1、水源热泵中央空调与分体空调比较摘 要:水源热泵地能中央空调是一项新技术,研究它在实践中的运用情况,将有利于人们了解这项技术的科学性、实用性、有效性和经济性。通过归纳分析的方法了解水源热泵地能中央空调的基本原理、适用条件和国内运用范围;运用数据分析的方法,掌握它的实际运用效能;运用比较的方法深入剖析它与普通空调的在具体实践中的优劣。研究表明:水源热泵地能中央空调就是一项节能环保新技术,较普通分体空调有许多优越性,既环保又节能,而且长效性能好、经济实惠,在我国许多条件具备的地区,完全可以应用,推广这项技术对于改变传统的空调模式,构建节能环保型社会,有着积极和深远的意义。关键词:水源热泵;地能;中央
2、空调;节能环保中图分类号:TB657 文献标识码:A当前,国家提出了“建立资源节约型、环境友好型社会”的方针,在生产生活各个方面节能环保成为社会发展的重要内容。在建筑行业,节能环保技术的应用日益广泛。水源热泵地能中央空调就是一项节能环保型技术,其较普通分体空调有许多优越性,既环保又节能,而且长效性好、经济实惠。年,湖北省农业科学院在新建水稻工程技术实验楼(以下简称实验楼)的工程中成功地应用安装了水源热泵地能中央空调,效果良好。年,该院在新建另栋综合实验楼时,也都采用了这种空调模式。 地能中央空调介绍 地能中央空调的技术原理地能中央空调是一种采用热泵技术将热量从低温介质(地下水或循环水)转移到高
3、温介质的中央空调设备。就像水泵将水从低位转移到高位要消耗一定的能量一样,完成如此的热量转移也需要消耗一定的能量电能。但它有区别于直接的电加热,在直接用电加热水时,每消耗 1 度电的能量,只能使水获得相当于 1 度电的热量,而使用地能中央空调机组制热时每消耗 1 度电,可以从地下水中将相当于 4 度电的热量转移到房间供暖的循环水中。根据能量守恒定律,所消耗的 1 度电也转化成热量进入循环水中用以供暖,这样其性能系数(输入电能和输出热能之比)可达到:。这就是地能中央空调节能的原因。因此以地下水作为热源的热泵的学术名称叫地下水源热泵。由于低温地热容易补充,冬夏互补,属于可再生能源,能够永续利用,且洁
4、净无污染。 地能中央空调技术的适用条件地下水流量是地能中央空调实施的关键,只要地下水流量能够满足需要,地能中央空调的制冷制热是能够达到普通中央空调的效果的。 地能中央空调技术的应用地能中央空调技术在国外发达国家已有近年的发展应用历史,是一种相当成熟的技术,世纪年代我国开始引进此项技术,引起暖通空调专家们的高度重视,此后被广泛推广应用开来。国内目前仅北京市就有数百个地能中央空调系统投入了运行,而且年北京奥运会的许多建筑采用了类似的技术,以达到节能、改善环境的目标。天津、东北、山东、江苏、湖南、广东、河南等省也已经和逐步开始开发利用地能中央空调系统。武汉市的应用尚处于初级阶段,目前只有数十家如政府
5、办公楼、大学图书馆、住宅等少部分建筑采用了中央地能空调系统。然而无论是从气候条件、地温资源条件,还是从能源、经济发展水平、经济环保等各方面考虑,武汉地区开发利用地能资源非常适宜和十分必要。 实验楼工程地能中央空调运用情况 实验楼工程概况实验楼总建筑面积为 m2,其中地上面积 m2,地下室面积 m2。整个建筑采用地能中央空调集中实施夏季制冷和冬季供暖。地下室不考虑中央空调。 实验楼地能中央空调设计基本参数(见表 1) 实验楼地能中央空调设主要设备选型 机房设备选型()主机螺杆式机组一台。制冷量:,制冷电功率:;制热量:,制热电功率:;冬、夏季井水流量:,夏季循环水流量:,进出口温度为,冬季循环水
6、流量:,进出口温度为。()循环水泵:台(一用一备) 。流量:;扬程:;电机功率:。()井水潜水泵:台。流量:;扬程:;电机功率:。 实验楼地能中央空调运行费用分析 夏季费用夏季运行天数按天考虑;平均主机每天运行h;循环水泵夏季平均按每天运行h 计算;潜水泵夏季平均按每天运行h;电费按元度(动力电价格)计算;考虑实验楼各房间同时使用系数,则用电(主机潜水泵)h水泵hd 夏季;总运行费用为 元夏季,平均每平方米运行费用为 d元d。 冬季费用冬季运行天数按d 考虑;平均主机每天运行h;循环水泵冬季平均按每天运行h 计算;潜水泵冬季平均按每天运行h;电费按元度;考虑实验楼各房间同时使用系数,则用电量(
7、主机潜水泵)h水泵hd 冬季;总运行费用为 元冬季;平均每平方米运行费用为 元d。 全年日平均运行费用()元m2d 元d 实验楼地能中央空调安装费用主机:型螺杆式机组,单价为万元;机房附属设备(包括水处理、阀门、管道、空调循环泵、软接头、保温、安装、调试等)共计万元;中央空调末端采用风机盘管系统不设置新风,保温、管道、辅材及安装费用为万元;地质勘探、打井约万元;其他不可预见费用万元。以上各项共计万元。 地能空调与普通分体空调的比较分析 初投资及性能比较(见表 2)实验楼需夏季供冷、冬季供暖,夏季空调室内设计温度为;冬季空调室内设计温度。就满足上述条件的不同空调方式初投资费用比较如下:房间间,挂
8、机台 元台 元,制冷功率:,制热功率:。房间间,柜机台 元 元。房间间,柜机台 元 元。房间间,柜机台 元 元,制冷功率:,制热功率:。房间间,柜机台 元 元,制冷功率:,制热功率:。 运行耗电比较(见表 3)冬季:夏季: 存在的风险比较安装地能中央空调须根据掌握的水文资料,在查明当地有足量地下水带的前提下实施,而且打井和地质勘探约需万元,如果打不出井水或井水达不到h 的流量,地能空调就不能实施,势必会造成万元资金的浪费。普通分体空调则没有这个风险,因此,安装地能中央空调有一定的局限性。 小结经过分析对比,地能中央空调较普通分体空调的节能环保是显而易见的。初投资方面,虽然安装普通分体空调较安装
9、地能中央空调所需费用低,但年运行费用方面,普通分体空调相较地能中央空调高约万元。从初投资和运行费用长远分析,如果选用地能中央空调运行年就可节省约万元,相当于收回高出的初期投资,而年后的运行费用将会大大节省。故从长远考虑,选用地能中央空调既有环保效益,又有节能效益,经济实惠。的确,安装地能中央空调会受当地地下水资源的限制,也存在一定风险,但在条件允许的地区,如湖北,地下水资源相对丰富,条件较好,且因气候原因,空调的使用率高,相关技术力量雄厚,只要前期勘测分析工作做好,地能中央空调技术的成功实施还应是有把握的。湖北省农科院实验楼工程打井一次成功,顺利进行了地能空调的安装实施就是良好的证明。使用地能中央空调,对比使用普通分体空调,无论在节能环保上还是在经济效益上都要优越得多。