精编范文地源热泵案例word范文 10页Word文档格式.docx

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建筑节能，是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中，通过采用新型的节能电力电气设备和新型墙体材料，执行建筑节能标准，加强建筑物用能设备的运行管理，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通道等电力电气设备系统的运行效率，以及利用可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活动。

中国目前处于建设鼎盛期，每年建成的房屋面积高达16亿～20亿m2，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而95%以上是高耗能建筑。

以此推算，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达到720亿m2。

因此，如果现在不开始注重建筑节能设计，将直接加剧能源危机。

建筑节能服务已引起国家的高度重视，按照中国建筑节能“十一五”规划目标，到201X年全国建筑节能目标为实现节约标准煤1.01亿t，减少CO2气体排放4亿多t；

建设节能建筑的总面积累计要超过21.46亿m2，其中，新建建筑达到15.92亿m2，既有建筑改造达到5.54亿m2。

每年城乡新建建筑竣工面积约为15亿～20亿m2，据调查，一般公共建筑的单位能耗为20～60kW&

#8226;

h电，是城镇住宅的2倍；

大型公共建筑的单位能耗为70～300kW&

h，是城镇住宅的10～20倍。

新建建筑严格执行建筑节能设计标准，逐步推行既有建筑节能改造，预计到2020年，每年可节约4200亿度电和2.6亿t标煤，减少CO2等温室气体排放量8.46亿t。

据建设部统计，建筑的能耗（包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等）约占全社会总能耗的30%，其中最主要的是采暖和空调，占到20%。

而这30%仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例，如果再加上建材生产过程中耗掉能源（占全社会总能耗16.7%），和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。

中国建筑能耗总量正呈逐年上升趋势，在能源总消费量中所占的比例从20世纪70年代末的10%已上升到近年的接近30%，因此，建筑节能对于能源的节约利用意义十分重大。

一、GSHP系统原理分析

地表浅层（可称之为地表能）像一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能，比人类每年利用能量的500倍还多。

这种近乎无限、不受地域、资源限制的热能，是人类可以利用的清洁可再生能源。

并且地表能不像太阳能受气候的影响，也不像深层地热能受资源和地质结构的限制。

地源热泵系统（Ground-SourceHeatPump，简称GSHP）随全球能源危机和环境问题出现，逐渐兴

篇二：

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。

系统

系统是由下列部分所组成：

模块式地源热泵机组、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。

地源热泵机组采用标准构件,需要时各部件的修配和更换很方便。

因为设计简单，并不需要高技术的操作工程人员的服务。

唯一需要经常保养的是空气过滤网和凝结水盘的清洁。

系统设计简单，灵活、安装快速。

机组己在工厂组装好并自带温度控制装置，现场工作只是少量低压风管、电气连接装置和不需要保温的水管的连接。

管道可采用钢管、铜管或塑料管。

维修方便快捷，机组

结构坚固，寿命长久。

热泵机组的功率系数（COP）可达到4以上，即1千瓦电输入，有4千瓦多冷量输出的高效率。

优势

1.地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷。

因而运行费用较低。

2.地源热泵比风冷热泵节能40％，比电采暖节能70％。

比燃气炉效率提高48％。

所需电费制冷季比一般热泵空调减少50％。

3.地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。

4.地源热泵系统在运行中无需燃烧，因此不会产生有毒气体，也不会发生爆炸。

5.由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳，降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。

这种系统更容易适合供冷、供热负荷的分区。

6.地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年。

7.一年四季任何时间都可以随时提供空调，可以随意设定室内温度，达到五星级要求。

8.提供新风，保证室内空气新鲜。

9.设计简单灵活，安装快速。

应用

地源热泵系统的能量来源于地下能源。

它不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”。

被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。

该系统无论严寒地区或热带地区均可应用。

可广阔应用在办公楼、宾馆、学校、宿舍、医院、饭店、商场、别墅、住宅等领域。

地源热泵应用于户式中央空调的经济性分析:

一、运行的环境条件

1.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70～90%的燃料内能为热量，供用户使用，地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。

2.地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为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%[13]。

运行费用分析：

以北京市的物价水平-天然气价1.90元/m3、电0.44元/kWh来比较[14]。

如果利用天然气来采暖，天然气热值为33500kJ/m3，利用热效率90%计，则燃烧1m3可以获得热量为：

Q=33500×

0.9=30150kJ。

如果使用地热热泵，取COP=3.5，则获得同样的热量需要耗电量为：

W=Q/COP=30150/35=8614.3（kJ）=2.4（kWh）

费用比较可知：

热泵供暖电费=0.44（元/Kwh）×

W=0.44×

2.4=1.056（元）

而1m3的天然气费用=1.90（元）

因此，用地热热泵供暖（热）可减少运行费用：

y=（1.9-1.056）/1.9=44.4%

二、工程实例投资及经济性对比分析：

现在再来通过实例来比较以地源热泵为冷热源与常规冷热源的户式中央空调的经济性比较[15]：

表2投资及经济性对比分析

系统类型总投资（万元）年运行费用（万元）年节约运行费用（万元）节约率

冷水机组加市政管网供热8.41.600

地源热泵冷暖空调系统10.10.70.956％

通过上述分析可以看出，将地源热泵应用于户式中央空调中，有以下一些特点：

（1）从经济性方面考虑，设备的初投资较大，但是，地源热泵在夏季可以做空调冷源，冬季可以做供热的热源，因此兼用制冷的热泵系统与纯采暖相比的年运行费要明显降低。

而且，地源热泵系统能耗少，机组性能系数高，节能效果明显。

（2）从环保的角度考虑，地源热泵有不对使用地产生大气污染、噪声污染、热污染等优点，并且埋地换热器可布置在别墅区的花园、草坪或是建筑物周围的地下，而不占地上建筑面积，对环境保护有利，是一种“绿色空调”，符合可持续发展的要求。

（3）从工程技术方面考虑，对于别墅区，建筑物周围空间较大，铺设埋管较容易，所以较适合使用地源热泵系统。

（4）从操作运行角度来考虑，地源热泵系统操作要比普通制冷机组简单方便。

尽管地源热泵的应用还存在诸如其区域性较强；

初投资较高；

缺少针对土壤热特物性参数的研究成果；

缺少最佳匹配参数；

缺少动态特性研究等方面的不足，但是随着科技的进步和工程技术人员的不懈努力这些问题都将得到很好的解决。

三、前景展望

在我国夏热冬冷地区及寒冷地区利用地源热泵可实现夏冬两季冷暖联供，其中最有利的地区是夏热冬冷地区。

这个地区年平均温度高，一般居住建筑均无集中供热系统供暖，而其气候特点是夏季炎热，湿度大；

冬季阴冷潮湿，属我国居住热环境质量最差的地区之一。

该地区夏季供冷冬季供暖天数相当，同一地区地源热泵系统进行空调可以充分发挥地下蓄能系统的作用。

如果在这些地区大力发展地源热泵空调系统技术，必将大大改善当地人民的居住热环境，为国家节约大量的建筑能耗。

如果按空调的制冷或制热面积来计算空调的价格，户式中央空调的价格应远比中央空调的价格便宜，但和普通空调比起来又略高一些，不过其价格又在人们的承受能力之内，而且户式中央空调的性能不逊于中央空调，豪华舒适性也优于普通家用空调，室外机只有一台，可以选择安装在住房楼顶或者其它隐蔽性的地方，丝毫不影响楼房的外观。

总之，将地源热泵技术应用于户式中央空调的技术可以满足于新世纪空调的发展需要，并且具有很强的可行性，是一种需要大力发展的新型能源利用技术。

随着地源热泵应用于户式中央空调技术研究的进展，必然会对我国能源的科学利用起到良好的促进作用。

水源热泵中央空调系统与集中式中央空调系统对比表

水源热泵中央空调系统集中式中央空调系统

不需复杂设计，设计周期短系统设计复杂，设计周期较长

免机房，只需提供冷却水塔，水泵放置场所，节省了宝贵的主机占地面积。

主机占地面积较大，机房土建投资和机房设备安装投资较大。

部分空调使用时节能，尤其是在过渡季节根据不同需要，不同空间可同时分别供应冷暖，能源可互相交替，节省过度季节的能耗部分空调使用时，最低能量亦要达到总能量的25%，在达不到满负荷时，浪费大量能源。

水流储能，冷暖采用同一能源，可满足用户不同要求，同一系统（楼宇）内，用户可根据需要随意选择制冷或供热，大大节省使用成本。

同一系