地源热泵系统对比及运行费用分析

空调系统对比分析表序号系统形式系统介绍优点缺点一次投入费用（元/m2）运行费用（元/m2）年运行维护费用1市政供暖＋水冷机组+冷却塔冬季采用市政管网整体供暖，夏季使用单制冷水冷机组+辅助冷却塔散热的复合系统，末端有两种常用方式：1、采用风机盘管+温控器+电动调节阀，实现精确控温或风机盘管+三速开关+电动两通阀，无法做到精确控温，只能打开或切断水路；2、冬季散热器或地暖+夏季风机盘管两套末端系统，可提高冬季采暖的舒适性；该系统适用范围：面积较大且全负荷运转的建筑；对于部分负荷较多的建筑空调适用性较差；1、该系统属传统空调及采暖形式，技术成熟，系统稳定可靠；2、系统简单，相对于其他空调系统形式，一次性投入较低。3、系统综合能效比3.01、连接市政管网需接口费，市政管网费用逐年增加，单冬季采暖一项，每平米运行费用为30元/㎡，全年系统运行费用较高；2、冷却塔建造可能会对建筑物造成一定破坏，同时系统需独立机房，土建费用较高，螺杆机组及水泵噪音较大；3、系统附属设备较多：换热机组及换热水泵、螺杆机组、冷却塔、冷却及冷冻双侧水泵、电子水处理、软化水装置、软化水箱、集分水器、各种阀门阀件，及设备相关配电柜及综合布线工程等；故障点较多，且需要定期更换或保养，不利于系统维护，每年换季维修费用较高；4、系统运行期间，需要专人24小时值守，增加了人员开支；5、末端为水系统，跑冒滴漏现象影响了空调品质；250-30042~48系统较为复杂，需要定期进行维护检查，加之系统运行期间24小时专职值守人员费用，年约25万元；2土壤源热泵系统地源热泵是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”土壤作为巨大的能源来源，其优点是，土壤温度工况稳定，有效规避了常规空调采暖及空调极端气温对空调能效的影响；该系统适用范围：面积较大且间歇负荷运转的建筑，如大型商场、餐饮、宾馆等；对部分负荷较多的建筑空调节能效果差；1、地下温度常年保持稳定（12℃-16℃），冷热源来源可靠，能使机组常年运行在稳定的工况下，保持较高的能效比；2、一机双效，同时满足制冷制热需求；3、如系统设计合理，施工控制严格，系统运行费用较常规空调形式可节约30%-50%；4、室外换热场使用寿命较长，如无人为破坏，其使用寿命可为50年；5、系统综合能效比可达4.01、系统对室外换热场的设计、施工有严格的要求，同时要保证系统的稳定可靠运行，必须保证换热场的冷热均衡，但建筑的冷热负荷很难达到均衡，且人为干预的难度较大，很容易产生热积聚效应，使得系统运行费用逐年升高；2、地耦井施工难度很大，需要准确的了解地下岩土结构及土壤的热物性，并在设计前打试验井做热物性试验，得出换热数据为设计提供准确可靠的设计依据；3、地耦井需要较大的场地，如4万平米建筑面积，约需打井2000口井（井深按60米），占地面积约为3万㎡左右；且打井施工周期较长，约需60天，且打井期间会对其他工种作业造成影响，影响工期进度；4、系统附属设备较多：换热机组及换热水泵、螺杆机组、冷却塔、冷却及冷冻双侧水泵、电子水处理、软化水装置、软化水箱、集分水器、各种阀门阀件，及设备相关配电柜及综合布线工程等；故障点较多，且需要定期更换或保养，不利于系统维护，每年换季维修费用较高；5、系统运行期间，需要专人24小时值守，增加了人员开支；6、末端为水系统，跑冒滴漏现象影响了空调品质；400-45025-30系统较为复杂，需要定期进行维护检查，加之系统运行期间24小时专职值守人员费用，年约25万元；3变频多联机系统变频多联机系统是一种非常简单的空调系统，系统室外机压缩机转速与自适应控制技术相结合，根据实际的空调负荷自动调节能力输出，在保证达到更平滑的变化曲线来满足更高要求的舒适度要求的同时，实现了最大限度的节能运行，它是通过控制压缩机的冷媒循环量和进入各室内机的冷媒流量，来适时满足室内冷热负荷的需求，是一种可以根据室内负荷变化自动调节系统输入功率的节能、舒适、环保的空调系统。适用于部分负荷较多，高档办公场所、机关、宾馆、饭店等场所；1、系统只有室外机和室内机组成，他们之间由很细的铜管连接。制冷制热均由室外机完成，室内机可由遥控器进行操作、控制和管理。2、不需要机房，只需将室外机安放在屋顶或裙楼，节省安装空间；3、室外机变频控制可以轻松做到室内负荷需要多少，室外机提供多少，减少无功损耗，降低运行费用；4、系统使用寿命20-30年5、系统综合能效比可达4.0；6、室内机控制精度高，且开关自由；并能做到集中控制，每个房间室内机的设定温度、启停、风量等均可中央控制，便于管理；7、维修保养费用极低，仅需换季检查1、系统设计要求较高，需对建筑负荷分布及使用情况充分考虑，并对机组进行室外温度、室内回风温度、除霜、配管长度等因素进行复核，最终确定设备选型，前期工作量较大；2、施工难度高，由于系统的室内机、室外机是靠铜管连接，且系统运行压力较高（30kg）左右，故要求铜管道焊接工艺，并需要做氮气保护焊，避免氧化产生杂质，同时还要严格控制管道的吹扫、打压、抽真空、追加冷媒等施工工艺，需经专业培训及较强施工经验的专业队伍完成；400-45030~35系统能够实现全自动运行及工况切换，使用简单，基本不需维护费用以10000㎡建筑物为例两种空调系统运行费用分析表地源热泵系统多联机系统夏季空调负荷比例一天中运行时间（9小时）空调总功率（KW）水泵总功率（KW）系统耗电量KW.H夏季空调负荷比例一天中运行时间（9小时）设备总功率（KW）耗电量KW.H10.5270×139154.510.55262630.752270×4.8÷3.739604.50.7525267890.55270×4.8÷3.2391207.50.5552613150.251.5270×4.8÷2.739240.750.251.5526197.25一天总耗电量2207.25一天总耗电量2564.25冬季空调负荷比例一天中运行时间（10小时）空调总功率（KW）水泵总功率系统耗电量KW.H冬季空调负荷比例一天中运行时间（10小时）设备总功率（KW）耗电量KW.H10270×13901052600.752270×4.8÷3.239685.50.7525267890.55270×4.8÷2.73914100.5552613150.253270×4.8÷2.4395220.253526394.5一天总耗电量2617.5一天总耗电量2498.5年运行费用（元/㎡）（2207.25KW/天×90天+2617.5KW/天×120天）×0.6元/度÷10000㎡=30.8元/㎡年运行费用（元/㎡）（2564.25KW/天*90天+2498.5KW/天*120天）×0.6元/度÷10000㎡=31.8元/㎡计算说明1地源热泵主机按标准工况计算负荷，实际运行过程中COP值会较假定的低，主机在以上四种工况下的制冷COP值分别假设为4.8、3.7、3.2、2.7。制热分别为4.8、3.2、2.7、2.42多联机系统假定COP值为3.8，且设备配电功率已经考虑环境温度衰减、除霜衰减、回风温度衰减、配管长度衰减。3实际使用过程中，多联机按需开关，而地源热泵则难以做到，所以加上使用中的节能效果会更显著。4本计算数据参考行业一流品牌设备参数，运行时间和设备开启率如上表假设，实际运行耗电受环境和使用情况影响会有波动。