地源热泵调研报告_地源热泵系统调研报告

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关于地源热泵空调发展调研报告

1．地源热泵系统的特点

地源热泵系统即地埋管式空调系统，由地埋管换热器、热泵机组、末端设备三部分组成。近几年应用越来越广泛，在有些地区如沈阳市，已作为政府鼓励并强制要求配置的中央空调系统。其优点是可以大大减少对化石燃料的消耗，减少对环境的污染，符合人类可持续发展的要求。相对于传统的离心机组及VRV等中央空调系统，其运行不受外界环境变化影响。其特点如下：

(1)． 高效：一般空调对着空气换热称为风冷热泵，缺点在于天气炎热或者寒冷最需要冷量或热量时效率反而下降。地温一年四季基本恒定在16℃左右，略高于该地区平均温度1到2度，使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。

(2)． 节能省费用：冬季运行时，COP约为4.2，即投入1KW电能，可得到4KW的热能，夏季运行时，COP可达5.3，投入1KW电能，可得到5KW的冷量，能源利用效率为电采暖方式的3-4倍；并且热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的用电能耗。比常规空气源空调节能50%左右。

(3)． 环保：供热时没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省了冷却塔，避免了噪音及霉菌污染。

(4)． 舒适：因为地源热泵机组供冷暖时都是通过冷热水经风机旁管（或地板管、墙埋管）交换完成的，所产生的冷气和暖气（或辐射热）比常规空调的要更柔和的多，使人感觉比较舒适。

(5)． 节省占地面积：省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场，节省了土地资源，产生附加经济效益，并改善了建筑物的外部形象。

(6)． 安全：无燃烧设备，从而不存在爆炸、失火和中毒的隐患。

(7)． 机组寿命长：热泵机组长期在良好的低温井水（16℃）下进行热交换工作，可大大延长机组寿命。

(8)． 一机多用：地源热泵系统可供暖，空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。

(9)． 可再生：土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用，保证大地热量的平衡。

(10)．可分区控制：中央空调享受的档次，又可达到单体空调局部控制的效果，不存在“大马拉小车”。地下水循环系统可根据传感器检测到的实际冷、热负荷量自动调节循环泵及压缩机组的转速和功耗。

2．地源热泵系统的发展现状

近几年，随着地源热泵空调系统的发展，在此领域也有些系统工程公司取得了良好的工程业绩。如：北京华清集团、山东方亚地源热泵技术有限公司、南京丰盛能源环境有限公司等等。同时针对地源热泵系统大流量小温差的换热的特点应用良好的压缩机组机品牌有：意大利克莱门特、法国西亚特、美国美意、清华同方、深蓝、大连三洋、广州日立等等。

3．地源热泵的基本参数估算：

一般情况下，每米地埋垂直管的估算换热功率为60W-80W/米，根据不同土质或岩石情况实际测定。依据建筑设计规范，不同建筑的冷、热负荷功率在120W－300W/平方米之间，根据建筑物的应用空调部分面积，可以大概估算出需打孔的总长度。一般垂直孔打孔深度约为60米－120米之间，在夏、冬两季冷热负荷基本平衡的地区，孔与孔的间距不小于4米。若冷热不平衡的地区，孔与孔的间距还需相应加大。

4．造价估算：

根据已建成的工程测算，地源热泵系统的造价在600元－900元/平方米，根据主机设备及末端配置、打孔场地地质状况、打孔场地限制、建筑面积大小等情况存在差异而有所不同。此费用比多联机略高（多联机系统的估算费用一般在450－550元/平方米）。运行费用经多个工程实际应用测算，每年每平方米使用费用不超过20元。相当于多联机的一半左右。打孔费用，普通粘土层打孔约30元/米，岩石层约120元/米。

5．设计要点：

(1)在华东地区，建筑物夏季空调累计冷负荷远大于冬季热负荷，地源热泵埋管区域存在热积累，出现严重的冷热负荷失衡，导致土壤温度逐年升高，影响系统长期运行效果。因此，解决土壤热平衡成为地源热泵系统能否长期高效运行的技术关键。

(2)采用辅助冷却复合地源热泵系统，能很好的解决土壤热平衡问题，同时也可有效降低系统投资，提高系统的运行节能效果。

(3)冷却塔的数量及运行策略影响热泵系统的经济性，应通过经济技术比较确定。

（4）另外可以通过增加利用回收热提供生活热水及地采暖等来平衡冷热负荷。

6．实际项目考察

（1）济南轻工学院综合楼、建筑面积13500平方米；

(2)济南西区指挥部办公楼，建筑面积8000平方米，两工程地源热泵空调系统均已投入使用，设备运行良好，施工工艺精细，系统使用效果良好。

（3）济南历下区区政府集资住宅楼，建筑面积20000平方米，地埋管及机房、空调末端设备已基本安装完毕，即将进入调试阶段。

(4)南京、无锡朗诗的住宅项目，整体使用地源热泵系统，在地下室地板下打孔，规模较大。南京朗诗的空调末端采用顶棚幅射技术，使用效果良好。考虑到室内温度低于冷凝温度时会产生冷凝水，还需采用集中式的经过温湿度处理后的新风系统，同时对门窗的密封要求较高，系统运行时不能开窗户通风。