淺層地熱能供熱制冷系統項目

一、項目介紹

1、地源熱泵系統

埋管式地源熱泵又叫土壤熱交換器地源熱泵。地源熱泵是一種利用大地作為冷熱源的熱泵，通過熱泵機組對建筑物實現供暖，空調及提供生活用熱水，見圖5.2.1。地源熱泵地上部分與普通熱泵相同，所不同的是通過埋設在地下巖土中的地熱換熱器將熱量釋放給土壤或者從土壤中吸收熱量。從能量守恒的角度看，一個精心設計的地源熱泵系統其實是以大地作為蓄能器，也就是說，該系統是以大地為熱源對建筑物進行空調的技術。

圖5.2.1 地源熱泵系統原理圖

圖5.2.2 地源熱泵空調系統流程圖

在夏季通過熱泵機組將建筑物內的熱量轉移到地下，冷卻建筑物的同時儲存了熱量，以備冬季使用；冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提升溫度后對建筑物供熱，同時將建筑物內的冷量儲存在地下，以備夏季使用。大地提供了一個絕好的免費能量存貯源泉，這樣就實現了能量的季節轉換。該技術提高了空調系統全年的能源利用效率，真正實現了可再生能源的良性生態合理地利用。

2、復合供熱制冷系統

為減少地源熱泵系統的初投資，地源熱泵系統可與常規供暖制冷模式相結合，地源熱泵系統提供建筑物的峰值負荷的40-60%，能滿足常年供熱制冷需求的70-80%，僅在極端天氣下不能滿足需求，不足部分可以采用常規的供熱制冷做補充，將大大降低系統的初投資。

正是由于地源熱泵系統采用了大地這一特殊的熱源體，與廣泛采用的空氣源熱泵相比，它的季節平均性能系數高，尤其在極端氣候條件下仍能保持較高的性能系數，空調效果不受室外氣溫的影響，運行穩定可靠；不向建筑外大氣環境排放廢冷或廢熱，有利于環保；室外換熱器埋在地下，不存在冬季除霜問題，節省了除霜所耗的電能；無室外機，不影響建筑外立面美觀。由于地源熱泵系統采用的是可再生的地熱能，可兼顧建筑物在不同季節的供熱和供冷的需要，具有技術上的優勢以及節能、環保和可持續性發展的優點，因此國際上將地下蓄能技術和高效熱泵同時列入21世紀最有發展前途的50項新技術之中。

二、項目優勢

1、利用可再生能源，環保效益高：地源熱泵從淺層常溫土壤中吸熱或向其排熱，淺層土壤之熱能來源于太陽能，它永無枯竭，是一種可再生能源，所以當使用地源熱泵時，其土壤熱源可自行補充，持續使用。機組在運行過程中，無廢氣污染物排放，不會產生城市熱島效應，對環境非常友好，是理想的綠色環保產品。

2、高效節能，運行費用低：在制熱時，地源熱泵可將土壤中的熱能“搬運”到室內，其能量70%來自土壤，制熱系數高達3.5—4.5。即輸入1KW的電量可以得到3.5—4.5KW以上的制冷制熱量。運行費用每年每平方米僅為15—18元，比常規中央空調系統低40%—50%，比空氣熱泵低30%—40%。

3、節水省地：

1）以土壤為熱載體，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不會對其造成污染；

2）省去了鍋爐房及附屬煤場、儲油房、冷卻塔等設施，機房面積大大小于常規設備；

3）埋管可埋在車庫、停車場、花園、操場等下面，不占用使用面積。

4、靈活多用：制冷、供熱兼提供生活熱水，真正做到一機三用。由于機組占地面積小，可靈活安置，系統末端也可作多種選擇。

地埋管式地源熱泵三聯供中央空調系統原理圖如下圖所示：

5、運行安全穩定，可靠性高：地源熱泵系統在運行中無燃燒設備，因此不可能產生二氧化碳、一氧化碳之類的廢氣，也不存在丙烷氣體，因而也不會有發生爆炸的危險，使用安全。燃油、燃氣鍋爐供暖，其燃燒產物對居住環境污染極重，影響人們的生命健康。由于土壤深處溫度非常恒定，主機吸熱或放熱不受外界氣候影響，運行工況比較穩定，優于其它空調設備。不存在空氣源熱泵除霜和供熱不足，甚至不能制熱的問題。土壤源熱泵地下換熱管路采用高密度聚乙烯塑料管，使用壽命長達50年以上，可與建筑物壽命相當?？照{機組結構簡單，運轉部件少，使用壽命可達到20年以上。

三、社會及環境效益

（一）社會效益

1、改善居民生活環境。

建設綠色建筑，在居住小區建設集中地源熱泵空調供熱、太陽能熱水系統，大力改善居民生活用能結構，實現降低能源消耗、減少污染排放，為居民提供生態良好的生活環境。

2、輻射帶動能源結構調整。

通過地源熱泵空調等一系列能源開發及利用設施的使用，促進用能結構的調整和優化，推動產業轉型升級，實現經濟可持續發展。

（二）環境效益

1、有效降低大氣污染物排放量

通過地源熱泵空調等清潔能源的使用，可大大減少原煤、原油等傳統能源的消耗量，從而能夠有效降低廢氣產生量及排放量，使開發區的環境污染得到有力控制和改善。

2、提高能源的綜合利用率

通過地源熱泵空調等清潔能源的使用，大力調整和優化能源利用結構，逐步淘汰燃煤小鍋爐，實現工業及生活集中供熱、供氣等，可有效提高能源利用效率，減少能源消耗量。

3、進一步改善開發區環境質量

通過調整和優化能源結構，優化配置能源，發展地熱能等清潔能源開發及利用項目，實現集中供熱等一系列措施，提高能源利用效率，減少單位資源消耗量和廢氣污染物產生量，緩解環境壓力，改善環境質量。

經專業機構測算，項目實施后，僅地源熱泵系統每萬平方米可替代140.93噸標煤/年，減少CO2排放347.85噸/年，減少SO2排放2.82噸/年，減少粉塵排放排放1.41噸/年，工程節能減排效果十分明顯。