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　　5.地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析

　　地源熱泵系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供熱和制冷，還可供生活熱水，一機(jī)多用。一套系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐加制冷機(jī)的兩套裝置或系統(tǒng)。系統(tǒng)緊湊，省去了鍋爐房和冷卻塔，節(jié)省建筑空間，也有利于建筑的美觀。如上所述，地源熱泵系統(tǒng)的另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是大大提高了一次能源的利用率，因此具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高約40～60％。另外，地源溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用也較鍋爐－制冷機(jī)系統(tǒng)大大減少，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。

　　地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性取決于多種因素。不同地區(qū)，不同地質(zhì)條件，不同能源結(jié)構(gòu)及價(jià)格等都將直接影響到其經(jīng)濟(jì)性。地下耦合熱泵系統(tǒng)地下埋管的初投資較高，但根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，由于地源熱泵運(yùn)行費(fèi)用低，增加的初投資可在3～7年內(nèi)收回，地源熱泵系統(tǒng)在整個(gè)服務(wù)周期內(nèi)的平均費(fèi)用將低于傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)。

　　表2 地源熱泵與常規(guī)空調(diào)投資及運(yùn)行費(fèi)用比較

　　冷熱源方式及序號(hào)

　　項(xiàng)目 1 2 3 4

　　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） 600～800 560～700 560～700 950～1300

　　燃?xì)忮仩t（元/kW·熱量） 　 400～520

　　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） 800～1400 無

　　機(jī)房水泵、管道、控制等 基本自動(dòng)門皮帶異響相同(20～40元/m2)

　　建筑物空調(diào)末端 基本相同（100～160元/m2）

　　初投資概算比較 (冷指標(biāo)100W/m2)

　　初投資（元/m2空調(diào)面積） 340 280 330 280

　　運(yùn)行費(fèi)用比較 (熱指標(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 kW·h m2·季 m3 升

　　價(jià)格（元） 0.5 0.5 2.0 0.5 19.5 2.0 3.0

　　熱值 1000W 1000W 35600kW 1000W 　 35600kW 43000kW

　　效率 4.8 3.5 3.8 0.88 3.8 　 0.88 0.85

　　燃料耗量 /m2·h 0.021 0.029 0.0263 0.0115 0.0263 　 0.0115 0.01

　　/m2·季 13.23 28.02 16.57 11.27 16.57 　 18.52 16.1

　　燃料費(fèi)用（元/m2·季） 6.6 14 8.29 22.54 8.29 19.5 37.04 48.3

　　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 無 2元/m2.季

　　全年運(yùn)行費(fèi)合計(jì)（元/m2） 25.1 37.33 34.29 43.54 54.8

　　費(fèi)用比例 1 1.49 1.37 1.73 2.18

　　6.制約地源熱泵發(fā)展的因素

　　影響地源熱泵廣泛應(yīng)用的主要原因是對(duì)地源熱泵發(fā)展核心技術(shù)問題的研究和認(rèn)識(shí)還很有限。據(jù)國(guó)際最新研究動(dòng)態(tài)表明，它的核心技術(shù)問題是地埋式換熱器的傳熱強(qiáng)化、地源熱泵設(shè)計(jì)自動(dòng)門控制的梯形圖程序系統(tǒng)仿真及匹配參數(shù)的研究。另一個(gè)主要原因是地源熱泵自身存在的缺點(diǎn)：地埋換熱器受土壤性質(zhì)影響較大；連續(xù)運(yùn)行時(shí)，熱泵的冷凝溫度或蒸發(fā)溫度受土壤溫度變化的影響而發(fā)生波動(dòng)；土壤導(dǎo)熱系數(shù)小，使地埋換熱器的面積較大等。

　　研究地源熱泵還存在以下幾個(gè)有待解決的問題：關(guān)于埋地盤管的數(shù)學(xué)模型和土壤熱場(chǎng)特點(diǎn)的理論研究還不夠深入，仍處于試驗(yàn)階段；由于它涉及鉆探工程，使施工困難，系統(tǒng)投資比較大。

　　我國(guó)有關(guān)地源熱泵的現(xiàn)成技術(shù)資料不多，缺少這方面的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝和維護(hù)人員，而且生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的廠家少，也是影響地源熱泵在我國(guó)推廣發(fā)展的主要因素之一。

　　7.結(jié)束語

　　1998年美國(guó)環(huán)保署頒布法規(guī)，要求在全國(guó)聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)的建筑中推廣應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)。美國(guó)總統(tǒng)布什在他的得州宅邸中也安裝了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)【5】，以支持并鼓勵(lì)這種新能源技術(shù)的發(fā)展。

　　我國(guó)成功申辦2008奧運(yùn)會(huì)，提出了“科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)、綠色奧運(yùn)”的，并在申奧報(bào)告中明確地寫著要發(fā)展地源熱泵技術(shù)以及其它綠色技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色能源地利用，從而實(shí)現(xiàn)“新奧運(yùn)，新北京”。

　　地源熱泵作為一種環(huán)保節(jié)能的空調(diào)方式，應(yīng)該得到更為深入的研究，探索其關(guān)鍵性技術(shù)。目前在國(guó)內(nèi)地源熱泵機(jī)組的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等各個(gè)方面還沒有成型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,其推廣應(yīng)用還有待時(shí)日。但地源熱泵技術(shù)在中國(guó)就像一個(gè)新事物必須經(jīng)歷挫折和教訓(xùn)一樣逐漸地發(fā)展。作為一門新技術(shù)，它為我們的國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展帶來了契機(jī)，在不遠(yuǎn)的將來，隨著國(guó)富民強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高和生活水平的進(jìn)步，研究和技術(shù)人員的努力，在中國(guó)一定有廣闊的市場(chǎng)前景。