地源熱泵系統(tǒng)開發(fā)利用資料匯報(bào)

地源熱泵系統(tǒng)資料整理匯報(bào)一、地源熱泵概述地源熱泵是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，能將地下土壤中、地下水中的熱量或者冷量轉(zhuǎn)移到所需要的地方，為空調(diào)制冷或者采暖用。地源熱泵利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),一個(gè)年度形成一個(gè)冷熱循環(huán)。二、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)。

1、制冷模式下：在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功，使其進(jìn)行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)同時(shí)再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地表水、地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過風(fēng)機(jī)盤管，以13℃以下的冷風(fēng)的形式為房間供冷。2供暖模式:在供暖狀態(tài)下，壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功，并通過換向閥將冷媒流動(dòng)方向換向。由地下的水路循環(huán)吸收地表水、地下水或土壤里的熱量，通過冷凝器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝，由風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以35℃以上熱風(fēng)的形式向室內(nèi)供暖。機(jī)組運(yùn)行過程：冬天熱泵中制冷劑正向流動(dòng)，壓縮機(jī)排出的高溫高壓R22氣體進(jìn)入冷凝器向集水器中的水放出熱量，相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w，再經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w進(jìn)入蒸發(fā)器，從地下循環(huán)液中吸取低溫?zé)岷笙嘧優(yōu)榈蜏氐蛪旱娘柡驼羝筮M(jìn)入壓縮機(jī)吸氣端，由壓縮機(jī)壓縮排出高溫高壓氣體完成一個(gè)循環(huán)。如此循環(huán)往復(fù)將地下低溫?zé)崮堋鞍徇\(yùn)”到集水器，從而不斷的向用戶提供40℃-55℃的熱水。夏天熱泵中制冷劑逆向流動(dòng)，與用戶換熱的冷凝器變?yōu)檎舭l(fā)器從集水器中的低溫水（7-12℃）提取熱能，與地下循環(huán)液換熱的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠飨虻叵卵h(huán)液排放熱量。三、地源熱泵的分類地源熱泵熱泵系統(tǒng)一般由室外熱源和冷源（如：土壤換熱器、地下水換熱器、地表水換熱器）、水環(huán)管路和熱泵機(jī)組、室內(nèi)末端輸配系統(tǒng)（加壓送風(fēng)系統(tǒng)或地板盤管、風(fēng)機(jī)盤管）三部分組成，有時(shí)還要增加冷卻塔。地源熱泵系統(tǒng)按照室外換熱方式（亦即室外熱源冷源）不同可分為三類：地表水熱泵系統(tǒng)、地下水熱泵系統(tǒng)、土壤埋盤管熱泵系統(tǒng)。地表水熱泵系統(tǒng)和地下水熱泵系統(tǒng)也統(tǒng)稱水源熱泵系統(tǒng)。1地表水熱泵系統(tǒng)地表水地源熱泵系統(tǒng)，由潛在水面以下的多重并聯(lián)的塑料管組成的地下水熱交換器取代了土壤熱交換器，與土壤熱交換器地源熱泵一樣，它們被連接到建筑物中。一般情況下，只要地表水冬季不結(jié)冰，均可作為低溫?zé)嵩词褂?。我國有豐富的地表水資源，用其作為熱泵的低溫?zé)嵩矗色@得較好的經(jīng)濟(jì)效益。地表水相對(duì)于室外空氣是溫度較高的熱源，且不存在結(jié)霜問題，冬季溫度也比較穩(wěn)定。利用地表水作為熱泵的低溫?zé)嵩?，要附設(shè)取水和水處理設(shè)施，如清除浮游生物和垃圾，防止泥沙等進(jìn)入系統(tǒng)，影響換熱設(shè)備的傳熱效率或堵塞系統(tǒng)，而且應(yīng)考慮設(shè)備和管路系統(tǒng)的腐蝕問題。2地下水熱泵系統(tǒng)利用地下水作為熱源，制冷時(shí)，把建筑物內(nèi)的熱量通過熱泵機(jī)組轉(zhuǎn)移到地下水中，而制熱時(shí)，把地下水中的熱量通過熱泵機(jī)組轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)。如夏季，通過冷凍水循環(huán)泵將用戶的熱量吸收至機(jī)組，機(jī)組通過其內(nèi)部循環(huán)將熱量傳遞到地下水中，其實(shí)質(zhì)是用能源水代替了冷卻塔。地下水從機(jī)組中吸收了熱量后排放，整個(gè)過程對(duì)地下水無消耗、無污染。冬季，水源熱泵機(jī)組將地下水熱量吸收后，通過內(nèi)部循環(huán)將用戶側(cè)水加熱，送到建筑物中供暖（也可用于加熱洗浴熱水）。地下水熱量被吸收后排放。因?yàn)榈叵滤疁囟认募镜陀诃h(huán)境空氣溫度、冬季高于環(huán)境溫度，且全年基本穩(wěn)定，因而機(jī)組無論制冷或制熱，都非常穩(wěn)定且效率不受氣溫影響。3土壤熱交換器熱泵系統(tǒng)土壤熱交換器熱泵系統(tǒng)也稱作地下耦合熱泵系統(tǒng)，其是利用地下巖土中熱量的閉路循環(huán)的地源熱泵系統(tǒng)。它通過循環(huán)液（水或以水為主要成分的防凍液）在封閉地下埋管中的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的傳熱。這種空調(diào)系統(tǒng)是把熱交換器（耦合埋管）埋于地下，通過水在由高強(qiáng)度塑料管組成的封閉環(huán)路中循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)與大地土壤進(jìn)行冷熱交換的目的。夏季通過機(jī)組將房間內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，對(duì)房間進(jìn)行降溫，同時(shí)儲(chǔ)存熱量，以備冬用。冬季通過熱泵將土壤中的熱量轉(zhuǎn)移到房間，對(duì)房間進(jìn)行供暖，同時(shí)儲(chǔ)存冷量，以備夏用，大地土壤提供了一個(gè)很好的免費(fèi)能量存貯源泉，這樣就實(shí)現(xiàn)了能量的季節(jié)轉(zhuǎn)換。地下耦合熱泵系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是有一個(gè)由地下埋管組成的地?zé)釗Q熱器。地?zé)釗Q熱器的設(shè)置形式主要有水平埋管和豎直埋管兩種。水平埋管形式是在地面開1～3米深的溝，每個(gè)溝中埋設(shè)2、4或6根塑料管。豎直埋管的形式是在地層中鉆直徑為0．1～0．15m的鉆孔，在鉆孔中設(shè)置1組（2根）或2組（4根）U型管并用灌井材料填實(shí)。鉆孔的深度通常為30－300m?，F(xiàn)場可用的地表面積是選擇地?zé)釗Q熱器形式的決定性因素。豎直埋管的地?zé)釗Q熱器可以比水平埋管節(jié)省很多土地面積，因此更適合中國地少人多的國情地源熱泵系統(tǒng)三種類型的對(duì)比：類型受限制項(xiàng)目埋管式土壤源地下水源地表水源水資源法規(guī)不受限制，國家鼓勵(lì)受限制，審批嚴(yán)格受限制，需審批地理位置適用我國大部分地區(qū)適用我國地下水源豐富地區(qū)受影響，要求地表水溫冬季大于7°C，夏季小于30°C建筑物與地源距離不受影響，在建筑物周圍垂直埋管即可長期抽水會(huì)造成地面沉降，井位密度和井距都有嚴(yán)格要求，要求回灌，對(duì)地下水無污染取水距離不宜過遠(yuǎn)壽命及可靠性不受影響，地下埋管可使用50年水井的取水量受地下水位的變化影響很大，水井的使用壽命受很多因素的影響取水量受地表水位的變化影響，輸水管道的使用壽命比土壤源垂直埋管低得多結(jié)論通過以上類型對(duì)比分析，埋管式地源熱泵是最適合我國的，雖然其他二種類型也有其固有的優(yōu)點(diǎn)，但就我國的軟硬件條件來看，還是存在一定的不合理和不可執(zhí)行性，不宜在我國廣泛推廣。目前適用本項(xiàng)目的有土壤熱交換器熱泵系統(tǒng)和地下水熱泵系統(tǒng)。四地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)地源熱泵機(jī)組在電能的驅(qū)動(dòng)下，將地下水、或土壤中不可直接利用的低位能量在熱泵機(jī)組的作用下，成為可利用的高位能。一套系統(tǒng)它可以滿足冬季供暖、夏季供冷的需要，又能用來制取衛(wèi)生熱水，解決洗澡用水的供應(yīng)問題，充分顯示了其一機(jī)三用的優(yōu)越特性。

地源熱泵技術(shù)具有以下七大優(yōu)點(diǎn)：

1、環(huán)保無污染：省去了鍋爐系統(tǒng)，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；省去了冷卻塔系統(tǒng)，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染，零污零排，低碳低能，有益于人體健康，有利于環(huán)境保護(hù)。

2、節(jié)省投資壽命長：配置到位時(shí)一套系統(tǒng)可解決冷、暖、浴，實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能，

節(jié)省初投資設(shè)備，投資費(fèi)用減少10%--25%；主機(jī)使用運(yùn)行壽命可達(dá)到25年以上，約是傳統(tǒng)熱能設(shè)備的2倍。

3、節(jié)省占地：一方面省去了鍋爐房及與之配套的煤場和渣場，節(jié)約了大量的土地資源；另一方面地/水源熱泵機(jī)組機(jī)身體積小、重量輕，安裝簡單，可安裝在地下室或閑置房內(nèi)，不占地面有效空間。

4、高效節(jié)能：無室外機(jī)，不受室外環(huán)境變化的影響。無論冬季還是夏季，每投入1KW電能均可得到5KW左右的熱能或冷能。能源利用效率遠(yuǎn)高于其他形式的中央空調(diào)系統(tǒng)。

5、應(yīng)用范圍廣：除了從土壤或地下水提取能量，熱泵機(jī)組還可以從工業(yè)廢水、污水、中水、河湖水、海水中提取能量，廣泛地應(yīng)用在民用建筑采暖、冷暖空調(diào)、工業(yè)企業(yè)冷凍、冷藏、冷卻、加熱等領(lǐng)域，從而節(jié)約了大量采暖、供熱、供冷能量。

6、運(yùn)行穩(wěn)定：地源熱泵從穩(wěn)定的地下能源中提取能量，與VRV風(fēng)源熱泵（從溫度波動(dòng)的空氣中提取能量）相比，相當(dāng)于汽車以經(jīng)濟(jì)時(shí)速在高速公路上行駛，平穩(wěn)而安全，故障率較低。

7、節(jié)資：本系統(tǒng)最大特點(diǎn)是充分利用地下免費(fèi)能源，通過一套系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)制冷和采暖，并提供生活熱水，能效比高達(dá)400%，顯著節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，無論冬季還是夏季，只有傳統(tǒng)供冷供暖方式的1/2-1/3。同時(shí)本系統(tǒng)不需專人管理，高智能化運(yùn)行，因此可顯著減少管理人員成本。

不僅如此，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)還具有很好的社會(huì)效益：

在我國的一些發(fā)達(dá)城市，夏季制冷、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的40-50%。特別是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用，給大氣環(huán)境造成了極大的污染，對(duì)人們的健康形成了威脅。因此，建筑物污染控制和節(jié)能已是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重大問題。傳統(tǒng)的采暖空調(diào)模式因其產(chǎn)生的環(huán)境污染正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對(duì)于夏季制冷的建筑來說，隨著空氣熱泵空調(diào)的普及，空調(diào)的實(shí)際使用效果正在逐年下降，這是因?yàn)榭照{(diào)裝機(jī)容量的增加，空調(diào)局部熱島效應(yīng)交叉干擾的結(jié)果。天氣越炎熱，室外的溫度越高，空調(diào)負(fù)荷也越大，而此時(shí)空調(diào)機(jī)向室外散熱時(shí)，傳熱溫差越小，空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率就越低，設(shè)備也越費(fèi)電。也就是說，除了燃煤供暖給環(huán)境造成污染之外，空調(diào)機(jī)同樣會(huì)造成大氣污染。另一方面，我國大部分地區(qū)冬冷夏熱，夏天大量地使用風(fēng)冷空調(diào)，造成某些大城市供電緊張，形成電荒，為了確保不會(huì)造成斷電等問題出現(xiàn)，有些城市夏天限制用電量。另外，因?yàn)椴糠值貐^(qū)沒有暖氣供應(yīng)，冬天使用電爐取暖，造成電力供應(yīng)緊張。地源熱泵機(jī)組制冷、供暖所需能量3/4左右來自地能，另外1/4左右來自電力輸入，從而減少一次性的礦物能源消耗；不向室外排冷、熱風(fēng)，減少城市熱島效應(yīng)。對(duì)環(huán)境非常友好。地源熱泵空調(diào)是一種使用可再生能源的高效節(jié)能、環(huán)保型的工程系統(tǒng)。冬季向建筑物供熱，夏季又可供冷。可廣泛應(yīng)用于各類建筑中，如商業(yè)樓宇、公共建筑、住宅公寓、學(xué)校、醫(yī)院等。隨著21現(xiàn)在，我國對(duì)建筑節(jié)能的要求越來越高。減少我國冬季采暖和夏季供冷所造成的大氣污染，降低供暖空調(diào)系統(tǒng)的能耗、節(jié)約能源是每個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)。特別是近幾年來，大中城市為改善大氣環(huán)境，大力推廣使用包括可再生能源的清潔能源。隨著人們生活水平的提高，建筑物不僅要滿足冬季采暖的要求，而且需要夏季空調(diào)降溫，地源熱泵技術(shù)提供了這一問題的有效解決方案。地源熱泵系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供熱和制冷，還可供生活熱水，一機(jī)多用。一套系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐加制冷機(jī)的兩套裝置或系統(tǒng)。系統(tǒng)緊湊，省去了鍋爐房，避免危險(xiǎn)源，節(jié)省建筑空間，也有利于建筑的美觀。地源熱泵系統(tǒng)的一個(gè)顯著的特點(diǎn)是大大提高了一次能源的利用率，因此具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高約40～60％，節(jié)能50%左右。另外，地源溫度恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用也較鍋爐－制冷機(jī)系統(tǒng)大大減少，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。鑒于本系統(tǒng)具備上述諸多特點(diǎn)，因而備受世界能源環(huán)保組織和發(fā)達(dá)國家推崇，并被市場廣泛接受，自八十年代以來，年增長率保持在20%以上。特別是日益提倡環(huán)保節(jié)能的今天，越來越多的工程項(xiàng)目在選擇空調(diào)設(shè)備時(shí)都首選地源熱泵中央空調(diào)，地源熱泵中央空調(diào)是替代傳統(tǒng)熱能設(shè)備的首選新型熱能設(shè)備。五地源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析1.地源熱泵中央空調(diào)與常規(guī)中央空調(diào)特點(diǎn)比較

比較項(xiàng)目地源熱泵中央空調(diào)溴化鋰吸收式

直燃機(jī)組水冷機(jī)組+燃油（氣）熱水鍋爐水冷機(jī)組+電熱鍋爐占地面積機(jī)房占地面積小，也可不設(shè)專用機(jī)房，采用小機(jī)組靈活安裝在各個(gè)房間機(jī)房占地面積較大需要冷凍機(jī)房和鍋爐房，占地面積大需要冷凍機(jī)房和鍋爐房，占地面積大設(shè)備壽命主機(jī)25年，地埋系統(tǒng)50年以上10-15年冷水機(jī)組15-20年燃油鍋爐10年冷水機(jī)組15-20年燃油鍋爐15年水資源消

耗利用土壤和地下水的熱量，不消耗水資源夏季冷卻水消耗量為循環(huán)量的1%-2%，冬季供熱需排污補(bǔ)水夏季冷卻水消耗量為循環(huán)量的1%-2%，冬季供熱需排污補(bǔ)水夏季冷卻水消耗量為循環(huán)量的1%-2%，冬季供熱需排污補(bǔ)水能源消耗電能，能效比4～6以上燃油或燃?xì)?，能源利用?0%夏季利用電能，能效比3.5～4.5，冬季燃油或燃?xì)猓茉蠢寐?0%電能，能效比3.5～4.5環(huán)境保護(hù)無燃燒排放，無熱島效應(yīng)有燃燒污染，冷卻塔有一定的噪音和水霉菌污染有燃燒污染，冷卻塔有一定的噪音和水霉菌污染無燃燒污染，冷卻塔有一定的噪音和水霉菌污染運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)組成簡單，維護(hù)量小，維護(hù)方便，節(jié)能效果明顯，節(jié)能率40%～70%水泵、冷卻塔能耗大，機(jī)組冷量衰減快，維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用高需要制冷供熱兩套機(jī)組和維護(hù)人員，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，鍋爐房需要設(shè)置安全措施需要制冷供熱兩套機(jī)組和維護(hù)人員，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，冬季運(yùn)行費(fèi)用高控制靈活性可分區(qū)域控制，各區(qū)域可單獨(dú)制冷或制熱，互不影響集中控制，不能單獨(dú)選擇制冷或供熱集中控制，不能單獨(dú)選擇制冷或供熱集中控制，不能單獨(dú)選擇制冷或供熱投資可分期投資，根據(jù)實(shí)際需要逐臺(tái)安裝一次性投資一次性投資一次性投資2.地源熱泵初投資費(fèi)用分析目前制冷供熱行業(yè)常見系統(tǒng)及其基本造價(jià)如下圖表所示：圖1序號(hào)系統(tǒng)方式單平米造價(jià)（元）1耦合式地源熱泵4352水源熱泵3653空氣源熱泵3054集中供熱405燃?xì)鉄崴疇t446燃油鍋爐407電鍋爐408單冷空調(diào)2309冷水機(jī)組25210吸收式制冷機(jī)組27511VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)310表1注：

1).表1中第1項(xiàng)、第2項(xiàng)可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)制冷供暖兩種功能。

2).表1中第3項(xiàng)冬季供暖時(shí)需考慮輔助電加熱系統(tǒng)。

3).表1中第8、9、10、11項(xiàng)需與第4、5、6、7項(xiàng)兩兩組合方能實(shí)現(xiàn)制冷供暖兩種功能（第11項(xiàng)就該系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況看，其冬季的供暖效果不太令人滿意，尤其是在我國北方地區(qū)；用于過渡季節(jié)的輔助供暖還可以）。

以實(shí)現(xiàn)建筑制冷供暖兩種功能為比較基準(zhǔn)，就項(xiàng)目初投資而言，由表1、圖1可得出以下結(jié)論：

1).圖中第1項(xiàng)比第2項(xiàng)初投資低，但由于涉及到地下水源的利用，而且會(huì)受到水質(zhì)、水量等因數(shù)的影響，存在審批問題。2).耦合式地源熱泵系統(tǒng)初投資最高。

3).第8項(xiàng)與供暖組合后的系統(tǒng)投資相對(duì)也比較低，同時(shí)也不涉及相關(guān)政府政策問題，但其系統(tǒng)布置影響建筑外觀，不適合公用建筑使用。4).第1項(xiàng)、第2項(xiàng)相比其他組合來說造價(jià)較高，但是系統(tǒng)的設(shè)備組成、所占用的面積及維護(hù)工作量要小的多。3.地源熱泵系統(tǒng)夏季運(yùn)行費(fèi)用分析圖2（北京夏季一個(gè)制冷季，90天，單位：元/m2）

圖2中數(shù)據(jù)以目前市場中的基本實(shí)際情況為來源，由此可得出以下結(jié)論：

1).地源熱泵比冷水機(jī)組中央空調(diào)節(jié)省34%；

2).地源熱泵比直燃機(jī)節(jié)省38%；

3).地源熱泵比家用空調(diào)節(jié)省48%。4.地源熱泵系統(tǒng)冬季運(yùn)行費(fèi)用分析圖3

（北京冬季一個(gè)采暖季，125天，單位：元/m2）

圖3中數(shù)據(jù)以目前市場中的基本實(shí)際情況為來源，由此可得出以下結(jié)論：

1).地源熱泵比電纜地板采暖節(jié)省48.6%；

2).地源熱泵比天然氣集中采暖節(jié)省51.8%；

3).地源熱泵比掛壁爐供暖節(jié)省57.5%；

4).地源熱泵比電熱膜供暖節(jié)省59.8%。由上述分析可以得出地源熱泵系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益：1、綜合造價(jià)：地源熱泵系統(tǒng)由于地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不確定性，對(duì)系統(tǒng)造價(jià)有較大影響，其初投資比傳統(tǒng)冬夏兩用中央空調(diào)組合稍高。但其機(jī)房占地面積小，也可不設(shè)專用機(jī)房。2、高效節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)用低。地源熱泵的冷熱源溫度一年四季相對(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，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%左右。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。在制熱制冷時(shí)，輸入1KW的電量可以得到4KW以上的制冷制熱量。運(yùn)行費(fèi)比常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)低40%左右，節(jié)能明顯。按一年制冷采暖運(yùn)行成本以45元每平米計(jì)算，服務(wù)建筑面積以10萬平米(酒店+集中商業(yè)使用），節(jié)省率以40%計(jì)算，每年可以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用約180萬，約七八年內(nèi)就可以收回高出的投資成本，故使用地源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益明顯，節(jié)能環(huán)保，具有可行性。目前湖北省內(nèi)為鼓勵(lì)節(jié)能減排，已有城市對(duì)采用地源熱泵系統(tǒng)的給予專項(xiàng)財(cái)政補(bǔ)貼。武漢市對(duì)地源熱泵的財(cái)政補(bǔ)貼為50元/㎡，宜昌市對(duì)土壤源熱泵補(bǔ)貼為50元/㎡，水源熱泵40元/㎡，襄陽市對(duì)地源熱泵補(bǔ)貼為80元/㎡。六存在的主要問題與建議：地源熱泵系統(tǒng)的建設(shè)，無論是地下水水源熱泵系統(tǒng)，還是地埋管水源熱泵系統(tǒng)，都會(huì)和都要“破壞”地下原有的巖土層與含水層的地質(zhì)水文構(gòu)造與條件。首先，在鉆井過程中，不論是打水井，還是鉆垂直埋管井眼，都會(huì)使原本相互隔離與封閉的地下含水層有可能串通起來，在各含水層之間產(chǎn)生相互影響；當(dāng)?shù)叵戮到ǔ芍螅诘卦礋岜孟到y(tǒng)運(yùn)行過程中，冬季從地下取熱，夏季向地下釋放熱量必然會(huì)使地下的溫度場，流場產(chǎn)生冬夏的交迭周期變化。對(duì)于地下水水源熱泵系統(tǒng)，當(dāng)周期地進(jìn)行循環(huán)抽灌時(shí)，更會(huì)引起水位、水溫、滲流速度與流向、水質(zhì)的變化。1、水源熱泵系統(tǒng)（采用地下水或地表水為冷熱源）存在的主要問題：1）.水源對(duì)熱泵的影響地下水的水量、水質(zhì)、水溫是影響水源熱泵效率的主要因素。如果進(jìn)入熱泵系統(tǒng)的水量不足，水溫不適，系統(tǒng)的效率將會(huì)受到影響；如果水質(zhì)不滿足要求，有可能會(huì)造成系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢、磨損，設(shè)備安裝時(shí)的殘留油垢以及熱泵與風(fēng)機(jī)潤滑系統(tǒng)泄漏的油污也會(huì)影響換熱器的換熱效果及緩蝕劑的使用效果，減少機(jī)組的壽命，所以要做地下水水文地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行分析評(píng)估、決策，和便于采取相應(yīng)有效措施。2）.不合理的回灌設(shè)計(jì)造成“熱短路”抽水井周圍地下水溫度的穩(wěn)定對(duì)于維持地下水源熱泵的效率起著關(guān)鍵性作用，但是回灌過程中，回灌井附近地下水的溫度會(huì)出現(xiàn)變化，隨著時(shí)間的推移，這種溫度的變化會(huì)影響到抽水溫度，就有可能在熱泵運(yùn)行過程中造成地下“熱短路”。因此在進(jìn)行地下水源熱泵的設(shè)計(jì)時(shí)，要通過水文地質(zhì)試驗(yàn)合理設(shè)計(jì)井間距，將回灌井對(duì)抽灌井的溫度影響減小到最低的水平，避免熱短路的發(fā)生。3）．對(duì)地下熱平衡的破壞人類為了使室內(nèi)保持舒適的溫度，將建筑內(nèi)的冷/熱量轉(zhuǎn)移到了地下，，如果熱泵夏季輸入到地下的總熱量和冬季從地下提取的總熱量需求不平衡，，這樣會(huì)形成長期的冷熱島，不但降低熱泵的效率，而且長期下去會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境不利，有可能造成地下的冷熱污染，引起生態(tài)平衡問題，需要采取冷卻塔輔助措施。4）.對(duì)地下水質(zhì)的影響地下水的回灌方式不合理或施工部當(dāng)會(huì)造成地下水水質(zhì)惡化，熱泵系統(tǒng)應(yīng)用過程中有可能會(huì)使外界的空氣與地下水接觸，導(dǎo)致地下水氧化，地下水氧化會(huì)使地下水的化學(xué)成分發(fā)生變化，從而對(duì)地下水水質(zhì)產(chǎn)生不良的影響。5).地面沉降淺層地下水通常儲(chǔ)存在由松散的、未固結(jié)或弱固結(jié)的第四紀(jì)沉積物組成的含水層中，地下水源熱泵往往開采的是夾在粘性土層之間的砂層中的地下水，砂層內(nèi)部也會(huì)夾有粘性土。而粘性土層壓縮性大，地下水位下降時(shí)易發(fā)生壓縮形變，如果開采區(qū)粘性土層厚度較大，并且不及時(shí)回灌，就有可能會(huì)產(chǎn)生巖土體變形，導(dǎo)致不均勻的地面沉降。不過，一般情況下獨(dú)立的地下水源熱泵不會(huì)誘發(fā)顯著的地面沉降，但當(dāng)?shù)叵滤礋岜妹芗植紩r(shí)，如果形成聯(lián)合漏斗，有可能會(huì)增加地面沉降的風(fēng)險(xiǎn)。6).行政審批目前有較多城市為保護(hù)地下水資源部不允許大量采地下水，地下水源熱泵涉及地下水資源開采利用，需要得到政府相關(guān)部門批準(zhǔn)，辦理相應(yīng)手續(xù)。2、土壤式地源熱泵系統(tǒng)也存在U型埋管換熱器的“熱短路”現(xiàn)象，打井孔回填施工不當(dāng)造成地下水污染等問題。土壤成分和熱物特性也會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響，一般需做土壤熱物性測(cè)試，以利于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。地源熱泵系統(tǒng)的全年供冷供熱性能與經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)烈依賴于建筑的冷、熱負(fù)荷計(jì)算，設(shè)備選用，和地下埋管或水井設(shè)計(jì)計(jì)算與施工。精心設(shè)計(jì)與精心施工的工程和粗制濫造的工程，無論在性能上、在初投資上、還是運(yùn)行費(fèi)用上、及使用壽命上都會(huì)有很大的差別近幾年我國的地源熱泵建設(shè)發(fā)展迅速，由于設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì)計(jì)算方法、測(cè)