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地大热能:地源热泵空调的优势及节能环保性分析
来源:地大热能 2017-09-01
    随着空调工业的发展,先进的中央空调系统不断出现,地源热泵中央空调在现代建筑中扮演起越来越重要的角色。人们对地源热泵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。

    地大热能【由中国地质大学(武汉)组建,一家专业从事地热能开发利用的高新技术企业】地源热泵事业组认为: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。我国将加快建设以低碳为特征的建筑体系,因而地源热泵工程将会发挥更大的作用。

    地源热泵系统想必大家多少有一定的了解过,在此地源热泵系统的组成、运行原理、地源热泵特点就不做过多的赘述,下面我们来看一下地源热泵用于中央空调的综合优势,以及地源热泵与其他空调方案性能比较。

    地源热泵用于中央空调的综合优势

    (1)一机多用

    地源热泵可完全代替冷水机组+锅炉两种设备,解决了供暖、制冷设备分设给用户带来的不便,同时其热回收功能可高效提供大量高品质的生活热水。

    (2)节省空间,稳定运行工况

    地源热泵系统因为没有常规冷水机组配套的冷却塔,没有锅炉房和其他室外地面设备,因而无需宝贵的地面面积,可产生附加经济效益,并改善环境外部形象。地埋管置于室外地下,既美观,又不占用室内空间。室内系统与其他系统相同。此外,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,更无风冷热泵冬季运行的结霜除霜之虑。也无燃煤、燃油锅炉储煤、储油等既不卫生又不安全的问题。

    (3)使用寿命长

    一般来说,常规空调设计寿命10-15年,燃气锅炉为8-10年;而设计、施工合理的地源热泵系统运行工况稳定,其地下换热器寿命可达50年以上。

    (4)控制简单

    根据用户要求,可降低控制成本。有利于可采用全系统可编程智能化远程中央计算机控制,具有随人流变化而自动调整地源热泵供冷或供暖处理,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。

    (5)低维护费

    地源热泵系统,操控人员专业门槛低。地源热泵系统不设冷却塔、屋顶风机,压缩机工作稳定,较少出现传统设备中制冷剂压力过高或过低的现象,维护费用大大低于传统空调;一套设备可实现供冷、制热和生活热水三种功能,因而减少了对多种供冷、供暖设备的维护量。

    地源热泵与其他空调方案性能比较

    现将地埋管地源热泵与VRF空调系统、冷水机组+燃油锅炉以及溴化锂冷热水机组中央空调形式进行分析比较如下:

    (1)初投资

    1、 地源热泵:初投资略高;2、 VRF空调系统(变制冷剂流量多联分体式空调系统):初投资高;3、冷水机组+燃油锅炉:初投资相对较少;4、 溴化锂冷热水机组:初投资颇高。

    (2)运行费用

    地源热泵:可比一般暖通空调节约40%-60%。以天津为例:市政热网冬季采暖费为市民25元/m2,工商用户36元/ m2(2011年价格)。夏季空调费约为50元/ m2。全年费用为市民75元/ m2(工商户为86元/ m2)。而地源热泵冬季供暖费13元/ m2,夏季空调费12元/ m2,全年费用为25元/ m2。以电价0.6元/kwh计算,一般采暖空调用电45kwh/ m2,而地源热泵用电仅为15kwh/ m2。

    (3)节能效果

    1、VRF空调系统:通过在不同负荷下调节室外机的输入功率及制冷剂流量来达到节能效果;2、冷水机组+燃油锅炉:需要制冷机组和锅炉两套设备机组,维护需要专业人员;3、溴化锂冷热水机组:用电量小,使用热能驱动,耗能比常规空调大30——40%,节电不节能。

    (4)设备结构

    1、地源热泵:一机三用,一台机组就可以实现供冷、供热和供生活热水,设备结构相对简单;2、 VRF空调系统:一套系统可实现供冷和供热,但生活热水系统则需另配;3、冷水机+燃油锅炉:需要供冷和供热两套设备,结构复杂;4、溴化锂冷热水机组:可一机三用,但结构较复杂。

    (5)维护管理

    1、地源热泵:系统采用自控系统,系统简单,维护费用低;2、VRF空调系统:随着管道的加长,对管材材质、制造工艺、现场焊接等的要求也提高,渗漏的可能性增大;3、冷水机组+燃油锅炉:锅炉房需设置安全装置,需请压力容器检测站每年进行检测,否则不准使用;冷却塔需定期清洗,维护费用高;4、溴化锂冷热水机组:水泵和冷却塔耗能大,机组需常年保持较高的真空度,冷量衰减快,维护费用高。

    地大热能地源热泵事业部认为,从长产业链的角度来看,在同等条件下,采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。地源热泵非常耐用,它的机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候,其地下部分可保证50年,地上部分可保证30年,因此别墅地源热泵是免维护空调,节省了维护费用,使用户的投资在3年左右即可收回。

    总而言之,地源热泵空调作为一种新型的中央空调形式,可节省建筑空间,提高投资效用,操作及维护相对便捷,使用期限相对延长,废弃排放量相对较低,在节能、环保上享有相当大的优势。在经济效益与社会效益并举的今天,地源热泵空调系统必将进一步获得重视,得到越来越广泛的开发和应用。

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