地源热泵热水系统设计及经济性分析
地源热泵的经济性分析
（ ） 表 难 ， 使 投 入 太 多 的 精 力 和 人 力 ， 于 现 代 生 间 ， 影 响厨 房 的 布 置 和装 修 ， 决 了 厨 房 美 观 和 燃 气 安 全 １抄 即 由 不 解 活 方 式 的 改 变 及 家 庭 成 员 减 少 ， 多 用 户 家 庭 白 天 几 近 无 要求 的矛盾 。（ ） 很 ３ 高层 （０层 以上） 建 筑气表 安装方式 若采 １ ， 人 ， 至 长 期 无 人 居 住 的情 况 亦 不 鲜 见 。一 般 情 况 下 ， 天 用 图 四 法 ， 不 必 再 选 用 户 内 挂 Ｉ 卡 表 ， 大 节 省 气 表 投 甚 白 就 Ｃ 大 抄 表 率 极 低 ， 表 员 每 抄 一 次 表 要 通 过 手 机 数 次 预 约 才 能 资 ， 抄 因普通气表价格约 １０元 ， 且使 用 寿命长 ， ０ 并 维修 简单 ， 夜 间 上 门收 费 ， 携款 抄表 员 带 来 了 夜 间 行 路 不 安 全 因 素 ， 而 Ｉ 卡表 价 格 约 ３ ０元 ， 目前 维 修 率 高 ， 用 寿 命 偏 低 。 给 Ｃ ３ 且 使
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第 １ ９卷第 ９ 期
现代商贸工 业 Ｍｏ ｅｎＢ ｓ ｅ ａｅＩｄ ｓ ｙ ｄ ｒ ｕｉ ｓ Ｔｒｄ ｕｔ ｎｓ ｎ ｒ
２０ ０ ７年 ９月
地 源热泵 的经济 性分 析
苏劲松 施 恂根 冯 晓伟
（ 华大学能源与环境 学院 ， 川 成都 ６０３） 西 四 １０ ９
中 图 分 类 号 ： Ｋ５ ３ Ｔ １ 文献标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２３ ９ （０ ７０ —２ ６０ １ ７ —１ ８ ２ ０ ） ９０ ７ ２
川 省 建 筑 科 学 研 究 院 成 都 建 筑 节 能 中 心 、 都 铁 路 医 院 采 成 地 源 热 泵 在 国 内也 被 称 为 地 热 泵 。地 热 泵 空 词 的 心 脏 用 了这 种 地 源 热 泵 技 术 。作 为 刚 刚 在 成 都 兴 起 的 地 源 热 泵 是 一 个 “ 泵 制 冷 、 热 ） 热 （ 供 。供 暖 时 ， 吸 取 地 热 向 用 户 排 具 有 以 下 特 点 ： 它 放 ； 冷 时 ， 吸取 用 户 室 内 的 热 量 向 地 下排 放 。成 都 市 作 制 它 （ ） 行 安全 稳 定 。地 源 热 泵 机 组 与 外 界 的 换 热 是 通 １运 为 全 国 可 再 生 能 源 利 用 的 推 广 试 点 城 市 之 一 ， 前 已 有 四 过 大地 ， 目 而大地的温度很稳定 ， 不受 外界 空气 的变化 而影 响
地源热泵的工作原理及技术经济性分析
地源热泵的工作原理及技术经济性分析一、什么是地源热泵地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包含地下水、土壤或者地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。
地能分别在冬季作为热泵供暖的热源与夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。
热泵机组的能量流淌是利用其所消耗的能量（如电能）将吸取的全部热能（即电能+汲取的热能）一起排输至高温热源。
而其所耗能量的作用是使制冷剂氟里昂压缩至高温高压状态，从而达到汲取低温热源中热能的作用。
请参见能流图所示。
通常地源热泵消耗1kW的能量，用户能够得到5kW以上的热量或者4kW以上冷量，因此我们将其称之节能型空调系统。
与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或者70～90%的燃料内能为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节约三分之二以上的电能，比燃料锅炉节约二分之一以上的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳固，通常为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50～60% 。
因此，近十几年来，特别是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的进展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，能够估计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热与供冷空调技术。
二、地源热泵国内外进展近况地源热泵的历史能够追朔到1912年瑞士的一个专利，欧洲第一台热泵机组是在1938年间制造的。
它以河水低温热源，向市政厅供热，输出的热水温度可达60o C。
在冬季使用热泵作为采暖需要，在夏季也能用来制冷。
1973年能源危机的推动，使热泵的进展形成了一个高潮。
目前，欧洲的热泵理论与技术均已高度发达，这种“一举两得”同时环保的设备在法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。
南京某建筑地源热泵经济性分析
地源热 泵是一 种 利 用 地下 浅 层 地 热资 源 进 行
１ 建 筑 及 负 荷 分 布 概 况
供热 、 供冷 的新型 空调方式 ， 有高效 、 具 环保 、 能 、 节 安全 、 可再生 等诸 多 优点 ， 近几 年 在 我 国开 始 得 到
广泛关 注 。由于地 源 热 泵受 各 地 气 象条 件 以及 地
质条件 的制约 ， 因而 在各 地 区的应 用 应 因 地制 宜 。
大多数研 究者 在分 析 地源 热 泵 经 济性 时直 接 采用
单 位管 井换 热量指标 值 ， 未对 地埋 管进水温 度 与 也 初 投资 之 间 的 关 系 加 以论 证 ＿ １Ｊ ０ 。笔 者 以某 建 筑
为研究对 象 ， 分别 采用 地源 热泵 与空气 源热泵 ２种
ｍｅ ｎｎ ｆ ｌ ｏ ｍｅ ａｒｃ ｎ ｉｏ ｉｇ ｐ ｏｅ ｔ ｎ Ｎａ ｊ ｇ ｔ ａ ｙ ａ ｏ ｔｇ ｏ ｎ —ｏ ｒｅ ｈ ａ ａ ｉｇ ｕ ｒ ｓ ｉ—ｏ ｄｔ ｎｎ ｒ ｊｃｓ ｉ ｎｉ ｈ ｔｍａ ｄ ｐ ｒ ｕ ｄ ｓ ｕ ｃ ｅ ｔ ｆ ｏ ｉ ｎ
ｐｕｍ ｐ ・
ＫＥＹ ＯＲＤＳ ｇｒ ｎｄ ｓ ｕ ｃ ａ ｍｐ；ｏ ｒ ｔｏ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｆ ｒ ｎｃ Ｗ ｏｕ —ｏ ｒ ｅ ｈｅ ｔｐｕ ｐｅ ａ ｉｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ；ｅ ｏ ｏ ｃ ｐ ｒｏ ｍａ ｅ；ｔ ｅ ｈ ｃ ｓ ｆｐ ｒ ｐ ｐ ｌ ｏ ｔｏ ｅ ｉ ｅ ｗｅｌ
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第ＲＥＦＲＩ ＧＥＲＡＴ Ｉ ＯＮ ＡＮ Ｄ Ｒ — ＣＯＮＤ Ｉ ０Ｎ Ｉ Ｇ ＡＩ Ｔ１ Ｎ ９—８ ５ ９
２００７年 １０月
南 京 某 建 筑 地 源 热 泵 经 济 性 分 析
关于地源热泵系统的经济分析
，
己 受 到 各 国 政 府 和 社 会 各 界 的 高 度 重 视 。 在 中
国 ， 作 为 主 要 能 源 ，煤 炭 在 我 国 能 源 体 系 中 占 主 煤 导 地 位 ， 期 以 来 ， 炭 在 我 国 能 源 生 产 结 构 、 费 长 煤 消
结 构 中一 直 占有 绝 对 主 导 地 位 ， 管 近 年 来 ， 例 略 尽 比 有下降 ， 仍 保 持 在 ６ ９ 但 ５ ６以 上 ， 再 次 呈 现 出 上 升 并 的迹 象 。随 着 传 统 能 源 的 逐 步 耗 尽 ， 的 能 源 形 式 新 开始 逐渐崛起 。地 热能 这种 可再 生 的 清洁 能 源 ， 以
（ ｒ ｕ ｄ ｈ ａ ｘ ｈ ｎ ｅ ） 以 利 用 地 下 水 为 冷 热 源 的 ｇｏ ｎ ｅｔ ｃａ ｇ ｒ ； ｅ 地 下 水 热 泵 系 统 （ ｒ ｕ ｄ ｗａｅ ｅｔｐ ｍｐ ） 以 利 用 ｇ ｏ ｎ ｔｒｈ ａ ｕ ｓ ； 地 表 水 为 冷 热 源 的 地 表 水 热 泵 系 统 （ ｕ ｆｃ ｓ ｒａｅ— ｗａｅ ｔｒ ｈ ａ ｕ ｓ 。 这 样 的 分 类 在 国 内 的 暖 通 空 调 界 已 ｅ ｔｐ ｍｐ ） 经 达 到 了共 识 。本 文 主要 讨 论 第 一 种 。
其 储 量 大 、 用 方 便 、 环 境 危 害 极 小 等 优 点 ， 步 利 对 逐
种 有 效 地 利 用 能 源 的 方 式 。 地 源 热 泵 （ ｒｕ ｄ ｇｏ ｎ
ｓ ｕ ｃ ｅｔｐ ｍ ｐ ， ＩＰ） 统 包 括 三 种 不 同 的 系 ｏ ｒｅｈ ａ ｕ ｓ ＧＳ－ 系 Ｉ 统 ： 利 用 土 壤 作 为 冷 热 源 的 土 壤 源 热 泵 ， 有 资 料 以 也 文 献 成 为 地 下 耦 合 热 泵 系 统 （ ｒ ｕ ｄ—ｃ ｕ ｌｄ ｈ ａ ｇｏ ｎ ｏ ｐｅ ｅ ｔ ｐ ｍｐ ｓ ｓｅ ）或 者 叫 地 下 热 交 换 器 热 泵 系 统 ｕ ｙ ｔｍｓ
采用VDI-2067标准的地源热泵方案经济性分析
中通 常 以 静态 评价 指 标（ 如静 态投 资 回收 期 ） 不 同专 业 方 向 的 工 程 师 、 自然 科 学 家 及 新 年 值 最 小 的 方 案 为 最 优 。
是 来 进 行 ， 而 资 金的 时 间价 值 却 无法 从 中得 兴 的 电 脑 工 程 师 ， 公 益 性 的 工 程 师 和 科 然
！ ！ Ｑ： ！！
Ｓｃｉ ｎｃｅ ｅ ａｎ ｄ Ｔｅｃ ｈｎｏ ｏ Ｉ ｏｖａｔｏｎ ｌ ｇｙ ｎｎ ｉ Ｈｅ ａｌ ｒ ｄ
经 济 研 究
采 用 ＶＤ － ０ ７标 准的 地源 热 泵方 案经济 性 分析 ２ ６ Ｉ
周 宴 平 （ 设能建 筑 咨询 （ 上海 ） 限公 司 上 海 ２ ０ ９ 有 ０ ０ ２） 摘 要： 本文利 用德 Ｉ ￣ＶＤＩ ０６ 动态经济分析 计算标准 ， －２ ７ 结合一个 实际案例 ， 比较分析 了地埋管地 源热泵 和地 下水地 源热泵 系统的 经济 性。 结果 表 明， ＶＤＩ ６７标准在建 筑设备 方案的 动态经济分 析比较 方面是一 种有 力的工具 。 一２ ０ 关 键 词 ： 态 经 济 分 析 ＶＤ －２ ６ 标 准 地 埋 管地 源 热 泵 地 下 水 地 源 热 泵 动 Ｉ ０７ 中 图分类 号 ： ＴＨａ ８ 文献 标 识码 ：Ａ 文章编 号 ； ６ ４ ０ ８ ２ １ ）３ ｅ－ｏ ９ －９ ｌ ７ － ９ Ｘ（ ０ ２ ０ （） １ ７ ２
泵 技 术 经 济性 的 了 解 ， 辅 助 工 程 决 策 。 并 目 前 这 种 分 析 比 较 尚未 见诸 于 文 献 。
算 ， 借 助 费用 年 值（ ｎ ｕ ｔ ） 则 ａ ｎ ｉｙ 的概 念 ， 于 用
评 估建 筑 设 备在 全寿 命周 期 内 的动 态 经济
地源热泵项目的经济分析及设计优化——以北京市昌平区某地源热泵改造工程为例
水 源热泵项 目运 行时需 要通过抽取 地下水作 为能 量 传递 的介 质来实现 供热或 制冷 的 目的 ，地 下水在完
成 热 交换 后 ，必 须 １ ０ 回灌 入 同 一 含水 层 中 。 因此 ， ０％ 区域 水 文 地 质 条 件 能 否 满 足 需 水 量 和 回 灌 量 要 求 是 项
Ａｂ ｔａ ｔ Ｏｎ ｔ ｅｂ ｓｓｏ ｉｃ ｓ ｉｎ ｏ ｈ ｅ ｔ ｒ ｓａ ｄ ｑ ａｉｙｄ ｍ ａ ｄ ｏ ｈ ｒ ａ ｅ ｌｇ ｃ ｌ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ａ ｉ ｆｄｓ ｕ ｓｏ ｎ ｔ ｅｆａ ｕ ｅ ｎ ｕ ｌ ｅ ｎ ｓｆ ｒｔ ｅｕ ｂ ｎ ｇ ｏｏ ｉａ ｔ
２ ０ ０ ９
２ ０ ０ ９
第４ 卷 第２ 期
理论探讨
Ｖｏ１４ Ｎ ｏ ２ ． ．
地源热泵项 目的经济分析及设计优化
以北京市 昌平 区某地源热泵改造工程为例 王立发 ，江 剑 ，栾英波
（． １ 北京 市 地 质 工 程勘 察 院 ，北 京 １ ０ ３ ；２ 北 京 市地 质矿 产勘 查 开 发 局 ，北 京 １ ０ ９ ） ００７ ． ０ １５
ｓ ｒ ｅ ， ｈ ｓ ｐ ｐ ｒｉ ｕ ｔ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｇ ｏ ｏ ｉ ａ ｘ ｌ ｒ ｔｏ ｎ ｔ ｏ ｄ ｃ ｕ ｌ ｙ ｍ ａ ａ ｅ ｅ ｔｉ ｕ ｖ ｙ ｔ ｉ ａ ｅ ｌ ｓ ｒ ｔ ｓ ｈ ｗ ｈ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌ ｐ ｏ ａ ｉ ｎ ｕ ｉｓ ｃ ｎ ｕ ｔｑ ａ ｉ ｎ ｇ ｍ ｎ ｎ ｌ ｅ ｔ
２ ０９ ０
２ ０ ０ ９
中图分类 号：Ｆ ２ ２３
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ － ９ ３ ２ ０ ）２ ０ ０ － ６ ０ ７ １０ （０ ９０ — ０ ４ ０
地源热泵设计
地源热泵设计1. 引言地源热泵（Ground Source Heat Pump，GSHP）是一种利用地热能源的环保供热、供冷系统。
与传统的取暖设备相比，地源热泵系统能够有效地提供高效能的制热和制冷，同时降低能源消耗和环境污染。
本文将讨论地源热泵系统的设计原理、主要组成部分和关键参数。
2. 设计原理地源热泵系统利用地下的恒定温度来实现供热和供冷。
它通过地下的地热能源，将热能转移到室内供暖或室外排热。
地源热泵系统包括地源换热器、热泵机组和室内盘管。
2.1 地源换热器地源换热器是地源热泵系统的关键组成部分之一。
它通常是埋在地下的一系列管道，用于吸收地下的热能或向地下释放热能。
地源换热器可以采用水平回填式或垂直回填式布置，具体选用哪种形式取决于地下空间的限制和地质条件。
2.2 热泵机组热泵机组是地源热泵系统的核心部分。
它由压缩机、膨胀阀、换热器和控制系统等组成。
其工作原理是通过压缩机将地下的低温热能提升到适宜的温度，然后通过换热器将热能传递给室内的盘管，使室内得到制热或制冷。
2.3 室内盘管室内盘管是地源热泵系统的末端设备。
它负责将热泵机组传递过来的热能释放到室内空气中，实现供热或供冷效果。
室内盘管可以是风管式或地暖式，具体选用哪种形式取决于室内空间的布局和需要。
3. 设计参数设计地源热泵系统时，需要考虑一系列的参数，以确保系统的正常运行和高效能输出。
3.1 地源温度地源温度是地源热泵系统设计的首要参数。
地下的温度随季节变化比较缓慢，通常在8℃至15℃之间。
设计时应根据实际地下温度数据进行分析和计算，以确定最佳的设计参数。
3.2 热泵机组容量热泵机组的容量需要根据室内需求进行合理计算。
一般来说，热泵机组的制热和制冷容量应根据室内的热负荷计算得出，以确保系统能够满足室内的舒适需求。
3.3 地源换热器的长度和管径地源换热器的长度和管径直接影响系统的换热效果。
根据地下的地质条件和热泵机组的容量，可以通过热传导计算确定地源换热器的最佳长度和管径。
综合服务楼地源热泵系统设计及经济性分析
泵 等 可再 生能源 技 术在 奥运 工程 中得 以广 泛应 用 ，
１ 地 源热泵在北京的发展及应用情 况
北 京 市 是 中 国地 源 热 泵 普 及 最 早 的 城 市 ，从 １９ 年 开 始 ， ９９ 地源 热 泵逐 步在 一 些住 宅项 目得 以应
用。 近年 来 北京 市地源 热 泵应 用 工作 在 国家和 市政 府 的重 视 和领 导下 ，有 了很好 的 发展 ， 泵 空调 系 热
夏 季送 冷 风 ，冬季 送热 风 ，冷热 源集 中设置 。
２２ 空 调室 内外 设计 计算 参数 ．
１．℃，室 外计 算相 对湿 度 最冷 月平 均 ４ ％，室 ５ ９ ５
外 平均 风速 ２８ ｓ ． ，大 气压 力 １２０ ｋ ａ ｍ／ ０． Ｐ 。 ４ ２２２ 空调 室 内设计参 数 ．．
ｇ ｏ ｎ ｏ ｒ ｅ ｈ ａ ｕ ｙ ｔｍ ｏ ｓｈ ｖ ｉｎ ｆ ａ ｔｅ ｏ ｏ ｃ ａ ｄ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｅ ｅ ｔ． ｅ ｓ ｍｅ ｔ ， ｔ ｌｏ ｓ ｏ ｈ ｒ ｕ ｄ ｓ ｕ ｃ ｅ ｔｐ ｍｐ ｓ ｓｅ ｄ ｅ ａ ｅ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｃ ｎ ｍｉ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌ ｎ ｆ ｓ Ａｔｔ ａ ｉ ｉ ｎ ｂ ｉ ｈ ｍｅ ｉ ａ ｓ ｈ ｗｓｔ ｅ
ｓ ｓｅ ｐ ｓｅ ｓ ｈ ｒａ ａｕ ｆ ｐ ｌ ａｉｎａ ｄｇ ｎ ｒｌ ｉｇ ｙ ｔｍ ｏ ｓｓ ｅｇｅ ｔ ｌｅｏ ｐ ｉ ｔ ｎ ｅ ｅａｉ ｎ ． ｔ ｖ ａ ｃ ｏ ｚ
［ ｙ ｒｓ ｇｏ ｎ ｕｃ ｅｔ ｕ ； ｅｔ ａ ｌｏ ｆ ｕｉｄｐｐ ； ｃｎ ｍｙａａｙｅ Ｋｅｗｏｄ Ｉ ｒｕ ｄｓ ｒｅ ａ ｍｐ ｖｒｃｌｏ ｐｏ ｒ －ｉｅ ｅｏ ｏ ・ｎ ｌ ｏ ｈ ｐ ｉ ｂ ｅ－ － ｚ
地源热泵中央空调系统设计及经济性分析
地源热泵中央空调系统设计及经济性分析地源热泵是一种利用地壳中的地热能源进行空调制冷和供暖的热泵系统。
它利用地下稳定的温度来进行能量转换，具有能源利用效率高、环境友好、长期稳定等优点。
在地源热泵系统中，地源热泵中央空调系统是应用最为广泛的一种形式，可以满足建筑物的制冷、供暖、热水等需求。
本文将对地源热泵中央空调系统的设计原理和经济性进行分析和探讨。
一、地源热泵中央空调系统设计原理地源热泵中央空调系统是由地热井、地热泵、供暖水泵、冷却水泵、蓄能水箱、空调末端设备等组成。
其工作原理是通过地下地热井吸收地热能源，利用地热泵将地热能源提升至室内进行制冷或供暖。
1. 地热井：地热井负责与地下地热能源进行换热，一般采用多管井或螺旋井的形式进行设计。
地热井的深度通常在50米以上，确保能够吸收到地下稳定的地热能源。
2. 地热泵：地热泵是地源热泵系统的核心部件，其内部包含蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等。
地热泵通过循环工质的变化来完成地热能源的吸收和释放，实现制冷和供暖功能。
3. 供暖水泵和冷却水泵：供暖水泵和冷却水泵分别负责将地热泵产生的热水和冷水输送至室内末端设备，满足建筑物的供暖和制冷需求。
4. 蓄能水箱：蓄能水箱用于储存地热泵系统产生的热水或冷水，保证系统在不同负荷条件下可以提供稳定的热量和冷量。
5. 空调末端设备：空调末端设备包括室内机组、风管和末端风口，用于室内空气的循环和调节，满足建筑物的空调需求。
通过上述组成部分的协同作用，地源热泵中央空调系统可以实现建筑物的空调制冷、供暖等功能，并具有能源利用效率高、环保节能等优点。
地源热泵中央空调系统相比传统的空调系统在能源利用效率、环保节能、运行成本等方面具有明显优势。
下面从系统投资成本、运行维护成本以及长期收益等方面对地源热泵中央空调系统的经济性进行分析。
1. 系统投资成本地源热泵中央空调系统的投资成本相对于传统空调系统有所增加，主要体现在地热井的施工、地热泵设备的采购及安装、管道和末端设备的安装等方面。
论地源热泵系统发展与经济分析
论地源热泵系统发展与经济分析作者：张戈来源：《城市建设理论研究》2013年第32期摘要：地源热泵在上个世纪三十年代就已经在欧洲工程中得以应用，这个时候的运用主要是为了冬季供暖。
在七十年代，能源危机扩展了地源热泵的应用范围，技术越来越成熟。
因为我国的空调技术起步不是特别早，作为传统空调的分支，地源热泵就显得陌生一些。
本文就地源热泵系统发展以及其经济效益进行了分析。
关键词：地源热泵系统发展经济分析中图分类号：F012文献标识码：A在当今世界中，环境污染一直是一个引起各国广泛关注的问题。
我国主要是以煤炭为主要能源，煤炭在能源生产结构中占据重要的位置。
根据国际煤炭会议的资料介绍，我们可以看出，煤炭在世界上的储量还是比较丰富的，根据当前的开采速度来计算，还可以开采大约200年左右，石油的开采量大约还能维持30多年，天然气也是社会经济发展中的重要能源，但是也是相对有限的，大约还可以开采60年左右，这些能源都会给空气带来严重的污染。
全球变暖等多种气候反常的现象都与此有关。
地热能是一种清洁而安全的能源之一，属于新能源的一种，储存量比较大，开采利用也比较方便，对环境的危害也比较小，开始在我国能源市场上崭露头角。
一、地源热泵系统发展所谓地缘热泵技术就是利用地下的土壤和水，根据地下水温度相对稳定的也行，通过对电能的消耗，能够在天气冷的时候，把地位热源中的热量转向需要供热的地方，在天气热的时候，还能把室内的余热向地位热源转化，这样就使得稳定降低，达到制冷目的。
对于地源热泵来说，不需要人工的冷源或者热源，能够逐渐取代锅炉取暖或者是市政管网等供暖方式，也能代替中央空调系统。
冬天来临的时候，这个系统取代锅炉从地下水或者土壤取热，还可以给地下水放热来制冷，也能提供生活用水，功效不言而喻。
其发展优势主要表现在：第一，低维护。
对于地源热泵来说，其控制的自动程度比较高，工艺连接也相对比较简单，减少了维护的麻烦，显得更加安全可靠；第二，环保，安全。
地源热泵空调系统经济性分析
水。
采暖和夏季供冷所造成的大气污染 ，降低供 暖空调系统的能 耗、 节约能源是 每个公 民应尽 的义务 。特别是近几年来 ， 中 大 城市为改善大气环境 ，大力推广使 用包括 可再生 能源 的清洁 能源。 随着人们生活水平的提高 ， 建筑物不仅要满足冬季采暖
在我国由于能源价格的特殊性以及人们节 能、环保 的认 识程度等原 因以及其它一些因素的影 响 ，地 源热泵空调技术 应用 和发展 比较缓慢 ， 人们对之 尚不 十分了解 ， 推广较 困难 ，
然而随着人们生活水平的提高 ， 人均能耗 的增长 ， 一次性矿物 能源的 日益衰竭 以及环境的 日趋恶化 ，地源热 泵技术 已越来
其产生 的环境污染正面临着严峻的挑战。对 于夏季制冷的建
源 ，可以取代锅炉或市政管 网等传统的供 暖方式 和中央空调
系统 。冬季它代替锅炉从土壤 、 地下水或者地表水 中取热 ， 向
建筑物供 暖 ； 夏季它 向土壤 、 地下水或者地 表水放热 ， 达到给
建筑物降温的 目的， 是一种有效利用能源 的方式。 地源热泵 的概 念最 早出现在 １ １ ９ ２年瑞士 的一份专利文 献 中。２ ０世纪 ５ ０年代 ， 欧洲和美国开始了研究地源热泵 的第
一
筑来说 ， 随着家用空调 的普及 ， 空调的实际使 用效果正在逐年
下降 ， 这是因为空调装机容量 的增加 ， 空调局部热 岛效应交叉 干扰的结果 。 天气越炎热 ， 室外的温度越高 ， 空调负荷也越大 ，
而此时空调机向室外散热时 ， 传热温差越小 ， 空调机 的运转效
另一方面 ， 国大部分地 区冬冷夏热 ， 天大量地使用风 我 夏 造成断电等问题出现 ， 有些城市夏天限制用电量。另外 ， 因为 部分地 区没有暖气供 应 ， 冬天使用 电炉取暖 ， 造成 电力供应紧
地源热泵系统动态经济性实例分析
要
际 的 负荷 情况 ，控 制开 启 数量 ，过 渡季 节 机 组不 运 行 ，夏 季 开启 ３ 台机 组 ．冬 季 开 启２ 机组 。 根据 热 泵机 组 、循 环 水 泵等 耗 电情 台 况 ，可计 算 出系统 Ｃ 具体 结果 如表 １ 示 。 ＯＰ 所
日 ）。
法相 比 ，采用 动态指 标进 行分 析 更加 符合 项 目实 际。 １ 经 济性 动 态 分析 模 型 的建 立 本文 经 济 性分 析指 标 主 要包 括 费 用现 值 、 费用 年值 和 动 态追
加投资 回收 期 。
（ ） 要 经 济 参 数 １主
①初投 资
初投 资是 指 地源 热 泵 供热 （ 制冷 ）工 程各 部 分 投资 之 和 ．包
表 １ 系 统 能 效 计 算 一 览 表
工 程 简 介
该 典 型办 公 建筑 是 目前 曹妃 旬 区 域第 一 座 大型 标 志 性公 共 建
筑 ．是 最具 有 代表 性 的地 埋 管地 源 热 泵工 程 之一 。本 工程 建 筑 总 面积 ５ ５ ９８ ｍ 其 中空 调面 积 为４ ５ ０ ，共 分 为 １ 层 ．地 下 ３ ２ ．８ ８ ５ ｍ ２ ２ ．地 上 １ 层 ，总高 度４ ．９ 层 ０ ７４ ｍ。
地 源热 泵 系统 的动 态 经 济 性 分 析
目前 关于 地源 热 泵 系统 经 济性 分 析 主要 有 动 态和 静 态两 种 经 济评 价 方 法 。 由于 地 源 热泵 系 统运 行 的 期限 较 长 ．与静 态分 析 方
１ 冷热 负 荷计 算 根 据唐 海 县 气象 局提 供 的 唐海 县 全 年 ｆ ７ ０ ）逐 时 环境 温 ８６ｈ 度和 风 速 变 化 资 料 进 行统 计 ，结 果 表 明 ．２ ０ 年唐 海县 年 平 均 ０６
地源热泵中央空调系统设计及经济性分析
地源热泵中央空调系统设计及经济性分析地源热泵中央空调系统是一种新型的节能环保空调系统。
它利用地下稳定的温度为空调提供热源和冷源，既能满足冬季供暖需求又能满足夏季制冷需求。
对于建筑物而言，地源热泵中央空调系统是一种非常理想的节能环保选择，因为其运行维护成本低、环保节能性能好、使用寿命长等优点。
地源热泵中央空调系统的设计应遵循以下原则：一是根据建筑物的实际情况进行合理分区，设计分区系统，避免分区大小过大或者过小，影响温度控制效果；二是确定热泵系统类型及相关参数，如制热量，制冷量，循环水流量及温度等；三是合理设计地源热泵循环水系统，包括不同楼层之间的连接方式、循环水系统的管道布局、泵的选型及管道防腐保护等等；四是考虑系统的安全性、稳定性、可靠性以及维修便捷性等问题，选择合适的控制系统和监测设备。
地源热泵中央空调系统的经济性主要受以下因素影响：成本、效益、回收期以及环保性。
在成本方面，建造地源热泵中央空调系统的投资较大，但长期来看，其运行成本较低，能够大幅度降低冬季供暖成本和夏季制冷成本。
在效益方面，地源热泵中央空调系统运行过程中产生的损失较小，能够保证温度控制效果，并且其环保性也能够起到良好的效果。
在回收期方面，地源热泵中央空调系统需要较长时间才能回收投资，一般回收期在10年以上。
但是，从长远来看，地源热泵中央空调系统的使用寿命比传统空调系统长，长期降低供暖和制冷成本，能够创造可观的经济效益。
综上所述，地源热泵中央空调系统设计需要考虑诸多因素，从系统的稳定性、安全性、运行成本以及经济效益等方面进行综合评估。
在系统建设过程中，应该选择合适的技术方案，确保系统的运行稳定；在运行过程中应该加强监测和维护，避免出现故障，提高系统的可靠性和使用寿命。
总之，地源热泵中央空调系统是一种具有广阔发展前景的新型环保节能空调系统，其未来的发展潜力是非常大的。
地源热泵中央空调系统设计及经济性分析
地源热泵中央空调系统设计及经济性分析1. 引言1.1 地源热泵中央空调系统设计及经济性分析地源热泵中央空调系统是一种通过利用地下热能来实现建筑物供暖和制冷的系统。
它通过地下的地热能源和空气热能来进行热交换，从而实现能耗的节约和环境保护的目的。
在设计和建设地源热泵中央空调系统时，需要考虑到系统的工作原理、设计要点、经济性分析、节能减排优势以及市场应用等方面。
未来，地源热泵中央空调系统将不断发展壮大，逐渐成为建筑节能减排的主流技术之一。
其可持续性也将得到更好的保障和应用。
地源热泵中央空调系统的设计及经济性分析对于建筑节能减排具有重要意义，有着广阔的市场应用前景和发展空间。
2. 正文2.1 地源热泵中央空调系统的工作原理地源热泵中央空调系统是一种利用地下能源进行空调供热的热泵系统。
其工作原理主要分为地热换热、压缩蒸发和压缩冷凝三个过程。
地热换热过程是指地源热泵通过地下地热井或管道向地下取回低温热能，利用地下恒定的地温来进行空气冷却或加热。
通过地源换热器，热泵将地下的低温热量吸收传送到蒸发器。
压缩蒸发过程是指地源热泵利用压缩机将蒸发器中蒸发介质蒸发成低温低压气体，从而吸收热量并加热蒸发器内的传热介质。
压缩冷凝过程是指经过蒸发后的低温低压气体通过压缩机进行加压，使其变成高温高压气体，通过冷凝器将高热气体释放热量，传送到热泵的蒸发器，完成一个循环。
通过这三个过程的循环，地源热泵中央空调系统能够实现高效节能的供热和制冷功能，减少能源消耗和环境污染。
地源热泵系统还能够与太阳能、风能等可再生能源相结合，进一步提高能源利用效率。
2.2 地源热泵中央空调系统的设计要点1. 地热井的设计和布局：地热井是地源热泵系统的核心部件，其设计和布局的合理性直接影响系统性能。
在设计地热井时，需要考虑地下水位、地热井的深度和间距，以及地热井的材料和施工工艺等因素。
2. 地源热泵机组的选择：地源热泵机组的选择应考虑系统的规模和设计需求，以确保系统性能和能效。
地源热泵技术经济性分析
一 究 广 研 篇 Ｊ
图１ 垂直埋 管式地 源热泵 图２ 水 平埋管式 地源热 泵
热 泵 ，也 有资 料 称 为地 下 耦 合热 泵 系 统 ：以利 用 地 下水 为冷
热 源 的 地 下水 热 泵 系统 ；以 利 用地 表 水 为冷 热 源 的地 表 水 热
泵 系统 。
可 以充 分利 用 可再 生能 源 ．因此是 一项 值得 大 力推 广 的技术 。
一
地 源 热 泵 系 统 的 分 类 及 适 用 场 所
地源 热泵 技术 是利 用地 下 的土壤 、地 表水 、地 下 水温度 相对
耗 的２ ％左右 其 中 建筑 物 供 热 空调 的能 耗 占 整个 建 筑 能耗 的 ７
６ ０％左 右 。 因此 降 低 建 筑 物 的供 热 空 调 能 耗 就 显 得 尤 为 重 要 了 。地 源 热 泵 以其 节 能 、环 保 的 显 著优 势 ，近 年 来得 到 为 ” 源 热 泵 ” 。它 通过 循 环 液 （ 地 水 或 以水 为 主要 成 分 的 防 冻液 ）在 封 闭地 下 埋 管 中 的流 动 ，实 现 系统 与 大地 之 间的 传热 。地 埋 管地 源 热 泵 系统 在 结 构 上 的
特 点是 有 一个 由地 下埋 管 组 成 的地 热 换 热 器 ，地 热 换 热器 的
特别关注——
Ｔ Ｓ ｅｃ ｌ ｏｃ ｈｅ ｐ ｉａ Ｆ ｕｓ
地 源 热 泵 技 术 经 济 性 分 析
口 山东省建设发展研究院 范学平 马秀 力 季明 口 威海 国际经济技术合作股份有限公 司 于炳欣
随 着 经济 的发 展 和 人们 生活 水 平 的 提 高 ，公 共 建 筑 和住 宅 的 供 热 和空 调 能耗 在 不 断 增 大 。 目前 ，建 筑 能耗 占全 社会 总能
地源热泵系统方案比较及经济性分析
第３ ０卷 第 ６ 期
杨 婧 文 ： 源 热 泵 系统 方 案 比 较 及 经 济 性 分 析 地
・ ９・ ９
台土壤 热泵机组 ， 每台机组制 冷量约 ２ ４ ｋ ， １０ Ｗ 制热量
３２ 各种能源的单价比较分析 ．
约 ２０ｋ ， ３ ６Ｗ 经计算模 拟 ， 确定土壤 热泵系统 承担夏季
ｈｓ ｏ ｐｒｄｗ ｔ ｏ ｅ ｒ ｆ ｅｆ ｇ（ ｏｉ ） ｙｔ ，ｎ ｅ ｅ ｎｌｓ ｓ ｍ ｅｉ ，ｃｎ ｍｙａｄ ｎ ｒ ａ ｍ ａｅ ｉ ｔ ｒｏ ｏ ａｎ ｃ ｌ ｇ ｓｓ ｍｓａｄ ｈｎｔ ａ ｉｏ ｓ ｔ ｄ ｓ ｎ ｅｏ ｏ ｅ ｃ ｈ ｈ ｆ ｍｓ ｈ ｉ ｏ ｎ ｅ ｔ ｈ ａ ｙ ｓ ｆｙ ｅ ｇ ｎｅ ｇ ｙ
地源热泵 系统方案 比较及经济性分析
杨婧文
南京交通职业技术学 院
摘
要： 本文结合地源热泵应用于办公建筑的具体工程实例 ， 提出 了地源热泵经 济性 、 节能性 的评价指 标和分析
原则 ， 通过与其他形式 的供暖（ ） 冷 系统 的对 比， 进行了具体的方案设 计 、 经济性和节能性 的分析 ， 出了最终 的优 提
ｏ ｃ ｎ ｍｙ ａ ｄ ｅ ｅ ｇ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅｒ ｌｔｄｅ ａｕ ｔ ｎｐ ｉ ｉ ｅ ｆＧＳ ａ ｅｐ ｏ ｓ ｄｉ ｉ ｐ ｒ Ｔｈ ＨＰ ｆｅ ｏ ｏ ｎ ｎ ｒ ｅ ｉｎ ｙ ａ ｄｔ ｅａｅ ｖ ｌ ａｉ ｒｎｃｐｌｓｏ ＨＰ ｈ ｖ ｒ ｐｏ ｅ ｔ ｓｐａ ｅ ． ｅＧＳ ｙ ｉ ｈ ｏ ｎｈ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｃｒｉ ｅｃｒ ｉ ａｐｉ ｔ ｎ ｆ ｒｕ ｄＳｕｃ ａ Ｐ ｍｐ（ Ｓ Ｐ ｉ ｏｆ ｅ ｕｌｉｇ，ｈ ｄｃｔｒ ｓｒ ｃ： ｃｏｄ ｇ ｏｔ ｅ ａ ｌ ａ ｏ ｏ －ｏｒｅ ｎｔ ｈ ｔｎ ｐ ｃ ｉ ｏ Ｇ ｎ Ｈｅｔ ｕ Ｇ Ｈ ）ｎ ｆｃ ｉ ｎｓｔｅ ｎ ｉ ｏｓ ｉ ｂ ｄ ｉ ａ
地源热泵的工作原理及技术经济性分析
地源热泵的工作原理及技术经济性分析地源热泵（Ground Source Heat Pump，GSHP）是一种利用土壤或地下水的恒定温度和热量传递的热能电器设备。
它具有高效节能、环保、舒适度高等优点，在国内外的应用和推广已经逐渐成熟。
本文将介绍GSHP的工作原理及技术经济性分析。
一、地源热泵的工作原理地源热泵是一种热泵系统，能够将热源中的热量转移到目标物体中。
热源可以来自深井、地下水、地下热能蓄能等。
地源热泵的工作原理如下：1. 地源热泵系统由地暖辐射、地面采暖、空气调节等部分组成。
2. 管道布置在地下，连接地暖设备中的高效换热器。
3. 地下热水为GSHP的热源，热水通过GSHP可实现高效的热转移。
4. 地源热泵系统工作时，通过循环工作原理使得热能从土壤或地下水中吸收后逐渐传输到目标物体中，从而实现地下的热能利用和地下水循环利用。
二、地源热泵的技术经济性分析地源热泵作为一种绿色路线的设备，自有利于环境和经济方面的发展。
下面，我们将从技术和经济两个角度来分析GSHP。
1. 技术分析技术方面，GSHP具有以下特点：（1）清洁和安全：地源热泵利用地下资源，并将热源储存于地下，不会对环境产生污染，并能够保障使用者的安全。
（2）高效节能：GSHP在运行时，吸收地下水源和土壤的低温热能，仅需一小部分的电力即可完成工作，功率因数高，热效率高。
（3）设备维护容易：地源热泵的设备与维护也相对简单，基本无需维护，一起经济上也比较优惠。
2. 经济分析在经济方面，GSHP的主要经济性分析包括：（1）初期投资：虽然GSHP本身的采购和安装成本比较高，但从长期来看，能够很快的实现回收投资，经济上效益比较显著。
（2）运营费用：由于地源热泵功率因数高、热效率高，一般使用年数在15-20年，总成本相对较低。
（3）建筑物增值：地源热泵的使用不仅可以提高建筑物的舒适度反馈，也自有一个很高的建筑物增值的上限。
总之，地源热泵作为一种清洁环保、高效节能的热泵设备，在国内外已逐渐成熟并得到了广泛的应用。
地源热泵技术经济实证分析
４ 小 结 ．
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业 出 版 社 ．０ ７ ２０．
［ ２ ］王 赫． 筑 Ｘ程 质 量 事 故 分 析 （ 二 版 ） ． 京 ： 国建 筑 建 － 第 【 北 Ｍ］ 中
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近年来 ， 随着我 国经济实力的增 强 ， 技术水平的提高 ， 国 我
钢产量迅速增长 ， 质量提高 ， 品种 增加 ， 钢结 构 的设计 、 制造 和
［］ 见 鲸 等． 筑 Ｘ 程 事 故 分 析 与 处理 【 ． ４江 建 － Ｍ］ 北京 ： 国建 筑 Ｘ 中 －
结 果 表 明地 源热 泵 具 有 显 著 的 节 能 效 果 。 关键词 ： 源热泵 地
引言
经 济 性 分 析
１３ 供 热 供 冷 系 统 、
随着我 国经济持续快速发展 ，空调的普及所带来 的节能和 环境 问题 ， 已经成为我 国经 济发展 中的一个重要议题 。 地源热泵
本项 目中的空调系统采用竖直地埋管地源热泵 系统 ， 系 该
安装水平有了很 大的提高 。但 由于钢结构体系的设计 、 建造 以 及使用 当中存在许多不确定性 因素 ， 在国内外钢结构 出现大量 工程事故。同时， 钢结 构体 系的广泛应用更加 凸显 了钢结构 问 题研究 的重要性 和紧迫性 。
参考文献：
稳定性能 。 同时腹杆两端与上 、 ຫໍສະໝຸດ 焊缝 的长度和高度不足 ， 下 使
１２ 热 泵 负荷 ．
结合 成都气象 参数［ 工程建筑 冷热负荷 采用北京 鸿业 ５ １ ， 本
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Design and economic analysis of ground source heat hump water heater system
M ei Kui Z hang Xiaoso ng ( So ut heast Universit y)
ABSTRACT Int roduces t he principle o f t he gro und source heat pump w ater heater sys t em . Designs and calculat es t he ground source heat pum p w at er heat er sy st em of a villa in T ianjin. And presents econo mic analysis of t he syst em by cont rast ing w it h the air sour ce heat pump w ater heat er syst em scheme. In conclusion, point s out the advantages and disad vantages of t he ground source heat pump water heater system as well as its prospect s. KEY WORDS gro und so urce heat pump; w at er heater; econo mic; design; energ y saving
一个用作储热水箱向用户提供恒温热水。
第4期
梅奎 等: 地源热泵热水系统设计及经济性分析
55
1. 4 地源热泵热水系统机组选型
1. 4. 1 压缩机选型
压缩机性能的优劣对热水器性能影响 较大,
其合理选型至关重要。目前生产热泵专用压缩机
的公司很少, 而且产品冷凝温度低, 与热泵热水器
的要求相差甚远。涡旋压缩机 的工作范围较 宽, 冷凝温度界限较高, 最高可达 68 。即使在寒冷
随着人类生产生活水平的 提高, 越来 越多的 地方需要供应热水, 建 筑物中热水能耗已 是排在 供暖、空调 和照明之后的第四 大能耗。我 国建筑 能耗占全国总能耗近 30% , 城市民用建筑仅洗澡 热水用能就占近 20% , 而各类商业建筑热水能耗 占其总能耗的 10% ~ 40% 。在能源紧缺和环境污 染问题日益突出的今天, 加强对热水器的 研究已 迫在眉睫[ 1] 。目前, 我国热水供应市场上的主流产 品, 包括燃气 热水器、电 热水 器和 太阳能 热水 器 等[ 2] , 虽有各自的优点, 但在能源紧缺、电价和天然 气价格高涨、环境污染日益严重的今天, 其运用已 存在很大的局限 性。热泵热水 器以其高效节 能、 安全环保、全天候运行、运行费用低廉及使用区域 广泛等优点出现在我国市场上, 符合我国 能源经 济社会可持续发展的战略方针, 是一项极 具开发 和应用潜力的节能技术, 将成为我国最具 竞争力 的新一代热水器产 品。目前, 国内学者对 于热泵 热水器的理论研究主要集中在太阳能热泵热水器 和空气源热泵热水器方面, 对于地源热泵 热水器
150
300
无淋浴器的浴盆
125
250
淋浴器
70~ 100
140~ 200
洗脸盆、盥洗槽水嘴
3
30
洗涤盆( 池)
180
使用水温/ 40 40
37~ 40 30 50
最大小时耗热量( kW) 为
Q= c( t r - t l) qh = 4. 187 ( 55- 5) 335. 5
= 19. 51
( 3)
的冬天, 当蒸发温度为 0 , 其最高冷凝温度也能 达到 65 , 可以满足出水温度( 55 ) 的要求。且
涡旋压缩机噪声较低, 结构较紧凑, 适合别墅类建 筑等小型热水供应场合。
1. 4. 2 机组选型
对别墅等密度小的建筑按冷热负荷的高值作
为热泵机组的选型依据[ 12] , 根据户 主所需制热量 ( 19. 51 kW) 以及涡旋压缩机的选型, 现选用 1 台
1) 埋管参数 聚乙烯( P E) 和聚丁烯( P B) 管柔韧性好、强度
高, 可以通过热熔形成比管子 自身强度更高的 连 接接头, 在国内外地源热泵系 统中得到了广泛 应 用[ 14] 。本设计竖埋管采用目前国内广泛使用的国 产高密 度聚 乙 烯 管: 公 称 直 径 25 m m, 外 径 32 m m, 内径 26 2 m m, 热阻 0 056 43 m / W, 导热 系数 0. 42 W/ ( m ) , 可承受压力 1. 25 M Pa。水 平连接管采用 De32 型高密度聚乙烯管: 内径 32 6 m m, 外 径 40 m m, 厚 度 3 7 mm , 可 承 受 压 力 1 25 MP a。
qh =
q1l n0o0b= 335. 5 L / h
( 1)
式中: ql 为卫生器具热水用量( L/ h) , 按表 3 确定;
no 为同类型卫生器具数; b 为卫生器具同时使用比
例, 仅计算浴盆的耗热量, b 取值为 85, 其他器 具
不计[ 10] 。
在应用式( 1) 计算时, 由于不同类型卫生器具 的使用水温不同, 因此必须换算为统一的水温后, 才能正确计算出最大小时热水用量。
0. 025 1. 1 1. 1 1. 3 1. 5 1. 2
1. 2 热水用水量及耗热量计算 根据 GBJ 15 88, 建筑物热水用量可通过 2 种
方法计算得到: 根据人 数或床位数和其热 水用量 定额计算法; 根据卫生 器具和热水用量定 额计算 法。当人数少于 320, 卫生器具 数小于 107 时, 可 按卫生器具 和热水 用水量 定额计 算法计 算用 水
WPWE 060 型水 水热泵机组, 热泵热水机组主要 性能参数如表 4 所示。
表 4 地源热泵热水机组主要性能参数
性能参数 制冷能力/ kW 制冷功率/ kW 制热能力/ kW 制热功率/ kW 用户侧水流量/ ( m3 /h ) 用户侧水压降/ kPa 用户侧换热器形式 宽( m ) 高 ( m) 水源侧换热器形式 水源侧水流量/ ( m3 /h ) 水源侧水压降/ kPa 运输质量/ k g 深/ m m 电源
数值 15. 0 3. 6 20. 0 4. 7 2. 4
36 不锈钢钎焊板式
706 635 同轴套式
3. 2 23 116 586 380 V/ 3 Ph / 5 H z
注: 制冷工况: 使用侧进/ 出水温度为 12 水源侧进/ 出水温度为 30
制热工况: 使用侧进/ 出水温度为 40 水源侧进/ 出水温度为 20
量; 当人数在 320~ 5 190 范围内, 卫生器具 数在 107~ 1 730 范围内时, 应取 2 种计算方法的公共 部分作为热水用量的取值范围; 当人数超过5 190,
卫生器具数超过 1 730, 且没有公共部分时, 可根 据两者计算结果的平均值作为热水用量的取值[ 9] 。 本设计采用第二种方法。最大小时热水用量为
1) 工程概况 天津某别墅建筑面积为 300 m2 , 共 2 层, 常住 人口 5 人。建有厨房 1 个, 卫生间 2 个。使用热水 的器具主要有: 带淋浴器的浴盆 1 个, 淋浴器 1 个, 洗脸盆 2 个, 盥洗槽水嘴 1 个。户主对热水供应情
收稿日期: 2008 07 01 通信作者: 梅奎, Em ail: m eiku i- seu@163. com
深度/ m 0~ 10 10~ 15 15~ 30 30~ 40 40~ 50 50~ 80
主要土质类型 粉质黏土, 粉土 黏土, 亚黏土 砂土 淤泥层 黏土, 亚黏土 第一含水层, 砂土
初始温度/ 12. 2 14. 6 15 15. 4 15. 4 16
表 2 土壤物性参数表
名称 渗透率/ %
大气层
第9卷 第4 期 2009年8月
制冷与空调
REFRI GERA T ION A ND A IR- CON DIT ION IN G
53 57
地源热泵热水系统设计及经济性分析
梅奎 张小松
( 东南大学)
摘 要 介绍地源热泵热水系统的工作原理, 对天津某别墅地 源热泵热水 系统进行 设计与计算, 并在 初投 资和运行费用方面与空气源方案进行对比, 指出地源热泵热水系统的优缺点及广阔的应用前景。 关键词 地源热泵; 热水器; 经济性; 设计; 节能
尤其是设计方面的论述 还很少。另 外, 太阳能 热 泵热水器和空气源热泵热水器各 有优点, 但也 存 在着缺点, 对于全年平均气温在 10 左右且冬季 气温一般为- 10 的长江以北地 区, 2 种 热水器 都很难达到应有的节能效果[ 3] 。
笔者针对我国北方地区的热水供应需求, 提 出地源热泵热水系统, 介绍其工 作原理。以天 津 某别墅地源热泵热水系统的设计 与计算为例, 阐 述其设计程序和设计中需要注意的问题。比较地 源热泵热水器和空气源热泵热水器 2 种系统的经 济性, 指出地源热泵热水系统 的优缺点及广阔 的 应用前景。 1 地源热泵热水系统实例设计 1. 1 工程概况及设计参数
54
制冷 与 空 调
第 9卷
况的要求: 工作日 ( 星期一至星 期五) 每天 集中在 6: 30 7: 00 和 19: 00 21: 00 两个时间段使用热 水; 而休息日( 星期六和星期日) 和节假日 应比工 作日使用热水多一些。
2) 设计参数 天津地区空气年平均温度大约为 12. 2 , 最 冷月平 均温 度 为 - 3. 6 , 最热 月 平 均温 度 为 26. 4 [ 4 5] 。按照 GBJ 15 88 建筑给水排设计规 范 [ 6] 要求, 供应热水的温度控制在 55~ 60 为 好。本设计中供应热水温度选为 55 , 天津当地 最冷月自来 水平 均温 度即 计算 冷水 温 度定 为 5 [ 7] 。在确定热水供应装置的尺寸时, 以高峰负荷 为准。