地源热泵应用前景

第一篇：地源热泵应用前景

地源热泵应用前景

发展地源热泵系统是我国建筑节能发展的需要。目前，建筑用能已经占全国总能耗的27．5%%，建筑节能工作成为当前一项十分迫切的任务。地源热泵系统和常规的供热空调系统相比大约节能50%%，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。

长期以来我国一直以煤采暖为主，北方地区污染严重、能源利用效率低，发展地源热泵技术是改变我国目前能源供应结构的需要，是减少环境污染、确保能源安全的重要保障。此外，发展地源热泵系统是运用可再生能源的重要技术手段。地源热泵供暖空调系统可广泛应用于商业楼宇、公共建筑等建筑物，是可再生能源在建筑中应用的重要组成部分。中国国土面积巨大，从北到南可划分为五个主要气候区，其中对冷热量都有需求的地区占绝大部分；同时中国浅层地表能量蕴藏丰富，适宜大力发展地源热泵供暖空调系统。发展地源热泵系统是行业的技术发展方向。

地源热泵系统发展不断升温

在我国，对地源热泵的研究起始于20世纪80年代。最近五年该项技术成了国内建筑节能及暖通空调界热门的研究课题，并开始大量应用于工程实践，与此相关的热泵产品应运而生，掀起了一股“地热空调”的热潮。在工程应用方面，地下水地源热泵系统数量最多，应用范围最广，主要采用“异井抽灌”和“水井抽灌”技术，最大单项工程建筑面积已达16万平方米，土壤源地源热泵发展最快，应用潜力最大，最大单项工程建筑面积已达13万平方米，地表水地源热泵系统在城市级示范工程中单体规模最大。1996年至今在北京、山东、河南等地相继建成了地源热泵工程，应用范围基本覆盖了我国所有省份。仅以北京为例，2000年北京市利用浅层地能的面积仅为17万平方米，2005年初达到500万平方米，2005年北京新增浅层地能的建筑面积达到300万平方米，至此，仅北京市浅层地能利用面积就达800万平方米，全国地源热泵系统的应用面积已经接近3000万平方米。其中，地下水地源热泵系统应用面积约占全部市场份额的45％，土壤源地源热泵系统约占35%，地表水地源热泵系统约占20％。目前全国在建地源热泵项目约为500万平方米，规划使用地源热泵系统的建筑面积约为700万平方米。

当前，中国地源热泵产品生产厂家已经超过80家。《地源热泵系统应用情况调查研究分析报告》显示，地源热泵这一新兴技术受到广泛关注，不同所有制形式企业都参与到其开发、应用之中，尤以中小项目居多，这说明地源热泵发展潜力巨大。

可以说，地源热泵在我国长江黄河流域等广大对冷热都有需求的地区，具有较高适用性，对南方部分只有夏季冷量需求而无冬季热量需求地区也具有一定适用性，对于那些由于条件限制而不能用煤、电、燃气进行采暖供冷地区更可说是最佳选择。

地源热泵系统价格差别主要来自于系统使用的地区不同、建筑围护结构节能水平差别、项目类别和功能差别。据测算，虽地源热泵系统初投资要高，但地源热泵系统提供供暖空调生活热水多重功能，而传统集中供热基本为单一供暖功能，二者不可完全类比。采用地源热泵系统作为楼宇空调系统，其运行费用可大大降低。如北京11个建筑地源热泵项目2003～2004年冬季运行费用调查结果表明，7项工程低于燃煤集中供热的采暖价格，所有被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格；用地源热泵系统制冷时，其运行费用可比传统中央空调系统降低15%～30%。折算到一次能源，以能源利用系统总能效进行比较，现有地下水

热泵系统供热总能效最高，约为115%，土壤源热泵系统供热总能效约为100%，燃煤集中锅炉房供热总能效55%左右，燃气集中锅炉房供热总能效的65%左右，热电厂供热总能效约为70%。地源热泵系统其静态投资增量回收期约4年～10年。

笔者认为，伴随着地源热泵技术逐渐推广应用，政府补贴的逐步完善，产业化规模不断加大，生产厂家和集成商逐渐增多，市场竞争逐渐加剧，地源热泵系统的初投资还会进一步降低。

地源热泵发展

在我国，当前地源热泵发展存在的障碍主要表现在以下几个方面：首先，政府政策支持与财政补贴。地源热泵是一项节能环保的技术体系，但在房地产应用推广中投资还是相对较高，开发商不愿意在自己的系统中使用这种技术，政府在政策上的支持力度也还是稍显单薄，鼓励与补贴政策也很明确。建议应像国外机构一样对此类系统设立专项基金给予支持。地源热泵的市场需要政府从可持续发展的角度，综合能源、环保和资源等各个方面的考虑，调整政策，促使其健康有序发展。

其次，对地源热泵系统研发还不够深入。地源热泵目前在国家标准规范、宣传材料、系统图集方面还有所欠缺，同时在科研上还有一些问题没有取得突破，如土壤源地源热泵系统的地下温度场的计算方法不统一；海水源地源热泵系统海水取水口的设置；地下水地源热泵的地下管井的设计与施工、水源的探测开采、供水过滤、水质防腐处理等问题都还没有较好解决方法；对于已经完成并且运行的地源热泵系统，对其能效性

地源热泵系统：分为“开式”水源热泵系统和“闭式”地埋管热泵系统

两种都是去地下水中及土壤中的100米左右深的浅层地下能量-称为“浅层地能热泵系统”与其他供热，制冷方式相比，一机两用、可以达到舒适，节能，无污染，无爆炸危险，是目前世界范围内最理想的供热、制冷、供生活热水的方式。我们的地源热泵机组采用最先进的技术，最优质的配件，可以为您提供最高效的服务。水源热泵系统初投资较低，运行费用极低，在很短的期间内即可回收主机的初投资，真正的为您节省了大量的运行费用。

我们是根据地质设计方案的，但不知该项目的地址状况，以下我公司为您提供两种方式可供选择。

第二篇：地源热泵产业化前景分析报告

扬州辛普森中央空调制造有限公司

产品产业化前景分析报告

项目名称：地源热泵（热回收）机组

编报单位：扬州辛普森中央空调制造有限公司编报日期：二○○七 年八 月

地源热泵(热回收)机组

产品产业化前景分析报告

随着国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，人们对生活质量和对空调的使用价值也提出了更高的要求。我公司经过多年的专研和努力研发的新产品——节能、环保型地源热泵（热回收）冷热水中央空调机组适时应运而生。它广泛地应用于人们生活、工作的各个领域的建筑物中，还可以用于道路融雪、除冰和体育草坪加热。它的主要特点和创新表现在以下几个方面：

1、地源热泵（热回收）冷热水机组采用三个套管式双冷凝器，实现了热泵机组一机三用，夏季制冷最低5℃，冬季供暖最高30℃以及常年每天24小时提供55℃生活热水。

2、采用地源热泵技术为建筑物提供空调、采暖、供应热水的综合系统替代制冷机+锅炉的传统空调、采暖、供热水方式。

3、自然能源互补利用，地源热泵（热回收）机组通过地下水、地下埋管的方式。夏季把多余的热量储存于地下土壤中，作为冬季制热提取的热源；冬季把地源热泵产生的大量的冷量储存于地下土壤中，利于热泵高效运行，实现冬冷夏用和夏热冬用，即冷热能量的反季节使用，最大限度的节约电能，降低投资和运行成本。具有节能环保的良好特点。

4系统维护容易，地源热泵（热回收）冷热水机组的设备运转部件要比常规系统设备少，因而减少了了维护，并且更加可靠。

5、高效、节能运行费用低，地源温度全年相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高20％。因此在节能方面，节省运行费用达50％左右。

6、自动化控制程度高，系统运行参数实时数字显示，可随时根据需要进行调整和监控，而且配置远程控制接口可实现远程遥控利于最佳能耗自动控制。

7、系统稳定，运行平稳，利用套管式冷凝器和蒸发器，结构简单、效率持久、科学控制、人性化设计、操作方便快捷、经济实用。世纪70 年代，由于发生了世界石油危机，地源热泵因此获得了飞速发展。据统计，在家用供热装置中，地源热泵所占的比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%；在美国，2001年已安装40万台地源热泵；在加拿大地源热泵以每年20％的递增销量而处于各种热泵系统的首位。中国经济高速发展，但高能耗已成为我国可持续发展的重大威胁。数据表明：每百万美元GDP的能耗，中国是世界平均水平的3.1倍，更是日本的9倍。另外中国80％的建筑未采取节能设计。政府正制定各项节能政策和目标，尤其是将于2006年1月1日起施行的《中华人民共和国可再生能源法》将极大地促进地源热泵系统的发展。目前，地源热泵空调在中国正处于快速起步阶段，1995年至2000年全国地源热泵工程面积达100万m2，而2001年至2004年全国地源热泵工程面积超过达2000万m2，仅北京市2004年就有500 多万平方米的建筑采用地源热泵系统供暖（冷）。在节能新政的推动下，地源热泵必将飞速发展。

因此，地源热泵空调系统在中国正面临着难得的发展机遇，及早投资地源热泵将获得巨大的经济效益和社会效益。

辛普森地源热泵（热回收）机组的经济效益表现如下：

（1）初投资与传统中央空调（进口机）比要低。由于使用寿命长达25年，比传统机组的设备投资/年/冷吨要低。

（2）由于不用主机房，可以省掉这部分的建筑费用。系统采用的是局部送风系统，送风管道尺寸小,可以降低建筑物的层高,节省土建投资费用。

（3）降低能源费用。由于系统降低了能源需求量，也就会降低能源设备费用和增容费用。

（4）运行费用低。由于该系统效率高，能耗比高，热量回收利用，因此运行费用比传统中央空调低。按照美国地源热泵使用单位运行的实际统计，其节约的幅度根据不同的地源方式分别在30%～50%，这对于用户是个可观的效益，对长年需要使用空调的单位节约费用更为突出。

从以上的形势分析，结合我公司的实际情况，地源热泵（热回收）空调机组系统以绿色环保高效节能的优势问世以来，经试（投）产，已经取得良好的经济效益和社会效益。第一年产量160台，产值640万元，销售640万元，利税138万元。今年的产量预计300台，产值1200万元，利税将达到270万元，计划5年内产值过亿元，利税二千万以上。我们坚信经过我们的不懈努力，地源热泵（热回收）机组空调系统将产生惊人的经济效益和社会效益。

第三篇：地源热泵研究与应用现状

地源热泵研究与应用现状

应用现状：

一、世界地源热泵应用现状

地热发电已在世界27个国家开展，总装机容量达到了10751MWe，年发电利用67246GW·h，平均利用系数为72%（一年中有72%的时间在工作）。近五年内增长最大的美国530MWe、印尼400MWe、冰岛373MWe、新西兰193MWe。地热发电装机容量和发量世界排名前十位的国家是：美国、菲律宾、印尼、墨西哥、意大利、冰岛、新西兰、日本、萨尔瓦多、肯尼亚。印尼近5年的快速发展使其排名从2005年的第四位升为第三位，与墨西哥对换了位置。地热直接利用在78个国家，总设备容量达到了50583MWth，年利用热能121696GW·h，平均利用系数0.27。利用热能量的世界排名前十位的是：中国、美国、瑞典、土耳其、日本、挪威、冰岛、法国、德国和荷兰。在2005年世界地热大会统计中，瑞典因大力发展地源热泵，从2000年的第十位跃升至第二位；这5年其热泵发展减缓，与美国对换了位置，美国升为第二名[3]。

二、中国地源热泵应用现状

进入21世纪前后，受国际地源热泵开发大发展的影响，我国开始了地源热泵工程的实践，山东富尔达公司开始生产地源热泵（压缩机部件靠进口），北京、辽宁辽阳、济南、浙江宁波等地开始了一些试点工程。

地源热泵工程在我国的大发展在2004年以后。2004年全国地源热泵工程供暖（有的含制冷）总面积767万m2；至2006年发展至2035万m2，年增长率超过了60%；2007年更飞跃发展至3800万m2，在新的基础上仍然完成年增长率80%以上。这种供热（有的兼含制冷）面积的统计法是我国的习惯，国际上按设备的供热能力统计，则2007年我国已达约1900 MWth装机容量，这个数字已经进入世界五强之列，其前面的排序是美国、瑞典以及德国和法国。

在全国地源热泵的大发展中，沈阳市走在全国首位，其地源热泵的发展规划是：在2006年9月312万平方米的基础上，2007年已完成新增面积1500万m2，2008年计划增加1700万m2，2009年和2010年还将发展各1800多万m2。

北京市紧随其后，至2007年底北京累计完成各类地源热泵项目逾500项，新增超过300万m2，供暖（有的兼制冷）总面积超过1100万m2，利用浅层地能的功率约550 MWth。项目遍布城区、近郊区和远郊区县。北京市计划至2010年达到总面积3000万m2，即每年增长约600万m2。

另外，地源热泵在我国华北、东北、西北、南方以及西藏高原都有应用，它们组成了不同温度级别提取浅层地热能的应用，这些工程实例代表了地源热泵在不同地理位置和气候条件下的应用及适用性[4]。

展望：地源热泵技术作为一项新技术，目前已取得很大的发展，虽然有许多问题需要解决，但应用前景非常广泛。中国由于国土辽阔，近地表低温地热资源丰富，加之人口众多，采暖和制冷工业的基础相对薄弱，将来需求量无可比拟而被国外学者认为是世界上直接利用地热潜力最大的国家。在未来的日子里，中国面临着巨大的能源和环保压力，中国的经济要保持较高速度的增长，同时又必须考虑环保和可持续发展的问题，因此要求调整能源结构，提高能源利用效率。地源热泵技术以其节能、环保和可持续发展的突出优点，已成为空调供暖工程优先选择的方案之一。[5]

[3] 供热制冷，2010：60-61 [4]供热制冷，2010：62-63

[5]裴侠风，地源热泵技术的应用现状及展望[J]，制冷与空调，2004，（3）：76-78

第四篇：地源热泵分析

湖北能源调度大楼

地源热泵空调系统分析报告

一、项目概况

湖北能源调度大楼位于武汉市武昌区徐东大街中段，项目用地面积9770.5m2，总建筑面积96806m2，其中地上39层建筑面积71300m2，地下3层建筑面积25506m2。总建筑高度为167.8m。地上一到三层为裙楼，四层到三十九层为标准办公层，避难层设置在十五层和二十八层。

二、集中空调系统初步设计方案简介

原设计中，本大楼采用集中供冷、供热的水—空气系统，分设2个独立的空调系统。1-37层为一个冷热源空调系统（空调系统一），其中1-14层为低区，16-37层为高区。

38、39层为电力调度中心，另设一个单独冷热源的空调系统（空调系统二）。

1、空调冷热源

空调系统一：夏季采用，冰蓄冷（2台）+双工况螺杆式冷水机组（3台）+地埋管地源热泵机组（2台）的方式供冷，高低区分设空调水系统，低区由分水器直接供冷、高区通过设置在15层（避难层）的冷水板换供冷；

高低区共用空调冷源，冷量由蓄冰罐、双工况螺杆式冷水机组、地埋管地源热泵机组联合提供。夏季在夜间电价低谷时开启双工况螺杆式冷水机组蓄冰。白天根据空调冷负荷大小采用以下三种模式：蓄冰盘管单独供冷、蓄冰罐与双工况螺杆式冷水机组联合供冷、蓄冰罐+双工况螺杆式冷水机组+地埋管地源热泵机组联合供冷。地源热泵机组启停由室内空调冷负荷大小和冬季从土壤总吸热量与夏季对土壤总放热量基本平衡决定，即夏季当蓄冰罐与

螺杆式冷水机组联合供冷不能满足大楼空调冷负荷要求时，开启一台或二台地源热泵机组进行补充供冷，反之则地源热泵机组停止运行。

冬季低区采用地埋管地源热泵机组直接供热，高区采用二台燃气真空锅炉直接供热。

空调系统二：冬夏季采用风冷涡旋式热泵机组供冷供热，主机选择二台，每台机组在标准空调工况时的制冷量均为253KW，制热量为260 KW，热泵机组设置在39层屋面上。

三、经济技术分析：

1、地埋管地源热泵是通过输入少量的高位能源将浅层低位地能向高位能源转移的可再生能源利用技术，它可以将地下土壤中的热量或者冷量转移到所需要的地方，实现空调制冷、采暖或者生活热水使用，仅需要消耗极少的输送能耗。该系统比传统空调系统运行效率高30%-60%，能大幅降低系统运行费用。

2、冰蓄冷空调技术是利用错峰分时电价优惠政策，夜间电网低谷时运转制冷机制冷，并以冰的形式蓄存，在白天用电高峰时将冰融化提供空调供冷，从而达到转移高峰电力负荷，提高电厂一次能源利用效率、降低空调运行费用的一项调荷节能技术

3、有良好的社会和企业经济效益

我国上世纪50年代天津大学开始进行地源热泵研究，2000年后北京中科院能源高科技有限公司开始市场化运行。2006年北京市发改委、规划委等9家联合发文在北京“埋管式地源热泵按45元/㎡一次性补助”.现全国已有31个以上省进行地源热泵的工程。

一、对初期投资影响

（1）机组初投资比冷水机组费用多10%-30%。

（2）增加打井（埋管）费用。

（3）无冷却塔和冷却系统，不仅省费用，还可节约建筑面积和建筑空间

（4）减少锅炉房和锅炉容量、无入网费（煤气、天燃气）或少入网费、和减少储油罐安全费。

二、运行费比较

（1）夏季制冷，节约费用>20%。

（2）夏季采用热回收，可免费提供生活热水。

（3）冬季制热时，运转费用相当于天燃气、燃油锅炉的50%。

（4）全年运行费节约30%左右。

四、对目前方案的意见和建议

1、从最新的设计说明上看，有效埋管深度为80米，埋管深度可增大至100米~~~120米，如有效深度至120米，则总的埋管深度增加16560米，在夏季可多提供散热量800KW左右。

2、原设计有35个温度测点，我们的场地不大,实际可否减少，而且可以考虑在地埋管孔内直接安放传感器。

3、原设计中，白天根据空调冷负荷大小采用以下三种优先模式：蓄冰盘管单独供冷、蓄冰罐与双工况螺杆式冷水机组联合供冷、蓄冰罐+双工况螺杆式冷水机组+地埋管地源热泵机组联合供冷。

该设计意图是优先使用冰蓄冷，然后才是水源热泵系统。因为地源热泵空调运行的经济性和舒适性以及是本大楼的亮点，而且地源热泵的制冷量比冰蓄冷大，我们建议优先运行地源热泵系统。

4、冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白

天融冰将所储存冷量释放出来，可以减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量。

但根据目前国家对能源调控的趋势，将逐步取消峰谷电价，实行阶梯电价。从2010年6月起，湖北省停止执行居民分时和蓄能产品优惠电价政策，分时电表将不再享受优惠。随后，国家发改委正式回应电价问题，有关负责人介绍，发改委正研究电价调整一事，同时湖北省物价部门有关负责人通告媒体，实行阶梯电价是大方向。一旦峰谷电价取消，冰蓄冷系统在运行费用上将大幅提高。由于原方案本身就有螺杆机冷水机组，建议取消冰蓄冷系统，把冷水机组改成离心机式的亦可完全满足需求，并且运行效率更高。由于系统的简化，将节省初期投资100万左右。

5、空调系统

（二）建议取消。因该系统实为精密空调，一般用在实验室等对空气温度、湿度要求比较高，一般是恒温恒湿的环境里。而我们的调度楼办公室对温度、湿度没有这么高的要求，只是普通的办公环境。因此建议取消该系统，直接使用系统

（一），或者有必要的话加装普通中央空调。

五、负三层埋管工程分析

负三层埋管是地源热泵系统施工的关键。

1、施工方案的前期调查和论证

本工程地源热泵的施工是在地下负三层施工，为此我们进行了广泛的研究咨询。

（1）国内的地源热泵项目绝大多数是在平地上或广场上进行施工，施工难度很小。我们这个项目是在地下三层实施，这将会增加深基坑暴露的时间。由于项目周边的普通居民住宅离基坑只有十米左右，深基坑的安全风险非常大。预估414口井的打井时间需要两个月，实际施工时必须加强安全管理、交叉施工管理，合理安排好施工方案。

（2）预计地埋管打井施工会和土方开挖等作业交叉施工，成品保护是关键，否则，一旦对埋管造成破坏就是不可补救的。我们通过了解，武昌火车站在做地源热泵施工时，后期土方开挖等对埋管造成了很多破坏，引起换热量达不到设计要求，实际使用效果很差。

（3）建议地埋管施工和主机设备采购、安装由一个承包商来完成，避免出现系统出现平衡问题。并且发生问题后，两家互相扯皮，互不认账，不能很好解决问题。我们通过了解，武汉新火车站地源热泵施工由四家施工单位完成，究其原因，是要平衡各方的关系和利益不得已而为之，最后造成投资增加、工期延长等一系列问题。

（4）冬季从土壤总吸热量与夏季对土壤总放热量保持平衡是数年后系统还能保持良好运行效果的关键。一般来讲，总放热量大于总吸热量，当系统运行几年后，通过适当加长冷水机组的运行时间等措施可解决此问题。

（5）系统主机是整个空调系统的心脏，因欧美国家做地源热泵比较早，技术非常成熟，因此建议主机选用进口品牌，如克莱门特和特灵、美意等。

二〇一一年七月二十日

考察结果：

1、前期投资：

2、后期使用费用：0.12——0.15元/平米

第五篇：地源热泵简介

绿色空调系统

——地源热泵

地源热泵技术是利用地下恒温土壤、空气或地下水温度相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统和地源热泵机组之间进行热量交换，它完全不需要任何的人工热源。地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、地源热泵机组和室内空调末端系统。冬季它代替锅炉从土壤中取热，向建筑物供暖；夏季它代替普通空调向土壤排热给建筑物制冷。同时，它还能供应生活热水，因此被称为二十一世纪的“绿色空调技术”。

我公司所开发建设的项目采用地埋管的埋管方式，以水作为冷热量载体，通过泵房工作使水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机组间循环流动，实现机组与大地土壤之间的热量交换。冬季循环水通过埋在土壤中的PE管环路，从土壤中吸收热量，使循环水温度升高，供给地源热泵机组。另增加设备提供热水，通过风机盘管、地板采暖系统或通过毛细管网给室内供热；夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中，使循环水温度降低供给地源热泵机组，达到制冷效果。这里的循环水是人为灌注的，绝不抽取地下水，因而不会对地质结构稳定性造成影响。

项目在地源热泵技术上增加了送新风系统，使室内空气形成新风湖，在室内外空气交换的过程中，送新风系统中的过滤设备会将室外的有害气体成分充分过滤，循环进入室内的大量的氧离子，使室内的空气新鲜，舒适。同时大量稀释室内的甲醛等有害气体，真正达到“欧洲健康生活标准”。

在使用地源热泵技术和送新风技术的房屋内，能够提供一个温度适宜、湿度适宜、氧气新鲜而充足的生态住宅环境，让住户一年四季都生活在温暖如春的环境下呼吸清新的氧气。而且地源热泵系统所提供的生活热水在冬季可以达到四十五度左右，完全可以满足住户生活起居各方面的需求。实现“恒温、恒湿、鲜氧”的完美感受。

由于地源热泵的主要能量来自于地下，设备的使用寿命为50年以上，使得地源热泵系统的年均投资成本很低并节约大量的维护费用和可观的运行成本，一般来说，用户在地源热泵上的投资在系统运行五年左右就可以全部收回，之后的数十年使用寿命中地源热泵将会为用户带来丰厚的投资回报，属于一次投资长久受益的项目。（见附表）

地源热泵技术仅在使用上消耗少量的电能，不向外部直接排放任何污染和热量，因此使用地源热泵系统的房屋还可以有效达到环保效果，不会造成城市的热岛效应并对外界无任何污染。