水源熱泵技術(shù)簡(jiǎn)介及各供暖方式運(yùn)行費(fèi)用分析對(duì)比

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1、中央空調(diào)系統(tǒng)形式介紹1.1傳統(tǒng)中央空調(diào)形式傳統(tǒng)的中央空調(diào)有空氣源熱泵（風(fēng)冷機(jī)組）+輔助電加熱和水冷冷水機(jī)組+鍋爐或熱力管網(wǎng)兩種形式?？諝庠礋岜茫L(fēng)冷機(jī)組）和水冷冷水機(jī)組在制冷時(shí)都是把房間的熱量向室外空氣排放，受室外氣溫因素影響太大，其制冷量隨室外空氣溫度升高而降低，尤其在高溫高濕地區(qū)，機(jī)組制冷性能極不穩(wěn)定，效率低下,有時(shí)甚至不能工作。在制熱時(shí)，空氣源熱泵當(dāng)室外溫度降到零度以下時(shí)需加輔助電加熱裝置，耗電量大，效率很低;而水冷冷水機(jī)組+鍋爐這種空調(diào)形式，在供熱時(shí)需用電鍋爐或燃煤、燃油鍋爐，污染嚴(yán)重，運(yùn)行費(fèi)用昂貴。1.2水

2、源熱泵中央空調(diào)水源熱泵中央空調(diào)分為地下水源熱泵和地表水熱泵兩種形式。1.2.1水源熱泵水源熱泵的概念水源熱泵技術(shù)是一種利用地球表面或淺層水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工業(yè)廢水、地?zé)嵛菜龋┑牡蜏氐臀粺崮苜Y源，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移，既可供熱又可制冷的高效、環(huán)保、節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。水源熱泵原理地球表面淺層水源（一般在1000米以內(nèi)），像地下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太陽進(jìn)入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰?，并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵技術(shù)的工作原理就是

3、：在夏季將建筑物中的熱量“取”出來，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的；而冬季，則是通過水源熱泵機(jī)組，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。水源熱泵的分類當(dāng)利用的對(duì)象都是水體和地層（含水地層）的蓄能，而且都是以水作為熱泵機(jī)組的冷熱源，都可以將之歸類為水源熱泵系統(tǒng)。水源熱泵可以分為地下水源熱泵以及地表水源熱泵。14地下水熱泵系統(tǒng)，也就是通常所說的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。通過建造抽水井群將地下水抽出，

4、通過二次換熱或直接送至水源熱泵機(jī)組，經(jīng)提取熱量或釋放熱量后，由回灌井群灌回地下。地表水熱泵系統(tǒng)。通過直接抽取或者間接換熱的方式，利用包括江水、河水、湖水、水庫水以及海水作為熱泵的冷熱源。1.2.2地源熱泵發(fā)展概況14地源熱泵的概念最早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份專利文現(xiàn)中。20世紀(jì)50年代，歐洲和美國(guó)開始了研究地源熱泵的第一次高潮。但在當(dāng)時(shí)能源價(jià)格低，這種系統(tǒng)并不經(jīng)濟(jì)，因而未得到推廣。直到上世紀(jì)70年代，石油危機(jī)和日益惡化的環(huán)境把人們的注意力集中到節(jié)能、高效益用能和環(huán)境保護(hù)上時(shí)，使地源熱泵的研究進(jìn)入了又一次高潮，最近2

5、0年在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家取得了迅速的發(fā)展，已成為一項(xiàng)成熟的應(yīng)用技術(shù)。在美國(guó)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的40%，是美國(guó)政府極力推廣的節(jié)能、環(huán)保技術(shù)。為了表示支持這種技術(shù)，美國(guó)總統(tǒng)布什在他的得克薩斯州的別墅中也安裝了這種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)（見2001年5月28日參考消息）。到目前為止美國(guó)已安裝了600，000臺(tái)，而且計(jì)劃每年安裝40萬臺(tái)的目標(biāo)，能降低溫室氣體排放一百萬噸，相當(dāng)于減少50萬輛汽車的污染排放或種植樹一百萬英畝，年節(jié)約能源費(fèi)用4、2億美元。瑞典、瑞士、奧地利、德國(guó)等國(guó)家主要利用地源熱泵，用于供暖及提供生活熱水

6、。據(jù)1999年的統(tǒng)計(jì)，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%。在我國(guó)由于能源價(jià)格的特殊性以及人們節(jié)能、環(huán)保的認(rèn)識(shí)程度等原因以及其它一些因素的影響，地源熱泵空調(diào)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展比較緩慢，人們對(duì)之尚不十分了解，推廣較困難，然而隨著人們生活水平的提高，人均能耗的增長(zhǎng)，一次性礦物能源的日益衰竭以及環(huán)境的日趨惡化，地源熱泵技術(shù)已越來越引起人們的重視。在目前節(jié)能和環(huán)保的潮流下，該技術(shù)以其特有的節(jié)能性和穩(wěn)定性受到行業(yè)的矚目，國(guó)內(nèi)許多院校、科研所作了大量的應(yīng)用研究。國(guó)家建設(shè)部在《夏熱冬冷地區(qū)居

7、住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中專門作了推薦。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在北京2004年施工并投入運(yùn)行的地源熱泵系統(tǒng)的空調(diào)工程占全年空調(diào)工程總量的2/3以上。可以預(yù)見，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的日益提高，地（水）源熱泵作為一種節(jié)能、環(huán)保的綠色空調(diào)設(shè)備適應(yīng)能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，在中國(guó)必將有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。1.2.3地源空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)地（水）源熱泵與常規(guī)空調(diào)技術(shù)相比有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)。(1)利用可再生能源：屬可再生能源利用技術(shù)地源熱泵從常溫土壤或地表水（地下水）中吸熱或向其排熱，利用的是可再生的清潔能源，可持續(xù)使用。(2)高效節(jié)

8、能，運(yùn)行費(fèi)用低：屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)地源熱泵的冷熱源溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。在制熱制冷時(shí)，輸入1KW的電量可以得到5KW以