地源熱泵系統對比及運行費用分析
時間:2022-02-21
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1、空調系統對比分析表空調系統對比分析表序號系統形式系統介紹優點缺點一次投入費用 （元/m2）運行費用 （元 /m2）年運行維護費用1市政供暖水冷機組+冷卻塔冬季采用市政管網整體供暖，夏季使用單制冷水冷機組+輔助冷卻塔散熱的復合系統，末端有兩種常用方式：1、采用風機盤管+溫控器+電動調節閥，實現精確控溫或風機盤管+三速開關+電動兩通閥，無法做到精確控溫，只能打開或切斷水路；2、冬季散熱器或地暖+夏季風機盤管兩套末端系統，可提高冬季采暖的舒適性；該系統適用范圍：面積較大且全負荷運轉的建筑；對于部分負荷較多的建筑空調適用性較差；1、 該系統屬傳統空調及采暖形式，技術成熟，系統穩定可靠；2、 系統簡單，相對于其他空調系統形式，一次性投入較低。3、 系統綜合能效比 3.01、 連接市政管網需接口費，市政管網費用逐年增加，單冬季采暖一項，每平米運行費用為 30 元/，全年系統運行費用較高；2、 冷卻塔建造可能會對建筑物造成一定破壞，同時系統需獨立機房，土建費用較高，螺桿機組及水泵噪音較大；3、 系統附屬設備較多：換熱機組及換熱水泵、螺桿機組、冷卻塔、冷卻及冷凍雙側水泵、電子水處理、軟化水裝置、軟化水
2、箱、集分水器、各種閥門閥件，及設備相關配電柜及綜合布線工程等；故障點較多，且需要定期更換或保養，不利于系統維護，每年換季維修費用較高；4、 系統運行期間，需要專人 24 小時值守，增加了人員開支；5、 末端為水系統，跑冒滴漏現象影響了空調品質；250-3004248系統較為復雜，需要定期進行維護檢查，加之系統運行期間24 小時專職值守人員費用，年約 25 萬元； 2土壤源熱泵系統地源熱泵是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進行冷熱交換來作為熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內采暖，此時地能為“熱源”；夏季把室內熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地能為“冷源”土壤作為巨大的能源來源，其優點是，土壤溫度工況穩定，有效規避了常規空調采暖及空調極端氣溫對空調能效的影響；該系統適用范圍：面積較大且間歇負荷運轉的建筑，如大型商場、餐飲、賓館等；對部分負荷較多的建筑空調節能效果差；1、 地下溫度常年保持穩定（12-16） ，冷熱源來源可靠，能使機組常年運行在穩定的工況下，保持較高的能效比；2、 一機雙效，同時滿足制冷制熱需求；3、 如系統設計合理，施工控制嚴格，系統運行
3、費用較常規空調形式可節約 30%-50%；4、 室外換熱場使用壽命較長，如無人為破壞，其使用壽命可為 50 年；5、 系統綜合能效比可達 4.01、 系統對室外換熱場的設計、施工有嚴格的要求，同時要保證系統的穩定可靠運行，必須保證換熱場的冷熱均衡，但建筑的冷熱負荷很難達到均衡，且人為干預的難度較大，很容易產生熱積聚效應，使得系統運行費用逐年升高；2、 地耦井施工難度很大，需要準確的了解地下巖土結構及土壤的熱物性，并在設計前打試驗井做熱物性試驗，得出換熱數據為設計提供準確可靠的設計依據；3、 地耦井需要較大的場地，如 4 萬平米建筑面積，約需打井 2000 口井（井深按 60 米） ，占地面積約為 3 萬左右；且打井施工周期較長，約需 60 天，且打井期間會對其他工種作業造成影響，影響工期進度；4、 系統附屬設備較多：換熱機組及換熱水泵、螺桿機組、冷卻塔、冷卻及冷凍雙側水泵、電子水處理、軟化水裝置、軟化水箱、集分水器、各種閥門閥件，及設備相關配電柜及綜合布線工程等；故障點較多，且需要定期更換或保養，不利于系統維護，每年換季維修費用較高；5、 系統運行期間，需要專人 24 小時值守，增加了
4、人員開支；6、 末端為水系統，跑冒滴漏現象影響了空調品質；400-45025-30系統較為復雜，需要定期進行維護檢查，加之系統運行期間24 小時專職值守人員費用，年約 25 萬元；3變頻多聯機系統變頻多聯機系統是一種非常簡單的空調系統，系統室外機壓縮機轉速與自適應控制技術相結合，根據實際的空調負荷自動調節能力輸出，在保證達到更平滑的變化曲線來滿足更高要求的舒適度要求的同時，實現了最大限度的節能運行，它是通過控制壓縮機的冷媒循環量和進入各室內機的冷媒流量，來適時滿足室內冷熱負荷的需求，是一種可以根據室內負荷變化自動調節系統輸入功率的節能、舒適、環保的空調系統。適用于部分負荷較多，高檔辦公場所、機關、賓館、飯店等場所；1、 系統只有室外機和室內機組成，他們之間由很細的銅管連接。制冷制熱均由室外機完成，室內機可由遙控器進行操作、控制和管理。2、 不需要機房，只需將室外機安放在屋頂或裙樓，節省安裝空間；3、 室外機變頻控制可以輕松做到室內負荷需要多少，室外機提供多少，減少無功損耗，降低運行費用；4、 系統使用壽命 20-30 年5、 系統綜合能效比可達 4.0；6、 室內機控制精度高，且開關自
5、由；并能做到集中控制，每個房間室內機的設定溫度、啟停、風量等均可中央控制，便于管理；7、 維修保養費用極低，僅需換季檢查1、 系統設計要求較高，需對建筑負荷分布及使用情況充分考慮，并對機組進行室外溫度、室內回風溫度、除霜、配管長度等因素進行復核，最終確定設備選型，前期工作量較大；2、 施工難度高，由于系統的室內機、室外機是靠銅管連接，且系統運行壓力較高（30kg）左右，故要求銅管道焊接工藝，并需要做氮氣保護焊，避免氧化產生雜質，同時還要嚴格控制管道的吹掃、打壓、抽真空、追加冷媒等施工工藝，需經專業培訓及較強施工經驗的專業隊伍完成；400-4503035系統能夠實現全自動運行及工況切換，使用簡單，基本不需維護費用以以 10000建筑物為例兩種空調系統運行費用分析表建筑物為例兩種空調系統運行費用分析表地源熱泵系統地源熱泵系統多聯機系統多聯機系統空調負荷比例一天中運行時間 （9 小時）空調總功率（KW）水泵總功率 （KW）系統耗電量 KW.H空調負荷比例一天中運行時間 （9 小時）設備總功率 （KW）耗電量 KW.H10.5270139154.510.55262630.7522704.83.
6、739604.50.7525267890.552704.83.2391207.50.5552613150.251.52704.82.739240.750.251.5526197.25夏季夏季一天總耗電量2207.25夏季夏季一天總耗電量2564.25空調負荷比例一天中運行時間（10 小時）空調總功率（KW）水泵總功率系統耗電量 KW.H空調負荷比例一天中運行時間 （10 小時）設備總功率 （KW）耗電量 KW.H1027013901052600.7522704.83.239685.50.7525267890.552704.82.73914100.5552613150.2532704.82.4395220.253526394.5冬季冬季一天總耗電量2617.5冬季冬季一天總耗電量2498.5年運行費用（元年運行費用（元/）（2207.25KW/天90 天+2617.5KW/天120 天）0.6 元/度10000=30.830.8 元元/年運行費用（元年運行費用（元/）（2564.25KW/天*90 天+2498.5KW/天*120 天） 0.6 元/度10000=31.831.8 元元/1地源熱泵主機按標準工況計算負荷，實際運行過程中 COP 值會較假定的低，主機在以上四種工況下的制冷 COP 值分別假設為 4.8、3.7、3.2、2.7。制熱分別為 4.8、3.2、2.7、2.42多聯機系統假定 COP 值為 3.8，且設備配電功率已經考慮環境溫度衰減、除霜衰減、回風溫度衰減、配管長度衰減。3實際使用過程中，多聯機按需開關，而地源熱泵則難以做到，所以加上使用中的節能效果會更顯著。計算說計算說 明明4本計算數據參考行業一流品牌設備參數，運行時間和設備開啟率如上表假設，實際運行耗電受環境和使用情況影響會有波動。
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