地源热泵系统运行费用分析

【摘 要】以长春帕拉斯大酒店土壤源热泵系统项目为依据，着重介绍了土壤源热系统运行节能分析。

【关键词】地源热泵；地埋管换热器；节能

近年来，随着我国社会经济的发展及人民生活水平的不断提高，改善建筑热舒适条件已成为一个比较突出的要求。空调作为目前改善建筑热舒适条件的工具，早已悄悄进入我们的生活,尤其是在公共场所，空调已经基本普及。然而，随着空调设备的日益普及，建筑耗能量势必将迅猛增加，对大气环境的污染也将日趋严重。如何在建筑热舒适条件得到改善的条件下把建筑耗能量减下来，减轻对大气环境的污染，成了暖通界人士首要其冲需要解决的问题。现阶段，在保证使用功能不降低的情况下，全国各地在新建房屋的设计及施工中采取各种有效的节能技术和管理措施，把建筑的能耗较大幅度地降下来，在北方还对原有建筑物有计划地进行节能改造，达到节省能源、保护环境和提高人民生活质量的目的。地源热泵作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制冷新技术越来越受到关注。它是利用地下相对稳定的土壤温度，通过媒介质来获取土壤内冷（热）能量的新型装置，可一年四季方便地调节建筑内的温度，即可制冷又可制热，而且运行费用低。在我国冬冷夏热的北方，地源热泵系统受到越来越多的欢迎。

地源热泵节能是显而易见的，但是否就省钱呢？节能并不等于就省钱，因为还要考虑设备的投资费用、燃料价格及电力价格等，因此必须综合考虑各种影响因素，才能正确判断地源热泵是否既节能又省钱。在这里采用投资回收年限法，对地源热泵项目进行经济性分析。

投资年限是工程增量成本与年节约运行费用的比值，它是评估能源利用是否合理的指标之一。

工程实例

1、工程概况

长春帕拉斯大酒店位于长春市经济开发区，建筑面积6500平米，共六层。原建筑采暖采用自烧锅炉供热，没有制冷系统；该建筑在2010年进行了改造，为了达到室内温度舒适，冬季温暖，夏季凉爽，并且提供生活热水，因此采用了土壤源热泵系统。室内客房及餐厅采用风机盘管系统，共193台，厨房采暖采用散热器形式；主机采用两台RHSBW240HS型热泵机组，地埋管换热器采用竖埋双U管形式，共132个。

2、采用地源热泵供热与集中供热两种方式投资比较

2.1、地源热泵系统投资主要包括三部分，室内空调系统、空调机房部分、室外地埋管换热器及管路部分；

室内空调系统包括风机盘管、管路和风机盘管配电安装，合计62万元；

空调机房部分包括热泵机组、循环泵、补水泵、水箱及管路安装等，合计58万元；

室外地埋管换热器及管路部分，合计91万元；

总投资在211万元。

2.2、集中供热投资主要包括两部分，室内采暖设施、集中供热入网费；

室内采暖设施造价70元/平米×6500平米=42.3万元；

集中供热入网费 60元/平米×6500平米=39万元；

合计：81.3万元

3、运行费用分析

3.1、地源热泵制热运行费用测算（主要测算冬季运行费用）

地源热泵系统耗电功率一览表

机型 制冷输入功率 制热输入功率

RHSBW240HS 43.5kW×2台 58.6kW×2台

采暖循环泵 11KW×1台

井水循环泵 7.5KW×1台

热泵机组冬季制热输入电功率58.6KW×2=117KW

机房采暖循环泵和井水循环泵电功率11KW+7.5KW=18.5KW

冬季运行150天

用电取费：0.525元/kwh。

冬季空调运行系数0.6（美国工程协会ASHREA手册推荐值）

运行系数根据使用者习惯，有所不同，以上系数取于冬季24小时采暖。

以下数据根据使用者习惯，有所区别

地源热泵系统冬季最大耗电功率：117+18.5=135.5kw

冬季最冷天用电量：

135.5 kw×20h=2710KW.h

冬季最冷天运行费用：2710 KW.h×0.525元/ KW.h =1423元

冬季平均每天费用

1423元×0.6=854元

冬季采暖期150天总费用：854元/天×150天=128100元；

3.2 、集中供热采暖费，长春供热采暖费标准商业用为36元/平米。

36元/平米×6500平米=234000元；

4、投资回收期

采用地源热泵系统每年可节省运行费用为：105900元；总投资回收期为133.7万元/105900元=12.6年。

通过上面的计算可知，采用地源热泵系统，12―13年即可收回成本，然而空调系统的使用寿命一般在15～20年。可见，工程的投资回收期远远小于系统的使用寿命，这充分说明了地源热泵系统是经济的。而且地源热泵系统还可用于制冷，提供生活热水，一套系统多种用途，节能环保。

参考文献

[1]GB50366―2005地源热泵系统工程技术.

[2]马最良，吕悦. 地源热泵系统设计与应用. 北京:机械工业出版社,2006.

[3]ASHARE. 地源热泵工程技术指南. 徐伟,译.北京:中国建筑工业出版社,2001.