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地源熱泵戶(hù)式中央空調經(jīng)濟性分析

2006-10-26 16:20    【  【打印】【我要糾錯】

  戶(hù)式中央空調是介于中央空調系統和家用空調設備(如窗式空調器、分體式空調器等)之間的一種供暖空調方式。對于高級住宅、別墅、小型高檔辦公場(chǎng)所,安裝中央空調系統顯得笨拙,不易調節,還需要專(zhuān)業(yè)人員維護,必然造成人力物力的浪費,并且中央空調系統即使只有一家使用,空調主機也要開(kāi)機運行,費用又需共同承擔,極不合理;使用家用空調器又會(huì )影響建筑整體美感,并且使用舒適性也不很滿(mǎn)意。戶(hù)式中央空調施工簡(jiǎn)單,無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員維護,占用空間較小,所以成為該類(lèi)場(chǎng)所供暖空調的最佳選擇。

  市場(chǎng)上現有的戶(hù)式中央空調的形式可歸納為以下幾類(lèi):

  1、制冷劑直接蒸發(fā)式一拖多系統。亦即使用一個(gè)室外機多個(gè)室內機組,分布在不同的房間內供暖空調。該系統安裝方便,各居室溫度可自由調節,管線(xiàn)占用空間小,但制冷劑管路長(cháng)且復雜,氟利昂用量大,泄漏的危險也加大了;該系統受氣候條件的制約,在-5℃以下使用時(shí)必須安裝輔助加熱器;該系統難以解決新風(fēng)供應與冬季加濕問(wèn)題;該系統價(jià)格相對較高。

  2、室外機為空氣-水熱泵機,制備冷(熱)水供應分布在不同房間內的多臺風(fēng)機盤(pán)管。該系統結構緊湊、安裝方便,與全空氣系統比較占用建筑空間較少,也易與建筑裝修融為一體;風(fēng)機盤(pán)管容易控制,各房間可獨立控制、方便使用,較易實(shí)現節能運行,便于節電。但是該系統無(wú)新風(fēng)供應,風(fēng)機盤(pán)管集水盤(pán)內容易滋生細菌,水管入戶(hù),存在漏水危險,對施工要求嚴格;該系統也受氣候條件制約,低于-5℃時(shí)無(wú)法正常工作,需安裝輔助加熱裝置。

  3、室外機為空氣-空氣熱泵,制備冷(熱)風(fēng),通過(guò)風(fēng)管送到每個(gè)房間。其優(yōu)點(diǎn)是采用全空氣系統,沒(méi)有漏水危險;可引入新風(fēng),可對室內空氣進(jìn)行過(guò)濾、加濕、除臭等處理,空氣品質(zhì)好,是最為接近中央空調的系統形式。其缺點(diǎn)是風(fēng)管管徑較大,占用空間較多;各個(gè)房間溫度不好單獨進(jìn)行大幅度調節;戶(hù)外溫度小于-5℃時(shí),室外機能效低,產(chǎn)熱量低,技術(shù)安全性差。

  其中,2、3種方式都使用了熱泵技術(shù),具有節能效果,但是我們不提倡使用空氣源熱泵,因為還存在如下一系列問(wèn)題:

  1、存在熱島效應,使得外界局部空間環(huán)境條件惡化

  2、當空氣溫度低于零度時(shí),機組效率下降,并且當溫度低于-5℃時(shí),機組效率極低,甚至無(wú)法開(kāi)機,需要附加輔助熱源

  3、冬季室外機組需要除霜,浪費能源

  近年興起了地源熱泵技術(shù),使得戶(hù)式中央空調系統有了更大的發(fā)展空間,地源熱泵戶(hù)式中央空調系統實(shí)際上就是利用地源熱泵作為戶(hù)式空調的熱(冷)源,室外是地源熱泵機組,冬季制備熱水供室內的風(fēng)機盤(pán)管和地板輻射供暖管路供暖,夏季制備冷水供室內風(fēng)機盤(pán)管制冷。地源熱泵技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有:

  1、高效:地溫一年四季基本恒定,略高于該地區的年空氣平均溫度,使得熱泵無(wú)論在制冷或制熱工況中均處于高效率點(diǎn)。

  2、節能:冬季運行時(shí),COP約為4,即投入1KW電能,可得到4KW左右的熱能,夏季運行時(shí),COP可達到投入1KW電能,可得到4KW以上的冷量,能源利用效率為電采暖方式的3-4倍;并且理管熱交換器不需要除霜,減少了結霜和除霜的能耗。

  3、環(huán)保:供熱時(shí)省去了鍋爐房系統,沒(méi)有燃燒過(guò)程,避免了排煙污染,供冷時(shí)省去了冷卻塔,避免了冷卻塔噪音及霉菌污染。

  4、節省運行費用:系統的高效率,壓縮機的低功耗,使運行費用大幅減少,只有傳統方式的2/3.

  5、節省占地空間:省去了冷卻塔、鍋爐及與之配套的煤場(chǎng)和渣場(chǎng),節約了土地資源,產(chǎn)生附加經(jīng)濟效益,并改善了建筑物的外部形象。

  6、安全:無(wú)燃燒設備,從而不存在爆炸,燃燒的隱患。

  7、可再生:土壤有較好的蓄熱性能,冬季通過(guò)熱泵將大地中的低位熱能提高對建筑供暖,同時(shí)蓄存冷量,以備夏用;夏季通過(guò)熱泵將建筑物內的熱量轉移到地下對建筑進(jìn)行降溫,同時(shí)蓄存熱量,以備冬用,保證了大地熱量的平衡。

  地源熱泵戶(hù)式中央空調與常規家用空調比較的技術(shù)優(yōu)勢

  與傳統中央空調和常規空用空調相比,地源熱泵戶(hù)式中央空調有著(zhù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢,具體表現在:

  1、地源熱泵戶(hù)式中央空調的設備性能穩定,系統壽命可達20年,地埋管換熱器壽命更可達40-50年,比普通分體空調器優(yōu)越的多;其未端既可以使用風(fēng)機盤(pán)管,也可以與地板采暖聯(lián)合使用,不僅可以單獨控制和隨意調節各個(gè)房間溫度,并且地板采暖舒適性更好。

  2、地源熱泵戶(hù)式中央空調繼承了中央空調系統的舒適性及家用空調布置的靈活性?xún)烧叩膬?yōu)勢,可以根據用戶(hù)不同需要靈活設計,可以充分體現現代建筑以人為本的思想。

  3、地源熱泵機組不需要占用專(zhuān)門(mén)的機房,并且無(wú)需安裝冷卻塔及泵房,維修簡(jiǎn)單,運行方便,無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員維護。

  4、戶(hù)式中央空調實(shí)現了分戶(hù)計算,計費方式合理,沒(méi)有了中央空調的不合理收費,還擁有中央空調的舒適性,既節省能源,又合乎公平性原則。

  經(jīng)濟性分析

  北京100平米的家庭125天總耗熱量為:100平米×125d×24h×3600×0.05kw=5400萬(wàn)kJ,為獲得這么多熱量,選用不同的采暖方式,耗用的燃料不同,燃燒效率不同,能源成本不同,F將100m2的家庭采用不同方式供暖成本計算如下:

能源  煤炭  天然氣  石油氣  柴油    熱泵  地源熱泵 
單位  kg  m3  m3  Kg  kwh  kwh  kwh 
熱值(KJ)  20900  36000  48566  43124  3600  3600  3600 
效率  0.6  0.9  0.9  0.9  0.95  2  4 
單價(jià)(元)  0.3  1.6  3  3  0.4  0.4  0.4 
成本(元)  1  2.06  2.87  3.24  6.2  2.9  1.45 
100m2總費用  1291  2622  3706  4174  6315  3000  1500 

  由上表可見(jiàn),燃煤供暖最經(jīng)濟,但是由于北京地區已經(jīng)限制燃煤使用,綜合比較,地源熱泵系統為最佳選擇。

來(lái)源:網(wǎng)易暖通 

作者:魏加項 唐志偉 丁萬(wàn)磊 馬重芳
延伸閱讀:地源 熱泵 戶(hù)式
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