关于地源热泵系统运行情况的考察报告

关于地源热泵系统运行情况的考察报告
为了做好新校区教职工住宅有关配套设施的建设，根据学校领导的指示，校工会牵头成立了由安理置业负责人和“民监会”代表参加的考察小组，并于去年年底分别前往江苏徐州、山东临沂、潍坊、济南等地分别考察了山东海利丰、中国矿大、山东中瑞和清华同方等几家公司的地源热泵系统运行情况。

一、调研的具体情况
1、工作原理
采用地源热泵进行冷暖双供，其原理是利用地下恒温层的热量，通过管道进行热交换，以改变空调机组的起始温度，达到节能的目的。

地源热泵机组在运行时，能量载体是在完全密封的系统内循环，不消耗水资源，无废水、废气和废物排放，也不污染环境。

具体工作原理如图中所示：冬季把浅层土壤中较高的热量“提取”出来，用地源热泵机组提升温度后供应室内采暖，此时土壤称之为“热源”，同时将室内的冷量“回灌”到土壤中。

而夏季把地下的冷量“提取”出来，用机组再降温后，输入到室内，同时将室内热
量“回灌”土壤中，此时浅层土壤被称之为“冷源”。

同时室内达到降低温度的效果。

2、技术优势
①该系统隶属可再生能源范畴，符合绿色建筑和低碳生态城市评定标准。

②适用性强，能够独立解决供冷、供暖问题，不受传统能源制约，舒适性高，且建筑外形美观。

③投资适中，运行成本低，系统性能稳定，自动化程度高，使用寿命较长。

3、建设成本、使用成本和实际效果
带着教职工普遍关心的建设成本、使用成本和实际使用效果等问题，考察组走访了多个在建或正在使用该系统的小区。

由于系统中空调机组的价格是相对固定的，决定系统建设成本的关键是地下管网的施工成本，也就是地质条件不同所带来的钻孔成本不同。

我们考察几个小区建设成本最低是185元/平方，最高的是280元/平方左右。

关于使用成本，我们以临沂一个医院家属区为例来说明。

该小区均为高层建筑，楼高18层，楼高和户型与我校新校区合作建房住宅部分设计非常相似。

小区占地52亩，建筑面积9万多平方米，538户，是临沂市首家地源热泵中央空调国家级可再生能源建设应用示范项目，获财政部补贴790万元。

地源热泵工程由山东济南中瑞新能源科技有限公司负责设计、施工、运营、维护、管理。

考察组深入住户家中，实地查看了住宅室内使用的实际情况。

卫生间采用壁挂式采暖，客厅、卧室采用均为风机吹风采暖。

考察组了解到，该小区冷暖双供一年运行7个月，其中冬季每平方运行成本13元，夏季运行成本为5元，全年成本为18元。

物业向住户每平方收取23.5元，向运营管理方上交21元。

几年后，随着成本的逐渐收回，向住户收取的费用还会降低。

值得一提的是，使用地源热泵前，每户仅冬季取暖费用每平方就需要25元。

关于使用效果，考察组在室外温度较低的情况下，考察了某小区地下室地源热泵机房，查看地源热泵机组运行情况，了解了地下恒温层温度（15-16℃）、地下管网进机水温（8-9℃）、供水温度（42-43℃）和回水温度（39-40℃）等参数。

前往住户家中，实地查看住宅室内管网、出风口的布置、管道材料、保温材料等情况，了解到住户室内温度平均能达到24℃左右，保证不低于22℃。

二、调研的初步结论
1、高层住宅小区使用地源热泵系统，在技术、设备、维护、保养、管理、运营模式等方面已较为成熟，优越性非常明显，可以在新校区教职工住宅小区中使用地源热泵进行冷暖双供。

2、地源热泵前期建设投资成本主要是设备和基础设施的成本。

设备成本的核心是热交换机组的成本；而影响基础设施投入的主要是钻孔多少、深度和影响钻孔成本的地质条件。

根据考察的情况，我们认为，如采用国产品牌的机组，每平方前期建设成本在200-300元之间，全年每平方运行成本25元左右。

3、通过走访，考察组也给购房教职工算了一笔账：我们以100平方的住房，一天24小时运作，房间每个角落都达到同样舒适度为计算依据和前提，那么住房冷暖双供传统设备（空调+燃气地暖）的建设成本应为25000—30000元，而采用地源热泵建设成本约为20000—30000元，建设成本大体相当；后期使用成本传统设备为5000元以上（冬季2000元，夏季3000元。

夏季空调长时间运转会使用到本地区第三阶梯的电价，电费较高），而地源热泵的使用成本约为2500元左右。

所以考察组认为，使用地源热泵中央空调系统的前期投入成本和使用成本均不高于传统设备，但前者的舒适度远高于后者。

地源热泵也有缺点，一是设备占地面积较大，机房设在地下室还需进行降噪处理；二是住户的使用率不应低于80%。

4、地源热泵主机系统使用寿命约为20年，地下管网寿命约为50年，地上管网寿
命约为30年，使用寿命到期，按要求更换即可。

地源热泵能否长期使用取决于维护与保养，这与系统运营模式有关。

根据考察，大多数住宅小区都是由能源公司（投资方）来运营，他建设、收费、管理，他自然就要维护，这样以来，住户不必担心维护保养问题，因为在合同期内（15年或20年）他有收益，当然会做好维护保养工作。

5、采用地源热泵调节温度，比传统设备节能40%左右，是国家提倡和推广的节能环保项目，可以根据政策向政府争取节能补贴。

三、问题及建议解决办法
1、地源热泵非常好，但是少数住户就是不安装，怎么办？针对这种情况还不能把他们集中在一起单独建楼，因为一栋楼不可能建多种房型。

解决办法是空调管道不进户，以后也禁止再开户。

如有部分设计余量，经批准后再开户者须交高额费用。

2、安装了地源热泵，但少数住户一、二年暂不使用怎么办？为保证设备的正常运行，建议住户交基本的保障费用，类似于手机的月租费用。

具体交多少，需与经营管理方协商后再定，但这种情况不应高于20%。

3、冷暖双供关系到购房教职工的利益，考虑到购房教职工的经济承受能力不同，建议让每一位购房教职工自己选择是否安装地源热泵系统，以大多数人的意见作为是否采用该系统的依据。

四、关于建设投资方案和后期运营模式的设想
（1）由能源公司全额承担建设成本。

建设、运行维护、管理、收费均由能源公司负责。

该方案优点是住户不承担前期投资，享受的门槛较低。

缺点是，后期承担的使用费可能较高，因为能源公司会将融资成本按一定方式逐步加到以后的使用成本上，也就是说，部分教职工有钱不用，存银行利息较低，反而去承担能源公司高额的融资（贷款）利息。

（2）由住户全额承担建设成本。

建设、运行维护由能源公司负责；小区物业负责管理，收费标准、如何收费等事宜由三方共同商讨。

该方案的优点是后期运行费用较低，住户负担小。

缺点是，前期投入中住户承担的费用高，对经营维护者的约束力不强。

其实，我们也可以思考一下，全额承担建设成本对部分家庭来说经济压力可能较大，但“长痛不如短痛”，或者说自己“贷款”建设的短期投入比长期承担能源公司的贷款利息要。