地源热泵经济性分析
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设计及经济性分析1. 引言1.1 背景介绍地源热泵中央空调系统是一种环保、节能的空调系统，利用地下温度平稳的地热资源进行空气调节，具有很好的应用前景。
随着人们节能环保意识的增强，地源热泵中央空调系统在建筑行业得到越来越广泛的应用。
地源热泵中央空调系统通过利用地下深层地热能源实现建筑空间的供暖、制冷及热水供应等功能，其运行成本低、稳定性高、环保性好，是建筑节能的有效措施之一。
本文主要探讨地源热泵中央空调系统的设计及经济性分析，以期为该系统在建筑行业的应用提供理论支持。
【背景介绍】部分将从地源热泵中央空调系统的发展背景、国内外研究现状等方面进行详细介绍，为后续内容的展开奠定基础。
1.2 研究目的研究目的是通过对地源热泵中央空调系统的设计及经济性分析，探讨其在节能环保领域的应用前景，并为相关领域的研究和实践提供理论和经验支持。
具体目的包括：1.分析地源热泵中央空调系统的工作原理，深入了解其运行机理及性能特点；2.探讨地源热泵中央空调系统设计中需要考虑的关键因素，提出系统优化设计方案；3.进行经济性分析，评估地源热泵中央空调系统在投资和运行成本方面的优势；4.探讨地源热泵中央空调系统在环保方面的优势，包括节能减排效果及对环境的影响；5.展望地源热泵中央空调系统的未来发展方向，探讨其在节能环保领域的潜力与前景。
通过以上研究，旨在为推动地源热泵中央空调系统的应用及发展提供科学依据和技术支持，促进节能减排工作的深入开展，推动绿色低碳发展理念的实现。
2. 正文2.1 地源热泵中央空调系统的原理地源热泵中央空调系统是一种利用地下地热能源进行空调和供暖的节能环保系统。
其原理基于地热能源的稳定性和高效性，通过地下热泵器将地下的热量提取到地源热泵中心系统中，利用热动力循环技术将热能转移至建筑室内进行供暖或冷却。
地源热泵系统主要由地源换热器、地源热泵机组、室内换热器、管道系统等组成。
地源换热器通过地下的管道将地下的地热能源传递至地源热泵机组，地源热泵机组再通过循环水系统将热能传递至建筑室内进行空调调节。
某区域建筑地源热泵设计及经济性分析
某区域建筑地源热泵设计及经济性分析地源热泵作为新世纪的一项新能源技术，其主要机理是运用地下水的低温和储能作为供热和降温的新型热泵循环体系。
作为一项新的设计思路，国内在推广和使用方面还处于初始阶段。
本文根据某区域建筑地源热泵设计和其运转周期内费用的消耗进行了综合分析，希望能够为类似区域的地源热泵节能设计提供指导和参考。
引言随着21世纪以来世界范围内能源危机的不断加剧，越来越多的国家开始投向新能源开发领域，特别是对于建筑耗能方面的新能源开发的课题研究，与此同时，地源热泵设计与使用在建筑节能设计中得到了大面积的推广和使用。
国内关于地源热泵技术的开发和应用还处于初始阶段，对于其所在区域建筑的适用性和经济性仍需进一步探索，本文基于某区域建筑的地源热泵设计，并对其经济性进行了探讨。
1、地源热泵的工作机理当前国内外所使用的地源热泵技术所遵循的是逆卡诺循环，通过外部供给热泵消耗较少的能量，将低温环境中的热能吸收，并通过热泵完成大量热能的输出，并将其运用到建筑工程的取暖中。
通常地源热泵的供暖空调主要由三个部分构成，即室外地热能交换体系、热泵机组部分与室外采暖用空调部分。
其作业机理包括如下：（1）室外的地热能的换热体系可以实现冬季给建筑物供给热量的功能，通过将低温循环排除热泵和大地热源交换作业，达到热泵机组通过大地“吸热”和供暖的目的；（2）水源热泵机组通过系统介质蒸发形成气体，并运用机组压缩机对气体进行压缩，随后通过冷凝设备将气体转化为液态，并释放出热量。
该过程循环作业，不断生成热量，供给建筑取暖；（3）通过建筑室内采暖空调的末端系统，完成冷凝设备和热机组的热量交换，促使室内温度提升达到供暖的效果。
2、某地建筑地源热泵设计2.1工程概况某北方地区建筑，其建筑采暖采用地源热泵空调系统，同时其生活热水体系选用的也是地源热泵系统，其供热系统总图见下图1所示。
该体系主要包括三个运行阶段，即：冬季运行阶段、夏季运行阶段和过渡季运行。
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。
地源热泵空调系统的实例应用与经济性分析的开题报告
地源热泵空调系统的实例应用与经济性分析的开题报告一、选题背景空气源热泵是现代建筑中常用的一种节能环保热水供应方式，但由于其性能与气候相关，在高温或低温条件下其性能明显下降，且制冷效果不佳。
因此，地源热泵空调系统在北方地区具有巨大的应用前景。
地源热泵是一种能源利用高效的供热、制冷方式，其特点是通过地下热能的吸收和释放来调节室内温度，且对环境污染小，维护成本低。
本文将运用经济学方法，针对地源热泵空调系统的应用和经济性进行深入分析。
二、研究意义地源热泵空调系统是一种绿色环保、经济实用的空调系统，其应用于建筑物可极大地降低能源消耗量和减少污染排放。
针对地源热泵空调系统的实例应用和经济性分析，有助于：1. 推广地源热泵空调系统在建筑行业中的应用。
2. 分析地源热泵空调系统在应用中的经济效益，为决策者提供参考。
3. 提高国内建筑行业对可再生能源的认识和使用。
三、研究内容本文将从以下三个方面展开研究：1. 地源热泵空调系统的机理和原理。
深入探讨地源热泵的工作原理、运作过程和所需设备。
2. 地源热泵空调系统的实例应用。
选取北京市某公共建筑为案例，对其安装并应用地源热泵空调系统的情况进行详细分析。
3. 地源热泵空调系统的经济性评估。
对地源热泵空调系统在建筑应用中的成本、节能效果和投资回报周期进行分析，评估其是否具有经济性。
四、研究方法本研究将主要采用以下两种研究方法：1. 实地调研。
通过对北京市某公共建筑进行实地观察和访谈，了解其地源热泵空调系统的具体情况，包括设备配置、维护成本和效果等。
2. 经济学分析。
借助经济学相关理论和实证方法，对地源热泵空调系统的成本、效益及投资回报周期进行分析和评估。
五、预期结果1. 通过深入研究地源热泵空调系统的机理和原理，了解其工作原理、运作过程和所需设备，为进一步实现井地源热泵技术提供参考。
2. 基于某公共建筑的实例应用，对地源热泵空调系统的应用效果进行分析，了解其在实际应用中的表现和优缺点。
(工作分析)地源热泵的工作原理及技术经济性分析
（工作分析）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壹、什么是地源热泵地源热泵是壹种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）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。
地能分别于冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即于冬季，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。
热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量（如电能）将吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）壹起排输至高温热源。
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，从而达到吸收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之上的热量或4kW之上冷量，所以我们将其称为节能型空调系统。
和锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%之上的电能或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省三分之二之上的电能，比燃料锅炉节省二分之壹之上的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，壹般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，和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，尤其是近五年来，地源热泵空调系统于北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，能够预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
二、地源热泵国内外发展近况地源热泵的历史能够追朔到1912年瑞士的壹个专利，欧洲第壹台热泵机组是于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。
于冬季采用热泵作为采暖需要，于夏季也能用来制冷。
1973年能源危机的推动，使热泵的发展形成了壹个高潮。
目前，欧洲的热泵理论和技术均已高度发达，这种“壹举俩得”且且环保的设备于法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。
地源热泵技术与经济性分析
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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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利用地下热能进行空调供暖的系统，它能够有效地利用地下的热能来进行供热，具有较好的节能效果和良好的舒适度。
下面将从设计和经济性两个方面对地源热泵中央空调系统进行分析。
一、设计方面1. 选址和孔位选择：地源热泵中央空调系统的选址需要考虑地下水位、土壤质地、建筑周边环境等因素，以确保热泵能够充分利用地下的热能。
孔位选择需要注意避免与地下管线、地下设施等冲突。
2. 地源热泵的数量和参数：根据建筑的面积和热负荷计算结果，确定地源热泵的数量和参数，包括制冷量、制热量、换热功率等。
同时还需要考虑到系统的备用和控制策略。
3. 地源热泵与楼宇之间的管道设计：地源热泵与楼宇之间需要布置一套管道系统，包括冷水管路、热水管路、循环水泵等。
需要考虑到管道的直径、长度、材质、绝热和维护等方面。
4. 控制系统设计：地源热泵中央空调系统的控制系统需要实现对制冷、制热、换热、水泵、阀门等设备的自动控制和调节。
需要考虑到系统的实时性、灵活性和稳定性。
二、经济性方面1. 投资回收期：地源热泵中央空调系统的建设和运行成本相对较高，因此需要进行经济性的分析。
通过计算投资回收期来评估系统的经济可行性。
2. 能耗分析：地源热泵中央空调系统相对于传统的供暖系统能够节约能源，但是其运行中也会有一定的能耗。
通过对能耗进行分析，可以评估系统的节能效果。
3. 维护成本：地源热泵中央空调系统的维护成本相对较低，因为它没有燃烧设备，减少了燃料费用和运行维护成本。
4. 政府支持政策：地源热泵中央空调系统属于可再生能源利用的一种方式，在一些地区可以享受政府的支持政策，如补贴、优惠税收等，可以提高系统的经济效益。
地源热泵中央空调系统的设计和经济性分析是保证系统可靠性和经济性的重要环节，通过科学合理的设计和综合考虑各个因素，可以使系统更加高效、节能和经济。
地源热泵经济案例分析
地源热泵经济案例分析系统介绍能够节电50%的环保中央空调阳光假日别墅位于延庆，该别墅建筑结构为地面三层，地下一层，每户都有一个40平方花园，这就给安装地源热泵中央空调提供了必要条件。
依据我司对已经施工完成的户型作比较，其结果如下：一、采用传统的风冷热泵中央空调，其造价：52500元。
二、采用地源热泵中央空调系统，其造价：72500元。
三、采用地源热泵中央空调系统每年可节省的电费和燃气费用：5550元。
四、除去燃气炉的成本约11500元，两年内节省的费用就超过增加的投资。
随着空调工业的发展，先进的中央空调系统不断的出现，空调在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。
人们对空调的要求也不断提高，节能、环保、灵活成为今后共同追求的目标。
近年来，随着国际经济技术合作的不断深入，地源热泵中央空调系统进入了我国，并通过在工程中的成功运用得到了空调界人士的认可和推崇，成为了我国中央空调发展的趋势，体现了节能、环保、灵活、舒适的新概念。
美国环境保护局已经宣布，地源热泵系统是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。
组成地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。
机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀（或毛细膨胀管）、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过虑器、安全控制等所组成。
机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置，是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。
原理地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。
在冬季，地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道（称为环路）从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。
再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。
在夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。
尤如电冰箱那样，从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。
地源热泵的经济性分析
地源热泵的经济性分析以一实际工程为例，运用热经济性分析的方法，对几种常用的空调方案建立经济模型，得出了各种不同方案的供热（冷）表达式。
对初投资和运行管理费用进行分析比较，指出了地源热泵系统在热经济性方面的优越性。
标签：地源热泵；中央空调；节能；经济分析1 地源热泵系统介绍地源热泵在国内也被称为地热泵。
地热泵空调的心脏是一个“热泵”（制冷、供热）。
供暖时，它吸取地热向用户排放；制冷时，它吸取用户室内的热量向地下排放。
成都市作为全国可再生能源利用的推广试点城市之一，目前已有四川省建筑科学研究院成都建筑节能中心、成都铁路医院采用了这种地源热泵技术。
作为刚刚在成都兴起的地源热泵具有以下特点：（1）运行安全稳定。
地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。
（2）环境效益显著。
从地源热泵的整个运行原理来看，地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。
（3）节约建筑面积。
以土壤（水）作为冷热源，省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，地源热泵主机的设置就非常灵活，不受考虑位置设置的限制。
（4）自动运行，适用范围广。
地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单系统，机组运行简单可靠，可应用于别墅、宾馆、商场、办公楼、学校等建筑。
2 不同空调系统的经济性分析以300m2的公共建筑（住宅）为例，估算制冷装机容量为116.3w/m2，制热装机容量为93w/m2。
对该工程采用三种方案进行经济性分析。
2.1 对三种方案建立经济模型，并推出成本表达式(1) 地源热泵机组方案的经济模型和供热（冷）成本表达式。
(2)风冷热泵机组方案的经济模型和供热（冷）成本表达式。
热经济平衡方程：供热运行，cH2QH2=ceEH2+YH2+ZH2；制冷运行，cR22.2 对各方案的初投资进行比较考虑到初投资费用K包含设备投资费、设备安装调试费土建投资费和能源增容费等，而供热投资中的能源增容费和土建费用的折旧年限较其它部分投资要长，因此必须对他们进行分别计算。
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利用地下水、地表水、地源热能等低温资源作为能源，通过地源热泵技术将低温能量转化为供暖、制冷和热水的系统。
地源热泵中央空调系统设计及经济性分析是对系统进行全面评估和分析，包括设计参数的选择、能耗计算和经济性评价。
地源热泵中央空调系统设计需要考虑以下几个方面的参数：1. 地源热泵系统的类型：地源热泵系统主要分为水地源热泵和地膜地源热泵两种类型，根据实际情况选择适合的类型。
2. 地热能源的选择：地源热泵系统的能源来源可以是地下水、地表水或地源热能，根据当地的资源情况选择合适的能源。
3. 系统设计参数的选择：包括冷热负荷计算、回水温度、循环水流量等参数的选择，以保证系统正常运行和高效能耗。
4. 系统的热源与冷源设计：地源热泵中央空调系统既可以用于供暖，也可以用于制冷，需要确定热源和冷源的设计和安装。
5. 系统的调控与控制：地源热泵中央空调系统需要有完善的调控策略和控制设备，以实现系统的自动调节和控制。
地源热泵中央空调系统的能耗计算是评价系统工作性能的重要指标。
能耗计算的主要内容包括以下几个方面：1. 热负荷计算：根据建筑的供暖和制冷需求，计算出系统的热负荷。
2. 制冷剂的计算：根据系统的制冷剂循环量和制冷效率计算出系统的制冷能耗。
3. 水源泵和循环水泵的能耗计算：根据水源泵和循环水泵的额定功率和使用时间计算出系统的泵能耗。
4. 辅助设备的能耗计算：包括空调风机、水泵、压缩机等辅助设备的能耗计算。
5. 电能消耗及能耗分析：根据以上各项能耗计算结果，对系统的电能消耗进行分析和评估。
地源热泵中央空调系统的经济性分析主要包括投资成本、运行成本和回收期等指标的评价：1. 投资成本评价：包括系统的设备和材料费用、工程施工费用以及系统调试和运行费用等。
3. 回收期评价：将投资成本和运行成本进行综合分析，计算出系统的回收期，以评价系统的经济效益。
4. 系统的效益评价：综合考虑系统的能耗节约和环境效益等因素，对系统的效益进行评价和分析。
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采用地下水、地下地热能、地上水体或地表土壤等为热源的集中供热、供冷系统。
其主要由地源热泵机组、热交换器、地源热井、地下管网、集中控制系统等组成。
地源热泵机组是核心部件，通过蒸汽压缩循环原理，利用地下热能提供制冷、供暖和生活热水等服务。
1.1地源热泵机组地源热泵机组作为地源热泵中央空调系统的核心部件，其性能直接影响系统的效果和经济性。
一般而言，地源热泵机组可分为水源热泵、地埋式热泵和地下水源热泵。
地下水源热泵是最常见的类型，其优点是能够充分利用地下水体温度，能效高，但需注意对地下水资源的合理利用。
1.2热交换器热交换器是地源热泵中央空调系统的重要组成部分，其作用是将地下水或地下土壤中的热能传递给地源热泵机组，实现制冷、供热和生活热水的循环利用。
热交换器的设计应考虑系统的热量传递效率和耐久性，同时需充分考虑地下水或土壤的温度变化，确保系统运行稳定。
1.3地源热井与地下管网地源热井是地源热泵中央空调系统与地下水体交换热能的重要通道，其施工质量和设计合理性直接关系到系统的运行效果。
地下管网包括输送地下水或地下土壤热能的管道系统，其布局要合理，管道材质要符合环保要求，保证系统的安全和稳定运行。
1.4集中控制系统集中控制系统对地源热泵中央空调系统的运行管理至关重要。
通过集中控制系统，可以实现对地源热泵机组、热交换器、地源热井及地下管网的实时监测和控制，提高系统运行效率和节能性。
二、经济性分析在设计地源热泵中央空调系统时，需要对其经济性进行综合分析，包括初投资、运行成本、使用寿命等多个方面的考虑。
2.1 初投资地源热泵中央空调系统的初投资包括地源热泵机组、热交换器、地下管网、集中控制系统等设备的采购和安装费用。
相比传统的空调系统，地源热泵中央空调系统的初投资较高，主要是由于地源热泵机组和热交换器等设备成本较高。
但随着技术的进步和市场的竞争，地源热泵设备的价格逐渐下降，初投资成本逐渐趋向合理。
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
采用地源热泵系统可行性分析
采用地源热泵系统可行性分析地源热泵系统是一种利用地下热能和环境热能进行能量转换的系统，通过从地下或水体中吸收热能，提供供暖、制冷和热水等功能。
在当今能源紧缺和环境污染问题日益严峻的情况下，采用地源热泵系统成为了一种可行的替代能源选择。
本文将对采用地源热泵系统的可行性进行分析，包括经济性、环境影响和实施难度等方面。
一、经济性分析采用地源热泵系统在建设和运营方面都存在一定的经济投入。
首先是建设方面，需要进行地源热泵系统的设计、布置和建造工作，其中包括地下管道的敷设和水源的选择等。
这些工作需要耗费一定的人力和物力。
其次是运行维护方面，地源热泵系统需要进行定期的检查和维护，需要购买专业设备和工具。
但是与传统的能源供暖系统相比，地源热泵系统具有更低的运行成本。
地下热能是一种廉价的能源，与传统的燃煤或天然气供暖相比，地源热泵系统的用能成本更低，可以节约能源支出。
二、环境影响分析采用地源热泵系统对环境的影响相对较小。
地源热泵系统利用地下或水体中的热能进行供暖，没有燃烧过程，不会产生烟尘和雾霾等污染物。
相比传统的燃煤或天然气供暖系统，地源热泵系统不会产生二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放，减少了对大气环境的污染。
此外，地下热能是一种可再生能源，具有很高的利用价值，采用地源热泵系统可以有效地利用这一能源，减少对传统能源的依赖，对环境的保护和可持续发展具有积极的意义。
三、实施难度分析在实施地源热泵系统之前，需要进行一定的工程勘探和设计。
首先需要调查地下的热地质条件，包括地温和地热梯度等。
其次需要选择合适的布置方式和管道敷设方案。
这些工作需要相关专业人员的参与和协助。
此外，在设计和建造地源热泵系统的过程中，还需要考虑到与现有建筑物的结合和协调，避免对已有建筑物的破坏。
因此，实施地源热泵系统的过程相对较为复杂，需要充分考虑各种技术和实际因素。
综合上述分析，采用地源热泵系统具有较好的可行性。
从经济性上来看，虽然在建设和运营方面存在一定的成本，但与传统的燃煤或天然气供暖相比，地源热泵系统的用能成本更低，可以带来长期的经济效益。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
天空调年使用 120d，冬季年使用 90d，每天按 13h 运行计算[6]。
─1 曲线所围成的区域面积与输入功率 W 成正比；9─c─2'─
为简化模型，各系统能耗以性能系数做简化计算，如表 1 所
3─4─4'─6─9 曲线所围成的区域面积与冷凝热 Qco 成正比。 示。
在 5'─1' 过程中，蒸发器从冷冻水中吸收热量 Qch，同时制冷剂
/
/(kW h) /
856 891 49.7
0
550.3 3.0 858 520 419 2.9 490 593.1 1349 113 78.2
28.5
#
凝温度时，压缩机的耗能将减少，这 !+$%
351.3
4.7
547 991
1 280 0.95 1 497 600 2 045 591
【摘 要】为了研究地源热泵在暖通空调系统中应用的可行性, 该文对地源热泵系统进行了简要的经济分析。分析表
明：地源热泵系统比传统空调系统运行费用低，具有明显的节能环保功效。
【Abstract】In order to study the feasibility of the application of ground source heat pump （GSHP） in Heating,Ventilation and Air
到 16.9 亿元，同比 2008 年增长近 13％，成为中央空调各种机
5 注意事项
地源热泵中地能在冬季作为热泵供暖的热源，同时蓄存 冷量，以备夏用；在夏季作为冷源，同时蓄存热量，以备冬用。 对于大地热量的取用如果不平衡，必然造成大地的蓄能性变 差，因为大地与埋地换热器进行热交换后，大地内部进行的是 不稳定传热，系统运行超过一定的时间后，大地初始温度会因 传热的影响变得过冷或过热。直接后果是造成地源热泵系统 运行的不稳定，导致系统效率降低，甚至不能正常运行。如果 冬夏负荷相差较大也会造成系统效率降低，导致浪费。因此， 地埋管换热系统设计应进行全年动态负荷计算，最小计算周 期不得小于 1a，再次计算周期内，地源热泵系统总释热量和总 吸收量宜相平衡。
3 理论分析
4 实例比较
空调系统中制冷机组的功能是通过排除建筑物内部多余
以宁波某建筑为例，地上 17 层，地下 1 层（局部有夹层），
的热量来实现其热舒适性。以蒸汽压缩式制冷机组为例，制冷
的原理如图 1 所示[5]。1─2─3'─4─4'─5─1 曲线表示理论制
主要功能为办公、会议室、地下车库、设备房等。本栋楼空调主
118.6
68.9
就相当于制冷量不变的情况下，压缩机的性能系数提高了；冬 118
公用工程设计
Public Utilities Design
从表 1 中可以看出，地源式螺杆冷热水机组经济性能最 水／地源热泵市场容量首次突破 10 亿元，2009 年市场容量达
好，在有条件可使用地源热泵的前提下可优先采用。
公用工程设计
Public Utilities Design
地源热泵经济性分析
Economic Analysis of Ground Source Heat Pump
何君 1,王勇平 2
（1.中国联合工程公司，杭州 310022；2.浙江省城乡综合设计院有限公司，杭州 310022）
HE Jun1,WANG Yong-ping2
动阀门，进行准确的射水灭火，灭火后自动停止。若有新的火
【参考文献】
源发生，则重复以上的射水灭火动作；2） 值班室远程操作功 【1】杨流芳. 岳阳文化艺术会展中心消防系统设计[J]. 给水排水,2009,
能：值班室人员通过消防控制台上的监视器图像信号，及时掌 握现场火灾情况，若发现受保护空间场所内有火源发生，则值 班室人员可通过消防炮控制台操作消防炮自动对准火源，通 过控制台上的面板按键直接启动水泵及电动阀进行射水灭 火；3）现场人员手动操作：现场人员发现火源，通过消防炮现 场手动盘上的面膜按键，就可以直接操作消防炮对准火源，直 接启动水泵及电动阀进行射水灭火。
型增长较快的产品[7]。 本文通过实例分析，探讨了地源热泵系统与其它空调冷
热源方案的优劣，通过分析得出地源热泵系统比传统空调系 统运行费用低，具有明显的节能环保功效。
【参考文献】 【1】郎四维,龙惟定,冯雅,等.公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材[M].
北京:中国建筑工业出版社，2005. 【2】龙惟定. 上海的建筑节能与空调冷热源[J]. 暖通空调，1996（4）：
117
工程建设与设计
Construction & Design For Project
效率大大提高。
2 地源热泵简介
地源热泵是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水 源热泵机组、热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系 统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋 管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系
表 1 多系统能耗比较
变为气态，这 Qch 就是制冷机组产生
的制冷量。c─2'─3－4─4' 曲线代表
冷凝器中制冷剂向冷却水放出热量
Qco 的过程。从图 1 中可以看出，夏季，
! "
在蒸发温度不变的情况下，当降低冷
#!
/kW COP /(kW h) / kW EER /(kW h) 366.9 4.5 572 347 243.2 5.0 284 544
（1.China United Engineering Corporatio,Hangzhou 310023，China;2.Zhe jiang Provincial Urban-rural Comprehensive Design Institute Co.
Ltd.,Hangzhou 310022,China）
Conditioning, the economy of GSHP was briefly analysed. Experimental result showed that cost of GSHP is lower,and the coefficient of GSHP is
better than conventional systerm．
S
图 1 蒸汽压缩机制冷原理 地源热泵由于其室外热源（岩土体、地下水或地表水）的 热惰性大于空气源热泵所利用的室外空气，以地埋管地源热 泵系统的室外热源土壤为例：室外在夏季七月份达到最高温 度，而地下深度 3.2m 处要延迟 75d，即该处在 9 月份才到达最 高温度。在冬季和夏季，土壤的最高与最低温度均比地表温度 延迟几周或十几周[3]。根据地源热泵的这个特性再结合上面的 图示分析不难看出，水源热泵的性能系数优于空气源热泵。特 别是冬季，地 源 热 泵 采 暖 运 行 时 的 性 能 系数 COP 一般大于 4[1]，空气源热泵在恶劣天气条件下甚至需要电辅加热（其能效 利用系数小于 1），比较之下地源热泵的节能效果显著。
版社，1985. 【6】施春燕. 地源热泵空调在某地下商业建筑中的设计应用[J].制冷空
调与电力机械，2009(129):27-31. 【7】2009 年中国中央空调市场机型报告[J].机电信息，2010(4):19-34.
【收稿日期】2012-08-30
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
23-28. 【3】刁乃仁,方肇洪.地埋管地源热泵技术[M].北京:高等教育出版社，
2006. 【4】GB50366—2005（2009 版）地源热泵系统工程技术规范[S]. 【5】彦启森. 空气调节用制冷技术（第二版）[M]. 北京：中国建筑工业出
6 结论
近几年，水／地源热泵市场容量迅速扩大，自 2005 年国 务院出台《中华人民共和国可再生能源法》以来，水／地源热 泵的市场容量增长速度每年都保持在 10％以上，2007 年的
目前，我国的房屋建筑建设正处于历史高峰期，除工业建 筑外，我国城乡既有建筑总面积已达 400 多亿平方米，这些建 筑在使用过程中，能耗已占全国总能耗近 30%，据预测，到 2020 年，我国城乡还将新增建筑约 300 亿平方米[1]。建筑能耗 必将对我国的能源消耗造成长期的、巨大的影响。有分析表 明，公共建筑的全年能耗中，大约 50%～60%消耗于空调制冷 与采暖系统 [2]。因此，降低占建筑能耗中过半比重的的空调系
现场图像传输功能，使灭火过程可视化。其具有三种操作方 简单，使室内空间更加美观，可用空间增大。随着建筑行业的
式：1）自动功能：在其受保护的空间场所内，若发现有火源，则 不断发展，消防炮在室内空间中的应用也会越来越多。其价格
消防炮自动寻找火源，瞄准火源的具体位置后，打开水泵及电 和灭火的精准程度仍有进一步发展的空间。
( 上接第 116 页)
黄石公安局办公大楼的室内大空间具有一定的代表性，
自动跟踪定位消防炮自动寻的火源、自动停止。具有定位精确、灭火效率高、保护面积大、响应速度快 内大空间的消防中起到了关键的作用，其智能化的特点有力
的特点；同时对非火灾区域所造成的损失可减至最少；另外有 地保障了室内人员的生命财产安全，同时安装和维护也比较
7 结语
35(9):75-79. 【2】杨飞,马永涛.安阳国际会展中心固定消防炮系统设计技术研究[J].
科技传播,2010（15）：103-104. 【3】GB 50084—2001 自动喷水灭火系统设计规范 [S]. 【4】GB 50338—2003 固定消防炮灭火系统设计规范 [S]. 【5】赵锂，王耀堂 .建筑给水排水设计手册[K].北京：中国建筑工业出
【关键词】节能; 地源热泵; 经济效益
【Key words】energysaving; ground source heat pump;economic benefit