地源热泵、燃气、燃煤、空气源热泵对比分析

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。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：运行费用

地源热泵系统在运行中的节能特点也是显而易见的：通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量，其制冷、制热系数可达4以上，与传统的空气源热泵相比，要高出40%，其运行费用为普通中央空调的50%～60%。达到相同的制冷制热效率，土壤源热泵主机的输入功率较小，即为业主提供了较低运行费的空调系统，在全年时间使用空调的场所，这种效果尤为明显。锅炉只能将70%～90%的燃料内能为热量，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：主机设置

对于普通中央空调系统，若设置风冷热泵机组进行冷热空调，则风冷热泵主机的设置必须要与外界通风良好，要么设置于屋顶，要么设置于地面，这对别墅空调受限就更严重。而土壤源热泵主机的设置就非常灵活，可以设置在建筑物的任何位置，而不受考虑位置设置的限制。若设置冷水机组+锅炉进行冷热空调，冷却塔和锅炉的位置就更受限制。因此，就主机的设置而言，地源热泵系统的主机设置是非常灵活的。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：系统简单

一机多用，节约设备用房，应用范围广。地源热泵可供暖、空调，还可用于生活热水供应系统，一套系统可替代锅炉加空调的两套系统，因此一机多用，节省了建筑空间及设备的初投资，机组紧凑，节省设备用房空间，由此而产生的经济效益相当可观。

地源热泵中央空调与传统中央空调对比：无需除霜

大地土壤温度一年四季相对保持恒定，冬季也能保持在15℃以上，埋地换热器不会结霜，可节省因结霜、除霜而消耗的能量。

通过详细对比，我们很容易发现地源热泵中央空调优势非常明显，从这里我们也可以看出，为什么政府会大力推广地源热泵系统，地源热泵的普及不仅关系到家庭用户的切身利益，也很大程度上降低建筑能耗，缓解环境能源压力，优化生态环境。舒适360积极响应政府号召，一直倡导舒适健康、节能环保的室内舒适家居生活，已经成功安装多套家用地源热泵系统。

三、其他数据比较分析

1.1地源热泵技术分析

1)地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400m深)作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能(EarthEnergy)，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集f47%的太阳能量，是人类每年利用能量的500多倍。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源的一种形式。地源热泵能够充分利用可再生能源，是一项可持续发展技术。

2)传统的空调系统不论是水冷还是风冷，由子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。

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，大地初始温度大约等于年平均温度，基本不受外界环境的影响。

2.2地源热泵环境分析

普通空调对环境的影响是很严重的，由十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，把夏季多余的排人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供暖供冷。虽然也使用制冷剂，但比常规空调装置减少25%的充灌量属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏几率大为减少。传统的空调系统的冷却塔或室外机有噪声扰民，而地源热泵没有此噪声。该装置的运行几乎没有任何污染，可以建造在居民

区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送。

2.3地源热泵的经济性分析

根据某地区的情况和现行的价格体系对地源热泵空调与传统空调方式的初投资及运行费用抬标作一比较

1)初投资与运行费用比较

a.在初投资方面。地源热泵系统可以代替原来的锅炉加制冷机两套装置或系统，实现对建筑物的供热和制冷，省去了锅炉房和冷却塔减少初投资，地源热泵的钻井费昂贵。但从总休初投资来看，地源热泵系统的初投资比传统空调系统高。

b.在运行费用方面。地源热泵使用电能大大提高了一次能源的利用率。通常通过直接燃烧矿物燃料〔煤、石油、夭然气)产生热量，并通过若干个传热环节最终为建筑供热，锅炉及供热管线的热损失比较大，一次能源利用率比较低如果先利用燃烧燃料产生的高温热能发电，然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能，适当的提高温度再向建筑供热，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低供热的一次能源消耗〕供热用热泵的性能系数，即供热量与消耗的电能之比可达3-4。天然气、轻柴油价格比电贵，再加上利用率低，致使传统空调的燃料费用比地源热泵系统高。地源热泵系统不需要冷却塔，故冷却塔的运行费用可省去。地源热泵系统的运行费要比传统空调低。综合计算每年初投资与运行费之和，由表中数据可以看出地源热泵系统较其他常规空调系统经济。

2)普通空调寿命一般在15年左右，而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰性材料，埋地寿命至少20年。因此，从使用寿命和运行费来考虑，地源热泵的经济性是高于传统空调的。3)地源热泵空调系统的经济性取决于多种因素。不同地区，不同地质条件，不同能源结构及价格等将直接影响到其经济性，根据国外的经验，山于地源热泵运行费用低，增加的初投资可在3年一7年内收回地源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调。

3结语

地源热泵在北美和欧洲的许多国家已得到广泛的应用，是一种成熟的技术;但我国在地源热泵的应用方面还刚刚起步。推广地源热泵技术需要政府的政策引导、对设计和施工人员的培训、所需设备和材料的瓦套以及提高公众对地源热泵技术的了解程度、在供热空调中应用热泵技术的主要制约因素是电力供应不足和人民群众消费水平较低，对热泵空调系统的市场需求尚未形成;随着改革开放以来我国经济的发展和人民生活水平的提高，以上两个制约因素已不复存在，空调和供热已成为普通百姓的需求，并逐渐向农村和南方扩展，市场前景很好。因此应增加技术资金的投人和相关技术人才的培养。同时向世界上热泵技术比较发达的国家学习，但在学习过程中应注意:由于我国气候条件与那些国家的气候条件不同，因此不能照搬外国的技术成果，而应注意吸收国外正反经验，合理布局，稳步发展，在条件相对成熟的地区多进行试验和总结。