地源热泵与vrv空调系统方案对比(20210123155431)

酒店工程之别墅地源热泵系统与VRV多联机系统应用比较GSHP户式地源热泵系统、VRV风冷多联式机组系统（即VRV多联机系统）这两种方案有着各自的优缺点，那么别墅顾客在条件具备的情况下应当如何选择呢？小编从系统优缺点、空调使用效果、空调机房占有面积、是否能扩展地暖、毛细管辐射制冷、新风等方面对两种方案进行总结分析。

VRV多联机系统GSHP户式地源热泵系统当前在国内高档住宅及别墅中较常见的的高端空调系统方案有以下两种：GSHP户式地源热泵系统、VRV风冷多联式机组系统（即VRV多联机系统）。

这两种方案有着各自的优缺点，那么别墅顾客在条件具备的情况下应当如何选择呢？从系统优缺点、空调使用效果、空调机房占有面积、是否能扩展地暖、新风等方面对两种方案进行总结分析，详请如下：别墅地源热泵系统与VRV多联机系统优点分析：GSHP别墅地源热泵系统：1,地热资源属于可再生能源，地热提取和释放的过程中无污染物产生，低碳环保。

2, 地源热泵系统在具备安装条件的区域，高档家庭中央空调、别墅中应用比较广泛，国内国外都有丰富的工程案例。

3,地源热泵系统可回收免费生活热水，再提供制冷、制热功能的同时，能免费将热水供应到厨房、卫生间等，降低其它热水装置的装配量和使用频率。

4,地源热泵从大自然中提取资源，不需要额外付费，因此运行费用非常低5,地源热泵系统稳定，不受室外环境影响，无论是炎热的夏季，还是寒冷的冬季，地热温度都维持在12-18度，一年四季恒定不变，能提供稳定的供热。

6,地源热泵主机安装位置灵活，可室内/室外。

由于地源热泵空调主机不需要与空气交换热量，所以不但不受环境空气温度影响，也不受环境气象气候影响，可以安装在室内外任何地方。

6,地源热泵系统部件便宜，即使出现问题，维修或更换成本都不高。

VRV多联机系统：1, VRV多联机系统系统结构简单，安装工程量小，安装也不复杂，工程造价较低，系统装配方便快捷。

2, VRV多联机系统由于系统简单，其控制也容易、方便，调节灵活，控制精度高。

水源热泵空调系统与VRV空调系统之比较水源热泵空调系统与VRV空调系统之比较摘要：随着人们生活水平的不断提高，空调已经成为人们日常生活必不可少的一部分。

而现在存在着很多种不同的空调系统形式，那么人们对于空调的选择也越来越多。

本文介绍水源热泵空调系统和VRV空调系统的背景，系统组成，对环境的影响以及这两个系统的比较。

关键词：水源热泵空调；VRV空调；比较；环境影响中图分类号： TU831.3文献标识码： A引言近年来随着我国经济建设的迅速发展，公共建筑对中央空调系统的需求正不断增加，随着人民生活水平的提高和住房面积的改善，空调更加普及，而空调能耗很大，近年来夏季高温持续，全国大部分地区电力供应严重不足，导致部分时段错峰，甚至轮流拉闸限电。

因此，空调系统节能降耗已成为业内人士关注和研究的重要课题。

一、空调系统背景（一）、水源热泵空调系统的发展现状最早的地下水源热泵系统应用于1948年美国俄勒冈州波特兰市联邦大厦、Commonwealth Building），国内近几年，在山东；河南；湖北；辽宁；黑龙江；北京和河北等地已有100多个利用地下水的水源热泵工程在投入使用，总的供热和空调面积达到100余万m2。

到2012年底，全国已拥有100多套地下水源热泵供热/制冷系统。

当前，随着我国经济的高速增长，社会购买力的大大增强，水源热泵的高初投资问题对其应用的影响将越来越小。

而且，科技的发展使得水源热泵的技术更加成熟，使用成本下降。

因此，水源热泵系统凭借其显著的节能环保特性及投资经济性的优势而具有相当大的市场潜力。

（二）、VRV空调系统背景VRV空调系统是家用中央空调的主要机型之一,具有系统简单；结构紧凑；节能；舒适等优点,各个房间独立调节；运行,能满足不同房间不同空调负荷的要求。

自20世纪80年代诞生以来,在国内外市场上获得了广泛的重视和应用。

VRV空调系统依赖于机电方面的变频技术而产生的空调系统设计安装方式。

水源热泵空调系统与VRV空调系统之比较陈波【摘要】现在人们越来越追求生活品质的提升,空调在人们的日常生活中扮演着举足轻重的角色.而现在存在着很多种不同的空调系统形式,那么人们对于空调的选择也越来越多.本文介绍水源热泵空调系统和VRV空调系统的背景,系统组成,对环境的影响,以及这两个系统的比较.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】6页(P78-83)【关键词】水源热泵;VRV空调系统;环境影响;系统组成【作者】陈波【作者单位】浙江工正建设监理咨询有限公司,宁波315000【正文语种】中文【中图分类】TU831;TU8321 引言近年来随着资源和环境的问题日益严重,能源短缺和环境污染已成为全球性的两大危机。

据联合国2001年统计,全球不可再生能源可开采期仅为石油44年,天然气62年,煤炭230年。

人类进入工业经济时代后,大量不可再生能源的燃烧已导致大气臭氧层破坏,大气温室效应加剧,全球气温升高;酸雨、飓风、沙化、赤潮的出现更导致了人类赖以生存的土壤结构恶化,水资源污染、枯竭,这都对人类的生存与发展造成了严重威胁。

在满足人们健康、舒适要求的前提下,合理利用自然资源,保护环境,减少常规能源消耗,已成为暖通空调行业需要面对的一个重要问题。

为适应这一要求,各种节能的措施得到了广泛的研究和应用,其中作为空调冷热源中能源转换效率很高的热泵应用技术,尤其受到人们的日益重视和关注。

并且可再生能源中,太阳能总量大 (太阳能在我国2/3国土上的年辐射量超过600MJ/cm2),分布广;但是由于太阳能的强度低,受天气和季节的影响太大,很难大量直接开发利用。

浅层低温地热主要来自太阳的热辐射,由于土壤的蓄能效应 (每年吸收的太阳能大约相当于17万亿t标准煤的能量,而地热资源的远景储量为1 353.5亿t标准煤,探明储量为31.6亿t标准煤),使得浅层土壤中的热量供应十分稳定可靠,国际能源理事会 (IEA)将其列为首推的可再生能源,可见浅层低温地热具有储存量巨大、再生补充性强、分布广泛、能量恒定、开采便利、安全可靠、费用低廉等特点。

初步方案对比目录一、项目概况 (3)二、空调系统初步设计 (3)方案一: 集中式地源热泵中央空调系统 (2)1.地源热泵技术简介 (2)1.1 地源热泵原理 (3)1.2 地源热泵空调系统工作原理 (4)1.3 地源热泵空调系统技术优势 (5)2.主机及埋管方案设计 (5)3.空调末端形式简介 (5)方案二: 多联机（VRV）中央空调系统 (6)1.室内机型号 (6)2.室外机型号及数量 (6)三、经济性对比分析 (8)1.项目初投资分析 (6)2.运行费用比较 (7)3.结论 (7)四、综合比较分析 (9)一、项目概况项目名称: ***项目简介：本项目总建筑面积15050㎡, 共八层, 办公楼功能包括展办公区、会议室、接待室多功能厅等；根据图纸初步核算总空调面积约为13000㎡；总冷负荷约1050KW；总热负荷约750KW。

空调方案拟采用方案一: 集中式地源热泵中央空调系统方案二: 多联机（VRV）中央空调系统二、如下针对本项目状况就方案一和方案二做横向对比初步设计, 以供业主参照选择。

三、空调系统初步设计1.方案一: 集中式地源热泵中央空调系统2.地源热泵技术简介1.1 地源热泵原理面浅层旳地热能资源进行供热、制冷旳高效、节能、环境保护旳系统。

地源热泵通过输入少许旳高端能源－电能, 实现低温热能向高温热能旳转移。

地热能在冬季作为热泵供热旳热源；在夏季作为热泵制冷旳热汇。

即在冬季, 把地热能中旳热量“取”出来, 提高温度后, 向室内供应热量；夏季, 把室内旳热量“取”出来, “排放”到地下, 可缓和都市热岛效应。

一般热泵消耗1kw旳热量, 顾客可以得到4~5kw左右旳热量或冷量。

地源热泵系统是成熟旳技术, 在设计合理旳状况下可以可靠、稳定、经济旳运行。

地下水地源热泵系统旳特点是取温度恒定旳地下水, 由于地下水通过板换隔离, 在相对封闭旳地下管路中循环, 热互换后再回灌到地下, 因此不会导致地层沉降, 对地下环境无任何污染。

地源热泵与VRV比较按照业主的要求，现对地源热泵与VRV进行比较如下。

工作原理：1地源热泵是以以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。

2 VRV空调是一台室外机和多台室内机通过冷媒管连接组成的空调系统。

初投资比较：通过众多项目分析总结，VRV空调系统单位面积造价约为500～600元/m2，与地源热泵持平。

运行费用分析：由于全年地下土壤温度（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，所以地源热泵机组COP值一般都能在6.0以上，即每输入1KW电，能够产生6KW的冷量或热量。

VRV 空调由于夏季室外空气温度高，冬季室外温度低。

而空调夏季需要把建筑物内的热量转移到室外，冬季把室外的热量转移到室内，所以机组COP值较低，以日本大金为例，COP按照厂家样本所标，平均为3.87。

但是样本中标注的参数为冷媒管长度7.5m，室内机和室外机高度差0m时的参数。

实际工程中不可能冷媒管长度和室内外机高度差出现上述情况。

当冷媒管长度超过7.5m和室内外机高度差超过0m时机组实际制冷量会发生衰减，假设冷媒管长度为100m室内机高度差20m，按照大金公司的产品手册，查出制冷量衰减约为30％，即实际机组COP值仅为2.7。

VRV产品要求室外机的额定制冷量要等于室内机额定制冷量之和，而实际每个房间需要最大制冷量的时间不一样，同时每个房间配置的VRV室内机额定制冷量总是要略大于实际需要的制冷量，这样室外机的额定功率会远远超过地源热泵和中央空调的主机额定制冷量，常规情况下室内各个房间最大冷负荷之和约为建筑物同时最大冷负荷的130％。

地源热泵和普通中央空调系统室内机和室外机之间是通过水泵输送水进行热交换，损耗很低仅为2％可以忽略不计（数据来源《全国民用建筑工程设计技术措施P111）；根据业主提供的图纸，本项目空调总冷负荷为2400KW，按照地源热泵机组COP值6.0计算，则地源热泵主机用电量为400KW，连接室内机与地源热泵主机的水泵用电量为60KW，共计460KW；如果采用VRV，假设最理想状况室内机的额定制冷量与室内冷负荷相同，则室外机在不考虑冷媒管和高度差损耗的情况下，需要的额定功率为2400×1.3＝3120KW，实际由于冷媒管长度和高度损耗制冷量要损耗30％，所以VRV的室外机额定制冷量需要3120x1.3=4056KW，按照大金的样本参数COP值取3.87，则室外机组用电量为1048KW。

空气源热泵是空调冷热源的一种形式还有水源（井水、海水、湖水、河水、城市中水等)、土壤源(地埋管）、直燃机、蒸汽溴化锂机（蒸汽）、电制冷（螺杆、离心、活塞、涡旋等）+锅炉（或换热设备）、水冷机组+冷却塔+城市供热（或锅炉）等(—)冷水机组类综述冷水机组是中央空调系统的心脏，正确选择冷水机组，不仅是工程设计成功的保证，同时对系统的运行也产生长期影响。

因此，冷水机组的选择是一项重要的工作。

1．选择冷水机组的考虑因素：★建筑物的用途。

★各类冷水机组的性能和特征。

★当地水源(包括水量水温和水质)、电源和热源(包括热源种类、性质及品位)。

★建筑物全年空调冷负荷（热负荷）的分布规律。

★初投资和运行费用。

★对氟利昂类制冷剂限用期限及使用替代制冷剂的可能性。

2．冷水机组的选择注意事项：在充分考虑上述几方面因素之后，选择冷水机组时，还应注意以下几点：★对大型集中空调系统的冷源，宜选用结构紧凑、占地面积小及压缩机、电动机、冷凝器、蒸发器和自控组件等都组装在同一框架上的冷水机组。

对小型全空气调节系统，宜采用直接蒸发式压缩冷凝机组。

★对有合适热源特别是有余热或废热等场所或电力缺乏的场所，宜采用吸收式冷水机组。

★制冷机组一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。

机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。

同一机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。

并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。

选择活塞式冷水机组时，宜优先选用多机头自动联控的冷水机组。

★选择电力驱动的冷水机组时，当单机空调制冷量φ＞1163kW时，宜选用离心式；φ＝582～1163kW时，宜选用离心式或螺杆式；φ＜582kW时，宜选用活塞式。

★电力驱动的制冷机的制冷系数COP比吸收式制冷机的热力系数高，前者为后者的二倍以上。

能耗由低到高的顺序为：离心式、螺杆式、活塞式、吸收式(国外机组螺杆式排在离心式之前)。

大金VRV系统及水源热泵之比较分析前言对于一个建筑物来说：空调系统提供一个合适的室内温度，此外，安静的室内环境显得越来越重要，因此，对于一个设计师而言，除了根据建筑物的冷热负荷曲线来确定空调冷量之外，还必须充分考虑空调机组的不同特点、使用场合、业主的长远利益等。

因此，我们在向业主推荐VRV系统前，我们不妨讨论一下VRV系统及水源热泵两种系统。

名词解释：水源热泵：地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的空调系统。

其中使用地下水中地能的称为水源热泵。

但由于受水文地质等条件的限制，水源热泵的应用远不及空气源热泵。

VRV 系统：一种智能型的变频一拖多中央空调系统，室内机和室外机由冷媒铜管连接，单个系统支持高达48HP 的高容量系统，由日本最大的空调厂家大金工业株式会社最先开发制造。

膨胀装置 蒸发器 压缩机 冷媒回路 室内空气 经调节后的空气室内机冷凝器 室外空气 排气 室外机 膨胀装置 压缩机VRV 系统示意图1. 系统构成：1-1 水源热泵系统：水源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。

其中水源热泵机主要有两种形式：水-水式或水-空气式。

三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。

水源热泵工作原理图：1-2 VRV 系统：系统由室内机和室外机组成；室外机和室内机之间由细小的冷媒铜管连接；制热和制冷只由一台室外机完成；每台室内机都有单独的遥控器进行完善的操作和控制。

VRV 工作原理图：2. 系统优点：2-1水源热泵系统：1）节能性：由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度，因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍，但存在其他方面的不足（详见后3-1水源热泵局限性）。

此外，冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。

三种空调系统方式的比较1、工作原理：地源热泵系统是一种以大地作为低温热源的热泵空调技术，依靠消耗少量的电力驱动热泵机组完成制冷或供热循环，利用大地温度相对稳定的特点，通过深埋于地下的管路系统进行热量交换，冬季通过热泵把大地中的热量取出对建筑物，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。

VRV空调系统由室内机、室外机两部分构成。

室内机由蒸发器、感温器、电子膨胀阀组成。

室外机由压缩机冷凝器组成（每个室外机有两台压缩机，一台普通压缩机和一台变频压缩机）。

室外机压缩氟里昂，把氟里昂通过铜管输送至各个室内机。

室内机通过电子膨胀阀控制室内的供冷量。

风管机由室内机和室外机两部分构成，压缩机和冷凝器置于室外机内，而将蒸发器和空调送风机置于室内机，室内机与室外机通过制冷剂管相连。

2、技术与运行性能比较：VRV空调系统和风管机的特点是氟里昂直接送入室内蒸发制冷，一旦泄漏，愈强光及明火易分解为光气，有轻微致癌作用，容易对人造成健康危害，而地源热泵空调系统采用冷水输送冷量，安全又方便。

一台VRV机组制冷量小，最多一台室外机只能拖动几台室内机，当然也有技术能拖动十几台室内机组，但这是以牺牲各房间的舒适均衡性来达到的。

而采用冷水的中央空调系统，地源热泵空调机组可大可小，可以拖动几台、几十台、成百上千台的室内末端。

由于地源热泵空调系统，冬季制热时空调进出水温度40/45℃，供暖舒适。

而VRV系统和风管机采用氟里昂最冷天采暖效果不很乐观，如果单独设立采暖系统，初投资将会大大增加。

VRV系统和风管机管路皆为薄铜管焊接，外加保温层。

如发生泄漏，不易查出准确泄漏位置。

而只能找出大体位置。

这样就得切开大段的保温材料，切开铜管，进行修理，这样就要大范围的破坏装修才能找到泄漏位置。

氟里昂的泄漏不易察觉，只有当泄漏影响到机组运行时才被发觉。

而且在切开铜管和维修完毕焊接时都不可避免的泄漏大量氟里昂，造成了极大的浪费。

地源热泵与vrv空调系统方案对比初步方案对比目录一、项目概况 (4)二、空调系统初步设计 (4)方案一：集中式地源热泵中央空调系统 (4)1. 地源热泵技术介绍 (4)1.1 地源热泵原理 (4)1.2 地源热泵空调系统工作原理 (6)1.3 地源热泵空调系统技术优势 (7)2. 主机及埋管方案设计 (9)3. 空调末端形式介绍 (9)方案二：多联机（VRV）中央空调系统 (9)1. 室内机型号 (10)2. 室外机型号及数量 (10)三、经济性对比分析 (10)1. 项目初投资分析 (10)2. 运行费用比较 (10)3. 结论 (11)四、综合比较分析 (11)一、项目概况项目名称：***项目简介：本项目总建筑面积15050㎡，共八层，办公楼功能包括展办公区、会议室、接待室多功能厅等；根据图纸初步核算总空调面积约为13000㎡；总冷负荷约1050KW；总热负荷约750KW。

空调方案拟采用方案一：集中式地源热泵中央空调系统方案二：多联机（VRV）中央空调系统以下针对本项目情况就方案一和方案二做横向对比初步设计，以供业主参考选择。

二、空调系统初步设计方案一：集中式地源热泵中央空调系统1.地源热泵技术介绍1.1 地源热泵原理球表面浅层的地热能资源进行供热、制冷的高效、节能、环保的系统。

地源热泵经过输入少量的高品位能源－电能，实现低温热能向高温热能的转移。

地热能在冬季作为热泵供热的热源；在夏季作为热泵制冷的热汇。

即在冬季，把地热能中的热量“取”出来，提高温度后，向室内供给热量；夏季，把室内的热量“取”出来，“排放”到地下，可缓解城市热岛效应。

一般热泵消耗1kw的热量，用户能够得到4~5kw 左右的热量或冷量。

地源热泵系统是成熟的技术，在设计合理的情况下能够可靠、稳定、经济的运行。

地下水地源热泵系统的特点是取温度恒定的地下水，由于地下水经过板换隔离，在相对封闭的地下管路中循环，热交换后再回灌到地下，因此不会造成地层沉降，对地下环境无任何污染。