熱泵型商用空調(diào)實(shí)訓(xùn)考核裝置

熱泵型商用空調(diào)實(shí)訓(xùn)考核裝置的原理及主要特點(diǎn)
一、熱泵與建筑空調(diào)
（一）熱泵空調(diào)系統(tǒng)的原理及主要特點(diǎn)
1. 熱泵原理
熱泵（制冷機(jī)）是通過作功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)的裝置。熱泵與制冷機(jī)的工作原理和過程是完全相同的，從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看都是熱機(jī)工作過程的反循環(huán)。熱泵與制冷機(jī)在名稱上的差別只是反映了在應(yīng)用的目的上的不同：如果以得到高溫的熱量為主要目的，則一般稱為熱泵，反之則稱為制冷機(jī)。
熱泵式空調(diào)器主要包含：室內(nèi)換熱器、室外換熱器、壓縮機(jī)、毛細(xì)管、氣液分離器和四通閥等部件。

　　當(dāng)熱泵型空調(diào)器運(yùn)行于制冷工況時(shí)，四通閥換向使圖中實(shí)線接通。這時(shí)，室內(nèi)換熱器成為蒸發(fā)器，而室外換熱器成為冷凝器。從室內(nèi)換熱器來的低溫低壓過熱氣經(jīng)四通閥和消聲器進(jìn)入氣液分離器．分離出液體后，干過熱氣被壓縮機(jī)吸入壓縮成為高溫高壓的氣體徘出，氣體經(jīng)四通閥進(jìn)入室外換熱器放熱冷凝，成為過冷液。過冷液經(jīng)毛細(xì)管阻力降壓后成為低溫低壓兩相流體，進(jìn)入室內(nèi)換熱器蒸發(fā)吸熱(此時(shí)室內(nèi)空氣被降溫)，再一次經(jīng)四通閥和氣液分離器進(jìn)入下一循環(huán)。
　　當(dāng)熱泵型空調(diào)機(jī)運(yùn)行于制熱工況時(shí)，四通閥換向線接通。這時(shí)室內(nèi)換熱器成為冷凝器，室外換熱器成為蒸發(fā)器。從室外換熱器來的低溫低壓過熱氣經(jīng)四通閥和消聲器進(jìn)入氣液分離器，分離出液體后，干過熱氣被壓縮機(jī)吸入壓縮成為高溫高壓的氣體徘出，氣體經(jīng)四通閥進(jìn)入室內(nèi)換熱器放熱冷凝(此時(shí)，室內(nèi)空氣被加熱)．成為過冷液，過冷液經(jīng)毛細(xì)管阻力降壓后成為低溫低壓兩相流體．進(jìn)入室外換熱器蒸發(fā)吸熱，隨后過熱氣經(jīng)四通閥和氣液分離器進(jìn)入下一循環(huán)。
為防止制熱時(shí)因除霜導(dǎo)致室內(nèi)舒適性下降，采用了熱氣旁通不間斷制熱除霜方式。除霜時(shí)，運(yùn)行原理基本與制熱相同，只是將融霜電磁閥打開。從壓縮機(jī)出來的高溫高壓的過熱氣有一部分被分流到室外換熱器的人口，迅速把室外換熱器的溫度提高到O℃以上，融掉室外換熱器上的霜層，使換熱器保持良好的換熱效率。

2. 主要特點(diǎn)
建筑的空調(diào)系統(tǒng)一般應(yīng)滿足冬季的供熱和夏季制冷兩種相反的要求。傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常需分別設(shè)置冷源（制冷機(jī)）和熱源（鍋爐）。燃煤鍋爐是*主要的大氣污染源，中小型燃煤鍋爐在城市中已被逐步淘汰；
燃油和天然氣的鍋爐雖然減輕了對大氣的污染，但排放的溫室效應(yīng)氣體（CO2）仍造成環(huán)境問題，而且運(yùn)行費(fèi)用很高。建筑空調(diào)系統(tǒng)由于必須有冷源（制冷機(jī)），如果讓它在冬季以熱泵的模式運(yùn)行，則可以省去鍋爐和鍋爐房，不但節(jié)省了很大的初投資，而且全年僅采用電力這種清潔能源，徹底解決了大氣污染的問題。
此外，采用熱泵空調(diào)系統(tǒng)還可以兼顧生活熱水供應(yīng)，特別在制冷（空調(diào)）工況下可利用制冷的廢熱加熱熱水，
不需額外消耗能量。采用熱泵為建筑物供熱可以大大降低一次能源的消耗。通常我們通過直接燃燒礦物燃料（煤、石油、天然氣）產(chǎn)生熱量，并通過若干個(gè)傳熱環(huán)節(jié)*終為建筑供熱。在鍋爐和供熱管線沒有熱損失的理想情況下，一次能源利用率（即為建筑物供熱的熱量與燃料發(fā)熱量之比）不可能超過100%。如果先利用燃燒燃料產(chǎn)生的高溫?zé)崮馨l(fā)電，然后利用電能驅(qū)動(dòng)熱泵從周圍環(huán)境中吸收低品位的熱能，適當(dāng)提高溫度再向建筑供熱，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低用于供熱的一次能源消耗。供熱用熱泵的性
能系數(shù)，即供熱量與消耗的電能之比，現(xiàn)在可達(dá)到3~4；火力發(fā)電站的效率可達(dá)35~58%（高為燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電站）。采用燃料發(fā)電再用熱泵供熱的方式，在現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)條件下一次能源利用率也可以達(dá)到200%以上。用電熱設(shè)備（例如電暖氣、電鍋爐，電輻射采暖）也可以把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，為什么還要用熱泵呢？由于用電阻加熱設(shè)備把電能轉(zhuǎn)化為熱能的性能系數(shù)(COP) 為1，而在火力發(fā)電廠中由燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能總的效率約為32-50%；因此這種電阻加熱方式總的一次能源利用率很低，是不經(jīng)濟(jì)的。
（二）空調(diào)熱泵的分類及其優(yōu)缺點(diǎn)
以建筑物的空調(diào)（包括供熱和制冷）為目的的熱泵系統(tǒng)，其一個(gè)熱源就是建筑物內(nèi)部的環(huán)境，就其另一個(gè)熱源的性質(zhì)來分，現(xiàn)在常用的有空氣源熱泵、地下水源熱泵和地源熱泵等幾大類。在冬季供熱工況下，
室外空氣、水或大地中的低品位熱量通過熱泵做功而提高溫度以對建筑物供熱。
1．空氣源熱泵空氣源熱泵利用室外的空氣作為低溫?zé)嵩?，系統(tǒng)*為簡單，因而初投資*省，現(xiàn)有的家用冷暖空調(diào)器就是這樣的空氣源熱泵?？諝庠礋岜玫娜秉c(diǎn)是室外空氣溫度越低時(shí)供熱量越小，特別是當(dāng)空氣溫度低于-5℃時(shí)熱泵就難以正常工作，需要用電或其他輔助熱源對空氣進(jìn)行加熱，熱泵的效率大大降低。此外，
空氣源熱泵的蒸發(fā)器上會(huì)結(jié)霜，需要定期除霜，也損失相當(dāng)大一部分能量。
2．地下水源熱泵自上世紀(jì)90年代以來山東省等地開發(fā)了“地下水源熱泵”空調(diào)技術(shù)，也稱“地溫空調(diào)”
。它抽取地下水在熱泵中放出熱量后再回灌到地下水層。在熱量的來源上它可歸屬于開式的地源熱泵。推廣這種技術(shù)有明顯的節(jié)能和保護(hù)大氣環(huán)境的效益，對宣傳和推動(dòng)熱泵技術(shù)在空調(diào)中的應(yīng)用也起到了積極的作用。但是，這種“地下水源熱泵”技術(shù)也存在明顯的先天缺陷。首先，這種抽取地下水的辦法需要有豐富的地下水為先決條件，如果地下水位較低，水泵的耗電將大大降低系統(tǒng)的效率。此外，雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但在很多地質(zhì)條件下回灌的速度大大低于抽水的速度，造成地下水資源的流失。即使能夠把抽取的地下水全部回灌，怎樣保證地下水層不受污染也是一個(gè)棘手的課題。水資源是當(dāng)前*緊缺、*寶貴的資源，任何對水資源的浪費(fèi)或污染都是絕對不可允許的。因此，對大面積推廣這種技術(shù)應(yīng)采取慎重的態(tài)度。
3．地源熱泵另一種熱泵利用大地作為熱泵系統(tǒng)的熱源的技術(shù)，可以稱之為“地源熱泵”，或“地埋管地源熱泵”。由于較深的地層中在未受干擾的情況下常年保持恒定的溫度，遠(yuǎn)高于冬季的室外溫度，又低于夏季的室外溫度。因此地源熱泵可克服空氣源熱泵的技術(shù)障礙，且效率大大提高。此外，冬季通過熱泵把大地中的熱量升高溫度后對建筑供熱，同時(shí)使大地中的溫度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通過熱泵把建筑物中的熱量傳輸給大地，對建筑物降溫，同時(shí)在大地中蓄存熱量以供冬季使用。這樣在地源熱泵系統(tǒng)中大地起到了蓄能器的作用，進(jìn)一步提高了空調(diào)系統(tǒng)全年的能源利用效率。據(jù)測算，采用地源熱泵供熱時(shí)在北方地區(qū)的住宅在一個(gè)采暖季節(jié)的供熱費(fèi)用可在10元/m2以下，約為采用電鍋爐或天然氣鍋爐供熱時(shí)的費(fèi)用的1/3。夏季空調(diào)的電耗也大大減少。簡要的說，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)是：環(huán)保節(jié)能，可持續(xù)發(fā)展；一機(jī)多用，節(jié)省建筑空間，無需冷卻塔和室外風(fēng)冷部分，對建筑外觀影響小；運(yùn)行費(fèi)用低，投資回報(bào)快；全年運(yùn)行，均衡用電負(fù)荷。現(xiàn)在在國外得到較為廣泛應(yīng)用的地源熱泵系統(tǒng)采用介質(zhì)流經(jīng)埋在地下的管子與大地（土壤、地層、地下水）進(jìn)行換熱的模式。地源熱泵（Ground-Source Heat Pump）的概念*早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份*文獻(xiàn)中，在20世紀(jì)50年代就已在一些北歐國家的供熱中得到實(shí)際應(yīng)用。由于石油危機(jī)的影響，地源熱泵在上世紀(jì)70年代得到較大的發(fā)展，但此時(shí)主要采用水平埋管的方式。水平埋管占地面積大，而且水平埋管的地?zé)釗Q熱器受地表氣候變化的影響，效率較低。因此這種水平埋管的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)不適合中國人多地少的國情。自上世紀(jì)80年代以來在北美也形成了利用地源熱泵對建筑進(jìn)行冷熱聯(lián)供的研究和工程實(shí)踐的新一輪高潮，技術(shù)逐漸趨于成熟。這一階段的地源熱泵主要采用豎直埋管的換熱器，埋管的深度通常達(dá)60～200米，因此占地面積大大減小，應(yīng)用范圍也從單獨(dú)民居的空調(diào)向較大型的公共建筑擴(kuò)展。國外在開發(fā)豎直埋管換熱器時(shí)對保護(hù)地下水資源不受污染給予了高度的重視。在鉆孔、下管以后，再用水泥、膨潤土等材料把井筒密封，杜絕了地面污染物進(jìn)入地下水層或各地下水層之間互相貫通的可能性。二、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)組成及主要型式
（一）系統(tǒng)組成地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)一般由三個(gè)必需的環(huán)路組成，必要時(shí)可增加第四個(gè)預(yù)熱生活熱水環(huán)路。如圖1所示。 1．地?zé)釗Q熱器環(huán)路由高強(qiáng)度塑料管組成的在地下循環(huán)的封閉環(huán)路，循環(huán)介質(zhì)為水或防凍液。冬季從周圍土壤（地層）吸收熱量，夏季向土壤（地層）釋放熱量，其循環(huán)有一臺(tái)低功率的循環(huán)泵來實(shí)現(xiàn)。 2．制冷劑環(huán)路即在熱泵機(jī)組內(nèi)部的制冷循環(huán)，與空氣源熱泵相比，只是將空氣－制冷劑換熱器換成水－制冷劑換熱器，其它結(jié)構(gòu)基本相同。 3．室內(nèi)環(huán)路室內(nèi)環(huán)路在建筑物內(nèi)和熱泵機(jī)組之間傳遞熱量，傳遞熱量的介質(zhì)有空氣、水或制冷劑等，因而相應(yīng)的熱泵機(jī)組分別應(yīng)為水—空氣熱泵機(jī)組、水—水熱泵機(jī)組或水—制冷劑熱泵機(jī)組。 4．生活熱水環(huán)路將水從生活熱水箱送到冷凝器去進(jìn)行循環(huán)的封閉加熱環(huán)路，是一個(gè)可供選擇的環(huán)路。對于夏季工況，該循環(huán)可充分利用冷凝器排放的熱量，不消耗額外的能量而得到熱水供應(yīng)；在冬季或過渡季，其耗能也大大低于電熱水器。供熱循環(huán)和制冷循環(huán)可通過熱泵機(jī)組的四通換向閥，使制冷劑的流向改變而實(shí)現(xiàn)冷熱工況的轉(zhuǎn)換，即內(nèi)部轉(zhuǎn)換。也可通過互換冷卻水和冷凍水的熱泵進(jìn)出口而實(shí)現(xiàn)，即外部轉(zhuǎn)換。
（三）主要型式地源熱泵的地下環(huán)路中的介質(zhì)是水或防凍液溶液，根據(jù)其供熱（冷）介質(zhì)（承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的介質(zhì)）的組合方式不同，地源熱泵主機(jī)可分為：水－水系統(tǒng)、水－冷劑系統(tǒng)、水－空氣系統(tǒng)熱泵。與此相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)型式主要有三種：
1．水－水系統(tǒng) 水－水系統(tǒng)熱泵主機(jī)的制冷工況與普通冷水機(jī)組的功能相同，即它是空調(diào)系統(tǒng)的冷源，為各種空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置提供冷凍水（二次冷媒）。不同的是它所具有的供熱工況－熱泵運(yùn)行方式，能夠?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)提供45～550C的熱水。在選用該型主機(jī)時(shí)，應(yīng)著重注意兩點(diǎn)：一是空調(diào)系統(tǒng)供熱工況或供暖方式末端裝置的選擇、設(shè)計(jì)應(yīng)與熱媒參數(shù)相匹配；二是該型主機(jī)制冷與供熱工況間的轉(zhuǎn)換一般是通過機(jī)外二次冷媒水與地?zé)釗Q熱器循環(huán)水流道切換實(shí)現(xiàn)的。因此水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足這一要求。
2．水－冷劑系統(tǒng) 水－冷劑系統(tǒng)熱泵主機(jī)與冷、熱兩用的家用分體式空調(diào)的工作原理基本相同。不同的是它利用地?zé)釗Q熱器循環(huán)水作為熱泵制冷工況的冷卻水和供熱工況的低溫?zé)嵩?。家用分體空調(diào)中體積龐大、噪聲污染嚴(yán)重的室外機(jī)被兩根循環(huán)水管所取代。由該型熱泵主機(jī)組成的空調(diào)系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)基本相同。只是前者承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的是制冷劑，而后者是冷凍（熱）水。因此，該型熱泵主機(jī)的選擇、設(shè)計(jì)、安裝與控制可參照風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)進(jìn)行。
3．水－空氣系統(tǒng) 水－空氣系統(tǒng)熱泵主機(jī)與全空氣系統(tǒng)中空調(diào)機(jī)組的作用相同。不同的是前者自身具備冷熱源，其蒸發(fā)器（或冷凝器）相當(dāng)于空調(diào)機(jī)組的表冷器（或加熱器）。因此，該型熱泵主機(jī)的熱效率高于水－水系統(tǒng)熱泵主機(jī)。在不需要二次冷（熱）媒的情況下，宜優(yōu)先考慮選用這種主機(jī)。該機(jī)組的選擇設(shè)計(jì)方法與空調(diào)機(jī)組的基本相同。應(yīng)注意的是二者的熱媒參數(shù)有所不同，在確定加熱器（冷凝器）面積時(shí)應(yīng)區(qū)別對待。三、地源熱泵空調(diào)技術(shù)研究開發(fā)的主要成果
（一）主要研究成果地?zé)釗Q熱器設(shè)計(jì)是否合理決定著地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行的可靠性。地?zé)釗Q熱器所需埋管的總長度需要根據(jù)埋管的形式、地下巖土的熱物性、地下的溫度和冷熱負(fù)荷的情況作詳細(xì)的計(jì)算才能確定。設(shè)置地?zé)釗Q熱器的費(fèi)用，其中主要是鉆孔的費(fèi)用，構(gòu)成地源熱泵系統(tǒng)初投資的1/4 ~ 1/3，因此正確設(shè)計(jì)地?zé)釗Q熱器埋管的長度對于保證系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)性十分重要。由于影響因素很多、數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，建議采用地?zé)釗Q熱器設(shè)計(jì)計(jì)算軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，可以避免盲目估算帶來的失誤。其中地下巖土的熱物性對傳熱能力的影響很大，建議采用現(xiàn)場實(shí)測的方法確定地下巖土的熱物性。山東建筑大學(xué)地源熱泵研究所取得的成果包括地?zé)釗Q熱器傳熱分析、技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用三部分。主要成果“地?zé)峋C合利用關(guān)鍵技術(shù)”獲2004年山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，并被列入“建設(shè)部節(jié)能省地型建筑推廣應(yīng)用技術(shù)”。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和研究成果包括：
1、在國際上首次求得地?zé)釗Q熱器中傳熱過程三個(gè)重要問題的解析解：求得了半無限大介質(zhì)中有限長線熱源非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的解析解；提出了鉆孔內(nèi)傳熱的準(zhǔn)三維模型，對單U型管和雙U型管換熱器中流體溫度分布和相應(yīng)的熱阻求得了解析解；有地下水均勻滲流時(shí)線熱源引起的非穩(wěn)態(tài)溫度場的解析解。這些成果突破了傳熱學(xué)經(jīng)典專著中相關(guān)問題的解析解的深度，是重要的理論創(chuàng)新。
2、開發(fā)了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地?zé)釗Q熱器設(shè)計(jì)和模擬軟件“地?zé)嶂?rdquo;,并已開始推廣應(yīng)用。該軟件以可視化圖形界面和對話框的形式面向用戶,使用戶使用起來簡單明了。
3、進(jìn)行了深層巖土熱物性測試的理論研究,并開發(fā)了深層巖土熱物性測試儀,已投入實(shí)際應(yīng)用?，F(xiàn)正在申請發(fā)明*。
4、進(jìn)行了適合于地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的熱泵主機(jī)的研究,開發(fā)了熱泵主機(jī)與地?zé)釗Q熱器聯(lián)合工作的計(jì)算模擬軟件。
5、結(jié)合我國國情開發(fā)了地源熱泵系統(tǒng)的施工技術(shù)、工具和配件,取得“U型彎頭”和“地?zé)釓椈?rdquo;兩項(xiàng)*。
6、地源熱泵技術(shù)的工程應(yīng)用。研究所在進(jìn)行理論研究和技術(shù)開發(fā)的同時(shí),十分重視工程實(shí)際應(yīng)用。首先利用研究成果在我校學(xué)術(shù)報(bào)告廳中進(jìn)行了地源熱泵空調(diào)工程示范。該工程于2001年5月投入運(yùn)行,是我國第一個(gè)地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際工程。隨后又在省內(nèi)外陸續(xù)進(jìn)行了十多個(gè)地源熱泵空調(diào)工程的設(shè)計(jì)與施工,并對其中的一些項(xiàng)目正在進(jìn)行長期的運(yùn)行測試,以對理論研究成果進(jìn)行必要的檢驗(yàn)與驗(yàn)證,同時(shí)也為地源熱泵技術(shù)的推廣積累經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2005年投入運(yùn)行的濟(jì)南市西區(qū)建設(shè)指揮部辦公樓工程采用了地埋管地源熱泵系統(tǒng),取得了良好的效果,在濟(jì)南市起到了很好的示范作用。
四、地源空調(diào)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較及應(yīng)用展望冷、暖兩用的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)比傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、清潔、使用長久是毋庸置疑的。也應(yīng)當(dāng)指出:由于增加了鉆孔費(fèi)用,地源熱泵空調(diào)的初投資將增加,同時(shí),埋管也需要占用一些地下空間。那么,地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在初投資和運(yùn)行費(fèi)方面比其它空調(diào)方式究競增加多少、減少多少呢?下面根據(jù)濟(jì)南地區(qū)現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定和政策,以建筑面積在300m2~5000m2的中、小型空調(diào)系統(tǒng)為測算對象,對現(xiàn)行常用的幾個(gè)空調(diào)系統(tǒng)作一比較,詳見表1、表2,地源熱泵系統(tǒng)用一套設(shè)備實(shí)現(xiàn)了建筑物的供熱與空調(diào)的兩種要求,取消了鍋爐房,消除了大氣污染,提高了一次能源的利用率,減少了. C02的排放。供熱時(shí)比直接電熱方式節(jié)電60%以上;比燃油或燃?xì)忮仩t的運(yùn)行費(fèi)用也大大降低。增加的初投資一般可在3-5年內(nèi)收回。合理確定空調(diào)冷、熱源是空調(diào)方案的主要組成部分。而空調(diào)冷、熱源的選擇常常受到當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有冷、熱源類型、燃料供應(yīng)及建筑周邊條件等具體情況的制約。合理確定空調(diào)冷、熱源方案,需要設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位及政府有關(guān)部門等各方面的努力和協(xié)作。同時(shí),每種空調(diào)冷、熱源都有其應(yīng)用條件和適用范圍,應(yīng)因工程制宜,因地制宜,通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較,合理選用。但鼓勵(lì)發(fā)展太陽能、地?zé)岬瓤稍偕茉磻?yīng)用技術(shù)及空調(diào)制冷節(jié)能技術(shù)是我國政府歷來倡導(dǎo)的并已明文規(guī)定的政策。在條件允許的情況下,使用地源熱泵空調(diào),無疑是一種利國利民的選擇。
在供熱空調(diào)中應(yīng)用熱泵技術(shù)的主要制約因素曾經(jīng)是電力供應(yīng)不足和人民群眾消費(fèi)水平較低。隨著改革開放以來我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,以上兩個(gè)制約因素已不復(fù)存在,空調(diào)和供熱已成為普通百姓的需求,并逐漸向農(nóng)村和南方擴(kuò)展,市場前景很好。而地源熱泵由于其技術(shù)上的優(yōu)勢和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),將成為中小型建筑空調(diào)冷熱源合理可行的選擇方案之一。用一席之地,得冷暖兩機(jī),將成為越來越多的建筑業(yè)主的共識(shí)。表1幾種空調(diào)冷熱源方案的技術(shù)比較方案序號123 4冷源與熱源電壓縮制冷機(jī)電熱水鍋爐電壓縮制冷機(jī)集中供熱空氣源熱泵供暖設(shè)輔助熱源地源熱泵(空調(diào)、供暖兩用)初投資比1 1.151.20 1.30年運(yùn)行費(fèi)比1 0.65 0.60 0.48系統(tǒng)主要特點(diǎn)初投資少;運(yùn)行可靠,需設(shè)鍋爐房及冷卻塔;但耗電量太大,浪費(fèi)高品質(zhì)能源,運(yùn)行費(fèi)用高鍋爐房由換熱站取代,符合供熱發(fā)展趨勢,在無入網(wǎng)費(fèi)時(shí),初投資少;但供暖受外網(wǎng)制約,供暖運(yùn)行費(fèi)用較高。節(jié)約設(shè)備用房,施工周期短,但室外機(jī)影響建筑立面,運(yùn)行費(fèi)用較高,不利于環(huán)保、節(jié)能?？墒∪ュ仩t房、冷卻塔等設(shè)備;運(yùn)行費(fèi)用低;安全可靠;節(jié)能、環(huán)保;維修量小。但初投資較大,占用地下空間。表2地源熱泵空調(diào)與傳統(tǒng)空調(diào)方式初投資及運(yùn)行費(fèi)用比較冷熱源方式及序號項(xiàng)目1234地源熱泵冷水機(jī)組與燃?xì)忮仩t配套冷水機(jī)組與城市熱網(wǎng)配套直燃式溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組冷熱水機(jī)組(元/kw冷量) 560~700 560-700 560-700 850-1200燃?xì)忮仩t(元/kW熱量) 400~550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) 800-1200無機(jī)房水泵、管道、控制基本相同(20~40元/m2)建筑物空調(diào)末端基本相同(70~110元/m2)初投資概算比較(熱指標(biāo)100W/m2)初投資(元/m2) 320 240 280 240運(yùn)行費(fèi)用比較(熱指標(biāo)60W/m2,冷指標(biāo)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kw.h kW.h m3 kwh /m2m3升價(jià)格(元) 0.6 0.6 2.5 0.6 22.5 2.5 3熱值1000W 1000W 28480kW 1000W 28480kW 34400kw率5.0 3.5 5.0 0.88 5.0 0.88 0.燃料耗量/m2.h 0.020 0.0172 0.020 0.0086 0.020 /.12.6 26.97 12.6 13.52 12.6 22.57 19.9料費(fèi)用(元/m2.季) 7.56 16.20 7.56 33.81 7.56 22.5 56.40 67機(jī)房運(yùn)行費(fèi)用(元/m2.季) 4.5元/m2.兩季冷卻塔運(yùn)行費(fèi)用(元/m2.季)無2元/m2.季全年運(yùn)行費(fèi)合計(jì)(元/m2) 28.26 47.8736.56 62.9 74.21費(fèi)用比例1 1.69 1.29 2.23 2.6說明: 1、冬、夏季運(yùn)行天數(shù)分別按140天和90天計(jì),冬季每天運(yùn)行16小時(shí),夏季每天運(yùn)行10小時(shí),運(yùn)行負(fù)荷系數(shù)取0.7, 2、機(jī)房運(yùn)行費(fèi)用和冷卻塔運(yùn)行費(fèi)用均指水泵等用電設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用,表中為概算值。3、集中供暖按濟(jì)南現(xiàn)行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)。4、單位空調(diào)面積鉆孔費(fèi)用的高低主要取決于單位空調(diào)面積負(fù)荷的大小和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況,即單位面積鉆孔的多少和鉆孔的難易程度。

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