第一篇：地源熱泵原理“十二五”地源熱泵供暖(制冷)面積規劃

地源熱泵原理“十二五”地源熱泵供暖（制冷）面積規劃

湖北地大熱能科技有限公司介紹：科技部會同重慶市科委共同組織開展了全國范圍地熱能利用技術及應用情況的調研工作，編制完成了《中國地熱能利用技術及應用》宣傳手冊。科技部表示，未來地源熱泵產業空間巨大，目前銷售額已超過80億元，并以每年20%以上的速度在增長。

科技部預計，“十二五”期間，中國將完成地源熱泵供暖（制冷）面積3.5億平方米左右，屆時整個地熱能開發利用的總市場規模至少在700億元左右。

據介紹，“十二五”規劃中明確提出，非化石能源在未來能源結構中將占15%以上。因此，可以預見，隨著地熱能利用技術快速進步，地熱能利用在中國未來能源利用中必將占有更為重要的地位。業內人士表示，地源熱泵制熱要比常規的電制熱或燃油、燃氣制熱經濟，通常制取相同的熱量，地源熱泵的耗電量只有電熱耗電量的1/4到1/5。因此，地源熱泵市場廣闊。

第二篇：地源熱泵分析

湖北能源調度大樓

地源熱泵空調系統分析報告

一、項目概況

湖北能源調度大樓位于武漢市武昌區徐東大街中段，項目用地面積9770.5m2，總建筑面積96806m2，其中地上39層建筑面積71300m2，地下3層建筑面積25506m2。總建筑高度為167.8m。地上一到三層為裙樓，四層到三十九層為標準辦公層，避難層設置在十五層和二十八層。

二、集中空調系統初步設計方案簡介

原設計中，本大樓采用集中供冷、供熱的水—空氣系統，分設2個獨立的空調系統。1-37層為一個冷熱源空調系統（空調系統一），其中1-14層為低區，16-37層為高區。

38、39層為電力調度中心，另設一個單獨冷熱源的空調系統（空調系統二）。

1、空調冷熱源

空調系統一：夏季采用，冰蓄冷（2臺）+雙工況螺桿式冷水機組（3臺）+地埋管地源熱泵機組（2臺）的方式供冷，高低區分設空調水系統，低區由分水器直接供冷、高區通過設置在15層（避難層）的冷水板換供冷；

高低區共用空調冷源，冷量由蓄冰罐、雙工況螺桿式冷水機組、地埋管地源熱泵機組聯合提供。夏季在夜間電價低谷時開啟雙工況螺桿式冷水機組蓄冰。白天根據空調冷負荷大小采用以下三種模式：蓄冰盤管單獨供冷、蓄冰罐與雙工況螺桿式冷水機組聯合供冷、蓄冰罐+雙工況螺桿式冷水機組+地埋管地源熱泵機組聯合供冷。地源熱泵機組啟停由室內空調冷負荷大小和冬季從土壤總吸熱量與夏季對土壤總放熱量基本平衡決定，即夏季當蓄冰罐與

螺桿式冷水機組聯合供冷不能滿足大樓空調冷負荷要求時，開啟一臺或二臺地源熱泵機組進行補充供冷，反之則地源熱泵機組停止運行。

冬季低區采用地埋管地源熱泵機組直接供熱，高區采用二臺燃氣真空鍋爐直接供熱。

空調系統二：冬夏季采用風冷渦旋式熱泵機組供冷供熱，主機選擇二臺，每臺機組在標準空調工況時的制冷量均為253KW，制熱量為260 KW，熱泵機組設置在39層屋面上。

三、經濟技術分析：

1、地埋管地源熱泵是通過輸入少量的高位能源將淺層低位地能向高位能源轉移的可再生能源利用技術，它可以將地下土壤中的熱量或者冷量轉移到所需要的地方，實現空調制冷、采暖或者生活熱水使用，僅需要消耗極少的輸送能耗。該系統比傳統空調系統運行效率高30%-60%，能大幅降低系統運行費用。

2、冰蓄冷空調技術是利用錯峰分時電價優惠政策，夜間電網低谷時運轉制冷機制冷，并以冰的形式蓄存，在白天用電高峰時將冰融化提供空調供冷，從而達到轉移高峰電力負荷，提高電廠一次能源利用效率、降低空調運行費用的一項調荷節能技術

3、有良好的社會和企業經濟效益

我國上世紀50年代天津大學開始進行地源熱泵研究，2000年后北京中科院能源高科技有限公司開始市場化運行。2006年北京市發改委、規劃委等9家聯合發文在北京“埋管式地源熱泵按45元/㎡一次性補助”.現全國已有31個以上省進行地源熱泵的工程。

一、對初期投資影響

（1）機組初投資比冷水機組費用多10%-30%。

（2）增加打井（埋管）費用。

（3）無冷卻塔和冷卻系統，不僅省費用，還可節約建筑面積和建筑空間

（4）減少鍋爐房和鍋爐容量、無入網費（煤氣、天燃氣）或少入網費、和減少儲油罐安全費。

二、運行費比較

（1）夏季制冷，節約費用>20%。

（2）夏季采用熱回收，可免費提供生活熱水。

（3）冬季制熱時，運轉費用相當于天燃氣、燃油鍋爐的50%。

（4）全年運行費節約30%左右。

四、對目前方案的意見和建議

1、從最新的設計說明上看，有效埋管深度為80米，埋管深度可增大至100米~~~120米，如有效深度至120米，則總的埋管深度增加16560米，在夏季可多提供散熱量800KW左右。

2、原設計有35個溫度測點，我們的場地不大,實際可否減少，而且可以考慮在地埋管孔內直接安放傳感器。

3、原設計中，白天根據空調冷負荷大小采用以下三種優先模式：蓄冰盤管單獨供冷、蓄冰罐與雙工況螺桿式冷水機組聯合供冷、蓄冰罐+雙工況螺桿式冷水機組+地埋管地源熱泵機組聯合供冷。

該設計意圖是優先使用冰蓄冷，然后才是水源熱泵系統。因為地源熱泵空調運行的經濟性和舒適性以及是本大樓的亮點，而且地源熱泵的制冷量比冰蓄冷大，我們建議優先運行地源熱泵系統。

4、冰蓄冷空調是利用夜間低谷負荷電力制冰儲存在蓄冰裝置中，白

天融冰將所儲存冷量釋放出來，可以減少電網高峰時段空調用電負荷及空調系統裝機容量。

但根據目前國家對能源調控的趨勢，將逐步取消峰谷電價，實行階梯電價。從2010年6月起，湖北省停止執行居民分時和蓄能產品優惠電價政策，分時電表將不再享受優惠。隨后，國家發改委正式回應電價問題，有關負責人介紹，發改委正研究電價調整一事，同時湖北省物價部門有關負責人通告媒體，實行階梯電價是大方向。一旦峰谷電價取消，冰蓄冷系統在運行費用上將大幅提高。由于原方案本身就有螺桿機冷水機組，建議取消冰蓄冷系統，把冷水機組改成離心機式的亦可完全滿足需求，并且運行效率更高。由于系統的簡化，將節省初期投資100萬左右。

5、空調系統

（二）建議取消。因該系統實為精密空調，一般用在實驗室等對空氣溫度、濕度要求比較高，一般是恒溫恒濕的環境里。而我們的調度樓辦公室對溫度、濕度沒有這么高的要求，只是普通的辦公環境。因此建議取消該系統，直接使用系統

（一），或者有必要的話加裝普通中央空調。

五、負三層埋管工程分析

負三層埋管是地源熱泵系統施工的關鍵。

1、施工方案的前期調查和論證

本工程地源熱泵的施工是在地下負三層施工，為此我們進行了廣泛的研究咨詢。

（1）國內的地源熱泵項目絕大多數是在平地上或廣場上進行施工，施工難度很小。我們這個項目是在地下三層實施，這將會增加深基坑暴露的時間。由于項目周邊的普通居民住宅離基坑只有十米左右，深基坑的安全風險非常大。預估414口井的打井時間需要兩個月，實際施工時必須加強安全管理、交叉施工管理，合理安排好施工方案。

（2）預計地埋管打井施工會和土方開挖等作業交叉施工，成品保護是關鍵，否則，一旦對埋管造成破壞就是不可補救的。我們通過了解，武昌火車站在做地源熱泵施工時，后期土方開挖等對埋管造成了很多破壞，引起換熱量達不到設計要求，實際使用效果很差。

（3）建議地埋管施工和主機設備采購、安裝由一個承包商來完成，避免出現系統出現平衡問題。并且發生問題后，兩家互相扯皮，互不認賬，不能很好解決問題。我們通過了解，武漢新火車站地源熱泵施工由四家施工單位完成，究其原因，是要平衡各方的關系和利益不得已而為之，最后造成投資增加、工期延長等一系列問題。

（4）冬季從土壤總吸熱量與夏季對土壤總放熱量保持平衡是數年后系統還能保持良好運行效果的關鍵。一般來講，總放熱量大于總吸熱量，當系統運行幾年后，通過適當加長冷水機組的運行時間等措施可解決此問題。

（5）系統主機是整個空調系統的心臟，因歐美國家做地源熱泵比較早，技術非常成熟，因此建議主機選用進口品牌，如克萊門特和特靈、美意等。

二〇一一年七月二十日

考察結果：

1、前期投資：

2、后期使用費用：0.12——0.15元/平米

第三篇：地源熱泵簡介

綠色空調系統

——地源熱泵

地源熱泵技術是利用地下恒溫土壤、空氣或地下水溫度相對穩定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統和地源熱泵機組之間進行熱量交換，它完全不需要任何的人工熱源。地源熱泵供暖空調系統主要分三部分：室外地能換熱系統、地源熱泵機組和室內空調末端系統。冬季它代替鍋爐從土壤中取熱，向建筑物供暖；夏季它代替普通空調向土壤排熱給建筑物制冷。同時，它還能供應生活熱水，因此被稱為二十一世紀的“綠色空調技術”。

我公司所開發建設的項目采用地埋管的埋管方式，以水作為冷熱量載體，通過泵房工作使水在埋于土壤中的換熱管道內與熱泵機組間循環流動，實現機組與大地土壤之間的熱量交換。冬季循環水通過埋在土壤中的PE管環路，從土壤中吸收熱量，使循環水溫度升高，供給地源熱泵機組。另增加設備提供熱水，通過風機盤管、地板采暖系統或通過毛細管網給室內供熱；夏季循環水通過地埋管將熱量排放到土壤中，使循環水溫度降低供給地源熱泵機組，達到制冷效果。這里的循環水是人為灌注的，絕不抽取地下水，因而不會對地質結構穩定性造成影響。

項目在地源熱泵技術上增加了送新風系統，使室內空氣形成新風湖，在室內外空氣交換的過程中，送新風系統中的過濾設備會將室外的有害氣體成分充分過濾，循環進入室內的大量的氧離子，使室內的空氣新鮮，舒適。同時大量稀釋室內的甲醛等有害氣體，真正達到“歐洲健康生活標準”。

在使用地源熱泵技術和送新風技術的房屋內，能夠提供一個溫度適宜、濕度適宜、氧氣新鮮而充足的生態住宅環境，讓住戶一年四季都生活在溫暖如春的環境下呼吸清新的氧氣。而且地源熱泵系統所提供的生活熱水在冬季可以達到四十五度左右，完全可以滿足住戶生活起居各方面的需求。實現“恒溫、恒濕、鮮氧”的完美感受。

由于地源熱泵的主要能量來自于地下，設備的使用壽命為50年以上，使得地源熱泵系統的年均投資成本很低并節約大量的維護費用和可觀的運行成本，一般來說，用戶在地源熱泵上的投資在系統運行五年左右就可以全部收回，之后的數十年使用壽命中地源熱泵將會為用戶帶來豐厚的投資回報，屬于一次投資長久受益的項目。（見附表）

地源熱泵技術僅在使用上消耗少量的電能，不向外部直接排放任何污染和熱量，因此使用地源熱泵系統的房屋還可以有效達到環保效果，不會造成城市的熱島效應并對外界無任何污染。

第四篇：地源熱泵簡述

地源熱泵的工作原理及技術經濟性分析

一、地源熱泵的概念

地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現低溫位熱能向高溫位轉移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源，即在冬季，把地能中的熱量“取”出來，提高溫度后，供給室內采暖；夏季，把室內的熱量取出來，釋放到地能中去。熱泵機組的能量流動是利用其所消耗的能量（如電能）將吸取的全部熱能（即電能+吸收的熱能）一起排輸至高溫熱源。而其所耗能量的作用是使制冷劑氟里昂壓縮至高溫高壓狀態，從而達到吸收低溫熱源中熱能的作用。

通常地源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到5kW以上的熱量或4kW以上冷量，所以我們將其稱為節能型空調系統。

與鍋爐（電、燃料）供熱系統相比，鍋爐供熱只能將90％以上的電能或70～90％的燃料內能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40％左右，其運行費用為普通中央空調的50～60％。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及法國、瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以預計，該項技術將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調技術。

二、國外發展近況

地源熱泵的歷史可以追朔到1912年瑞士的一個專利，歐洲第一臺熱泵機組是在1938年間制造的。它以河水低溫熱源，向市政廳供熱，輸出的熱水溫度可達60℃。在冬季采用熱泵作為采暖需要，在夏季也能用來制冷。1973年能源危機的推動，使熱泵的發展形成了一個高潮。目前，歐洲的熱泵理論與技術均已高度發達，這種“一舉兩得”并且環保的設備在法、德、日、美等發達國家業已廣泛使用。如美國，截止1985年全國共有14,000臺地源熱泵，而1997年就安裝了45,000臺，到目前為止已安裝了400，000臺，而且每年以10％的速度穩步增長。1998年美國商業建筑中地源熱泵系統已占空調總保有量的19％，其中有新建筑中占30％。美國地源熱泵工業已經成立了由美國能源部、環保署、愛迪遜電力研究所及眾多地源熱泵廠家組成的美國地源熱泵協會，該協會在近年中將投入一億美元從事開發、研究和推廣工作。美國計劃到2001年達到每年安裝40萬臺地源熱泵的目標，屆時將降低溫室氣體排放1百萬噸，相當于減少50萬輛汽車的污染物排放或種植樹1百萬英畝，年節約能源費用達4.2億美元，此后，每年節約能源費用再增加

1.7億美元。

與美國的地源熱泵發展有所不同，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國等

國家主要利用淺層地熱資源，地下土壤埋盤管（埋深＜400米深）的地源熱泵，用于室內地板輻射供暖及提供生活熱水。據1999年的統計，為家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為96％，奧地利為38％，丹麥為27％。

三、國內發展近況

我國的地源熱泵事業近幾年已開始起步，而且發展勢頭看好。天津大學、清華大學分別與有關企業結成產學研聯合體開發出中國品牌的地源熱泵系統，已建成數個示范工程，越來越多的中國用戶開始熟悉地源熱泵，并對其應用產生了濃厚的興趣，可以預計中國的地源熱泵市場前景廣闊。之所以對中國的地源熱泵市場發展前景持樂觀態度，一方面是要節約常規能源、充分利用可再生能源的國內外大趨勢；另一方面，我國具有較好的熱泵科研與應用的基礎，早在50年代，天津大學熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究，1965年研制成功國內第一臺水冷式熱泵空調機。重慶建筑大學、天津商學院等單位對地下埋盤管的地源熱泵也進行了多年的研究。在中國科學院廣州能源研究所等單位還多次召開全國性的有關熱泵技術發展與應用的專題研討會。

四、地源熱泵特點

1、屬可再生能源利用技術

地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。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、屬經濟有效的節能技術

地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40％，因此要節能和節省運行費用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、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。

據美國環保署EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節約用戶30～40％的供熱制冷空調的運行費用。

3、環境效益顯著

地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上，如果結合其它節能措施節能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統，即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好，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，可以建造在居民區內，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，應用范圍廣

地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調。

此外，機組使用壽命長，均在15年以上；機組緊湊、節省空間；維護費用低；自動控制程度高，可無人值守。

當然，象任何事物一樣，地源熱泵也不是十全十美的，如其應用會受到不同地區、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同；采用地下水的利用方式，會受到當地地下水資源的制約，實際上地源熱泵并不需要開采地下水，所使用的地下水可全部回灌，不會對水質產生污染。

第五篇：地源熱泵會議紀要

海洋船舶等單位地熱資源綜合利用工程可研

會議紀要

時間：2012年9月19日

地點：百合大樓14層大會議室

規劃計劃處：長光新

森諾勝利設計院：封來提、孔秘密、張小剛、李大噶

海利豐公司：潘噶、宋小仙

會議首先由長光新對《海洋船舶等單位地熱資源綜合利用工程可研》進行了匯報，匯報完成之后由李淡化進行了總結發言，其他單位補充發言。會議各發言人提出的意見如下：

⑴ 項目建設方案沒有太大問題，主要為項目現狀描述不夠清晰；

⑵ 海洋船舶公司項目現狀描述要考慮到整體情況，不能僅針對本可研所要涉及的建筑，海洋船舶公司其他建筑采暖制冷情況？

⑶ 墾利管理區要整體描述現狀，不宜分為2個工程，要明確現狀面積，負荷，現有冷熱源情況，采用地源熱泵技術的意義？

⑷ 勝利采油廠科研信息綜合樓原有的冷熱源情況，對原油設施進行擴建改造還是新建地源熱泵系統要分析清楚。

⑸ 報告中現狀及存在問題要一塊描述，避免內容重復。

⑹ 報告中地理位置這一章節可以去掉，在現狀里邊進行描述。

⑺ 報告中的圖片要整理美化，盡量不用衛星圖片，CAD截圖也要進行優化，做到表達明確、層次清楚，同時又要內容簡潔。

⑻ 可研部分文字內容進行整合，避免出現歧義。

⑼ 可研內容再進行增加，投資總額增加到3000萬左右，由海利豐公司再挑選幾個項目增加到報告當中。

記錄人（簽名）：張小小

2012年9月19日