而且其初步的投资较高。

2.地表水地热源系统，即污水源热源系统。城市污水来源广泛，汇流面积大，污水原水流量具有小时变化规律明确、日流量相对稳定、随着城市规模的扩大而呈逐年递增的趋势。利用污水热泵空调系统不仅可以使污水资源化，更是改善我国供暖以煤为主的能源消费结构现状的有效途径。城市污水有三种形式：原生污水、二级再生水和中水。原生污水是指未经过任何物理手段处理的污水。运用原生污水源热泵空调系统相比于二级再生水和中水热泵空调系统的初投资及运行费用低。城市污水温度变化幅度较小，与环境温度相比，表现为冬暖夏凉，污水温度在冬季通常为13℃~17℃，在夏季为22℃~25℃与河水及空气相比较，城市污水在温度在冬季最高、夏季最低，全年波动最小。污水的温度在城市可以利用的热能中是最多的。而且在能量消费密度越高的城市中其蕴藏的热量也越大。虽然污水的热赋存量很大，却不适用于产生动力，仅适用于50℃一下的低温用户。

由于城市污水具有比较稳定的流量和适宜的温度，污水源热泵系统能够高效稳定、安全可靠的运行，可使夏季室温保持在21℃~26℃，冬季可达18℃~24℃.城市污水热源泵，容易安装。一套设备可以实现夏季供冷、冬季供热，设备利用率高，总投资额为传统空调的60%。

该技术已在北京、秦皇岛、哈尔滨等地开始运用。 下面是污水热源泵系统原理图：

但该项技术对于污水的需求量非常大，受水资源的限制。

3. 地下水热源系统（水源热泵）常常被人们赞誉为“绿色空调”。水源热泵就是以地下水作为冷热"源体"，在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖，在夏季热泵将吸收到的热量向其排放、实现对建筑物供冷。 传统的暖通空调系统需要很多辅助系统或设备来完成一个完整的暖通空调功能，如冷却塔。而水源热泵系统只是通过与地下水的热交换来完成制冷或制热的效果。只应用一个硬件系统，通过在不同季节进行冷凝器和蒸发器的转换，就可以完成制冷与制热功能的转换。该向技术已在我市部分楼盘开始使用。

在我市东郊“东尚小区”内水源热泵的运行成本用为22元/m2.每年左右，物业收取业主26元/m2。使业主室内温度可以保持在夏季25+2℃、冬季18+2℃.

该小区，此系统的投资费用为230元/M2，但是免去了地辐热与采暖系统，二者取差价为不到一百元/ M2，即就是说该系统的应用投资成本比原采暖方式的投资成本每平方米增加不到一百元，就可以既采暖又制冷。

*下面是位于我市北郊常青一路的航天常青园小区水源热泵中央空调系统方案：

航天常青园小区水源热泵 中央空调系统方案

一、 空调方案： 1.1项目建筑的基本介绍：

地上建筑面积为：39987m2，建筑功能为：住宅，建筑类型：为两栋高层建筑（18层），四栋多层建筑（6层），部分商业建筑（面积为517.94）。 1.2中央空调方案：

为了节能拟采用清华同方水源热泵中央空调系统。 水源热泵中央空调系统的原理：

水源热泵中央空调系统夏季工作时：地下水由潜水泵抽上来经过水源中央空调机组，在回灌到到地下。在这一过程中地下水源温度升高了7~10℃。而空调侧循环水，由用户末端设备回来的12℃的水，经过机组水源中央空调机组制备成7℃的冷冻水送到用户末端设备进行制冷。

水源热泵中央空调系统冬季工作时：地下水由潜水泵抽上来经过水源中央空调机组，在回灌到到地下。在这一过程中地下水源温度降低了7~10℃。而空调侧循环水，由用户末端设备回来的40℃的水，经过机组水源中央空调机组制备成50℃的热水送到用户末端设备进行制热采暖。

无论是夏季制冷，还是冬季采暖，均可以用水源热泵中央空调一套系统完成。省去了用户建了制冷机房又要建锅炉房（换热站）的麻烦。

下图为整个水源热泵的系统图：

对于住宅的夏季制冷、冬季采暖，均可由上图中的同一套系统可以完成，不需要另行投资。 1.3本项目空调设计方案： 1.3.1设计参数 1.设计依据：

a、甲方提供的相关数据。

b、《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87） c、《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》 d、《全国民用建筑工程技术措施暖通空调、动力》 e、《空气调节设计手册》（第二版） f、其它国家有关规定及规范。

2.室外设计参数：

3.室内设计参数：

住宅设计温度为：夏季25+2℃，冬季18+2℃ 办公楼设计温度：夏季26+2℃，冬季18+2℃ 4.建筑冷热负荷计算：

建筑冷负荷按照每平方米85w计算，整个建筑39987m2，空调同时使用系数为0.6，所以整个小区主机冷负荷为2040kw。

建筑热负荷按照每平米65w计算，整个建筑39987m2，空调同时使用系数为0.8，所以整个小区建筑热负荷为2080kw。 1.3.2设备选型

按照本项目空调主机冷热负荷的概算，可选择由清华同方生产的SGHP1500A和SGHP1080A各一台，共两台主机，为小区夏季提供冷源，冬季提供热源。另外，可选择一台由清华同方生产的HGHP440为小区417户提供生活热水。

1.3.3水源井的确定：

系统所需的水源水量为140m3/h，按照每口井出水量为70m3/h（暂估），回灌量为：30 m3/h（暂估）计算，系统所需水源井7口。其中2口为抽水井，5口为回灌井。（具体水井数量要在工程所在地，先打实验井，再根据实验井的具体情况确定。）

1.3.4空调机房主要设备表：

1.4空调系统初投资概算 1.空调机房投资概算：

此表为机房内主要设备及安装费用，不包括打井及室外管线安装费用以及末端系统工程费用。 3.水源井系统投资概算

单位：万元

4.室外管网系统投资概算

单位：万元

5.室内空调末端投资概算

2.1.7价格汇总表（暂估）

说明：报价内未包含电气的报价。

1.5中央空调的运行费用：

1.按照空调系统冬季运行120天，夏季运行90天，每天运行16小时计算， 2.电价按照0.6元/kwh计算。 3.运行费用计算表（估算）

热水系统的加热自来水的运行费用：

平均电费：0.6元/kwh

设备小时用电量：30kw+5.5kw+108kw＝143.5kw 每小时用电费用：143.5kw×0.6 元/kwh＝86.1元/h 每小时供50度生活热水量：458kw×0.86/45＝8.75m3 /h 加热费：86.1元/8.75 m3 ＝9.84元/ m3 2.常规采暖空调方案投资运行费用：

2.1冬季采暖采用小区燃气锅炉，夏季制冷采用家用分体式空调 2.1.1系统投资费用

40000m2的住宅冬季采用燃气锅炉房，室内采用地板采暖，夏季采用分体式空调进行制冷：

2.1.2 40000m2的住宅冬季采用市政热网，夏季采用分体式空调系统，运行费用如下：

1.按照空调系统冬季运行120天，夏季运行90天，每天运行15小时计算， 2.电价按照0.6元/kwh计算。

1.本系统，运行灵活多变，夏季空调由各户控制，操作运行方便，但是空调舒适度不高、对建筑外观影响较大；大型小区集中使用，有可能形成“热岛”效应。

2.冬季住宅采用地板采暖，舒适度好，但是一旦出现问题，维修麻烦，维修费用很高。

3.天然气在冬季的时候，有时不能全额保证；如果天然气调价，其系统运行费用将要相应增加。

2.2冬季采暖采市政热网，夏季制冷采用家用分体式空调 2.2.1系统投资费用

40000m2的住宅冬季采用燃市政热网，室内采用地板采暖，夏季采用分体式空调进行制冷：

2.1.2 40000m2的住宅冬季采用市政热网，夏季采用分体式空调系统，运行费用如下：

1.按照空调系统冬季运行120天，夏季运行90天，每天运行15小时计算， 2.电价按照0.6元/kwh计算。

这种系统的特点：

1.本系统，运行灵活多变，夏季空调由各户控制，操作运行方便，但是空调舒适度不高、对建筑外观影响较大；大型小区集中使用，有可能形成“热岛”效应。

2.冬季住宅采用地板采暖，舒适度好，但是一旦出现问题，维修麻烦，维修费用很高

3.各种空调系统方案投资费用、运行费用分析

3.1对于总建筑面积110000m2（其中办公建筑面积为40000m2，住宅建筑面积为70000m2）各种空调系统形式综合费用分析：

3.2、各种空调组合形式的投资费用和运行费用的对比分析图：

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（万元）

6004002000

系统1

系统2

系统3

综上所述：我方认为就选择空调形式而言，建议用户在有条件的情况下，采用水源热泵中央空调系统。该系统相对于现阶段市场上的空调系统，在初投资费用、运行费用、环境效益等诸多方面，有着比较大的优势。

合约采购部 2009-6