第1个回答 2010-03-26
一、地源热泵中央空调系统的组成和形式
地源热泵中央空调系统由室外换热系统和室内换热系统两大部分组成，每一部分都有多种不同的系统形式。室外换热系统有闭式GSHP(土壤源)与开式WSHP（水源热泵）两种系统方式。
1.1室外换热系统的组成
1.1.1闭式换热方式的组成
闭式换热方式由埋设在地下或抛放在水中的PE管和循环水泵及相关附属部件组成。由循环水泵驱动PE管路中的循环水，循环水作为热量的载体将热量在室内房间与室外土壤或地表水中进行转换。
1.1.2开式换热方式的组成及各部分的功能
开式（水源热泵）换热方式由抽水井、回灌井、调节水池、板式换热器、潜水泵、回灌泵、循环水泵及相关附属部件组成。由潜水泵将地下水抽取到调节水池中。由循环水泵驱动调节水池中的水流经板式换热器后在送回调节水池。板式换热器将地下水与室内循环水进行隔离性的热量交换。当调节水池中的地下水失去利用价值后由回灌泵送回回灌井内。调节水池将抽取上来的地下水进行暂时存放，当水温降低至不可利用的温度（冬季）或当水温升高至不可利用的温度（夏季）后再进行回灌，这样对地下水的抽取及回灌都是间歇性的，充分利用了抽上来的地下水的低位能源，减少了潜水泵的开机时间节约了电能同时还降低了回灌的压力。
二、地源热泵特点
1、属可再生能源利用技术
地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
2、属经济有效的节能技术
地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，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40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。
3、环境效益显著
地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25％的充灌量；属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。
4、一机多用，应用范围广
地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。此外，机组使用寿命长，均在15年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。
三、对几种地源热泵系统在工程应用中的评述
1）直接利用地下井水的地源热泵系统：其最大优点是非常经济，占地面积小，但要注意必须符合下列条件：水质良好；水量丰富；符合标准。
2）地下埋管的地源热泵系统：对于①垂直式埋管系统，其优点有：较小的土地占用，管路及水泵用电少，其缺点是钻井费用较高；对于②水平式埋管系统，其优点有：安装费用比垂直式埋管系统低，应用广泛，使用者易于掌握，其缺点有：占地面积大，受地面温度影响大，水泵耗电量大。
3）地表水式热泵：其优点有：在10米或更深的湖中，可提供10℃的直接制冷，比地下埋管系统投资要小，水泵能耗较低，高可靠性，低维修要求、低运行费用，在温暖地区，湖水可做热源，其缺点有：在浅水湖中，盘管容易被破坏，由于水温变化较大，会降低机组的效率。
4）锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统：适用于空间小，不能单独采用地下埋管换热系统的建筑，冷却塔和闭环式系统相结合制冷，节省成本；事实证明该系统是高效率、低费用的。
四、其他形式中央空调的制冷和取暖方式
（1）冷水机组（制冷）+燃煤锅炉（采暖）
（2）冷水机组（制冷）+燃油锅炉（采暖）
（3）冷水机组（制冷）+燃气锅炉（采暖）
（4）直燃式（燃油、燃气）溴化锂（冷暖）
五、冷、热量获取方式
（1）地源热泵中央空调：电能+地下浅层太阳能
（2）冷水机组+燃煤锅炉：电能+煤碳
（3）冷水机组+燃油锅炉：电能+轻柴油
（4）冷水机组+燃气锅炉：电能+天然气
（5）直燃式（燃油、燃气）溴化锂：电能+油（气）
六、主机能耗比较（以1万平米办公楼为例）
（1）地源热泵中央空调： 夏天耗电138KW/h
冬天耗电204KW/h
（2）冷水机组+燃煤锅炉：夏天耗电156KW/h
冬天燃煤314Kg/h+耗电15KW/h
（3）冷水机组+燃油锅炉：夏天耗电156KW/h
冬天燃油67Kg/h+耗电15KW/h
（4）冷水机组+燃气锅炉：夏天耗电156KW/h
冬天燃气70立方/h+耗电15KW/h
（5）直燃式溴化锂： 燃油70Kg/h+耗电33KW/h
燃气192立方/h+耗电33KW/h
七、主机房系统投资比较
（以1万平米办公楼为例，未比较机房面积和建设费）
（1）地源热泵中央空调：WSHP地源热泵主机、附属设备135万元
GSHP地源热泵主机、 附属设备145万元
（2）冷水机组+燃煤锅炉：冷水机组、冷却塔、附属设备84万元
燃煤锅炉25万元
（3）冷水机组+燃油锅炉：冷水机组、冷却塔、附属设备84万元
燃油锅炉31万元
（4）冷水机组+燃气锅炉：冷水机组、冷却塔、附属设备84万元
燃气锅炉40万元（不含市政接网费）
（5）直燃式溴化锂： 130万元
其中地源热泵机房面积为70㎡
八、主机系统运行费用比较（以1万平米办公楼为例）
（主机运行时间10h/天，夏天制冷90天，冬天120天，电费0.5元/KW）
（1）地源热泵中央空调： 夏天6.21元/㎡ 冬天12.24元/㎡
（2）冷水机组+燃煤锅炉：夏天7.02元/㎡ 冬天11元/㎡
（3）冷水机组+燃油锅炉：夏天7.02元/㎡ 冬天27元/㎡
（4）冷水机组+燃气锅炉：夏天7.02元/㎡ 冬天21元/㎡
（5）直燃式溴化锂： 夏天16元/㎡ 冬天35元/㎡
其中1、地源热泵主机用的冷热源来自地下恒定的能源，不存在衰减问题，所以运行费用稳定，其他形式机组均存在衰减问题，会引起运行费用逐年增加。
2、地源热泵主机为全自动电脑控制，无须专人看守和劳动；其他形式机组要有几个人去管理和劳动。