由于地源熱泵系統(tǒng)采取了特殊的換熱方式,使它具有普通中央空調和鍋爐不可比擬的優(yōu)點:
一、高效節(jié)能
與鍋爐(電、燃料)供熱系統(tǒng)相比,土--氣/水型地源熱泵系統(tǒng)的轉換效率最高可達4.7。而鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70~90%的燃料內能轉換為熱量供用戶使用,因此它要比電鍋爐加熱節(jié)省2/3以上的電能,比燃料鍋爐節(jié)省1/2以上的能量,運行費用為各種采暖設備的30-70%。由于土壤的溫度全年穩(wěn)定在10℃—20℃之間,其制冷、制熱系數(shù)可達3.5—4.7,與傳統(tǒng)的空氣源熱泵(家用窗式和分體式空調、中央式風冷熱泵)相比,要高出40%以上,其運行費用僅為普通中央空調的50—60%。夏季高溫差的散熱和冬季低溫差的取熱,使得土--氣型地源熱泵系統(tǒng)換熱效率很高。因此在產生同樣熱量或冷量時,只需小功率的壓縮機就可實現(xiàn),從而達到節(jié)能的目的,其耗電量僅為普通中央空調與鍋爐系統(tǒng)的40%—60%。
二、綠色環(huán)保
土--氣/水型地源熱泵系統(tǒng)在冬季供暖時,不需要鍋爐,無廢氣、廢渣、廢水的排放,可大幅度地降低溫室氣體的排放,能夠保護環(huán)境,是一種理想的綠色技術。
三、分戶計費
實現(xiàn)機組獨立計費,分戶計表,方便業(yè)主對整個系統(tǒng)的管理。
四、使用壽命長
家用空調設計壽命8年,燃氣鍋爐為10年;土--氣型地源熱泵機組為50年,水循環(huán)和風管系統(tǒng)60年以上,地耦管路系統(tǒng)為70年,它比所有各種空調系統(tǒng)和采暖設備的壽命都要長。
五、節(jié)省建筑空間控制設備簡單
土--氣/水型地源熱泵系統(tǒng)采用將地源熱泵機組分散安裝于各處所(居室、會所、辦公室等)的方式,中央控制僅需選擇水路控制,除去了一般中央空調集中控制所有參量的復雜環(huán)節(jié),從而降低控制成本。在各分散安裝單元(居室、會所、辦公室)可根據(jù)用戶要求設不同的體積很小的終端控制器,實現(xiàn)從最簡單(起停、供暖、制冷三檔)到復雜的可編程智能控制方式。
六、系統(tǒng)可靠性強
每臺機組可獨立供冷或供熱,個別機組故障不影響整個系統(tǒng)的運行。機組的運行工況穩(wěn)定,幾乎不受環(huán)境溫度變化的影響,即使在寒冷的冬季制熱量也不會衰減,更無結霜除霜之慮。
七、同時供暖制冷
土--氣/水型地源熱泵系統(tǒng)可做到同時有的房間或區(qū)域制冷,有的房間或區(qū)域供暖,這對大型商業(yè)建筑尤其重要。采用傳統(tǒng)中央空調系統(tǒng)只有使用造價極其昂貴的四管空調系統(tǒng)才能做到,而土--氣型地源熱泵不需增加任何設備便可做到。
八、維護費用低廉
土—氣/水型地源熱泵系統(tǒng)不帶有室外安裝的設備,不設冷卻塔、屋頂風機,沒有室外設備安裝維護費用。壓縮機工作穩(wěn)定,不會出現(xiàn)傳統(tǒng)設備中制冷劑壓力過高或過低的現(xiàn)象。其維護費用大大低于傳統(tǒng)中央空調。
九、遠程中央控制智能化
遠程控制智能化軟件可以利用中央計算機控制整個系統(tǒng),能夠隨人流變化而自動調整地熱泵制冷或供暖,實現(xiàn)節(jié)能最大化,運行費用最小化。還可設置顯示和打印設備,可存儲、分析各種采暖、制冷、維修等經濟及技術數(shù)據(jù),促進系統(tǒng)運行最優(yōu)化。
十、應用靈活、安全可靠
靈活性強,可用于新建工程、擴建和改建工程,可逐步分期施工,熱泵機組可靈活地安置在任何地方,節(jié)約空間。無儲煤、儲油罐等衛(wèi)生及安全隱患。
十一、送回風分區(qū)、新風獨立
土--氣/水型地源熱泵系統(tǒng),采用送回風分區(qū)、新風獨立系統(tǒng),每個工作單元都有相對獨立的送風途徑,新風從室外采集,可有效降低室內致病菌群的含量,保證空氣質量,大大降低交叉感染的機會。
十二、可再生
土壤有較好的蓄熱性能,冬季通過熱泵將大地淺層的低位熱能提高對建筑供暖,同時蓄存冷量,以備夏用;夏季通過熱泵將建筑物內的熱量轉移到地下對建筑進行降溫,同時蓄存熱量,以備冬用,保證大地熱量的平衡。
市場上現(xiàn)有傳統(tǒng)空調存在如下一系列v問題:
1.存在熱島效應:使得外界局部空間環(huán)境條件惡化。
2.當空氣溫度低于零度時,機組效率下降,并且當環(huán)境溫度低于-5℃時,機組效率極低,甚至無法開機,需加輔助熱源(家用普通3P機僅電輔加熱就達2000W),輔助加熱時的能效比COP要小于1。
3.冬季室外機組需要頻繁停機除霜,其結果是除霜損失約占熱泵總能耗的10.2%,如普通3P機就要增加300瓦電能浪費。武漢地區(qū)因為空氣濕度大,一般當環(huán)境溫度5℃時外機就開始結霜。
4.夏天當空氣溫度高于35℃時,常規(guī)空調機組效率開始下降,空氣溫度越高,機組制冷效率越低,能耗增加。在空氣溫度為30℃時,常規(guī)空調機組能效比COP也僅有2.2左右。
5.室外機或冷卻塔有噪音及霉菌污染。
6.室外機(壓縮機等關鍵設備)長年暴露在露天,直接與空氣接觸,灰塵集在散熱器上,起到保溫作用,機組在高溫下運行,增加能耗的同時機組壽命大大減少。
7.常規(guī)中央空調不能分區(qū)分部控制,即存在“大馬拉小車”
地源熱泵空調與傳統(tǒng)空調方式初投資及運行費用比較
冷熱源方式及序號
項目
1
2
3
4
地源熱泵
冷水機組與
燃氣鍋爐配套
冷水機組與
城市熱網(wǎng)配套
直燃式溴化鋰
冷熱水機組
冷熱水機組(元/kW冷量)
680~900
560~700
560~700
950~1300
燃氣鍋爐(元/kW熱量)
400~520
城市熱網(wǎng)(元/m2采暖面積)
100
冷卻塔(元/kW冷量)
無
40~60
地下鉆孔及埋管(元/kW)
1200~2000
無
機房水泵、管道、控制等
基本相同(20~40元/m2)
建筑物空調末端
基本相同(100~180元/m2)
初投資概算比較(熱指標100W/m2)
初投資(元/m2空調面積)
420
300
350
300
運行費用比較(熱指標100W/m2)
季節(jié)
夏季
冬季
夏季
冬季
夏季
冬季
冬、夏兩季
能源形式
電
電
天然氣
電
供熱網(wǎng)
天然氣
輕柴油
單位
m3
m2.季
m3
升
價格(元)
0.5
0.5
1.3
0.5
18.2
1.3
3.0
熱值
1000W
1000W
35600kW
1000W
35600kW
43000kW
效率
4.8
3.5
3.8
0.88
3.8
0.88
0.85
燃料耗量
/
0.021
0.0286
0.0263
0.0115
0.0263
0.0115
0.01
/m2.季
13.23
28.02
16.57
11.27
16.57
18.52
16.1
燃料費用(元/m2.季)
6.6
14
8.29
14.65
8.29
18.2
24.08
48.3
機房運行費用(元/m2.季)
4.5元/m2.兩季
冷卻塔運行費用
(元/m2.季)
無
2元/m2.季
全年運行費合計(元/m2)
25.1
29.44
32.99
30.58
54.8
費用比例
1
1.17
1.31
1.22
2.18
說明:1.冬、夏季運行天數(shù)分別按140天和90天計,每天運行10小時,運行負荷系數(shù)取0.7;
2.機房運行費用和冷卻塔運行費用均指水泵等用電設備運行費用,表中為概算值。
地源熱泵與燃煤鍋爐性能對比分析
1、一機三用,一套系統(tǒng)主要提供以冬季采暖為主,夏季制冷,而且常年提供熱水。
對比:燃煤鍋爐只能冬季提供供暖。
2、地源熱泵建筑面積節(jié)省空間近10分之1,機房占地空間小。
對比:燃煤鍋爐占地面積大,浪廢土地資源。
3、機組運行可靠、穩(wěn)定,使用壽命長30—50年,能夠保證系統(tǒng)的高效性和經濟性;采用全電腦智能控制,自動程度高。
對比:燃煤鍋爐使用壽命長10年—20年。
4、節(jié)能效率顯著:制冷和制熱效率高,制冷的能效比EER為1:5-6(EER:輸入1千瓦的電能能產生5千瓦—6千瓦的冷量)。
供熱出水溫度高:制熱的能效比COP為1:4-5(COP:輸入1千瓦的電能能產生4千瓦—5千瓦的熱量);
在標準工況下,環(huán)保高溫型水源熱泵機組出水溫度可在60℃以上。高出水溫度,可以減小室內側設備的選型容量,并保證室內的溫暖舒適性。
對比:燃煤鍋爐每輸入1千瓦的燃料只能產生700瓦—900瓦的熱量,對比地源熱泵多消耗60﹪以上。
5、地源熱泵:節(jié)約能源60﹪以上,
1.地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能,
2.比燃煤鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量。
對比:電供暖鍋爐每輸入1千瓦的電量只能產生900瓦的熱量,對比地源熱泵多消耗50﹪以上。
6、供冷、供暖時間靈活、智能控制,可根據(jù)室內外溫度情況自行供熱、管線短、熱損少。
對比:燃煤鍋爐管線長,熱損耗大,室內外溫度無法自行控制供熱,供暖時間不靈活。
7、地源熱泵產品采暖費可計量收費;真正做到分戶計費,一戶一套空調系統(tǒng)(地熱盤管式、通用暖氣片供暖式、中央空調式)可直接把空調費用轉變?yōu)殡娰M,物業(yè)管理簡單,無糾紛。
對比:燃煤鍋爐現(xiàn)行無法達到計量收費。
8、地源熱泵產品可常年制取生活熱水,45°—65°,(可按計量收取熱水費)。
對比:燃煤鍋爐現(xiàn)行無法提供常年生活熱水。
9、地源熱泵產品維護費用低,前15—20年幾乎無維護費用。維護費是燃煤鍋爐的50﹪,
維修人員比燃煤鍋爐節(jié)省50﹪,地源熱泵產品30—50年后需要更換。
對比:燃煤鍋爐維護費用高,3—5年后維護費用更高,維修人員多,燃煤鍋爐使用10—20年后必須更換。
10、地源熱泵產品、無須交市管道并網(wǎng)入網(wǎng)費,給國家、商家節(jié)省高額入網(wǎng)費。
對比:燃煤鍋爐必須交納市管道并網(wǎng)入網(wǎng)費。
11、地源熱泵產品每年無需消耗燃料,地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能),實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉移。在冬季,把地能中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內采暖;夏季,把室內的熱量取出來,釋放到地能中去。通常地源熱泵消耗1KW的能量,用戶可以得到4KW——5KW以上的熱量或冷量,水源100%回灌,冷熱一年一循環(huán)造不會成水資源浪費。
對比:燃煤鍋爐每年是要消耗燃煤,而燃煤是逐年在減少。
12、地源熱泵產品高效節(jié)能、綠色環(huán)保、不向空中排放有害煙塵、氣體,此外,這種地源熱泵中央空調不會破壞臭氧層。使用過程中也無任何排出物,對水資源不會造成消耗、破壞或影響。
對比:燃煤鍋爐低效、向空中排放有害煙塵、氣體,達不到環(huán)保要求。
13、地源熱泵產品夏季制冷時、可節(jié)省用戶需要再按裝空調時的初裝購制費、及高額的電費,又能節(jié)省了需要用熱水、再安裝太陽能熱水系統(tǒng)的費用。
對比:燃煤鍋爐是無法能達到以上三項要求的。
14、地源熱泵產品可常年提供生活用熱水45°—65°,無須在增加新設備。
對比:燃煤鍋爐是無法能常年提供熱水的能力。
15、地源熱泵產品初使投資4年—5年收回成本,年運行費用低、每年節(jié)省40—60﹪費用。
對比:燃煤鍋爐的年運行費用高于地源熱泵40—60﹪。
16、地源熱泵產品可以解決用戶每年需要交高昂的采暖費、降低采暖費的收取,解決了每年
因燃煤上漲給國家、政府、社會帶來的不必要的漲價爭議,“采用熱泵系統(tǒng)供暖:改寫供暖收費一統(tǒng)天下的規(guī)定。
17、地源熱泵產品:機組可以分戶、分室獨立安裝,產權可由房屋業(yè)主買斷。
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