地源熱泵的工作原理及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

地源熱泵的工作原理及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析一、什么是地源熱泵地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過(guò)輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在冬季，把地能中的熱量“取”由來(lái)，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取由來(lái)，釋放到地能中去。熱泵機(jī)組的能量流動(dòng)是利用其所消耗的能量（如電能）將吸取的全部熱能（即電能+吸收的熱能）一起排輸至高溫?zé)嵩?。而其所耗能量的作用是使制冷劑氟里昂壓縮至高溫高壓狀態(tài)，從而達(dá)到吸收低溫?zé)嵩粗袩崮艿淖饔?。?qǐng)參見(jiàn)能流圖所示。通常地源熱泵消耗1kW的能量,用戶可以得到5kW以上的熱量或4kW以上冷量，所以我們將其稱為節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)。與鍋爐（電、燃料）供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70?90%勺燃料內(nèi)能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10?25C,其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)?，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高由40必右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的50?60%。因此，近十幾年來(lái)，尤其是近五年來(lái)，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國(guó)、加拿大及法國(guó)、瑞士、瑞典等國(guó)家取得了較快的發(fā)展，中國(guó)的地源熱泵市場(chǎng)也日趨活躍，可以預(yù)計(jì)，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)成為21世紀(jì)最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。二、地源熱泵國(guó)內(nèi)外發(fā)展近況地源熱泵的歷史可以追朔到1912年瑞士的一個(gè)專利，歐洲第一臺(tái)熱泵機(jī)組是在1938年間制造的。它以河水低溫?zé)嵩?，向市政廳供熱，輸生的熱水溫度可達(dá)60°Co在冬季采用熱泵作為采暖需要，在夏季也能用來(lái)制冷。1973年能源危機(jī)的推動(dòng)，使熱泵的發(fā)展形成了一個(gè)高潮。目前，歐洲的熱泵理論與技術(shù)均已高度發(fā)達(dá)，這種“一舉兩得”并且環(huán)保的設(shè)備在法、德、日、美等發(fā)達(dá)國(guó)家業(yè)已廣泛使用。如美國(guó)，截止1985年全國(guó)共有14,000臺(tái)地源熱泵，而1997年就安裝了45,000臺(tái)，到目前為止已安裝了400,000臺(tái)，而且每年以10%勺速度穩(wěn)步增長(zhǎng)。1998年美國(guó)商業(yè)建筑中地源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的19%其中有新建筑中占30%美國(guó)地源熱泵工業(yè)已經(jīng)成立了由美國(guó)能源部、環(huán)保署、愛(ài)迪遜電力研究所及眾多地源熱泵廠家組成的美國(guó)地源熱泵協(xié)會(huì)，該協(xié)會(huì)在近年中將投入一億美元從事開(kāi)發(fā)、研究和推廣工作。美國(guó)計(jì)劃到2001年達(dá)到每年安裝40萬(wàn)臺(tái)地源熱泵的目標(biāo)，屆時(shí)將降低溫室氣體排放1百萬(wàn)噸，相當(dāng)于減少50萬(wàn)輛汽車的污染物排放或種植樹(shù)1百萬(wàn)英畝，年節(jié)約能源費(fèi)用達(dá)億美元，此后，每年節(jié)約能源費(fèi)用再增加億美元。與美國(guó)的地源熱泵發(fā)展有所不同，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國(guó)等國(guó)家主要利用淺層地?zé)豳Y源，地下土壤埋盤(pán)管（埋深＜400米深）的地源熱泵，用于室內(nèi)地板輻射供暖及提供生活熱水。據(jù)1999年的統(tǒng)計(jì)，為家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為96%奧地利為38%丹麥為27%我國(guó)的地源熱泵事業(yè)近幾年已開(kāi)始起步，而且發(fā)展勢(shì)頭看好。天津大學(xué)、清華大學(xué)分別與有關(guān)企業(yè)結(jié)成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體開(kāi)發(fā)由中國(guó)品牌的地源熱泵系統(tǒng)，已建成數(shù)個(gè)示范工程，越來(lái)越多的中國(guó)用戶開(kāi)始熟悉地源熱泵，并對(duì)其應(yīng)用產(chǎn)生了濃厚的興趣，可以預(yù)計(jì)中國(guó)的地源熱泵市場(chǎng)前景廣闊。之所以對(duì)中國(guó)的地源熱泵市場(chǎng)發(fā)展前景持樂(lè)觀態(tài)度，一方面是要節(jié)約常規(guī)能源、充分利用可再生能源的國(guó)內(nèi)外大趨勢(shì)；另一方面，我國(guó)具有較好的熱泵科研與應(yīng)用的基礎(chǔ)，早在50年代，天津大學(xué)熱能研究所呂燦仁教授就開(kāi)展了我國(guó)熱泵的最早研究，1965年研制成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái)水冷式熱泵空調(diào)機(jī)。重慶建筑大學(xué)、天津商學(xué)院等單位對(duì)地下埋盤(pán)管的地源熱泵也進(jìn)行了多年的研究。在中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所等單位還多次召開(kāi)全國(guó)性的有關(guān)熱泵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的專題研討會(huì)。三、地源熱泵特點(diǎn).屬可再生能源利用技術(shù)地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源(通常小于400米深)作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能(EarthEnergy),是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽(yáng)能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47%勺太陽(yáng)能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無(wú)處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。.屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40溢右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。據(jù)美國(guó)環(huán)保署EPA估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的地源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節(jié)約用戶30?40%勺供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。3,環(huán)境效益顯著地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少40%Z上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%Z上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會(huì)更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25%勺充灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機(jī)率大為減少。該裝置的運(yùn)行沒(méi)有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙，也沒(méi)有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。4,一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。此外，機(jī)組使用壽命長(zhǎng)，均在15年以上；機(jī)組緊湊、節(jié)省空間；維護(hù)費(fèi)用低；自動(dòng)控制程度高，可無(wú)人值守。當(dāng)然，象任何事物一樣，地源熱泵也不是十全十美的，如其應(yīng)用會(huì)受到不同地區(qū)、不同用戶及國(guó)家能源政策、燃料價(jià)格的影響；一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用會(huì)隨著用戶的不同而有所不同；采用地下水的利用方式，會(huì)受到當(dāng)?shù)氐叵滤Y源的制約，實(shí)際上地源熱泵并不需要開(kāi)采地下水，所使用的地下水可全部回灌，不會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染。四、工作原理與分類熱泵工作原理作為自然界的現(xiàn)象，正如水由高處流向低處那樣，熱量也總是從高溫流向低溫。但人們可以創(chuàng)造機(jī)器，如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣，采用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘，提高溫位進(jìn)行利用，而整個(gè)熱泵裝置所消耗的功僅為供熱量的三分之一或更低，這也是熱泵的節(jié)能特點(diǎn)。熱泵與制冷的原理和系統(tǒng)設(shè)備組成及功能是一樣的，對(duì)蒸汽壓縮式熱泵（制冷）系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥（節(jié)流閥）組成：壓縮機(jī)起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵（制冷）系統(tǒng)的心臟；蒸發(fā)器是輸由冷量的設(shè)備，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)，以吸收被冷卻物體的熱量，達(dá)到制冷的目的；冷凝器是輸由熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走，達(dá)到制熱的目的；膨脹閥或節(jié)流閥對(duì)循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用，并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，壓縮機(jī)所消耗的功（電能）起到補(bǔ)償作用，使循環(huán)工質(zhì)不斷地從低溫環(huán)境中吸熱，并向高溫環(huán)境放熱，周而往復(fù)地進(jìn)行循環(huán)。熱泵分類熱泵是需要冷凝器的熱量，蒸發(fā)器則從環(huán)境中取熱，此時(shí)從環(huán)境取熱的對(duì)象稱為熱源；相反制冷是需要蒸發(fā)器的冷量，冷凝器則向環(huán)境排熱，此時(shí)向環(huán)境排熱的對(duì)象稱為冷源。蒸發(fā)器冷凝器根據(jù)循環(huán)工質(zhì)與環(huán)境換熱介質(zhì)的不同，主要分為空氣換熱和水換熱兩種形式。這樣熱泵或制冷機(jī)根據(jù)與環(huán)境換熱介質(zhì)的不同，可分為水一水式，水一空氣式，空氣一水式，和空氣一空氣式共四類。利用空氣作冷熱源的熱泵，稱之為空氣源熱泵。空氣源熱泵有著悠久的歷史，而且其安裝和使用都很方便，應(yīng)用較廣泛。但由于地區(qū)空氣溫度的差別，在我國(guó)典型應(yīng)用范圍是長(zhǎng)江以南地區(qū)。在華北地區(qū)，冬季平均氣溫低于零攝氏度，空氣源熱泵不僅運(yùn)行條件惡劣，穩(wěn)定性差，而且因?yàn)榇嬖诮Y(jié)霜問(wèn)題，效率低下。利用水作冷熱源的熱泵，稱之為水源熱泵。水是一種優(yōu)良的熱源，其熱容量大，傳熱性能好，一般水源熱泵的制冷供熱效率或能力高于空氣源熱泵，但由于受水源的限制，水源熱泵的應(yīng)用遠(yuǎn)不及空氣源熱泵。地源熱泵工作原理及分類地源熱泵則是利用水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進(jìn)行冷熱交換來(lái)作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”由來(lái)，供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地能為“熱源”；夏季把室內(nèi)熱量取由來(lái)，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地能為“冷源”。地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機(jī)主要有兩種形式：水一水式或水一空氣式。三個(gè)系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。地源熱泵同空氣源熱泵相比，有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）全年溫度波動(dòng)小。冬季溫度比空氣溫度高，夏季比空氣溫度低，因此地源熱泵的制熱、制冷系數(shù)要高于空氣源熱泵，一般可高于40%因此可節(jié)能和節(jié)省費(fèi)用40必右。（2）冬季運(yùn)行不需要除霜，減少了結(jié)霜和除霜的損失。（3）地源有較好的蓄能作用。地源分類地源按照室外換熱方式不同可分為三類：1.土壤埋盤(pán)管系統(tǒng)，2.地下水系統(tǒng)，3.地表水系統(tǒng)。根據(jù)循環(huán)水是否為密閉系統(tǒng)，地源又可分為閉環(huán)和開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。閉環(huán)系統(tǒng)如埋盤(pán)管方式（垂直埋管或水平埋管），地表水安置換熱器方式。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)如抽取地下水或地表水方式。止匕外，還有一種“直接膨脹式”，它不象上述系統(tǒng)那樣采用中間介質(zhì)水來(lái)傳遞熱量，而是直接將熱泵的一個(gè)換熱器（蒸發(fā)器）埋入地下進(jìn)行換熱。五、地源熱泵應(yīng)用方式地源熱泵的應(yīng)用方式從應(yīng)用的建筑物對(duì)象可分為家用和商用兩大類，從輸送冷熱量方式可分為集中系統(tǒng)、分散系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。家用系統(tǒng)用戶使用自己的熱泵、地源和水路或風(fēng)管輸送系統(tǒng)進(jìn)行冷熱供應(yīng)，多用于小型住宅，別墅等戶式空調(diào)。集中系統(tǒng)熱泵布置在機(jī)房?jī)?nèi)，冷熱量集中通過(guò)風(fēng)道或水路分配系統(tǒng)送到各房間。分散系統(tǒng)用中央水泵，采用水環(huán)路方式將水送到各用戶作為冷熱源，用戶單獨(dú)使用自己的熱泵機(jī)組調(diào)節(jié)空氣。一般用于辦公樓、學(xué)校、商用建筑等，此系統(tǒng)可將用戶使用的冷熱量完全反應(yīng)在用電上，便于計(jì)量，適用于目前的獨(dú)立熱計(jì)量要求?；旌舷到y(tǒng)將地源和冷卻塔或加熱鍋爐聯(lián)合使用作為冷熱源的系統(tǒng)，混合系統(tǒng)與分散系統(tǒng)非常類似，只是冷熱源系統(tǒng)增加了冷卻塔或鍋爐。南方地區(qū)，冷負(fù)荷大，熱負(fù)荷低，夏季適合聯(lián)合使用地源和冷卻塔，冬季只使用地源。北方地區(qū)，熱負(fù)荷大，冷負(fù)荷低，冬季適合聯(lián)合使用地源和鍋爐，夏季只使用地源。這樣可減少地源的容量和尺寸，節(jié)省投資。分散系統(tǒng)或混合系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一種水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)形式。水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)水環(huán)路熱泵（Water-LoopHeatPump簡(jiǎn)稱WLHP空調(diào)系統(tǒng)，它由許多臺(tái)水源熱泵空調(diào)機(jī)（WSHP組成。這些機(jī)組由一個(gè)閉式的循環(huán)水管路連在一起，該水管路既作空調(diào)工況下的冷源，又作供暖工況下熱泵熱源。水環(huán)路的冷熱源可以是地源，或鍋爐、冷卻塔聯(lián)合方式。夏季運(yùn)行：全部或大多數(shù)機(jī)組為供冷，熱量水環(huán)路排至室外的冷源，如地源或冷卻塔。春季/秋季運(yùn)行：對(duì)有內(nèi)區(qū)與周邊區(qū)的建筑物，會(huì)由現(xiàn)內(nèi)區(qū)需要供冷而周邊區(qū)需要供熱，內(nèi)區(qū)的熱量就可被周邊區(qū)所利用，即內(nèi)區(qū)空調(diào)的排熱與周邊區(qū)熱泵供熱所需熱量接近平衡時(shí)，室外的冷熱源可以停運(yùn)。這種制冷供熱同時(shí)進(jìn)行，能量在建筑物內(nèi)部轉(zhuǎn)移，運(yùn)行費(fèi)用最少，節(jié)能效果明顯。冬季運(yùn)行：全部或大多數(shù)機(jī)組為供熱，供熱源（地源或加熱源）把熱量補(bǔ)充到水環(huán)路。水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)除具有顯著節(jié)能特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)：1節(jié)省占地：不設(shè)大的冷凍機(jī)房，沒(méi)有冷卻塔系統(tǒng)。2能源費(fèi)用單獨(dú)計(jì)量：由各部門(mén)、住戶或單位獨(dú)立承擔(dān),能源費(fèi)用計(jì)量簡(jiǎn)單且公平，符合當(dāng)前的能源費(fèi)用獨(dú)立計(jì)量方法。3調(diào)節(jié)靈活：每臺(tái)熱泵空調(diào)機(jī)在任何時(shí)間可以選擇供冷或供熱。4靈活應(yīng)用：能靈活充份地滿足建筑物各個(gè)區(qū)的需要，并隨時(shí)可以更改用途。六、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性地源熱泵既能供暖又能空調(diào)，既環(huán)保又節(jié)能，但地源熱泵是否具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)性仍然是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。由于涉及的因素很多，不同地區(qū)，不同能源結(jié)構(gòu)及價(jià)格等都將直接影響地源熱泵的經(jīng)濟(jì)性，這里僅通過(guò)對(duì)地源熱泵與傳統(tǒng)的供暖空調(diào)方式進(jìn)行比較，探討其經(jīng)濟(jì)性。地源熱泵供暖經(jīng)濟(jì)性可以和傳統(tǒng)燃煤、燃油和天然氣鍋爐進(jìn)行比較，地源熱泵空調(diào)經(jīng)濟(jì)性可以和單冷空調(diào)進(jìn)行比較，及其供暖空調(diào)綜合經(jīng)濟(jì)性的比較。評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)有:初投資、成本，及現(xiàn)金流量表相關(guān)經(jīng)濟(jì)參數(shù)的評(píng)價(jià)。經(jīng)濟(jì)參數(shù)1初投資：指供暖空調(diào)系統(tǒng)各部分投資之和，包括有：土建費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)及其它費(fèi)用（包括設(shè)計(jì)費(fèi)、監(jiān)理費(fèi)和不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)）。2年總成本：指系統(tǒng)各部分的運(yùn)行費(fèi)，如水費(fèi)、電費(fèi)、燃料費(fèi)；排污費(fèi)；管理人員工資、管理費(fèi)；設(shè)備折舊費(fèi)和設(shè)備維修、大修費(fèi)等。3年經(jīng)營(yíng)成本：指年總成本中扣除設(shè)備折舊費(fèi)。4單位面積經(jīng)營(yíng)成本：用年經(jīng)營(yíng)成本除以供暖或空調(diào)面積來(lái)計(jì)算。5單位熱（冷）量經(jīng)營(yíng)成本：用年經(jīng)營(yíng)成本除以供暖累積熱負(fù)荷或空調(diào)累積冷負(fù)荷來(lái)計(jì)算。6現(xiàn)金流量表：采用現(xiàn)金流量表方法計(jì)算投資項(xiàng)目的有關(guān)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，如財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（NPV及投資回收期（Pt）。對(duì)一投資項(xiàng)目，如財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率大于基準(zhǔn)收益率，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值NPV>0表明項(xiàng)目盈利能力滿足了行業(yè)最低要求，項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可以接受的；如NPV<0則表示未能達(dá)到預(yù)定的收益，表示可以不考慮此項(xiàng)目。投資回收期評(píng)價(jià)方法：如項(xiàng)目的全部投資回收期小于行業(yè)基準(zhǔn)投資回收期，表明項(xiàng)目投資能按時(shí)收回，投資回收期越小，表明經(jīng)濟(jì)性越優(yōu)。計(jì)算條件1選取天津地區(qū)住宅樓為計(jì)算對(duì)象，供暖熱指標(biāo)取50w/m2,空調(diào)冷指標(biāo)取80w/m2o2地源熱泵冬季供暖制熱系數(shù)，夏季空調(diào)制冷系數(shù)，單冷空調(diào)制冷系數(shù)取。指標(biāo)燃料（*）熱值（Kcal/*）效率單價(jià)（元/*）煤（kg）

5000油（kg）10300天然氣（m3）85003經(jīng)濟(jì)參數(shù)有：地下水資源費(fèi)（元/噸），電價(jià)（元/度），各種燃料的熱值及價(jià)格（見(jiàn)右表），軟化水費(fèi)，排污費(fèi)，工人工資，利率，設(shè)備使用年限等。4供暖空調(diào)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)北方地區(qū)有供暖收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，如天津地區(qū)為元/m2,但空調(diào)沒(méi)有收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。將來(lái)供暖空調(diào)要改為“計(jì)量收費(fèi)”，以熱（冷）量為收費(fèi)單位，如南方奧地由臺(tái)以元/冷量為收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。分析比較1初投資比較，初投資中包括了從冷熱源到管網(wǎng)到室內(nèi)終端的所有投資項(xiàng)。見(jiàn)圖1,熱泵的初投資高于鍋爐，但從總初投資看，由于地源熱泵可供暖供冷，一機(jī)兩用，一次投資全年使用，節(jié)省了冬季供暖的投資，因此地源熱泵的初投資要低于鍋爐加空調(diào)系統(tǒng)的總投資。2供暖成本比較，見(jiàn)圖2,煤鍋爐供暖成本最低，其次是地源熱泵、天然氣鍋爐，油鍋爐最高。以地源熱泵為基準(zhǔn)比較各方案供暖成本，煤鍋爐比地源熱泵低30溢右，而天然氣鍋爐要高40必右，油車爐要高70必右。3空調(diào)成本比較，地源熱泵的空調(diào)運(yùn)行成本要低于單冷空調(diào)，低約30溢右。4從凈現(xiàn)值看，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)元/時(shí)（圖3）,各供暖空調(diào)方案的凈現(xiàn)值均小于0,只有煤鍋爐當(dāng)供暖面積大于一定值時(shí)凈現(xiàn)值才大于0,說(shuō)明按元/的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，只有燃煤鍋爐具有一定經(jīng)濟(jì)效益。如果加大收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，如定為元/,重新計(jì)算各方案的凈現(xiàn)值（圖4）、收益率（圖5）和投資回收期（圖6）,可以得到燃煤鍋爐和地源熱泵供暖的凈現(xiàn)值均大于0,內(nèi)部收益率大于基準(zhǔn)收益率8%以及投資回收期小于10年,此時(shí)燃煤鍋爐和地源熱泵供暖經(jīng)濟(jì)上是可行的。相比之下，由于單冷空調(diào)經(jīng)濟(jì)性明顯低于地源熱泵空調(diào)，所以燃煤鍋爐供暖加單冷空調(diào)方案的經(jīng)濟(jì)性要低于地源熱泵供暖空調(diào)，說(shuō)明了地源熱泵一機(jī)兩用，既供暖又空調(diào)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。對(duì)地源熱泵方案與燃煤、燃油和燃?xì)忮仩t加單冷空調(diào)各方案的綜合經(jīng)濟(jì)性（凈現(xiàn)值均，收益率，投資回收期）進(jìn)行比較，地源熱泵為最優(yōu)方案，其次依次是燃煤、天然氣和油鍋爐加單冷空調(diào)系統(tǒng)。八、常見(jiàn)問(wèn)題討論1.為什么地源熱泵在美國(guó)、歐洲以及中國(guó)，尤其是近些年來(lái)為越來(lái)越多的用戶所認(rèn)識(shí)，市場(chǎng)日趨活躍呢？一方面是由于全世界范圍內(nèi)比以往更加關(guān)注能源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題，對(duì)于中國(guó)由于以燃煤為主的能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)造成了極為嚴(yán)重的大氣污染，因此，要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須盡可能多地利用清潔的可再生能源，必須加大節(jié)能的力度，而既能在冬季供暖、又能在夏季制冷空調(diào)的地源熱泵系統(tǒng)是很好的一個(gè)選擇；另一方面是地源熱泵系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的研究，在技術(shù)上已經(jīng)非常成熟，而且經(jīng)過(guò)多年的示范與實(shí)踐，確認(rèn)了地源熱泵系統(tǒng)的很多優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源、舒適、安全、性能穩(wěn)定、清潔、使用靈活等。2,水環(huán)路熱泵（WLHP系統(tǒng)與地源熱泵（GSHP系統(tǒng)有什么異同？適用于什么場(chǎng)合？?jī)烧叨伎赏ㄟ^(guò)水源熱泵如水-空氣熱泵或水-水熱泵系統(tǒng)為建筑物提供熱量或冷量，區(qū)別是WLH窿統(tǒng)通常是指利用冷卻水塔和鍋爐保持全年冬夏兩季節(jié)的供水溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)，而GSH窿統(tǒng)則通常是指通過(guò)利用地下水、地下?lián)Q熱系統(tǒng)、地表水或者地下?lián)Q熱系統(tǒng)與冷卻塔、鍋爐相結(jié)合等形式維持供水溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)；此外，WLHP-般為分散式系統(tǒng)，而GSH既可為分散式系統(tǒng)也可為集中式系統(tǒng)。對(duì)于WLHPC統(tǒng)適用于什么場(chǎng)合，有研究認(rèn)為，單純的供冷或單純的供熱選用水環(huán)路熱泵是不合理的；對(duì)同時(shí)具有制冷和制熱需要的空調(diào)建筑，當(dāng)其內(nèi)部余熱量較小或較大時(shí)，使用WLH窿統(tǒng)節(jié)能效果不明顯，只有當(dāng)機(jī)組排生的熱量與部分水源熱泵機(jī)組吸收的熱量相近時(shí)，才具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。對(duì)于莫一特定建筑，設(shè)計(jì)者需根據(jù)建筑物的冷熱負(fù)荷曲線、使用特點(diǎn)、功能，所處環(huán)境等諸多因素綜合評(píng)價(jià)使用WLH原統(tǒng)是否節(jié)能、合適。一般地說(shuō)，以下幾種情況可考慮使用WLHP①有低品位穩(wěn)定可靠的廢熱可以利用；②建筑物內(nèi)同時(shí)有制冷和供熱的需要；制冷量不大，且又要求獨(dú)立計(jì)量電費(fèi)，使用時(shí)間不一，個(gè)別房間或區(qū)域經(jīng)常需在夜間或節(jié)假日獨(dú)立使用的建筑。地源熱泵系統(tǒng)的適用場(chǎng)合，對(duì)于分散式系統(tǒng)，類似于上述水環(huán)路