第一篇：地源熱泵技術特點

地源熱泵技術

1、地源熱泵技術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、地源熱泵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、地源熱泵環境效益顯著 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、地源熱泵一機多用，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。

5、地源熱泵空調系統維護費用低 在同等條件下，采用地源熱泵系統的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護空調，節省了維護費用，使用戶的投資在3年左右即可收回。此外，機組使用壽命長，均在15年以上；機組緊湊、節省空間；自動控制程度高，可無人值守。地源熱泵缺點 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。

第二篇：地源熱泵技術的發展及其優點

地源熱泵技術的發展及其優點

地源熱泵實際上是一項非常古老的技術，四十年代便有應用，只是近五年來相關技術發展，使其迅速商業化。地源熱泵的名稱最早出現在1912年瑞士的一份專利文獻中，20世紀50年代歐洲出現了利用地源熱泵的第一次高潮。在此期間，Ingersoll和Plass根據Kelvin線源概念提出了地下埋管換熱器的線熱源理論，但當時由于能源價格低，系統造價高，沒有得到廣泛應用。70年代，石油危機把人們的注意力集中到節能、高效益使用能源，使地源熱泵的發展進入了高潮階段，此時地下埋管已由早期的金額管改為塑料管。這個時期歐洲建立了不少水平埋管換熱器的地源熱泵，但主要用于冬季供暖。80年代初開始，美國、加拿大開展了冷暖聯供地源熱泵方面的研究工作，不少文獻報道了地源熱泵不同形式地下埋管換熱器的傳熱過程及模型，并有部分工程的運行總結和性能比較。

美國能源部（DOE）和美國環境保護署（EPA）均已確認，地源熱泵系統是目前效率最高、對環境最有利的熱水、取暖和制冷系統。一方面它利用地下土壤或巖石的相對穩定溫度使取暖和空調系統在全年都能維持高效運行，為地源熱泵用戶節省電費20－50％。

從一些文獻的計算結果可以看出，多區頂風系統、單區頂風系統、冷水變風系統和多區地源熱泵系統的效率比分別為1.54kw/ton、1.40kw/tom、1.23kw/ton和0.88kw/ton，kw/ton表示千瓦耗電/噸制冷量。可見，與傳統空調相比，地源熱泵系統的效率比最好。另一方面，在同等條件下，采用了地源熱泵系統的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護空調，節省了維護費用，使用戶的投資在三年左右即可回收。對林肯城和內布拉斯加這兩處地方和20所學校進行了有關空調系統維護費用的調查。這20所學校采用了4種不同的供冷方式：地源熱泵系統（GHP）、帶有熱水鍋爐的空氣冷卻器（ACC/GHWB）、帶有熱水鍋爐的水冷卻器（WCC/GHWB）、帶有蒸汽鍋爐的水冷卻器（WCC/GSB）。

在亞特蘭大市，對每戶家庭采用空冷熱泵系統每年的費用是826美元，采用普通空調系統的費用686美元，采用地源熱泵系統的費用是397美元。可見，地源熱泵系統的運行費用相對于其它空調系統來說是相當低的。

更重要的一點是，地源熱泵系統所使用的制冷劑在工廠里注入并被完全密封，使用過程中絕無泄漏，用戶任何時候均不必添補制冷劑，因而減少了對臭氧層的破壞。該系統可用于不同結構、不同面積的居民建筑上，可在新建筑施工時安裝，也可用于舊建筑的改造，其在設計中的彈性使得它成為一個非常吸引人的空調選擇。地源熱泵在去濕方面有特別的長處，因而非常適合于夏季炎熱而潮濕的氣候，如果在空氣配送裝置上加上空調器，地源熱泵在這一點上的特點將更加突出，因此若要達到室內空氣質量標準，地源熱泵系統也是一個非常好的選擇。

地源熱泵正是有以上優勢、政府辦公樓、公寓和餐館等等。根據民用美國阿可拉荷馬州電力公司在紅河谷所作的用戶調查：如果要1分至10分之內打分，99％的地源熱泵空調用戶對其在夏天的制冷能力打8分以上，73％的用戶打了滿分10分。

第三篇：中國地源熱泵技術現狀及發展趨勢

中國地源熱泵技術現狀及發展趨勢

摘要：本文分析了我國地源熱泵技術發展的背景，給出了地源熱泵系統的分類及特點，并通過對目前我國地源熱泵的發展狀況進行調查，得出了地源熱泵技術的經濟性分析并預測了此技術在未來發展中存在的障礙、市場潛力和發展趨勢。

關鍵詞：地源熱泵；市場；發展趨勢

一、中國地源熱泵發展的背景

發展地源熱泵系統是我國建筑節能發展的需要。目前，建筑用能已占全國總能耗的。因此，抓緊建筑節能，以較少的能源投入實現經濟增長目標，對于我國經濟社會的可持續發展，是一項十分迫切的任務。地源熱泵系統和常規的供熱空調系統相比大約節能50%，是一種利用可再生能源的高效節能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調系統。

發展地源熱泵系統是確保我國能源結構調整的需要。基于我國的基本國情和經濟狀況，長期以來我國一直以煤采暖為主，北方地區污染嚴重、能源利用效率低，發展地源熱泵技術是減少環境污染、確保能源安全的重要保障。

發展地源熱泵系統是運用可再生能源的重要技術手段。目前，用可再生能源逐步替代常規能源是一個世界趨勢，隨著我國《可再生能源法》的頒布，大力加快發展可再生能源是落實國家提出的“建設節約型社會，發展循環經濟”方針的主要手段之一。地源熱泵供暖空調系統通過吸收大地的能量，再由熱泵機組向建筑物供冷供熱，可廣泛應用于商業樓宇、公共建筑、住宅公寓、學校、醫院等建筑物，是可再生能源在建筑中應用的重要組成部分。發展地源熱泵在中國有廣泛的地域要求。中國國土面積巨大，從北到南可劃分為五個主要氣候區，其中對冷熱量都有需求的地區占絕大部分同時中國淺層地表能量蘊藏豐富，適宜大力發展地源熱泵供暖空調系統。

發展地源熱泵系統是中國HVAC行業的技術發展方向。在中國某些地區，既沒有燃煤也沒有天然氣可以供熱，發展地源熱泵供暖空調系統是經濟發展的需要，也是市場發展的必然趨勢。

二地源熱泵系統的分類及特點

1.地源熱泵的定義

《地源熱泵系統工程技術規范》（GB50366-2005）規定地源熱泵系統以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建筑物內系統組成的供熱空調系統。根據地熱能交換系統形式的不同，地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統。

2地源熱泵的分類及特點

（1）地埋管地源熱泵系統

地埋管地源熱泵系統包括一個土壤禍合地熱交換器，它或是水平地安裝在地溝中，或是以U形管狀垂直安裝在豎井之中。不同的管溝或豎井中的熱交換器并聯連接，再通過不同的集管進入建筑中與建筑物內的水環路相連接，它通過循環液水或以水為

主要成分的防凍液在封閉地下埋管中的流動，實現系統與大地之間的傳熱。其優點是系統不受地下水量的影響，對地下水沒有破壞或污染作用，系統運行具有高度的可靠性和穩定性。它的主要缺點是由于管壁傳熱溫差的存在，機組冬季地源側水溫低于地下水式系統5~10℃，機組夏季地源側水溫高于地下水式系統10~15℃，機組運行條件相對較差，降低了運行效率埋地換熱器受土壤性質影響較大連續運行時，熱泵的冷凝溫度或蒸發溫度受土壤溫度變化的影響而發生波動土壤導熱系數小而使埋地換熱器的持續吸熱速率小，導致埋地換熱器的面積較大等。

（2）地下水地源熱泵系統

地下水地源熱泵系統分為兩種，一種通常被稱為開式系統，另一種則為閉式系統。開式地下水地源熱泵系統是將地下水直接供應到每臺熱泵機組，之后將井水回灌地下，由于可能導致管路阻塞，更重要的是可能導致腐蝕發生，通常不建議在地源熱泵系統中直接應用地下水。在閉式地下水地源熱泵系統中，地下水和建筑內循環水之間是用板式換熱器分開的，系統包括帶潛水泵的取水井和回灌井，地下水位于較深的地方，由于地層的隔熱作用，其溫度隨季節氣溫的波動很小，特別是深井水的水溫常年基本不變，對熱泵的運行十分有利。

它的優點是系統簡便易行，綜合造價低，水井占地面積小，可以滿足大面積建筑物的供暖空調的要求。缺點是地下水熱泵系統需要有豐富、穩定、優質的地下水此外，即使能夠全部回灌，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的課題。

（3）地表水地源熱泵系統

地表水地源熱泵系統，由潛在水面以下的、多重并聯的塑料管組成的地下水熱交換器取代了土壤熱交換器，與土壤熱交換地源熱泵一樣，它們被連接到建筑物中，并且在北方地區需要進行防凍處理。地表水地源熱泵系統的熱源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。

它的優點是系統簡便易行，初投資較低。缺點是地表水地源熱泵系統也受到自然條件的限制此外，由于地表水溫度受氣候的影響較大，與空氣源熱泵類似，環境溫度越低熱泵的供熱量越小，而且熱泵的性能系數也會降低一定的地表水體能夠承擔的冷熱負荷與其面積、深度和溫度等多種因素有關，需要根據具體情況進行計算這種熱泵的換熱對水體中生態環境的影響有時也需要預先加以考慮。

總體來說，所有地源熱泵系統都有著突出的技術優點高效、節能、環保、無污染，地源熱泵系統在冬季供暖時，不需要鍋爐或增加輔助加熱器，沒有氮氧化物、二氧化硫和煙塵的排放，因而無污染由于是分散供暖，大大提高了城市能源安全運行和維護費用低，簡單的系統組成，使得地源熱泵系統無需專人看管，也無需經常維護簡單的控制設備，運行靈活，系統可靠性強節省占地空間，沒有冷卻塔和其它室外設備，節省了空間和地皮，并改善了建筑物的外部形象較長的使用壽命，通常機組壽命均在巧年以上供暖空調的同時，可提供生活熱水。

三、國內地源熱泵系統的發展

在我國，地源熱泵的研究起始于20世紀80年代，最近年該項技術成了國內建筑節能及暖通空調界的熱門研究課題，并開始大量應用于工程實踐，與此相關的熱泵產

品應運而生，掀起了一股“地熱空調”熱潮。在工程應用方面，地下水地源熱泵系統數量最多，應用范圍最廣，主要采用“異井抽灌”、“單井抽灌”技術，最大單項工程建筑面積已達16萬m2，土壤源地源熱泵發展最快，應用潛力最大，最大單項工程建筑面積已達13萬m2，地表水地源熱泵系統在城市級示范工程中單體規模最大。1996年至今在北京、山東、河南、遼寧、河北、江蘇、浙江、湖北、上海和西藏等地相繼建成了地源熱泵工程，應用范圍基本覆蓋了我國所有省份。僅以北京市為例，2000年利用淺層地能的面積僅為17萬m2，2005年初達到500萬m2，2005年新增淺層地能的建筑面積達到300萬m2，至此，僅北京市淺層地能利用面積達800萬m2，全國地源熱泵系統的應用面積已經接近3000萬m2。其中，地下水地源熱泵系統應用面積約占全部市場份額的45%，土壤源地源熱泵系統約占35%，地表水地源熱泵系統約占20%。目前全國在建地源熱泵項目約為500萬m2，規劃使用地源熱泵系統的建筑面積約為700萬m2，其中北京、大連、重慶、南京、上海、成都、青島麥城、呼和浩特政府新區等地的項目都進入了建設部和財政部擬訂共同支持的“十一五”節能與可再生能源科技市級示范項目。

中國地源熱泵產品的生產廠家已經超過80家，大部分集中在山東、北京、廣東、上海、大連等地區。《地源熱泵系統應用情況調查研究分析報告》調查結果顯示參與調查的25個企業中，民營企業5個，股份制企業5個，外商獨資企業5個，中外合資2個，其他有限責任公司性質企業8個。說明地源熱泵這一新興技術受到廣泛關注，不同所有制形式的企業都參與到其開發、應用之中這些企業的規模從100萬至數億元不等，其中注冊資本在1億元以上的占25%，5000萬元~1億元的占12.5%，3000萬元~5000萬元的為25%，3000萬元以下的有37.5%。可見還是以中、小企業居多，說明地源熱泵行業目前正處于起步階段：從現有工程空調供熱制冷面積來看，面積在50000m2以上的項目約占16%，在10000m2~50000m2的約占42%，10000m2以下的約42%；占從項目投資來看，1000萬元以上的項目占17%，500萬~1000萬元的項目占21%，500萬元以下的項目62%，可見中小項目居多，地源熱泵發展潛力巨大。

整體來說，地源熱泵在我國長江黃河流域、東北、西北、華北等廣大對冷熱都有需求的地區，具有較高的適用性，對南方部分只有夏季冷量需求而無冬季熱量需求的地區也有一定的適用性，對于那些由于條件限制而不能用煤、電、燃氣進行采暖供冷的地區可以說是最佳選擇。

四、地源熱泵的經濟性分析

地源熱泵系統價格差別主要來自于系統使用的地區不同、建筑圍護結構節能水平差別、項目類別和功能差別。根據現有實際工程測算，如采用地下水式地源熱泵系統，系統初投資約為250~420元/m2，其中冷熱源部分投資約150~220元/m2；如采取土壤源地源熱泵系統，初投資約300~480元/m2，其中冷熱源部分投資約為200~270元/m2。和目前常規單一供暖方式相比，燃煤鍋爐房供暖系統投資約150~200元/m2，燃氣分散鍋爐房供暖系統投資約100~150元/m2，熱電聯產集中供熱系統投資約200元/m2（包括增容費），地源熱泵系統初投資高，但地源熱泵系統提供供暖空調、生活熱水多重功能，而傳統集中供熱基本為單一供暖功能，不可完全類比。

采用地源熱泵系統作為樓宇空調系統，其運行費用可大大降低。用地源熱泵系統供暖時，根據不同的地域、氣候、資源、環境，其運行費用可比傳統中央空調系統降

低25%~50%，如北京市11個不同類型建筑地源熱泵項目2003~2004年冬季運行費用調查結果表明，7項工程低于燃煤集中供熱的采暖價格（18.5元/m2），所有被調查項目均低于燃油、燃氣和電鍋爐供暖價格用地源熱泵系統制冷時，其運行費用可比傳統中央空調系統降低15%~30%。

折算到一次能源，以能源利用系統總能效進行比較，現有地下水熱泵系統供熱總能效最高，約為115%，土壤源熱泵系統供熱總能效約為100%，燃煤集中鍋爐房供熱總能效為55%左右，燃氣集中鍋爐房供熱總能效為65%左右，熱電廠供熱總能效約為70%。

地源熱泵系統其靜態投資增量回收期約4~10年不等。如北京菊兒胡同小區地下水地源熱泵供暖代替燃煤鍋爐房供暖，初投資與燃氣鍋爐房相比增加約51元/m2，每平米供暖折15kg標準煤，與原燃煤鍋爐房供暖能耗25kg標準煤/m2相比節能40%，靜態經濟效益回收期約為6年。

伴隨著地源熱泵技術逐漸推廣應用，政府補貼的逐步完善，產業化規模的不斷加大，生產廠家和集成商的逐漸增多，市場競爭逐漸加劇，地源熱泵系統的初投資還會進一步降低，地源熱泵系統成本應具有50~100元/m2左右的降價空間。

五、中國地源熱泵發展存在的障礙

1.政府政策支持與財政補貼稍顯薄弱

地源熱泵是一項節能環保的技術體系，但目前來講在房地產應用推廣中投資還是相對較高，開發商不愿意在自己的系統中使用這種技術，政府在政策上的支持力度還是稍顯單薄，鼓勵與補貼政策也還不很明確。建議應象國外機構一樣對此類系統設立專項基金給予支持。地源熱泵的市場需要政府從可持續發展的角度，綜合能源、環保和資源等各個方面的考慮，調整政策，促使其健康有序的發展。

2.對地源熱泵系統研發還不夠深入

地源熱泵作為一種新的科學技術，目前在國家標準規范、宣傳材料、系統圖集方面還有所欠缺，同時在科研上還有一些問題沒有取得突破，比如土壤源地源熱泵系統的地下溫度場的計算方法不統一海水源地源熱泵系統海水取水口的設置地下水地源熱泵的地下管井的設計與施工、水源的探測開采、供水過濾、水質防腐處理、取水回灌的成套技術等問題都還沒有較好的解決方法對于已經完成并且運行的地源熱泵系統，對其能效性能缺乏正確的評估體系也是影響其正常發展的原因之一。

“十一五”國家科技支撐計劃項目中對地源熱泵系統擬解決的問題有地下水地源熱泵采用抽水和回灌方式對地下生態環境的影響地下水地源熱泵的成井技術和取水技術與回灌技術，維護與保養技術，取水溫度的計算方法研究采用土壤源地源熱泵的地下水文地質條件不同的布孔密度對應的不同綜合傳熱系數的計算方法地源熱泵系統的評估指標體系污水、海水源地源熱泵的取水設備開發，污水換熱技術及專用換熱器開發等。

3.國內地源熱泵產品生產商的產品型號不全，可靠性不高

目前國內生產水一水熱泵的廠家已經超過20個，但是產品的性能和質量令人擔

憂。大部水一水熱泵產品未進行正確、嚴格的設計計算，也未經過權威機構的檢測，因此產品的性能與產品樣本差異較大，導致工程失敗的例子屢見不鮮。國產水一水熱泵的質量巫待提高，產品規格、型號、性能參數各異，難以評價。且目前國內用于地源熱泵系統的產品規格型號較少，難以滿足工程的需要。

4.缺乏必要的宣傳推廣活動

已經成熟的技術沒有得到及時廣泛的推廣和普及，也給此項技術的應用造成了一些障礙。地源熱泵工程設計作為一項技術含量較高的技術，目前僅掌握在少數科研單位手中，各大設計院的設計人員還沒有完全掌握。地源熱泵的推廣應用，目前缺乏各個專業、各個領域人們的共同配合，缺少從政府政策、主機設計制造、系統的設計和運行管理等各個方面的共同參與。

六、中國地源熱泵的市場潛力和發展趨勢

目前，我國城鄉既有建筑總面積約400億m2，其中城鎮約為160億m2，在城鎮中居住建筑面積約為105億m2，其中能達到建筑節能標準的僅占5%，其余95%都是未來需要陸續進行節能改造的高能耗建筑同時，我國每年新增房屋建筑面積約20億m2，預計到2020年底，我國新增的房屋面積將近300億m2，新增城鎮民用建筑面積將為100~150億m2。隨著人民生活水平提高，我國采暖線也將逐步南移，采暖面積會逐步增大，新建建筑將有70億m2以上需要供暖。

據專家測算，目前我國發電裝機容量為5.08億KW，百米內地下水每年可采集的低溫能量約為2.2×108KW，相當于其43%，近百米內的土壤每年可采集的低溫能量相當于1.5×1012KW，則是其2950倍，淺層地能的應用仍然有相當大的市場發展空間，如果全國每年在1億m2建筑中推廣應用地源熱泵系統供暖空調，則每個采暖季可替代374萬噸左右標煤，或25億m2左右天然氣，削減約6.4萬噸氮氧化物、933萬噸二氧化碳約16萬噸顆粒物的排放。

基于此種情況，建設部提出，在“十一五”期間，推廣淺層地能使其使用面積達到

2.4億m2。同時，北京市發改委表示，北京將繼續大力推廣淺層地能，作為現行供暖的替代能源。今后凡政府投資的項目如政府機構、醫院、學校等公共建筑，有條件的要優先使用淺層地能。預計到2010年，北京市將有2000萬m2的建筑采用淺層地能來供暖。

為了順應國家大力發展可再生能源的號召，當前政府、技術研究、工程設計與安裝以及設備制造商等部門應共同努力做好以下幾方面工作建議國家建立專項基金，鼓勵地源熱泵的推廣應用調查現有的地源熱泵工程，總結經驗收集現有的用于地源熱泵的全國水文地質資料，建立基本資料庫建立專業的地源熱泵用管井設計和施工隊伍，完善地埋管換熱器的安裝和施工隊伍，適當時候建立專項設計施工資質管理制度開展國家級和城市級的地源熱泵海水源、污水源、余熱熱源工程示范，以得到正確可靠的技術數據，指導工程設計、安裝和運行，然后開發適合國情、因地制宜的地源熱泵機組，完善產品系列和規格加強政府對地源熱泵工程的質量監管，防止一哄而起，杜絕假冒偽劣，保證地源熱泵在建筑中應用中健康發展開發地源熱泵和其它能源互相補充的技術體系，拓寬其發展方向。

第四篇：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

第五篇：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。