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水源热泵与风冷热泵 技术经济比较第一部分 技术比较1、环保特性水源热泵：仅利用地下水温差，对环境没有破坏，为环保产品。
风冷热泵：风冷热泵夏季把室内热量释放给大气，造成城市室外温度过高，形成热岛效应。
2、使用功能水源热泵：一套设备既可实现制冷、制热并提供卫生热水。
风冷热泵：只能制冷和制热，不能提供卫生热水。
3、能效比 76水源热泵：能效比夏季制冷时在6左右，冬 54季制热时在5左右。
3 21风冷热泵：全年能效比在 3 左右。
0温度（室外温度）能效比（COP） -15 -10 -50 5 10 15 20 25 30 35 40 45水源热泵 风冷热泵注：地下水水温全年保持恒定，基本上在 18 多度，而夏季室外空气温度基本在 30 多度，从 18 多度的水中提取冷量要比从 30 多度的空气中提取冷量容易地多，因此水源热泵要比风冷热泵的能效比高；同理冬季室外空气一般在 0 度以下，从 18 多度的水中提取热量要比从 0 度以下的空气中提取热量容易地多，因此水源热泵要比风冷热泵能效比高 。
4、适用温度范围水源热泵：只要有低位热源水就可利用（地下水/江河湖水等）不受室外温度的影响。
风冷热泵：适用于室外温度范围（-15～40℃）；当室外温度低于-8℃时，就要有辅助电加热才使用寿命25 20 15 105 0水源热泵风冷热泵能正常运行。
5、使用寿命 风冷热泵：设计寿命一般为 8 年。
水源热泵：设计寿命一般为 15-20 年。
第二部分 经济性比较以 500 ㎡为例，要求夏季制冷、冬季制热。
机组技术参数对比项目水源热泵风冷热泵制冷能效比5.73.1制冷量 KW53.261.1输入功率 KW9.319.7制热能效比4.43.3制热量 KW58.765.0输入功率 KW13.319.7井水用量 m3/h5.0无注：风冷热泵制热量、制冷量之所以选大，是因为夏季风冷热泵向室外空气中散热，当室外温度较高时，制冷量要衰减且输入功率增加；冬季从室外空气中取热，当室外温度较低时，制热量也要严重衰减、输入功率增加且需辅助电加热。
污水源热泵工作原理及效益分析1.污水源：污水源热泵通过污水中的热能来供热或制冷。
这些污水可以来自家庭、厂区、城市污水处理厂等。
2.污水净化：首先，为了保护热泵设备，需要对污水进行初步的净化处理，例如去除大颗粒物、悬浮物等。
3.污水调温：经过预处理后，污水经过调温操作，使其温度尽可能接近热泵的最佳工作温度，一般为5-25摄氏度。
4.污水热能回收：经过调温后的污水通过换热器与热泵之间进行热能交换。
热泵利用换热器中的热能进行蒸发，从而获得蒸发的制冷剂。
5.制冷剂冷却：蒸发的制冷剂通过压缩机被压缩成高温高压气体，并通过冷凝器与室内或室外空气进行热交换，使其冷却变为液体。
6.供热或制冷：冷凝后的制冷剂经过膨胀阀进行膨胀，再次变成低温低压气体，并通过换热器与室内或室外空气进行热交换，使热能传递给室内或室外，实现供热或制冷效果。
1.节能环保：污水源热泵利用了污水中的热能，有效地节约了传统能源的消耗量，减少了温室气体的排放，具有良好的节能环保效益。
2.回收资源：污水中的热能在传统的处理过程中往往被浪费掉，而污水源热泵能够回收这部分热能，大大提高了能源利用效率，并能够减少对环境的负面影响。
3.降低运行成本：相比传统的供热或制冷方式，污水源热泵的运行成本较低。
由于污水源的温度相对稳定，热泵工作稳定可靠，减少了维护和运行成本。
4.解决能源短缺问题：随着能源消耗的增加和能源供应的减少，污水源热泵作为一种新型的能源利用方式，为减轻能源压力提供了新的途径。
5.适用范围广泛：污水源热泵适用于各种污水排放场所，无论是家庭、工厂还是城市污水处理厂，都可以利用污水中的热能来进行供热或制冷，具有广阔的应用前景。
总之，污水源热泵作为一种能源利用的新途径，具有较高的节能环保效益和经济效益，对解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义。
对于地区热源紧缺或有大量污水排放的地区来说，污水源热泵是一种理想的能源供热或制冷解决方案。
北方城市水源热泵空调系统经济分析
摘要：本案例为沈阳市某酒店，属于沈阳铁西某综合体的一部分，该酒店占地面积3275平方米，是具有现代化设施的五星级涉外酒店。
总建筑面积39250 平方米，地下一层，地上二十二层。
其中地下一层3275平方米，，一～五层裙房16375平方米，六～二十二层客房19600平方米共计338套客房，总建筑高度为83.5米。
关键词：水源热泵，电制冷+市政热力，初投资、运行费用
1、负荷估算指标
因本酒店项目处于建筑方案阶段，在暖通专业进行方案比选时采用如下估算指标：
夏季冷指标：裙房250W/m2 酒店客房150W/m2
冬季热指标：地下一层50W/m2 裙房200W/m2 酒店客房120W/m2
采暖、空调面积按建筑面积的80%计算。
2、空调冷负荷估算
本酒店项目夏季空调冷负荷估算为5627KW。
3、空调热负荷估算
本酒店项目冬季空调热负荷估算为4633KW。
4、水源热泵系统与电制冷+区域供热方案比较及分析
1）初投资费用比较表:
5、经济分析比较
1) 从初投资上考虑，水源热泵系统初投资估算为580万元，电制冷+区域供热方案主要初投资估算为680万元，水源热泵系统方案较电制冷+区域供热方案节省初投资费用约100万元。
2) 从运行费用上考虑，水源热泵系统全年运行费用为284万元；电制冷+区域供热系统全年运行费用为323万元，水源热泵系统方案较电制冷+区域供热方案每年可节约运行费用约40万元。
一、什么是地源热泵我们先来简单的认识一下什么的地源热泵，地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。
地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。
通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的。
地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。
二、一般比较：地源热泵中央空调和传统中央空调相比，最大的特点就在于它的节能性，这也是很多用户不顾高额初投资选择地源热泵中央空调的原因，地源热泵除了节能外，还有很多的优点，我们可以通过与传统中央空调的对比来分析地源热泵到底具有哪些优势，为什么如此深受用户青睐。
地源热泵中央空调与传统中央空调对比：环境保护从土壤源热泵的整个运行原理来看，土壤源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调，不管是冬季还是夏季的运行，都不会对建筑外大气环境造成不良影响。
而普通中央空调系统，将废热气或水蒸气排向室外环境，无一例外的都对环境造成了极大的污染。
以地球表面浅层地热资源作为冷热源，利用清洁的、近乎无限可再生的能源，符合可持续发展的战略要求。
地源热泵中央空调与传统中央空调对比：运行效率对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降，这在夏热冬冷地区的使用就受到了影响。
而土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响运行效率，因此，土壤源热泵的运行效率是最高的。
地源热泵中央空调与传统中央空调对比：经济方面地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一体。
一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而减少使用成本，十分经济。
污水源热本调研报告所谓污水源热泵, 主要是以城市污水做为提取和储存能量的冷热源, 借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化, 消耗少量的电能, 从而达到制冷制暖效果的一种创新技术。
城市污水源热泵空调技术能实现冬季供暖、夏季空调、全年生活热水供应（很廉价的热水供应方案）、夏季部分免费生活热水供应。
城市污水热泵空调是一项高新技术, 具有节能、环保及经济效益, 符合经济与社会的可持续性发展战略。
城市污水源热泵机组以污水为冷热源, 冬季采集来自污水的低品位热能, 借助热泵系统, 通过消耗部分电能（1份）, 将所取得的能量（大于4份）供给室内取暖；在夏季把室内的热量取出, 释放到水中, 以达到夏季空调的目的。
1.污水源热泵的工作原理污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统, 消耗少量电能, 在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来, 为用户供热, 夏季则把室内的热量“提取”出来, 释放到水中, 从而降低室温, 达到制冷的效果。
其能量流动是利用热泵机组所消耗能量（电能）吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源, 而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态, 从而达到吸收低温热源中热能的作用。
污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。
根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。
直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物；间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后, 再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。
2.污水源热泵系统的特点:（1）环保效益显著城市污水源热泵是利用了污水作为冷热源, 进行能量转换的供暖空调系统。
供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统, 没有燃烧过程, 避免了排烟污染；供冷时省去了冷却水塔, 避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。
不产生任何废渣、废水、废气和烟尘, 环境效益显著。
水源热泵与传统系统对比分析
根据XXX住宅小区实现“绿色、环保、节能”的建设目标，周边有可以利用
浅层地下水资源的优势，分析了选用水源热泵机组作为住宅小区内住宅空调系统
的冷热源，以浅层地下水作为水源热泵机组冷热源的可行性。并对水源热泵的技
术与经济性进行了分析，与常规空调系统冷热源（燃气锅炉+冷水电制冷机组）
进行了分析比较。结果表明，水源热泵机组初投资较常规空调系统没有劣势，且
运行费用低，说明水源热泵空调系统是一种绿色、环保、高效、节能的空调系统，
可以作为该住宅小区集中空调形式的首选。
一 水源热泵介绍
水源热泵空调系统是一种可以利用地球表面浅层水源（如地下水、河流和湖
泊），和人工再生水源（工业废水、中水、地热尾水等）的既可供热又可制冷的
高效节能中央空调系统。水源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现
低品位热能向高品位热能的转移。将水体和地层蓄能作为冬、夏季的供暖热源和
空调冷源，即在冬季，把水体或地层中的热量“取”出来，提高温度后，供给室
内采暖；夏季，把室内的热量“取”出来，释放到水体和地层中去。水源热泵系
统60 年代开始在美国提出之后，经过40多年不断改进和发展，技术日趋成熟，
其产品已商品化，迄今已经在北美建筑中应用了40 多年。
自80 年代以来，我国采用水源热泵空调系统的建筑也逐年增多。目前，在
全国各区域均有工程实例，例如北京奥运村、顺义鲜花港、沈阳泰宸湖畔佳园、、
桂林桂湖饭店等。水地源热泵因具有“绿色、环保、节能”的优势，在我国的推
广应用前景十分广阔。
二 工程概况
该住宅小区总规划建筑面积86960m2，其中，住宅面积41645 m2，住宅户数
476户，为该地区建筑节能以及可再生能源利用工作示范项目，通过示范展示住
宅建筑节能、可再生能源利用的综合效益。
三 水源热泵空调系统冷热源方案和可行性分析
3.1 空调系统冷热源方案
本工程水源热泵系统原理：冬季，工质通过热泵系统的蒸发器从地下水中吸
收热量，再通过热泵系统的冷凝器加热空调系统的循环水，向用户供暖。夏季，
工质通过热泵系统的冷凝器向地下水中排出热量，通过热泵系统的蒸发器吸收空
调系统的循环水的热量，为用户供冷。
3.2 水源热泵方案可行性分析
该小区位于成都平原岷江冲积扇区，地形平坦，地下水丰富，丰水期地下水
位埋深2.5~3.8m，枯水期3.0~4.5m，丰枯期地下水位动态变化1~2.5m。地层为
第四系全新统冲积层（Q4al），其下依次为更新统冰水堆积层（Q3fgl-al）、第四系
中更新统冰水－流水堆积层（Q2fgl-al），因此具有良好的抽水回灌条件。其次，
根据成都市的气象、水文条件，地下水温度在15m以下多为18℃左右，以换热
器取5℃温差考虑，则热泵机组在冬季、夏季均能保证正常运行，得到充分的运
用。综上所述，根据该住宅小区所处的地理位置，可利用地下水资源的优越条件，
选用水源热泵机组作为住宅小区内住宅空调系统的冷热源，以地下水作为水源热
泵机组的冷热源技术上是可行的。
四 水源热泵系统方案技术经济分析
根据住宅和商业的负荷情况及小区的建设特点，冬、夏季均由水源热泵机组
来承担空调负荷，夏季为末端提供7／12℃的冷冻水，冬季为末端提供45／40℃
的热水。系统方案经济分析计算初投资和运行费用并与常规空调系统（电制冷+
燃气锅炉）进行分析比较。
4.1 设计参数
小区内住宅设计为节能建筑，单位建筑面积的冷负荷和热负荷分别按60
W/m2和50 W/m2进行概算，系统冷热负荷概算结果见表1。
表1 系统冷热负荷概算表
功能
建筑面积
（m2）
单位冷负荷（W/m2） 设计冷负荷（kW） 单位热负荷（W/m2） 设计热负荷
（kW）
住宅 41645 60 2498.7 50 2082.25
4.2 设备选型和初投资
⑴ 水源热泵机组
本方案采用2 台水源热泵机组（单台制冷量为1314kW、制热量为1410kW），
用于夏季供冷和冬季供热。室外部分供有4口抽水井，8口回灌井。主要设备和
初投资选型表如表2。
表2 水源热泵空调系统主要设备选型和初投资
序号 项目名称 设计参数 单位 数量 单价（万元） 合价（万元）
1 水源热泵机组 制冷量1314kW 制热量1410kW 台 2 81 162
2 抽灌井钻凿 流量L=480m3/h 眼 12 6 72
3 地下水供水系统 480m3/h，功率55kW 套 4 8 32
4 空调供水侧循环泵 电功率45kW 台 2 3.5 7
5 水源侧循环泵 电功率30kW 台 2 2.4 4.8
6 全自动软水器 电功率60kW 台 1 8 8
7 电子除垢仪 电功率20kW 台 1 6 6
8 安装工程 112
9 管线建设 12
10 电气动力工程 25
11 合计（万元） 440.8
注：设备初投资不含风机盘管
⑵ 燃气锅炉+冷水电制冷机组
本方案采用2 台螺杆式冷水机组(单台制冷量为1326kW)，用于夏季供冷，2
台燃气锅炉(单台制热量为1300kW)，用于冬季供热。主要设备选型表如表3。
表3 燃气锅炉+冷水电制冷机组主要设备选型表
序号 项目名称 参数 数量 单价（万元） 总价（万元）
1 螺杆式冷水机组 制冷量1326kW 2台 79.8 153.9
2 燃气锅炉 制热量1300kW 2台 25 50
3 冷冻水泵 电功率45kW 2台 1.8 3.6
4 冷却水泵 电功率45kW 2台 1.6 3.2
5 冷却塔 流量L=350m3/h 2台 10.2 20.4
6 热水循环泵 电功率22kW 2台 1.2 2.4
7 钠离子交换器 处理水量5m3/h 一套 4.2 4.2
8 软化水箱 有效容积3.02m3 1台 0.7 0.7
9 冷冻水用落地膨胀水箱 功率 N=7.5kW 一套 5 5
10 安装费用 162
11 电气动力工程 18
12 燃气管道及设施 50
13 合计 473.4
注：设备初投资不含风机盘管
4.3 空调系统年运行费用分析
表4 年运行费用分析表 单位：万元
设计日负荷率
设计运行天数 水源热泵机组 燃油（气）锅炉+冷水机组
夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季
100% 15 9 8.64 5.18 9.32 9.58
75% 75 45 37.82 26.54 44.41 43.46
50% 45 27 15.67 8.46 20.56 17.58
25% 15 9 2.12 1.98 3.41 2.92
小计 150 90 64.25 42.16 77.7 73.54
合计 240 106.41 151.24
1、水源热泵方案折合每平米的运行成本是26元（制冷和采暖），远低于采暖费
2、运行费用=机组功耗*台数*当地电价*运行时间（要区分制冷季和采暖季）
3、该地区夏季空调时间较长计5个月，冬季采暖时间较短计3个月
4.4 经济比较
通过对两种空调系统方案的初投资及运行费用分析，结合两种不同空调的特
点，分析结果如表：
表5 两种方案初投资及运行费用比较
项 目 水源热泵系统 常规中央空调系统 节省费用
初投资（万元） 440.8 474.3 33.5
年运行费用（万元） 106.41 151.24 44.83
注：设备初投资不含风机盘管
五 结论
通过对该小区水源热泵空调系统方案的技术经济分析，得出如下结论：
1. 水源热泵中央空调系统减少了燃气锅炉和凉水塔，节省了初期投资。由
于采用了地下水换热技术，使得水源热泵系统的cop值增加，实现了节能的优势。
2. 该住宅小区采用的水源热泵系统和常规空调系统相比，在满足相同的冷、
热负荷条件下，水源热泵系统可节省运行费用30%左右。
3. 由于水源热泵系统无需消耗燃料，使用便捷；可以有效改进局部环境，
对环境保护有积极的促进作用。
