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地源热泵空调与常规空调技术特点、投资、运行费用、经济性分析一览表

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1
水、地源热泵空调与常规空调技术特点、投资、
运行费用、经济性分析一览表
（1万m2建筑配置，总冷热负荷分别为100W/m2）
项目 地源热泵 空调 溴化锂吸收式直燃机组 水冷机组+燃油（气）热水锅炉 水冷机组+电热锅炉 水源热泵 空调 煤炭锅炉 风冷热泵

占地面积 机房占地面积小，设置灵活，可设在地下室或楼梯间 机房占用建筑面积较大、冷却塔，占用屋顶面积，储油设备需要占地面积 需冷冻站和锅炉房、冷却塔，占用屋顶面积，储油设备需占地面积 需冷冻站、锅炉房、冷却塔，占用屋顶面积，需较大电负荷 机房占地面积较小，需较多地下水资源。不浪费、污染地下水资源 占地面积大，不能制冷，需要煤场和渣场 占地面积小，需要很大电负荷，制冷效果受气候
影响有时不能制
热
占地面积比例分配 1 2 2 1.5 1.2 3.5 0.6

设备寿命 20-25年 7-10年 冷水机组20年 燃油锅炉7-10年 冷水机组 20年 电锅炉15年 20-30年 7-10年 7-10年
年均维修维护成本 100元 3000元 1500元 1500元 2000元 2000元以上 50元
水资源消耗 只利用地下的热量，不消耗、不污染水资源 冷却水循环量的2%，冬季供热的排污补水 冷却水循环量的2%，冬季锅炉的排污补水 冷却水循环量的2%，冬季锅炉的排污补水 只利用地下的热量，不消耗、不污染水资源 消耗一定的排污补水 不消耗水

驱动能源 电能能源利用系数为5.61-7.96 燃油或燃气能源利用系数为80% 夏季电能利用系数为3.5-3.8，冬季燃油或燃气80% 夏季电能利用系数为3.5-3.8，冬季90% 电能的利用系数为3.8-4.5 能源利用率为60% 电能利用率为夏季2-2.6，冬季利
用系数为2以下

人员管理 实现无人值守或1人/日 3人/日 3人/日 3人/日 1人/日 6人/日
无人值守或1人/
日

环境指标 无污染 有燃烧污染，有一定的噪音和水霉菌污染（冷却塔）产生热岛效应 有燃烧污染，有一定的噪音和水霉菌污染（冷却塔）产生城市热岛效应 无燃烧污染，夏季有一定噪音和水霉菌污染（冷却塔）产生城市热岛效应 无污染 有燃烧污染，煤场、粉尘的污染和污渣污染、噪音污染 产生热岛效应
运行安全方面 没有危险，安全监控全智机房需设置自动安需要设置两套机组和人员，运需要设置两套机没有危险，安全监控需较多的运行人没有危险，管理
2

能化，需一套人员即可管理 全报警系统和灭火系统，需较多人员值班管理 行和维护复杂，锅炉需要设置自动安全报警系统 组和人员，运行和维护复杂 全智能化，需一人员即可管理 员轮班，运煤、除渣等 人员少
初
投
资

制冷机组 70
140 90 90 50 80
17（油）/30（气） 24 40

附设设备 埋管 120 12 冷却塔 10 冷却塔 10 冷却塔 25 井水及辅助设备
辅助设备 40 15.2 24.3 20.2 集中太阳能不算在内
机房土建 10 15 20 20 5 30 8
设备安装 100 48 30 50 5 15 5
管网 30 35 40 40 30 30 25

总投资 370 265.2 251.3/264.3 (油) （气） 254.2 115 115 118

运行费用 10000m2*120d*24h*3600 *0.1kw=1.03680万KJ KWh 制热1：5.61;制冷1：7.96 3600 0.5 256684（冬） 180904（夏） 天然气 M3 制热1：0.9 36000 制冷1：2.2 704000 Kg 0.9 制热1：4 43124 制冷 1：3.5 934978（冬） 210370 （夏） M3 制热1：0.9 48566 制冷 1：3.5 830210 KWh 1：0.95 3600 0.5 1515789 KWh 制热1：3.8 制冷1：10 3600 0.5 378947（冬） 36000（夏） Kg 1：6 20900 0.5 413397 KWh 制热1：2 制冷1：2.6
3600
0.5
720000（冬）
553846（夏）

常年240天满负荷运行费用 444988 1176860 1153760/1070592 （油） （气） 1756171 384947 458597（没有制
冷）
1281046

年每平方米运行成本 44.4988 117.686 115.376/107.0592 （油） （气） 175.617 38.4947 45.8597 128.1046
年每平方米实际运行成本 22.249 58.843 57.688/53.53
（油） （气）
87.809 14．247 45.8597 64.052

结论：由上表可知：水源热泵空调比传统空调每10000平方米冷热负荷同样100W/m2年运行240天，对比运行费用为：
比地源热泵空调节约6.0041万元； 比传统热风空调节约89.6099万元； 比溴化锂吸收式直燃空调节约79.1913万元
比水冷机组+燃油空调节约76.8813万元； 比水冷机组+燃气空调节约68.5645万元； 比水冷机组+电锅炉节约137.1224万元
注：采用水源热泵和地板采暖，夏季使用地下水温制冷，联动集中太阳能系统节能效果更明显。形成冬季供热，夏季制冷，提供生活热水三位一体。

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地源热泵解析

地源热泵解析


22.46kWh/ m2 4.34 kg/m2 13.5 kg/m2 1.47
kWh/m2 2.81 kg/m2
8.74 kg/m2
1.47
22.46kWh/
m2
9.16 kg/m2
1
14.546kWh/
m2
5.93 kg/m2
1
图1.不同采暖空调方式供热运行耗能比较
节能建筑 现有住宅建筑 地源热泵
冷水机组与城市热网 配套 夏季 电 kW· h 1.0 860 3.8 100 0.0263 18.94 18.94 30 60 冬季 城市热网 m2 · 季 30
直燃式溴化锂冷热水 机组 全年 天然气 m3 2.8 8600 0.88 100/60 0.0113/0. 0068 8.14/7.83 22.79/21. 92 0.0086/0. 0052 6.19/5.99 37.14/35. 94 轻柴油 L 6.0 11000 0.9
水源热泵 空调
1.2
水冷机组+市 风冷热 政热力供暖 泵
2
2 冷水机组20年
1.5 冷水机组 20年 电锅炉15年
1.5 冷水机组
0.6
设备寿命
20-25年
7-10年
燃油锅炉7-10年
15-20年
20年 电锅炉15年
7-10年
年均维修维护成 本
100元
3000元
1500元
1500元
2000元
1500元
CO2 每 平 米 年 排 放 量 柱 状 图
0
地源热泵
地源热泵
风冷热泵
风冷热泵 分户燃气采暖
分户燃气采暖
热电厂
热电厂
集中锅炉房
地源热泵系统运行费用分析

地源热泵系统运行费用分析

293025
120天供冷，取0.85负荷系数
燃气
热燃气消耗/年
立方
3.15
556416
1752710
120天供暖，取0.6负荷系数
冷燃气消耗/年
立方
3.15
335070
1055470
120天供冷，取0.85负荷系数
合计
3246357
平米单价
64.93
年运行费用（元/㎡）
（2207.25KW/天×120天+2617.5KW/天×120天）×1.2元/度÷10000㎡=69.5元/㎡
计算说明
1
地源热泵主机按标准工况计算负荷，实际运行过程中COP值会较假定的低，主机在以上四种工况下的制冷COP值分别假设为4.8、3.7、3.2、2.7。制热分别为4.8、3.2、2.7、2.4
39
240.75
一天总耗电量
2207.25
冬季
空调负荷比例
一天中运行时间（10小时）
空调总功率（KW）
水泵总功率
系统耗电量KW.H
10Βιβλιοθήκη 270×1390
0.75
2
270×4.8÷3.2
39
685.5
0.5
5
270×4.8÷2.7
39
1410
0.25
3
270×4.8÷2.4
39
522
一天总耗电量
2617.5
2
本计算数据参考行业一流品牌设备参数，运行时间和设备开启率如上表假设，实际运行耗电受环境和使用情况影响会有波动。
以50000㎡建筑物为例直燃机系统运行费用分析表
类别
细项
单位
单价
工程量
地源热泵应用投资分析

地源热泵应用投资分析

地源热泵应用投资分析地源热泵与普通空调的区别在于增加了地热换热器，因此地源热泵系统的初投资比普通空调要高。

投资增加额主要取决于采用何种地热换热器。

地热换热器的成本主要由管子本身的价格和埋管的施工费用组成。

地热换热器所采用的管子多为聚乙烯管，管材的价格大约在, 5-10元/m .。

埋管的施工费用主要与埋管方式有关。

由于水平方式的埋管浅，施工方便，因此施工费用较低，大约为5-15 元/m.。

竖直埋管一般在50-150m深，必须采用专用的钻孔设备，而且地层深处的地理状况各不相同，施工费用的差别较大，一般在30-120元/m.由此可以看出，竖直埋管的地热换热器投资大大高于水平埋管。

对大多数独立住宅来说，由于可供埋管的场地较大，采用水平埋管比较经济。

文献表明，水平埋管的地热换热器单位管长的传热量夏季为50w/m.，冬季为30w/m.。

只要可供埋管的场地面积为建筑物面积的) 1-2 倍，均可采用水平埋管换热器，采用水平埋管换热器的地源热泵系统比普通的空调系统单位面积增加的投资为10-40元/平米。

对竖直埋管换热器，单位面积增加的投资为35-130元/平米。

因此，只有当场地受限时，才使用竖直埋管系统。

以北方地区、建筑面积为150平米的建筑物为例。

设冬季的热负荷为80w/平米，夏季冷负荷为100w/平米，则建筑物夏季的总负荷为15kw，冬季的总负荷为12kw，由此计算出地热换热器的埋管长度为3 00m。

另外，假定全年供热的时间均为100d，冬季采用电辅助加热的时间为采暖时间的)1/2，每天运行时间为10h，电价为0.5元/kwh。

假定热泵机组夏季的性能系数均为4，冬季地源热泵的性能系数为3。

电辅助采暖的空气源热泵的初投资约为1.3万元，热泵全年的运行费用约为, 5500元；水平埋管的地源热泵的初资为1.6万元，热泵全年的运行费用约为3750(元，增加的投资在/年内即可收回；竖直埋管的地源热泵的初投资为2万元，热泵全年的运行费用约为3500元，增加的投资在4年内即可收回。

地源热泵空调运行与传统空调谁更省钱

地源热泵空调运行与传统空调谁更省钱

地源热泵空调运行与传统空调谁更省钱技术方面(1)传统的空调系统不论是水冷还是风冷，由于它的换热器必须置于暴露的空气中，因此会对建筑造型造成不好的影响，破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下，且远离主建筑物，故不会对其造型产生影响。

(2)普通空调对环境的影响是很严重的，它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪音，还由于夏季将废热排入大气，冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣；而地源热泵可以利用大地的蓄热能力，把夏季多余的排入大地的热能在冬季取用，把冬季多余的冷能在夏季取用，以达到冬夏两季室内的采暖与制冷。

同时该装置的运行几乎没有排放物和废弃物，所以不仅对大气没有影响，还能使大地不至于过冷和过热。

(3)风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气，故不可避免地受到环境条件变化的影响，会明显降低换热效率；而地源热泵换热器是和大地换热，换热对象是1m以下的地层，其初始温度大约等于年平均温度，基本不受外界环境的影响。

这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高40%～60%。

经济方面(1)影响地源热泵使用经济性的因素很多，如国家能源政策、环保政策、电与燃料价格、建筑环境、使用者和气候条件等。

根据我国目前的现状，由于这些方面的因素而导致的运行费还有待进一步研究，难以获得准确的结论，但是可以借鉴美国等发达国家的经验，世界环境保护组织在一份有关空调未来的报告中得出结论：设计安装良好的地源热泵，可以节约30%～40%甚至更高的供热制冷空调的综合运行费用。

(2)由于技术方面的优势，可以节省运行费用40%～60%。

(3)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身。

—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，从而也增加了经济性。

由此可得出结论：地源热泵系统虽然由于室外部分比较复杂，初次投资高于普通空调系统，但普通空调的运行费用远高于地源热泵系统，—般州年时间就可以将增加的初次投资回收。