地源热泵技术与经济性分析
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地源热泵的年能耗指标远低于常规空调系统冷热源平均年能耗指标。 + 一个经过精心设计、安装和运行维护管理的地源热泵系统，在满足同
样舒适性标准的前提下，其年运行能耗可仅为常规空调系统的50%。
土壤源热泵空调的经济性分析
运行费用
1. 和水源热泵相比增加5-20% 2. 和风冷热泵相比减少20-40% 3. 夏季提供免费的卫生热水
地源热泵的特点
1.可再生能源利用技术
+ 地表土壤和水体，收集了47%的太阳辐射能量，比人类每年利用 能量的500倍还多。
+ 地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。 + 对太阳能二次利用，符合可持续性发展趋势 + 不受地域、资源等限制
地源热泵的特点
2.经济有效的节能技术
+ 全年土壤温度（5m以下）相对稳定，夏季土壤中的温度低于对 应气候条件下空气温度，冬季土壤温度高于空气温度
地源热泵技术及经济性分析
一、地源热泵系统简介 二、地源热泵系统 三、地源热泵经济性分析 四、地源热泵系统施工
+ 地源热泵系统定义
1.国家标准：《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005（2009版）2.0.1条， 对地源热泵系统（ground-source heat pump system)的定义是： 以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系 统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
土壤源热泵空调的经济性分析
3.维护和维修费用 ： + 不同的建筑物形式，其地源热泵的维护维修费用也不同： + 在所调查的建筑物形式中： + 学校类建筑的维护维修费用最低 + 办公类建筑最高 + 住宅公寓类建筑介于以上两者之间
施工参考图片
施工参考图片
施工参考图片
量。 + 系统末端亦可作多种选择，空调效果稳定舒适 。
地源热泵的适用性
适用于：
• 别墅和容积率不太高的公共建筑和办公楼等 • 附近有足够打孔或埋管的区域，和适宜打孔 或埋管的地质条件
不太适用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
• 建筑密度很大的地方 • 地质条件比较恶劣的地区（如：地下岩层比较厚和硬）
冷却塔辅助冷却复合地源热泵
+ 理论上讲，降低冷凝温度和提高蒸发温度都可提高循环效率， 达到节能的效果
+ 土壤对地面空气温度波动有衰减和延迟，在耗电量相同的条件 下，分别提高夏季供冷量或冬季的供热量
地源热泵的特点
3.环境效益显著
+ 污染物排放与空气源热泵相比减少40%以上，与电供暖相比减少 70%。
+ 没有燃烧、排烟，也没有废弃物，且不用远距离输送热量，是 真正的环保型空调，没有风扇的能耗和噪声。
+ 夏季不会向建筑周围空气放热，冬季不会从建筑物周围空气吸 热。机组的埋地换热器可以布置在花园、草坪及建筑物周围地 下，不占建筑面积。
土壤源热泵的特点
4.一机多用，应用范围广
+ 可供暖、空调，还可供生活热水 + 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。
冷 却 塔 补 偿 系 统
在冷负荷大于热负荷时，若以夏季冷负荷设计 埋管会大大增加初投资，冬季又浪费能源，因 此可以采用冷却塔辅助冷却，减少埋管尺寸， 降低安装费用。这种形式的系统已成功运用在 了多个商用建筑中。
太阳能辅助加热复合地源热泵
在北方，热负荷大于冷负荷，采用太阳能板辅助加热， 可以减少土源热泵的尺寸，提高热泵效率。夏季还可 以提供生活用热水。
土壤源热泵的特点
5.系统维护费用低，运行可靠
+ 地源热泵非常耐用，机械运动部件非常少 + 所有的部件埋在地下或是安装在室内，从而避免了室外的恶劣
气候 + 地下部分可保证50年 + 维护少，节省维护费用
地源热泵的特点
6.运行稳定，使用舒适
+ 机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响。 + 寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑。 + 在耗电量相同的条件下，能提高夏季供冷量或冬季或供热
地源热泵运行基本原理
室外
墙体 钻井 埋地换热器
空气 膨胀阀
室内
风机 冷凝器/蒸发器
可逆阀 压缩机 冷凝器/蒸发器 液体循环泵
土壤
地源热泵的几种形式
地源热泵与普通空调比较
地源热泵系统图
空
调
末
端
膨
胀
阀
冷凝器 回热器 蒸发器
水泵
水泵 压 缩 机
U型埋管
地源热泵的特点
➢ 可再生能源利用技术 ➢ 经济有效的节能技术 ➢ 环境效益显著 ➢ 一机多用，应用范围广 ➢ 系统维护费用低，运行可靠 ➢ 运行稳定，使用舒适
地源热泵空调的经济性分析
1.投资成本分析 + 包括：钻井、埋管、地源热泵机组和末端空调系统。 + Cane等（1996）的调查，在整个系统总投资中，地源部分（包括钻井、
回填、埋管）的材料、安装与施工等费用约占20%--60%，平均占30% 2.运行能耗分析 ： + Mancini等（1996）通过对加拿大和美国的12个地源热泵系统的调查表明，
2.美国暖通空调工程师协会组织ASHRAE定义： 地源热泵是一种使用土壤、地下水、地表水作为热源和热汇的热泵系统。分 为三大类：
1) 土壤源耦合式热泵系统，也可称也可称闭环地源热泵。 2）地下水热泵系统。 3）地表水热泵系统。
+ 地源热泵系统基本原理
热泵的作用是从低位热源中吸取能量，并把它传递给高位热 源。在这个过程中虽然消耗了一定的高品位能源，但是向高位 热源供给的却是从低位热源中提取出的能量与高品位能源之合。 因此，热泵是一种节能装置。其工作原理和制冷机相同，都是 按照热机逆循环工作的，不同的是工作温度范围不同。
样舒适性标准的前提下，其年运行能耗可仅为常规空调系统的50%。
土壤源热泵空调的经济性分析
运行费用
1. 和水源热泵相比增加5-20% 2. 和风冷热泵相比减少20-40% 3. 夏季提供免费的卫生热水
地源热泵的特点
1.可再生能源利用技术
+ 地表土壤和水体，收集了47%的太阳辐射能量，比人类每年利用 能量的500倍还多。
+ 地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。 + 对太阳能二次利用，符合可持续性发展趋势 + 不受地域、资源等限制
地源热泵的特点
2.经济有效的节能技术
+ 全年土壤温度（5m以下）相对稳定，夏季土壤中的温度低于对 应气候条件下空气温度，冬季土壤温度高于空气温度
地源热泵技术及经济性分析
一、地源热泵系统简介 二、地源热泵系统 三、地源热泵经济性分析 四、地源热泵系统施工
+ 地源热泵系统定义
1.国家标准：《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005（2009版）2.0.1条， 对地源热泵系统（ground-source heat pump system)的定义是： 以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系 统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
土壤源热泵空调的经济性分析
3.维护和维修费用 ： + 不同的建筑物形式，其地源热泵的维护维修费用也不同： + 在所调查的建筑物形式中： + 学校类建筑的维护维修费用最低 + 办公类建筑最高 + 住宅公寓类建筑介于以上两者之间
施工参考图片
施工参考图片
施工参考图片
量。 + 系统末端亦可作多种选择，空调效果稳定舒适 。
地源热泵的适用性
适用于：
• 别墅和容积率不太高的公共建筑和办公楼等 • 附近有足够打孔或埋管的区域，和适宜打孔 或埋管的地质条件
不太适用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
• 建筑密度很大的地方 • 地质条件比较恶劣的地区（如：地下岩层比较厚和硬）
冷却塔辅助冷却复合地源热泵
+ 理论上讲，降低冷凝温度和提高蒸发温度都可提高循环效率， 达到节能的效果
+ 土壤对地面空气温度波动有衰减和延迟，在耗电量相同的条件 下，分别提高夏季供冷量或冬季的供热量
地源热泵的特点
3.环境效益显著
+ 污染物排放与空气源热泵相比减少40%以上，与电供暖相比减少 70%。
+ 没有燃烧、排烟，也没有废弃物，且不用远距离输送热量，是 真正的环保型空调，没有风扇的能耗和噪声。
+ 夏季不会向建筑周围空气放热，冬季不会从建筑物周围空气吸 热。机组的埋地换热器可以布置在花园、草坪及建筑物周围地 下，不占建筑面积。
土壤源热泵的特点
4.一机多用，应用范围广
+ 可供暖、空调，还可供生活热水 + 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。
冷 却 塔 补 偿 系 统
在冷负荷大于热负荷时，若以夏季冷负荷设计 埋管会大大增加初投资，冬季又浪费能源，因 此可以采用冷却塔辅助冷却，减少埋管尺寸， 降低安装费用。这种形式的系统已成功运用在 了多个商用建筑中。
太阳能辅助加热复合地源热泵
在北方，热负荷大于冷负荷，采用太阳能板辅助加热， 可以减少土源热泵的尺寸，提高热泵效率。夏季还可 以提供生活用热水。
土壤源热泵的特点
5.系统维护费用低，运行可靠
+ 地源热泵非常耐用，机械运动部件非常少 + 所有的部件埋在地下或是安装在室内，从而避免了室外的恶劣
气候 + 地下部分可保证50年 + 维护少，节省维护费用
地源热泵的特点
6.运行稳定，使用舒适
+ 机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响。 + 寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑。 + 在耗电量相同的条件下，能提高夏季供冷量或冬季或供热
地源热泵运行基本原理
室外
墙体 钻井 埋地换热器
空气 膨胀阀
室内
风机 冷凝器/蒸发器
可逆阀 压缩机 冷凝器/蒸发器 液体循环泵
土壤
地源热泵的几种形式
地源热泵与普通空调比较
地源热泵系统图
空
调
末
端
膨
胀
阀
冷凝器 回热器 蒸发器
水泵
水泵 压 缩 机
U型埋管
地源热泵的特点
➢ 可再生能源利用技术 ➢ 经济有效的节能技术 ➢ 环境效益显著 ➢ 一机多用，应用范围广 ➢ 系统维护费用低，运行可靠 ➢ 运行稳定，使用舒适
地源热泵空调的经济性分析
1.投资成本分析 + 包括：钻井、埋管、地源热泵机组和末端空调系统。 + Cane等（1996）的调查，在整个系统总投资中，地源部分（包括钻井、
回填、埋管）的材料、安装与施工等费用约占20%--60%，平均占30% 2.运行能耗分析 ： + Mancini等（1996）通过对加拿大和美国的12个地源热泵系统的调查表明，
2.美国暖通空调工程师协会组织ASHRAE定义： 地源热泵是一种使用土壤、地下水、地表水作为热源和热汇的热泵系统。分 为三大类：
1) 土壤源耦合式热泵系统，也可称也可称闭环地源热泵。 2）地下水热泵系统。 3）地表水热泵系统。
+ 地源热泵系统基本原理
热泵的作用是从低位热源中吸取能量，并把它传递给高位热 源。在这个过程中虽然消耗了一定的高品位能源，但是向高位 热源供给的却是从低位热源中提取出的能量与高品位能源之合。 因此，热泵是一种节能装置。其工作原理和制冷机相同，都是 按照热机逆循环工作的，不同的是工作温度范围不同。