三、地源热泵技术的经济分析

三、地源热泵技术的经济分析（一）、地源热泵的特点1、技术性：高效节能全年土壤温度（5m以下一般是16-24℃）相对稳定，夏季土壤中的温度低于对应气候条件下空气温度，冬季土壤温度高于空气温度，理论上讲，降低夏季冷凝温度和冬季提高蒸发温度都可提高循环效率，达到节能的效果，土壤对地面空气温度波动有衰减和延迟，在耗电量相同的条件下，分别提高夏季供冷量或冬季的供热量，能效比EER:3.9-6,即夏季投入1KW电能可得3.9-6KW热能,性能系数COP=2.65-5即冬季投入1KW电能，可得到3.0-5KW左右的热能；并且地埋管热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的能耗，没有空气源热泵除霜时吹冷风感.2、技术性：性能稳定地下温度稳定：地下的平均温度基本稳定在16度到22度之间，不受室外环境空气变化温度影响—主机制冷热稳定，不会出现空气源热泵越是在需要空调的情况下越不好—如冬天温度越低越需要，这时候制热效果越差；夏天高温时候越需要制冷，制冷效果越差;夏季冷凝温度升高1℃或冬季蒸发温度下降1℃电耗约增加1-1.5%;空气源热泵标准状况：制冷：35℃DB,制热：7℃DB，6℃WB，铜管长：5米；当室外温度0℃只有标况85%左右；-5℃：标况65%或开始采用辅助电加热；-10℃：标况50%,此时多数热泵已经停机采用辅助电加热；室外温度40℃,只有标况的85-90%.3、能耗低、初投资低、投资回报高地源热泵系统作为楼宇空调系统，其运行费用可大大降低。用地源热泵系统供暖或制冷时，根据不同的地域、气候、资源、环境，运行费用可比传统中央空调系统降低25%-50%；可供暖、空调，还可在春夏秋采用热回收免费供生活热水做到冷暖热水三合为一；一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，减少设备初投资；地源热泵系统初投资增量回收期约2.5-8年不等。4、可再生能源利用技术地表土壤和水体，收集了47%的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多。地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。对太阳能二次利用，符合可持续性发展趋势不受地域、资源等限制5、环保：污染物排放与空气源热泵相比减少40%以上，与电供暖相比减少70%。没有燃烧、排烟，也没有废弃物，且不用远距离输送热量，是真正的环保型空调。夏季不会向建筑周围空气放热是环境空气温度升高，冬季不会从建筑物周围空气吸热降低环境空气温度。机组的埋地换热器可以布置在花园、草坪及建筑物周围地下，不占建筑面积。6、安全、寿命长：地源热泵非常耐用，机械运动部件(主机为工厂整体组装)非常少,所有的部件埋在地下或是安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候，系统采用闭式循环减少腐蚀、污染与结垢，延长设备使用寿命，同时系统维护费用低；地下部分（PE管）可保证50年（免维护），需要维护的主要是水泵与室内管道与室内机---维护简单工作量小，节省维护费用；地源热泵机组正常寿命是25年。7、应用范围广适用广：可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑等需要空调的新建、改建、扩建项目，更适合于别墅住宅的采暖、空调；不太适用于：建筑密度很大的地方，地质条件比较恶劣的地区（如：地下岩层比较厚和硬）（二）、地源热泵的经济性1、投资成本组成包括：钻井与埋管、地源热泵机组、辅助冷热源和末端空调系统。根据项目调查和工程项目费用的测算，在整个系统总投资中，地源部分（包括钻井、回填、埋管）的材料、安装与施工等费用约占20%--50%；2、初投资成本分析初投资（一般性材料）：VRV家用中央空调：300-350元/m2地下水地源热泵：250-450元/m2土壤地源热泵系统：300-650元/m2地源热泵投资基本组成：地埋管、地源热泵主机与辅助能源和室内机组(一般性材料分析）：a.地源热泵机组和水源热泵机组相近;b.增加钻孔埋管费用;c.和水源热泵系统相比,初投资增加30-80元／平方米;d.和风冷热泵相比,初投资增加20-60元／平方米;3、能耗比较1、制冷工况比较项目VRV空调地源热泵空调水冷+锅炉备注制冷性能系数EER3.0～3.8取3.24～9取4.73.0--4.0取3.7需冷量3.24.73.7RT冷负荷(KW)350350350100制冷输入功率(KW)109.375749546冷却塔与水泵依据GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》，全年负荷分布规律大体如下：负荷概率0~25%25%~50%50%~75%75%~100%时间概率10.10%46.10%41.50%2.30%平均用电负荷64.534759每日耗电(度9--23共14H)903.44651.11831.8514年制冷工况耗电总计(度4月初到11月底约244天)220439158872202971244每年制冷电费(按0.78元/度计)1719421239201583180.78每年多用电费(万元)(与地源比)4.8003.442、制热工况项目品牌VRV空调地源热泵空调水冷+锅炉备注制热性能系数COP2.84.51万度电=4.04T标准煤RT热负荷(Kw)17517517550输入功率或耗煤62.5038.89175.00依据GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》，全年负荷分布规律大体如下：负荷概率0~25%25%~50%50%~75%75%~100%时间概率10.10%46.10%41.50%2.30%平均每小时耗电或耗煤(度9--23共14H)36.87523103.2502.22.2水泵每日耗电(度9--23共14H)516.25352147614标准工况耗电(按75天计)38718.7526380.30110701.1375非标准制热工况耗电（按30天，VRV效率70%）2212510552.1244280.4530每年制热用电量合计(度)6084436932154982煤炭价格650元/吨每年制热电费(按0.78元/度计)47458.1328807.2940698.160.78650每年多用电费(万元)(与地源比)1.8701.19四、地源热泵的设计要点（一）、地源热泵空调系统的设计基础资料1、岩土体地质勘察（岩土热物性、初始温度、冻土层厚度）；2、地下水水文勘察（地下水静动水位、水温、水质及地下水径流方向、速度）；3、地表水水文勘察（水源性质、水面用途、深度、面积；不同深度的地表水水温、水位动态变化；地表水水质）；4、垂直地下热交换器系统的试验孔调查测试报告：测试地埋管散热、吸热的换热效率；5、水平地下热交换器的试验坑调查测试报告：测试水平地埋管散热、吸热的换热效率；6、地下水系统试验井的调查测试报告：测试出水流量、回灌流量、水温水质等；