地源热泵系统与传统供热对比分析

一、什么是地源热泵我们先来简单的认识一下什么的地源热泵，地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。

地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。

通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的。

地源热泵还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。

二、一般比较：地源热泵中央空调和传统中央空调相比，最大的特点就在于它的节能性，这也是很多用户不顾高额初投资选择地源热泵中央空调的原因，地源热泵除了节能外，还有很多的优点，我们可以通过与传统中央空调的对比来分析地源热泵到底具有哪些优势，为什么如此深受用户青睐。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：环境保护从土壤源热泵的整个运行原理来看，土壤源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调，不管是冬季还是夏季的运行，都不会对建筑外大气环境造成不良影响。

而普通中央空调系统，将废热气或水蒸气排向室外环境，无一例外的都对环境造成了极大的污染。

以地球表面浅层地热资源作为冷热源，利用清洁的、近乎无限可再生的能源，符合可持续发展的战略要求。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：运行效率对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降，这在夏热冬冷地区的使用就受到了影响。

而土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响运行效率，因此，土壤源热泵的运行效率是最高的。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：经济方面地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一体。

一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而减少使用成本，十分经济。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：运行费用地源热泵系统在运行中的节能特点也是显而易见的：通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量，其制冷、制热系数可达4以上，与传统的空气源热泵相比，要高出40%，其运行费用为普通中央空调的50%～60%。

达到相同的制冷制热效率，土壤源热泵主机的输入功率较小，即为业主提供了较低运行费的空调系统，在全年时间使用空调的场所，这种效果尤为明显。

锅炉只能将70%～90%的燃料内能为热量，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：主机设置对于普通中央空调系统，若设置风冷热泵机组进行冷热空调，则风冷热泵主机的设置必须要与外界通风良好，要么设置于屋顶，要么设置于地面，这对别墅空调受限就更严重。

而土壤源热泵主机的设置就非常灵活，可以设置在建筑物的任何位置，而不受考虑位置设置的限制。

若设置冷水机组+锅炉进行冷热空调，冷却塔和锅炉的位置就更受限制。

因此，就主机的设置而言，地源热泵系统的主机设置是非常灵活的。

．地源热泵中央空调与传统中央空调对比：系统简单一机多用，节约设备用房，应用范围广。

地源热泵可供暖、空调，还可用于生活热水供应系统，一套系统可替代锅炉加空调的两套系统，因此一机多用，节省了建筑空间及设备的初投资，机组紧凑，节省设备用房空间，由此而产生的经济效益相当可观。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：无需除霜大地土壤温度一年四季相对保持恒定，冬季也能保持在15℃以上，埋地换热器不会结霜，可节省因结霜、除霜而消耗的能量。

通过详细对比，我们很容易发现地源热泵中央空调优势非常明显，从这里我们也可以看出，为什么政府会大力推广地源热泵系统，地源热泵的普及不仅关系到家庭用户的切身利益，也很大程度上降低建筑能耗，缓解环境能源压力，优化生态环境。

舒适360积极响应政府号召，一直倡导舒适健康、节能环保的室内舒适家居生活，已经成功安装多套家用地源热泵系统。

三、其他数据比较分析：\投资及费用序号使用条件对比一次能源利用环境污染程度\ 采用型式初投资高，受热力外网距离制约不可再生有污染热力外网配套传统中央空调+1初投资高，运行费高，受热力外网距离热力外网蒸汽溴化锂机组+2有污染不可再生制约锅油、气、电)模块风冷热泵+采暖(3 不可再生有污染初投资高，运行费最高炉有污染不可再生初投资高，运行费高) +(直燃溴化锂机组燃油、燃气4污染极大受政策限制，环保条件差，占地面积大不可再生燃煤锅炉房+传统中央空调5受消防要求限制，运行费极高有污染不可再生+传统中央空调燃油锅炉房6不可再生有污染运行费较高传统中央空调+燃气锅炉房7可再生初投资低，运行费低地源热泵健康环保8就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低供热的一次能源消耗〕供热用热泵的性能系数，即供热量与消耗的电能之比可达3-4。

天然气、轻柴油价格比电贵，再加上利用率低，致使传统空调的燃料费用比地源热泵系统高。

地源热泵系统不需要冷却塔，故冷却塔的运行费用可省去。

地源热泵系统的运行费要比传统空调低。

综合计算每年初投资与运行费之和，由表中数据可以看出地源热泵系统较其他常规空调系统经济。

2)普通空调寿命一般在15年左右，而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰性材料，埋地寿命至少20年。

因此，从使用寿命和运行费来考虑，地源热泵的经济性是高于传统空调的。

3) 地源热泵空调系统的经济性取决于多种因素。

不同地区，不同地质条件，不同能源结构及价格等将直接影响到其经济性，根据国外的经验，山于地源热泵运行费用低，增加的初投资可在3年一7年内收回地源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调。

3 结语地源热泵在北美和欧洲的许多国家已得到广泛的应用，是一种成熟的技术;但我国在地源热泵的应用方面还刚刚起步。

推广地源热泵技术需要政府的政策引导、对设计和施工人员的培训、所需设备和材料的瓦套以及提高公众对地源热泵技术的了解程度、在供热空调中应用热泵技术的主要制约因素是电力供应不足和人民群众消费水平较低，对热泵空调系统的市场需求尚未形成;随着改革开放以来我国经济的发展和人民生活水平的提高，以上两个制约因素已不复存在，空调和供热已成为普通百姓的需求，并逐渐向农村和南方扩展，市场前景很好。

因此应增加技术资金的投人和相关技术人才的培养。

同时向世界上热泵技术比较发达的国家学习，但在学习过程中应注意:由于我国气候条件与那些国家的气候条件不同，因此不能照搬外国的技术成果，而应注意吸收国外正反经验，合理布局，稳步发展，在条件相对成熟的地区多进行试验和总结。

地源热泵相关介绍一、地源热泵中央空调系统的组成和形式地源热泵中央空调系统由室外换热系统和室内换热系统两大部分组成，每一部分都有多种不同的系统形式。

室外换热系统有闭式GSHP(土壤源)与开式WSHP（水源热泵）两种系统方式。

1.闭式换热方式的组成闭式换热方式由埋设在地下或抛放在水中的PE管和循环水泵及相关附属部件组成。

由循环水泵驱动PE管路中的循环水，循环水作为热量的载体将热量在室内房间与室外土壤或地表水中进行转换。

2.开式换热方式的组成及各部分的功能开式（水源热泵）换热方式由抽水井、回灌井、调节水池、板式换热器、潜水泵、回灌泵、循环水泵及相关附属部件组成。

由潜水泵将地下水抽取到调节水池中。

由循环水泵驱动调节水池中的水流经板式换热器后在送回调节水池。

板式换热器将地下水与室内循环水进行隔离性的热量交换。

当调节水池中的地下水失去利用价值后由回灌泵送回回灌井内。

调节水池将抽取上来的地下水进行暂时存放，当水温降低至不可利用的温度（冬季）或当水温升高至不可利用的温度（夏季）后再进行回灌，这样对地下水的抽取及回灌都是间歇性的，充分利用了抽上来的地下水的低位能源，减少了潜水泵的开机时间节约了电能同时还降低了回灌的压力。

二、地源热泵特点．1、属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。

地表浅层地热资源可以称之为地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。

地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。

它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。

这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。

2、属经济有效的节能技术地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。

另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。

据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。

3、环境效益显著地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。

虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25％的充灌量；属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。

该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。

4、一机多用，应用范围广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；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。

此外，机组使用寿命长，均在15年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。

三、对几种地源热泵系统在工程应用中的评述1）直接利用地下井水的地源热泵系统：其最大优点是非常经济，占地面积小，但要注意必须符合下列条件：水质良好；水量丰富；符合标准。

2）地下埋管的地源热泵系统：对于①垂直式埋管系统，其优点有：较小的土地占用，管路及水泵用电少，其缺点是钻井费用较高；对于②水平式埋管系统，其优点有：安装费用比垂直式埋管系统低，应用广泛，使用者易于掌握，其缺点有：占地面积大，受地面温度影响大，水泵耗电量大。

3）地表水式热泵：其优点有：在10米或更深的湖中，可提供10℃的直接制冷，比地下埋管系统投资要小，水泵能耗较低，高可靠性，低维修要求、低运行费用，在温暖地区，湖水可做热源，其缺点有：在浅水湖中，盘管容易被破坏，由于水温变化较大，会降低机组的效率。

4）锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统：适用于空间小，不能单独采用地下埋管换热系统的建筑，冷却塔和闭环式系统相结合制冷，节省成本；事实证明该系统是高效率、低费用的。