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簡介

1.安裝的前提條件是花園面積足夠，可以滿足鉆井的需要。建筑面積250平米的別墅，需要鉆井7到8口，深度80米，井間距3到4米。250平米的別墅一般都是聯(lián)排的，如果是邊套，有綠化帶可以利用，基本可以滿足鉆井需要。

2.機(jī)房需要占地5到6平米，要看有沒有合適的位置。

3.還需要具備380伏三相電源。目前地源熱泵的主機(jī)都是需要三相電源的。

4.250平米也可以裝，只是因?yàn)槊娣e不大，均攤每平米的成本比較高，而且面積比較小，節(jié)約的電費(fèi)也不明顯，因此安裝地源熱泵的意義不大。通常300平米以下的別墅安裝地源熱泵，成本比普通*空調(diào)高出20到30%，而450平米以上的別墅，初期投入成本與普通*空調(diào)比較接近。

現(xiàn)在越來越多的別墅開始選擇使用地源熱泵，主要原因還是因?yàn)樗c傳統(tǒng)單一的空調(diào)系統(tǒng)相比要好的多。

地源熱泵空調(diào)技術(shù)是利用地表淺層水源（地下水、江、河、湖、海）土壤吸收的太陽能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏氐臀粺崮?，采用熱泵原理，通過少量的電能輸出，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。相比常規(guī)*空調(diào)，效果更為穩(wěn)定，只通過少量的電能輸出，就可以實(shí)現(xiàn)低位能向高位能的轉(zhuǎn)換，更清潔環(huán)保，且實(shí)現(xiàn)制冷、地板采暖和供應(yīng)生活熱水，一機(jī)多用。

在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。

地源熱泵系統(tǒng)，室內(nèi)溫度可全年保持在18℃至26℃，并且系統(tǒng)全運(yùn)行，溫度控制，自由調(diào)控，四季恒溫，舒適的溫度區(qū)間使人體處于的熱平衡狀態(tài)。

全套地源熱泵系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)制冷供熱，以及提供生活用水，代替了原來的空調(diào)、鍋爐，省去了冷卻塔。

地源熱泵的眾多優(yōu)勢讓別墅群的開發(fā)商們愿意選擇安裝這種空調(diào)系統(tǒng)來提升價(jià)值，未來的發(fā)展規(guī)模不容小覷。

國家相關(guān)節(jié)能政策及標(biāo)準(zhǔn)

★《新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十五”規(guī)劃》中提到，開發(fā)利用可再生能源，對中國來說，具有特殊的重要意義。我國是世界上少數(shù)幾個能源以煤為主的國家之一，也是世界上zui大的煤炭消費(fèi)國。

燃煤造成的環(huán)境污染日益突出，我國未來的能源發(fā)展戰(zhàn)略要求提高能源效率，清潔使用化學(xué)能源，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，增加替代能源，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。在實(shí)施可持續(xù)能源戰(zhàn)略中，新能源和可再生能源是重要的戰(zhàn)略選擇。開發(fā)利用新能源和可再生能源資源，提高技術(shù)水平，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已成為實(shí)施可持續(xù)能源戰(zhàn)略的重要措施。

★《GB 50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出，地源熱泵是一種以低位熱能作能源的熱泵機(jī)組，可利用地表巖土體或地表水作為熱源供暖和供冷，其性能系數(shù)高，是目前zui為節(jié)能的一種供冷、供熱方式。在“空氣調(diào)節(jié)與采暖的冷熱源”條款中更為明確地提出具有天然水資源或地?zé)峥晒├脮r、宜采用水（地）源熱泵供冷、供熱技術(shù)。

水（地）源熱泵系統(tǒng)

★   水（地）源熱泵系統(tǒng)由水（地）源熱泵主機(jī)（能源提升設(shè)備）、地下水井或埋管換熱系統(tǒng)（能量提取設(shè)備）。末端或地采暖系統(tǒng)（能量釋放設(shè)備）及系統(tǒng)管路附件（能量運(yùn)輸設(shè)備）等四部分組成。如下圖所示，冬季水（地）源熱泵主機(jī)通過消耗少量電能，把地下水或地表巖土體中低品位熱能轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)采暖需求，無需鍋爐和大量的電能，節(jié)約了能源并避免了煙塵對環(huán)境的污染：夏季水（地）源熱泵主機(jī)則通過制冷運(yùn)行，將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下水或地表巖土體中，達(dá)到室內(nèi)制冷的目的。

◆水（地）源熱泵系統(tǒng)更環(huán)保

★由于水（地）源熱泵系統(tǒng)具有較高的制冷、制熱效率，要獲得同樣冷量或熱量，水（地）源熱泵系統(tǒng)只需要消耗少量的能源，在大大減少廠一次能源消耗的同時，也大量地降低了溫室氣體的排放量，減小了鍋爐煙塵對大氣的污染。

水（地）源熱泵系統(tǒng)更節(jié)能、更經(jīng)濟(jì)

★水（地）源熱泵系統(tǒng)無論是制冷運(yùn)行還是熱泵運(yùn)行均比傳統(tǒng)的制冷，制熱方式更節(jié)能、更經(jīng)濟(jì)；

在夏季制冷時，由于地下溫度較低，一般低于地表溫度15 N 20℃，所以水（地）源熱泵機(jī)組的冷凝溫度比傳統(tǒng)的水冷冷水機(jī)組低，其制冷能效比在5~6.5之間，而傳統(tǒng)的水冷冷水機(jī)組能效比一般在4.0~ 5.5之間，即制冷時水地）地源熱泵機(jī)組較傳統(tǒng)的水冷冷水機(jī)組節(jié)能15-20%；

★   在冬季，傳統(tǒng)的供熱方式為空氣源熱泵或鍋爐供熱，假如要獲得100kW的熱量，我們分別以空氣源熱泵供熱，鍋爐供熱以及水（地）源熱泵供熱三種方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。

水地源熱泵 經(jīng)濟(jì)分析

★空氣源熱泵機(jī)組其制熱能效比一般在3.2~ 4.0之間，取中間值3.6。要獲得lOOkW的熱量，則需要輸入電能100÷3.6=27.78kW，即每小時用電27.78kW．h，若按照全國主要地區(qū)工業(yè)用電平均價(jià)格0.75元／kw計(jì)算，每小時電費(fèi)為20.84元，按照每天運(yùn)行8小時計(jì)算，則每天機(jī)組運(yùn)行電費(fèi)為166.68元。水產(chǎn)養(yǎng)殖為何要用地源熱泵

在養(yǎng)殖行業(yè)中，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式是*根據(jù)自然條件來進(jìn)行養(yǎng)殖的，這種方式在我國北方受到一定的局限性，如今許多北方的用戶開始選擇用地源熱泵來進(jìn)行升溫，實(shí)現(xiàn)冬季的養(yǎng)殖。

以利用燃煤鍋爐產(chǎn)生熱水的加熱方法如今已經(jīng)禁用，燃油鍋爐和電鍋爐的運(yùn)行費(fèi)用都比較高，不是很經(jīng)濟(jì)，對于一些養(yǎng)殖戶來講鍋爐運(yùn)行費(fèi)用高，環(huán)境污染嚴(yán)重，更經(jīng)濟(jì)更節(jié)能的新方式才是他們所需要的，而電加熱的方式不僅運(yùn)行費(fèi)用高，一次能源利用率低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，也不是的方法。

為什么利用地源熱泵就可以呢？地源熱泵是用地?zé)崮苓M(jìn)行冷熱交換的，它可以在冬季將熱量提取出來，夏季將熱量存儲，作為養(yǎng)殖冷熱源時地源熱泵機(jī)組的吸熱端和放熱端采用閉環(huán)水系統(tǒng)，即使是海水養(yǎng)殖也沒有問題，以高強(qiáng)度的塑料管作為熱交換器，向海水中吸熱放熱，熱媒不與海水混合，不受材料限制，不對環(huán)境造成影響。水產(chǎn)養(yǎng)殖用地源熱泵，從已有的例子來看，效果較好，養(yǎng)殖死亡率低，生長速度快，而且無需專人看守，使用起來更方便，經(jīng)過無數(shù)例應(yīng)用證明，地源熱泵在水產(chǎn)養(yǎng)殖中表現(xiàn)出色5

地源熱泵的地下埋管部分是十分重要的，關(guān)于埋管的選擇與安裝有著較多的要求，在安裝選擇時需要注意。

關(guān)于地源熱泵地埋管管材的選擇及流體的介質(zhì)，一般來講，一旦將地下埋管系統(tǒng)換熱器埋入地下后，基本不可能進(jìn)行維修或更換，因此地下的管材應(yīng)該首先要保證其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐性，其中較為常用的是聚乙烯和聚丁烯，這兩種是應(yīng)用的。流體介質(zhì)在南方地區(qū)一般選用水，原因是南方地區(qū)溫度相對較高，而北方溫度相對較低的地區(qū)就需要選擇防凍液作為流體介質(zhì)。

地源熱泵埋管的方式包括水平埋管和垂直埋管，單U和雙U，串聯(lián)和并聯(lián)，這需要對建筑的實(shí)際的情況進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，選擇出一種zui為合適的方法。

對于地源熱泵地埋管的問題需要注意的地方較多，的方法是選擇zui為專業(yè)的廠家來設(shè)計(jì)選型，對的后期地源熱泵的使用有著嚴(yán)重的影響。地源熱泵系統(tǒng)是將低品位熱量轉(zhuǎn)換成高品位熱量進(jìn)行供熱、制冷的新型能源利用方式之一。與使用燃煤、燃?xì)狻⑷加偷瘸Ｒ?guī)能源方式相比，其能量利用率為3.5以上（燃煤為0.65～0.85；燃油爐為0.7～0.9；燃?xì)鉅t為0.8～0.85；電鍋爐電熱膜的理想值也只能接近于1；空氣源熱泵系統(tǒng)可做到2.5，但在惡劣天氣下效率低，甚至無法啟動）。地源熱泵系統(tǒng)以其環(huán)保、節(jié)能、一機(jī)多用、維護(hù)量小、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、能源重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)而得以推廣。

然而在實(shí)際工程應(yīng)用中，很多地源熱泵項(xiàng)目因設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行管理等問題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢。下面通過地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工程改造前后的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，以及與其它地源熱泵項(xiàng)目、與其他空調(diào)形式進(jìn)行對比，說明了地源熱泵系統(tǒng)在運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)性及影響其經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)因素。

1、工程概況

該項(xiàng)目位于北京海淀區(qū)，原地源熱泵系統(tǒng)由北京某地源熱泵施工單位承建，總建筑面積4.2萬平方米，其中主樓2.8萬平方米，裙樓1.4萬平方米。共設(shè)LWP1800.2型水源熱泵機(jī)組7臺，單臺標(biāo)稱功率123kW；鑿井7眼，深井泵7臺，單臺標(biāo)稱功率37kW；抽取的地下水除沙后分別經(jīng)7臺板式換熱器與機(jī)組進(jìn)行熱交換，作為機(jī)組的冷熱源；井水側(cè)二次水循環(huán)泵7臺，單臺標(biāo)稱功率15kW；末端循環(huán)泵7臺，單臺標(biāo)稱功率18.5kW。系統(tǒng)于2004年6月建成并部分投入使用，運(yùn)行效果較差，不能滿足正常的使用要求。

2006年初進(jìn)行熱泵系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)施工。改造后主樓利用原有水源熱泵機(jī)組5臺，鉆鑿抽水井3眼、回灌井3眼、水量調(diào)節(jié)池1眼，新安裝深井泵3臺，標(biāo)稱功率55kW并配ABB變頻器3臺，井水經(jīng)除沙器及電子水處理儀處理后直接進(jìn)入機(jī)組，無井水側(cè)二次循環(huán)泵；使用原末端循環(huán)泵5臺；末端設(shè)備采用新風(fēng)機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行冬季供暖及夏季供冷。其中新風(fēng)機(jī)組17臺，合計(jì)71.1kW；風(fēng)機(jī)盤管542臺，合計(jì)20.3kW。裙樓利用原有水源熱泵機(jī)組2臺；井水部分與主樓共用，使用原末端循環(huán)泵2臺。

2、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行

本系統(tǒng)運(yùn)行以來，井水出水溫度zui高16.3℃，zui低15.3℃；利用溫差大多在3.5～7℃之間；單井出水量大于180m3/h；靜水位30.15m、動水位約30.5m；抽水降深為0.35m±8%；水量調(diào)節(jié)池靜水位為12.13m、動水位15.3m，差為3.17m；井水含沙量小于二十萬分之一。依此數(shù)據(jù)判定地下水系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定。

3、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)與改造前系統(tǒng)對比

原系統(tǒng)于2004年6月建成并部分投入使用。運(yùn)行中地下井水能量短路及含沙量嚴(yán)重超標(biāo)，加上板換兩側(cè)流體之間的換熱效率低下、運(yùn)行維護(hù)不善，致使系統(tǒng)井水側(cè)水路嚴(yán)重堵塞。系統(tǒng)長期處于大流量小溫差運(yùn)行狀態(tài)：為滿足一臺熱泵機(jī)組的正常工作需深井泵4臺、井水側(cè)二次循環(huán)泵3臺、末端循環(huán)泵3臺，井水側(cè)及板換側(cè)溫差均工作在2℃以下。末端溫度不能有效提升，為滿足末端負(fù)荷需求進(jìn)而增開末端循環(huán)泵，無形之中又增加了熱泵對冷熱源需求。如此反復(fù)惡性循環(huán)，造成系統(tǒng)運(yùn)行效率低下、熱泵機(jī)組啟停頻繁、外管線土方塌陷等問題。

通過對比，可以分析得出原系統(tǒng)出現(xiàn)高能耗的原因：

1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。單臺深井泵抽水后經(jīng)一臺板換換熱后回灌，能量利用不夠充分；地下水系統(tǒng)存在能量短路現(xiàn)象。

2）施工組織不得力，成井質(zhì)量不高。井水含沙量嚴(yán)重超標(biāo)，造成井周圍抽空導(dǎo)致地面塌陷。提高成井質(zhì)量可以解決井水含沙量過大的問題，可去除井水側(cè)的二次循環(huán)設(shè)備能耗及板換換熱的溫差損失，有利于實(shí)現(xiàn)井水的*回灌。

3）運(yùn)行維護(hù)不得力。運(yùn)維人員未定期除沙，對系統(tǒng)運(yùn)行原理理解不夠，造成系統(tǒng)管路嚴(yán)重堵塞，增加了水阻而降低了深井泵的運(yùn)行效率；在井水供應(yīng)不足的條件下增開末端循環(huán)泵，造成末端系統(tǒng)大流量小溫差運(yùn)行。

4、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)與其它采暖空調(diào)系統(tǒng)對比

本系統(tǒng)供暖季能耗折合為煤耗為9.21Kg/m2·季，與其它采暖方式相比能耗zui低。與城市熱網(wǎng)采暖相比每平方米每季少耗煤12.52Kg/m2·季，節(jié)能58%，每平方米每季少排二氧化硫326g/m2·季、氮氧化物121.7g/m2·季、煙塵34.8克/m2·季；與蓄熱式電鍋爐相比每平方米每季少耗煤47.89Kg/m2·季，節(jié)能83.9%；與電熱膜相比每平方米每季少耗煤45.02Kg/m2·季，節(jié)能83%；與壁掛式燃?xì)鉅t相比每平方米每季少耗煤11.61Kg/m2·季，節(jié)能55.8%，每平方米每季少排氮氧化物43.4g/m2·季、煙塵2.95g/m2·季；與直燃機(jī)相比每平方米每季少耗煤10.38Kg/m2·季，節(jié)能53%，每平方米每季少排氮氧化物40.8g/m2·季、煙塵2.8g/m2·季。

從以上分析數(shù)據(jù)可以看出：

1）地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用zui低。其全壽命周期價(jià)值可因此而趨于。系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性可根據(jù)建設(shè)投資、運(yùn)行成本及使用年限進(jìn)行評價(jià)。

2）對于空調(diào)系統(tǒng)中，系統(tǒng)的節(jié)能與減排具有統(tǒng)一性。熱泵系統(tǒng)沒有直接排放、其能耗小，間接排放相對較低，因此是日前理想的空調(diào)系統(tǒng)。