一、什么是地源熱泵
   我們先來簡單的認(rèn)識一下什么的地源熱泵，地源熱泵是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，是熱泵的一種，熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備。地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方。通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的。地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，一個年度形成一個冷熱循環(huán)。

二、一般比較：

地源熱泵中央空調(diào)和傳統(tǒng)中央空調(diào)相比，比較大的特點就在于它的節(jié)能性，這也是很多用戶不顧高額初投資選擇地源熱泵中央空調(diào)的原因，地源熱泵除了節(jié)能外，還有很多的優(yōu)點，我們可以通過與傳統(tǒng)中央空調(diào)的對比來分析地源熱泵到底具有哪些優(yōu)勢，為什么如此深受用戶青睞。

地源熱泵中央空調(diào)與傳統(tǒng)中央空調(diào)對比：環(huán)境保護

從土壤源熱泵的整個運行原理來看，土壤源熱泵系統(tǒng)實際是真正意義的綠色環(huán)?？照{(diào)，不管是冬季還是夏季的運行，都不會對建筑外大氣環(huán)境造成不良影響。而普通中央空調(diào)系統(tǒng)，將廢熱氣或水蒸氣排向室外環(huán)境，無一例外的都對環(huán)境造成了極大的污染。以地球表

面淺層地?zé)豳Y源作為冷熱源，利用清潔的、近乎無限可再生的能源，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。

地源熱泵中央空調(diào)與傳統(tǒng)中央空調(diào)對比：運行效率

對于普通中央空調(diào)系統(tǒng)，不管是采用風(fēng)冷熱泵機組還是采用冷卻塔的冷水機組，無一例外的要受外界天氣條件的限制，即空調(diào)區(qū)越需要供冷或供熱時，主機的供冷量或供熱量就越不足，即運行效率下降，這在夏熱冬冷地區(qū)的使用就受到了影響。而土壤源熱泵機組與外界的換熱是通過大地，而大地的溫度很穩(wěn)定，不受外界空氣的變化而影響運行效率，因此，土壤源熱泵的運行效率是比較高的。

地源熱泵中央空調(diào)與傳統(tǒng)中央空調(diào)對比：經(jīng)濟方面

地源熱泵系統(tǒng)還可以集采暖、空調(diào)制冷和提供生活熱水于一體。一套熱泵系統(tǒng)可以替換原有的供熱鍋爐、制冷空調(diào)和生活熱水加熱的三套裝置或系統(tǒng)，從而減少使用成本，十分經(jīng)濟。

地源熱泵中央空調(diào)與傳統(tǒng)中央空調(diào)對比：運行費用

地源熱泵系統(tǒng)在運行中的節(jié)能特點也是顯而易見的：通常地源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量，其制冷、制熱系數(shù)可達4以上，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%，其運行費用為普通中央空調(diào)的50%～60%。達到相同的制冷制熱效率，土壤源熱泵主機的輸入功率較小，即為業(yè)主提供了較低運行費的空調(diào)系統(tǒng)，在全年時間使用空調(diào)的場所，這種效果尤為明顯。鍋爐只能將70%～90%的燃料內(nèi)能為熱量，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。

地源熱泵中央空調(diào)與傳統(tǒng)中央空調(diào)對比：主機設(shè)置

對于普通中央空調(diào)系統(tǒng)，若設(shè)置風(fēng)冷熱泵機組進行冷熱空調(diào)，則風(fēng)冷熱泵主機的設(shè)置必須要與外界通風(fēng)良好，要么設(shè)置于屋頂，要么設(shè)置于地面，這對別墅空調(diào)受限就更嚴(yán)重。而土壤源熱泵主機的設(shè)置就非常靈活，可以設(shè)置在建筑物的任何位置，而不受考慮位置設(shè)置的限制。若設(shè)置冷水機組+鍋爐進行冷熱空調(diào)，冷卻塔和鍋爐的位置就更受限制。因此，就主機的設(shè)置而言，地源熱泵系統(tǒng)的主機設(shè)置是非常靈活的。

地源熱泵中央空調(diào)與傳統(tǒng)中央空調(diào)對比：系統(tǒng)簡單

一機多用，節(jié)約設(shè)備用房，應(yīng)用范圍廣。地源熱泵可供暖、空調(diào)，還可用于生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)，一套系統(tǒng)可替代鍋爐加空調(diào)的兩套系統(tǒng)，因此一機多用，節(jié)省了建筑空間及設(shè)備的初投資，機組緊湊，節(jié)省設(shè)備用房空間，由此而產(chǎn)生的經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。

地源熱泵中央空調(diào)與傳統(tǒng)中央空調(diào)對比：無需除霜

大地土壤溫度一年四季相對保持恒定，冬季也能保持在15℃ 以上，埋地?fù)Q熱器不會結(jié)霜，可節(jié)省因結(jié)霜、除霜而消耗的能量。

通過詳細對比，我們很容易發(fā)現(xiàn)地源熱泵中央空調(diào)優(yōu)勢非常明顯，從這里我們也可以看出，為什么政府會大力推廣地源熱泵系統(tǒng)，地源熱泵的普及不僅關(guān)系到家庭用戶的切身利益，也很大程度上降低建筑能耗，緩解環(huán)境能源壓力，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。舒適360積極響應(yīng)政府號召，一直倡導(dǎo)舒適健康、節(jié)能環(huán)保的室內(nèi)舒適家居生活，已經(jīng)成功安裝多套家用地源熱泵系統(tǒng)。

三、其他數(shù)據(jù)比較分析：

1.1地源熱泵技術(shù)分析

1)地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源(通常小于400 m深)作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能(Earth Energy)，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集f 47%的太陽能量，是人類每年利用能量的500多倍。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源的一種形式。地源熱泵能夠充分利用可再生能源，是一項可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。

2)傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)不論是水冷還是風(fēng)冷，由子它的換熱器必須置于暴露的空氣中，因此會對建筑造型造成不好的影響，破壞建筑的外觀;而地源熱泵把換熱器埋于地下，且遠離主建筑物，故不會對其造型產(chǎn)生影響。

3) 風(fēng)冷換熱器與水冷換熱器的換熱環(huán)境均為大氣，故不可避免地受到環(huán)境條件變化的影響，會明顯降低換熱效率;而地源熱泵換熱器是和大地?fù)Q熱，大地初始溫度大約等于年平均溫度，基本不受外界環(huán)境的影響。

2.2 地源熱泵環(huán)境分析

普通空調(diào)對環(huán)境的影響是很嚴(yán)重的，由十夏季將廢熱排入大氣，冬季吸收大氣中的熱量而使大氣、住宅周圍的環(huán)境更加惡劣;而地源熱泵可以利用大地的蓄熱能力，把夏季多余的排人大地的熱能在冬季取用，把冬季多余的冷能在夏季取用，以達到冬夏兩季室內(nèi)的供暖供冷。雖然也使用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25%的充灌量屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏幾率大為減少。傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)的冷卻塔或室外機有噪聲擾民，而地源熱泵沒有此噪聲。該裝置的運行幾乎沒有任何污染，可以建造在居民

區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送。

2.3 地源熱泵的經(jīng)濟性分析

根據(jù)某地區(qū)的情況和現(xiàn)行的價格體系對地源熱泵空調(diào)與傳統(tǒng)空調(diào)方式的初投資及運行費用抬標(biāo)作一比較

1) 初投資與運行費用比較

a.在初投資方面。地源熱泵系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐加制冷機兩套裝置或系統(tǒng)，實現(xiàn)對建筑物的供熱和制冷，省去了鍋爐房和冷卻塔減少初投資，地源熱泵的鉆井費昂貴。但從總休初投資來看，地源熱泵系統(tǒng)的初投資比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)高。

b 在運行費用方面。地源熱泵使用電能大大提高了一次能源的利用率。通常通過直接燃燒礦物燃料〔煤、石油、夭然氣)產(chǎn)生熱量，并通過若干個傳熱環(huán)節(jié)最終為建筑供熱，鍋爐及供熱管線的熱損失比較大，一次能源利用率比較低如果先利用燃燒燃料產(chǎn)生的高溫?zé)崮馨l(fā)電，然后利用電能驅(qū)動熱泵從周圍環(huán)境中吸收低品位的熱能，適當(dāng)?shù)奶岣邷囟仍傧蚪ㄖ?，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低供熱的一次能源消耗〕供熱用熱泵的性能系?shù)，即供熱量與消耗的電能之比可達3-4。天然氣、輕柴油價格比電貴，再加上利用率低，致使傳統(tǒng)空調(diào)的燃料費用比地源熱泵系統(tǒng)高。地源熱泵系統(tǒng)不需要冷卻塔，故冷卻塔的運行費用可省去。地源熱泵系統(tǒng)的運行費要比傳統(tǒng)空調(diào)低。綜合計算每年初投資與運行費之和，由表中數(shù)據(jù)可以看出地源熱泵系統(tǒng)較其他常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟。

2)普通空調(diào)壽命一般在15年左右，而地源熱泵的地下?lián)Q熱器由于采用高強度惰性材料，埋地壽命至少20年。因此，從使用壽命和運行費來考慮，地源熱泵的經(jīng)濟性是高于傳統(tǒng)空調(diào)的。3) 地 源 熱泵空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性取決于多種因素。不同地區(qū)，不同地質(zhì)條件，不同能源結(jié)構(gòu)及價格等將直接影響到其經(jīng)濟性，根據(jù)國外的經(jīng)驗，山于地源熱泵運行費用低，增加的初投資可在3年一7年內(nèi)收回地源熱泵系統(tǒng)在整個服務(wù)周期內(nèi)的平均費用將低于傳統(tǒng)的空調(diào)。

3 結(jié)語

地源熱泵在北美和歐洲的許多國家已得到廣泛的應(yīng)用，是一種成熟的技術(shù);但我國在地源熱泵的應(yīng)用方面還剛剛起步。推廣地源熱泵技術(shù)需要政府的政策引導(dǎo)、對設(shè)計和施工人員的培訓(xùn)、所需設(shè)備和材料的瓦套以及提高公眾對地源熱泵技術(shù)的了解程度、在供熱空調(diào)中應(yīng)用熱泵技術(shù)的主要制約因素是電力供應(yīng)不足和人民群眾消費水平較低，對熱泵空調(diào)系統(tǒng)的市場需求尚未形成;隨著改革開放以來我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，以上兩個制約因素已不復(fù)存在，空調(diào)和供熱已成為普通百姓的需求，并逐漸向農(nóng)村和南方擴展，市場前景很好。因此應(yīng)增加技術(shù)資金的投人和相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)。同時向世界上熱泵技術(shù)比較發(fā)達的國家學(xué)習(xí)，但在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意:由于我國氣候條件與那些國家的氣候條件不同，因此不能照搬外國的技術(shù)成果，而應(yīng)注意吸收國外正反經(jīng)驗，合理布局，穩(wěn)步發(fā)展，在條件相對成熟的地區(qū)多進行試驗和總結(jié)。

地源熱泵相關(guān)介紹

一、地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的組成和形式
      地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)由室外換熱系統(tǒng)和室內(nèi)換熱系統(tǒng)兩大部分組成，每一部分都有多種不同的系統(tǒng)形式。室外換熱系統(tǒng)有閉式GSHP(土壤源)與開式WSHP（水源熱泵）兩種系統(tǒng)方式。
   1.閉式換熱方式的組成
      閉式換熱方式由埋設(shè)在地下或拋放在水中的PE管和循環(huán)水泵及相關(guān)附屬部件組成。由循環(huán)水泵驅(qū)動PE管路中的循環(huán)水，循環(huán)水作為熱量的載體將熱量在室內(nèi)房間與室外土壤或地表水中進行轉(zhuǎn)換。
  2.開式換熱方式的組成及各部分的功能
      開式（水源熱泵）換熱方式由抽水井、回灌井、調(diào)節(jié)水池、板式換熱器、潛水泵、回灌泵、循環(huán)水泵及相關(guān)附屬部件組成。由潛水泵將地下水抽取到調(diào)節(jié)水池中。由循環(huán)水泵驅(qū)動調(diào)節(jié)水池中的水流經(jīng)板式換熱器后在送回調(diào)節(jié)水池。板式換熱器將地下水與室內(nèi)循環(huán)水進行隔離性的熱量交換。當(dāng)調(diào)節(jié)水池中的地下水失去利用價值后由回灌泵送回回灌井內(nèi)。調(diào)節(jié)水池將抽取上來的地下水進行暫時存放，當(dāng)水溫降低至不可利用的溫度（冬季）或當(dāng)水溫升高至不可利用的溫度（夏季）后再進行回灌，這樣對地下水的抽取及回灌都是間歇性的，充分利用了抽上來的地下水的低位能源，減少了潛水泵的開機時間節(jié)約了電能同時還降低了回灌的壓力。
二、地源熱泵特點
1、屬可再生能源利用技術(shù)
      地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47％的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。
2、屬經(jīng)濟有效的節(jié)能技術(shù)
      地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。據(jù)美國環(huán)保署EPA估計，設(shè)計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶30～40％的供熱制冷空調(diào)的運行費用。
3、環(huán)境效益顯著
      地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少40％以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70％以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。
4、一機多用，應(yīng)用范圍廣
      地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。此外，機組使用壽命長，均在15年以上；機組緊湊、節(jié)省空間；維護費用低；自動控制程度高，可無人值守。

三、對幾種地源熱泵系統(tǒng)在工程應(yīng)用中的評述 
1）直接利用地下井水的地源熱泵系統(tǒng)：其比較大優(yōu)點是非常經(jīng)濟，占地面積小，但要注意必須符合下列條件：水質(zhì)良好；水量豐富；符合標(biāo)準(zhǔn)。 
2）地下埋管的地源熱泵系統(tǒng)：對于①垂直式埋管系統(tǒng)，其優(yōu)點有：較小的土地占用，管路及水泵用電少，其缺點是鉆井費用較高；對于②水平式埋管系統(tǒng)，其優(yōu)點有：安裝費用比垂直式埋管系統(tǒng)低，應(yīng)用廣泛，使用者易于掌握，其缺點有：占地面積大，受地面溫度影響大，水泵耗電量大。 
3）地表水式熱泵：其優(yōu)點有：在10米或更深的湖中，可提供10℃的直接制冷，比地下埋管系統(tǒng)投資要小，水泵能耗較低，高可靠性，低維修要求、低運行費用，在溫暖地區(qū)，湖水可做熱源，其缺點有：在淺水湖中，盤管容易被破壞，由于水溫變化較大，會降低機組的效率。 
4）鍋爐/冷卻塔與地下埋管相結(jié)合的混合型地源熱泵系統(tǒng)：適用于空間小，不能單獨采用地下埋管換熱系統(tǒng)的建筑，冷卻塔和閉環(huán)式系統(tǒng)相結(jié)合制冷，節(jié)省成本；事實證明該系統(tǒng)是穩(wěn)定率、低費用的。

四、其他形式中央空調(diào)的制冷和取暖方式
  （1）冷水機組（制冷）+燃煤鍋爐（采暖）
   （2）冷水機組（制冷）+燃油鍋爐（采暖）
   （3）冷水機組（制冷）+燃氣鍋爐（采暖）
   （4）直燃式（燃油、燃氣）溴化鋰（冷暖）

五、冷、熱量獲取方式
   （1）地源熱泵中央空調(diào)：電能+地下淺層太陽能
   （2）冷水機組+燃煤鍋爐：電能+煤碳
   （3）冷水機組+燃油鍋爐：電能+輕柴油
   （4）冷水機組+燃氣鍋爐：電能+天然氣
   （5）直燃式（燃油、燃氣）溴化鋰：電能+油（氣）
六、主機能耗比較（以1萬平米辦公樓為例）
（1）地源熱泵中央空調(diào)： 夏天耗電138KW/h 
                        冬天耗電204KW/h
（2）冷水機組+燃煤鍋爐：夏天耗電156KW/h 
                        冬天燃煤314Kg/h+耗電15KW/h
（3）冷水機組+燃油鍋爐：夏天耗電156KW/h 
                        冬天燃油67Kg/h+耗電15KW/h
（4）冷水機組+燃氣鍋爐：夏天耗電156KW/h
                        冬天燃氣70立方/h+耗電15KW/h
（5）直燃式溴化鋰：     燃油70Kg/h+耗電33KW/h
                        燃氣192立方/h+耗電33KW/h
七、主機房系統(tǒng)投資比較
（以1萬平米辦公樓為例，未比較機房面積和建設(shè)費）
   （1）地源熱泵中央空調(diào)：WSHP地源熱泵主機、附屬設(shè)備135萬元
                                 GSHP地源熱泵主機、 附屬設(shè)備145萬元
（2）冷水機組+燃煤鍋爐：冷水機組、冷卻塔、附屬設(shè)備84萬元
                                   燃煤鍋爐25萬元
（3）冷水機組+燃油鍋爐：冷水機組、冷卻塔、附屬設(shè)備84萬元
                        燃油鍋爐31萬元
（4）冷水機組+燃氣鍋爐：冷水機組、冷卻塔、附屬設(shè)備84萬元
                                   燃氣鍋爐40萬元（不含市政接網(wǎng)費）
（5）直燃式溴化鋰：     130萬元
其中地源熱泵機房面積為70㎡
八、主機系統(tǒng)運行費用比較（以1萬平米辦公樓為例）
（主機運行時間10h/天，夏天制冷90天，冬天120天，電費0.5元/KW）
（1）地源熱泵中央空調(diào)： 夏天6.21元/㎡ 冬天12.24元/㎡ 
（2）冷水機組+燃煤鍋爐：夏天7.02元/㎡ 冬天11元/㎡
（3）冷水機組+燃油鍋爐：夏天7.02元/㎡ 冬天27元/㎡
（4）冷水機組+燃氣鍋爐：夏天7.02元/㎡ 冬天21元/㎡
（5）直燃式溴化鋰：     夏天16元/㎡   冬天35元/㎡
注：1、地源熱泵主機用的冷熱源來自地下恒定的能源，不存在衰減問題，所以運行費用穩(wěn)定，其他形式機組均存在衰減問題，會引起運行費用逐年增加。
    2、地源熱泵主機為全自動電腦控制，無須專人看守和勞動；其他形式機組要有幾個人去管理和勞動。

熱水方案比較分析

受國際制造業(yè)市場影響和國家出臺石化產(chǎn)品燃油附加稅政策的出臺，有效控制企業(yè)的生產(chǎn)成本上成為企業(yè)決策層的議題，節(jié)能降耗減排也是中國政府提倡的一項政策，純節(jié)能項目的成功引進和利用是企業(yè)增加利潤、降低生產(chǎn)成本和提高市場競爭能力的重要舉措。

1.空壓機熱泵應(yīng)該優(yōu)勢：

A、綠色環(huán)保，再生能源，節(jié)能降耗，沒有排放。

B、降低了空壓機的運行溫度，提高了空壓機的產(chǎn)氣量。

C、延長空壓機耗材使用周期，減少空壓機的運行故障。

D、節(jié)約生活熱水的柴油經(jīng)費，壓縮了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的經(jīng)營成本。

E、沒有燃油煙氣排放，順利通過ISO14001認(rèn)證。

G、不用油、氣、電就能獲得60℃以上的生活熱水。

G、同時利用空調(diào)的余熱補充，做到全年完全的無成本使用熱水。

2.經(jīng)濟效益評估

根據(jù)生活熱水用量為120噸來計算。按各種生產(chǎn)熱水的方式進行經(jīng)濟效益評估如下：        

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