地源热泵优缺点及基本原理和参数

地源热泵的12大优势 由于地源热泵系统采取了特殊的换热方式，使它具有普通中央空调和锅炉不可比拟的优点： 一、高效节能 与锅炉（电、燃料）供热系统相比，土--气/水型地源热泵系统的转换效率最高可达4.7 。而锅炉供热只能将90%以上的电能或70～90%的燃料内能转换为热量供用户使用，因此它要比电锅炉加热节省2/3以上的电能，比燃料锅炉节省1/2以上的能量，运行费用为各种采暖设备的30-70%。由于土壤的温度全年稳定在10℃—20℃之间，其制冷、制热系数可达3.5—4.7，与传统的空气源热泵（家用窗式和分体式空调、中央式风冷热泵）相比，要高出40%以上，其运行费用仅为普通中央空调的50—60%。夏季高温差的散热和冬季低温差的取热，使得土--气型地源热泵系统换热效率很高。因此在产生同样热量或冷量时，只需小功率的压缩机就可实现，从而达到节能的目的，其耗电量仅为普通中央空调与锅炉系统的40%—60%。 二 、绿色环保 土--气/水型地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无废气、废渣、废水的排放，可大幅度地降低温室气体的排放，能够保护环境，是一种理想的绿色技术。 三、分户计费 实现机组独立计费，分户计表，方便业主对整个系统的管理。 四、使用寿命长 家用空调设计寿命8年，燃气锅炉为10年；土--气型地源热泵机组为50年，水循环和风管系统60年以上，地耦管路系统为70年，它比所有各种空调系统和采暖设备的寿命都要长。 五、节省建筑空间 控制设备简单 土--气/水型地源热泵系统采用将地源热泵机组分散安装于各处所（居室、会所、办公室等）的方式，中央控制仅需选择水路控制，除去了一般中央空调集中控制所有参量的复杂环节，从而降低控制成本。在各分散安装单元（居室、会所、办公室）可根据用户要求设不同的体积很小的终端控制器，实现从最简单（起停、供暖、制冷三档）到复杂的可编程智能控制方式。 六、系统可靠性强 每台机组可独立供冷或供热，个别机组故障不影响整个系统的运行。机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑。 七、同时供暖制冷 土--气/水型地源热泵系统可做到同时有的房间或区域制冷，有的房间或区域供暖，这对大型商业建筑尤其重要。采用传统中央空调系统只有使用造价极其昂贵的四管空调系统才能做到，而土--气型地源热泵不需增加任何设备便可做到。 八、维护费用低廉 土—气/水型地源热泵系统不带有室外安装的设备，不设冷却塔、屋顶风机，没有室外设备安装维护费用。压缩机工作稳定，不会出现传统设备中制冷剂压力过高或过低的现象。其维护费用大大低于传统中央空调。 九、远程中央控制智能化 远程控制智能化软件可以利用中央计算机控制整个系统，能够随人流变化而自动调整地热泵制冷或供暖，实现节能最大化，运行费用最小化。还可设置显示和打印设备，可存储、分析各种采暖、制冷、维修等经济及技术数据，促进系统运行最优化。 十、应用灵活、安全可靠 灵活性强，可用于新建工程、扩建和改建工程，可逐步分期施工，热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。 十一、送回风分区、新风独立 土--气/水型地源热泵系统，采用送回风分区、新风独立系统，每个工作单元都有相对独立的送风途径，新风从室外采集，可有效降低室内致病菌群的含量，保证空气质量，大大降低交叉感染的机会。 十二、可再生 土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用，保证大地热量的平衡。 市场上现有传统空调存在如下一系列v问题： 1． 存在热岛效应: 使得外界局部空间环境条件恶化。 2． 当空气温度低于零度时，机组效率下降，并且当环境温度低于-5℃时，机组效率极低，甚至无法开机，需加辅助热源（家用普通3P机仅电辅加热就达2000W），辅助加热时的能效比COP要小于1。 3． 冬季室外机组需要频繁停机除霜，其结果是除霜损失约占热泵总能耗的10.2%，如普通3P机就要增加300瓦电能浪费。武汉地区因为空气湿度大，一般当环境温度5℃时外机就开始结霜。 4． 夏天当空气温度高于35℃时，常规空调机组效率开始下降，空气温度越高，机组制冷效率越低，能耗增加。在空气温度为30℃时，常规空调机组能效比COP也仅有2.2左右。 5． 室外机或冷却塔有噪音及霉菌污染。 6． 室外机（压缩机等关键设备）长年暴露在露天，直接与空气接触，灰尘集在散热器上，起到保温作用，机组在高温下运行，增加能耗的同时机组寿命大大减少。 7． 常规中央空调不能分区分部控制，即存在“大马拉小车”

冷热源方式及序号 项目

1 2 3 4

地源热泵 冷水机组与 燃气锅炉配套 冷水机组与 城市热网配套 直燃式溴化锂 冷热水机组 冷热水机组（元/kW冷量） 680～900 560～700 560～700 950～1300 燃气锅炉（元/kW热量） 400～520

城市热网（元/m2采暖面积） 100

冷却塔（元/kW冷量） 无 40～60

地下钻孔及埋管（元/kW） 1200～2000 无

机房水泵、管道、控制等 基本相同(20～40元/m2)

建筑物空调末端 基本相同（100～180元/m2）

初投资概算比较 (热指标100W/m2) 初投资（元/m2空调面积）

420 300 350 300

运行费用比较 (热指标100W/m2) 季节 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 冬、夏两季 能源形式 电 电 天然气 电 供热天然气 轻柴油 网 单位 kW.h kW.h m3 kW.h m2.季 m3 升 价格（元） 0.5 0.5 1.3 0.5 18.2 1.3 3.0 热值 1000W 1000W 35600kW 1000W 35600kW 43000kW 效率 4.8 3.5 3.8 0.88 3.8 0.88 0.85

燃料耗量 /m2.h 0.021 0.0286 0.0263 0.0115 0.0263 0.0115 0.01 /m2.季 13.23 28.02 16.57 11.27 16.57 18.52 16.1

燃料费用（元/m2.季） 6.6 14 8.29 14.65 8.29 18.2 24.08 48.3

机房运行费用（元/m2.季） 4.5元/m2.两季

冷却塔运行费用 （元/m2.季） 无 2元/m2.季

全年运行费合计（元/m2） 25.1 29.44 32.99 30.58 54.8

费用比例 1 1.17 1.31 1.22 2.18 说明：1. 冬、夏季运行天数分别按140天和90天计,每天运行10小时,运行地源热泵空调与传统空调方式初投资及运行费用比较 地源热泵与燃煤锅炉性能对比分析 1、一机三用，一套系统主要提供以冬季采暖为主，夏季制冷，而且常年提供热水。 对比：燃煤锅炉只能冬季提供供暖。 2、地源热泵建筑面积节省空间近10分之1，机房占地空间小。 对比：燃煤锅炉占地面积大，浪废土地资源。 3、机组运行可靠、稳定，使用寿命长30—50年，能够保证系统的高效性和经济性；采用全电脑智能控制，自动程度高。 对比：燃煤锅炉使用寿命长10年—20年。 4、节能效率显著：制冷和制热效率高，制冷的能效比EER为1：5-6(EER：输入1千瓦的电能能产生5千瓦—6千瓦的冷量)。 供热出水温度高：制热的能效比COP为1：4-5（COP：输入1千瓦的电能能产生4千瓦—5千瓦的热量）； 在标准工况下，环保高温型水源热泵机组出水温度可在60℃以上。高出水温度，可以减小室内侧设备的选型容量，并保证室内的温暖舒适性。 对比：燃煤锅炉每输入1千瓦的燃料只能产生700瓦—900瓦的热量，

负荷系数取0.7； 2. 机房运行费用和冷却塔运行费用均指水泵等用电设备运行费用，表中为概算值。 对比地源热泵多消耗60﹪以上。 5、地源热泵：节约能源60﹪以上， 1.地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能, 2.比燃煤锅炉节省二分之一以上的能量。 对比：电供暖锅炉每输入1千瓦的电量只能产生900瓦的热量，对比地源热泵多消耗50﹪以上。 6、供冷、供暖时间灵活、智能控制，可根据室内外温度情况自行供热、管线短、热损少。 对比：燃煤锅炉管线长，热损耗大，室内外温度无法自行控制供热，供暖时间不灵活。 7、地源热泵产品采暖费可计量收费；真正做到分户计费，一户一套空调系统（地热盘管式、通用暖气片供暖式、中央空调式）可直接把空调费用转变为电费，物业管理简单，无纠纷。 对比：燃煤锅炉现行无法达到计量收费。 8、地源热泵产品可常年制取生活热水，45°—65°，（可按计量收取热水费）。 对比：燃煤锅炉现行无法提供常年生活热水。 9、地源热泵产品维护费用低，前15—20年几乎无维护费用。维护费是燃煤锅炉的50﹪， 维修人员比燃煤锅炉节省50﹪，地源热泵产品30—50年后需要更换。 对比：燃煤锅炉维护费用高，3—5年后维护费用更高，维修人员多，燃煤锅炉使用10—20年后必须更换。