地源热泵系统的组成和工程项目分析

地源热泵系统的组成和工程项目分析（共7篇）

地源热泵系统的组成和工程项目分析 篇1

地源热泵系统的组成和工程项目分析

地源热泵系统具有三个主要部分组成：热泵，接地连接和室内采暖或制冷分配系统。这三个主要部分组成，配以不同的接地连接配置一个典型的地源热泵安装的。

热泵转移之间的分配制度和加热/冷却的热接地连接。这是地源热泵系统的基本构建块。热泵与地源热泵系统使用的最常见的类型是“水-空气”单元大小不等，从3.5千瓦到35千瓦的冷却能力。水，空气指定表明，流体携带的热量和从地球上连接的是水或水/防冻液混合和建筑物内的热量分布系统依赖于热或寒冷的空气。热泵可扩展范围的单位，允许较低的进入流体在采暖方式的温度和较高的进入流体温度在冷却模式。所有这种类型的热泵组件是在一个机箱：压缩机，地球连接制冷剂热交换器，控制和空气分配系统含有空气处理装置，管道风机，过滤器，制冷剂对空气热交换器，和凝析油空调除尘系统。

住宅应用和小型商业系统，一个单一的热泵机组就够了。对于较大型的商业，机构或工业系统，多热泵单位通常用在一个分布式网络连接到一个共同的流体循环。热泵使用同一个周期内，作为一台冰箱。热泵使用压缩和扩大制冷剂的驱动器之间的建筑物内的热流与大地连接。按照热力学第二定律，热量会流向只有从炎热到寒冷的问题，但热泵??将吸引来自地面的热量，也就是说，5℃，并用它来温暖建筑物至21°C。在今年的某些时候，温度地面将热量会在预期的方向流反正。热泵可能仍然需要运行，但是，为了确保热流率就足够了。这个比率是有关热泵之间的温差接地：在冷却过程中，建筑物的温度越高，更好将与大地连接的传输速率。在加热方式，热泵的工作原理如下：热量从地球上连接抵达接地连接到制冷剂的换热器，称为蒸发器。在热交换器的另一边是冷的制冷剂大多是液体状态。“制冷剂是从地球上连接传热流体的温度更冷，所以热流入的制冷剂。这种热导致蒸发的制冷剂液体;它的温度不会增加多少。这种气体，低压和低温然后将其传递到一个电动压缩机制冷剂。这就提出了制冷剂的压力，作为一个后果，其温度。

地源热泵系统的组成和工程项目分析 篇2

近年来,随着化石能源的日益减少和环境污染程度的不断加剧,世界各国十分重视厌氧发酵技术的研究开发和利用,规模化大中型沼气工程正日益增多,特别是高浓度物料中温厌氧发酵是规模化沼气工程发展的趋势[1,2]。在沼气的生产过程中,温度是影响厌氧发酵的关键因素之一。在北方寒冷地区,由于受到季节和地域的限制,要使沼气工程常年稳定运行,以及保持恒定、高效的产气率,就必须采取加热和保温措施,将发酵温度严格控制在最适宜的温度范围内,避免发酵温度随环境温度发生变化。然而,对沼气工程进行加热的同时需增加新的能源消耗和环境污染。从能量收支平衡角度分析,沼气工程加热系统能耗的高低直接影响到沼气工程的节能效果及能否实现沼气工程的正能输出。因此,选择适合北方寒冷地区节能环保型沼气工程加热模式和设备,是大中型沼气工程在北方寒冷地区发展必须解决的问题,是促进沼气工程工业化进程和经济运行与否的关键因素之一。地源热泵技术作为一种利用清洁的可再生能源技术,具有高效节能、运行稳定可靠及环境效益显著等特点,已在大中型沼气工程中开始应用[3,4,5,6]。本文根据地源热泵技术在沼气工程中应用的实例,将地源热泵加热方式与常规的燃煤锅炉加热方式进行比较,分析其节能效果。

1 沼气工程全年能耗的分析

1. 1 沼气工程模型的选取

本研究的地源热泵加热系统是基于黑龙江省鸡西市一中温发酵的沼气工程。工程日设计处理奶牛粪便30t余,建有容积为30m3的室内配料池2个,容积为700m3的“发酵—产气”一体式的室外地上厌氧发酵反应器1座,容积为2 000m3的沼渣沼液池1处,所产沼气用于农户炊事和发电使用。图1为沼气工程工艺流程图; 图2为厌氧发酵反应器结构示意图,其原始设计参数如表1所示。

1. 2 沼气工程加热热负荷的计算

根据沼气工程各部分的组成,沼气工程的加热热负荷主要由发酵料液温度升高所需的耗热量和厌氧发酵反应器围护结构的传热耗热量两部分组成。

1. 2. 1 发酵料液温度升高所需耗热量

发酵料液温度升高所需耗热量是指在配料池中,发酵料液由进料时的初始温度升高到发酵温度所需的耗热量,其计算公式为[7]

其中,GL为发酵系统每天进料量( TS = 8% ) ,取30t / d; cf为发酵料液的比热容,取3. 9k J /( kg·℃ ) ; tf为厌氧发酵温度,取35℃ ; tL为进料时料液的初始温度,其数值可根据各月份室外平均温度和奶牛舍的适宜工作温度10 ~ 25℃所选取。

1. 2. 2 厌氧发酵反应器围护结构的传热耗热量

厌氧反应器围护结构传热耗热量计算公式为[7,8]

其中,Φf为反应器维护结构传热耗热量( W) ,Φ1为反应器顶部传热耗热量( W) ; Φ2为反应器壁面传热耗热量( W) ; Φ3为反应器底部传热耗热量( W) ; η为修正系数,取0. 65。反应器各部传热耗热量计算公式为[7,8]

其中,tw为鸡西地区各个月份室外平均气温( ℃ ) ,根据鸡西市气象资料取值; Az为贮气模面积( m2) ; rf为反应器内半径,6. 11m; a为温差修正系数,a = 1 ;δf为反应器的壁面厚度( m) ,δf= δg+ δb; hw为反应器外表面传热系数,取23W /( m2·K) ; hzn为贮气膜内表面传热系数,取8. 7W /( m2·K) ; hzw为贮气膜外表面传热系数,取23W /( m2·K) ; λt为土壤的导热系数取0. 93W /( m3·K) ,其他符号意义同前。

沼气工程加热热负荷为

其中,ψ为热管散热损失率,取1%[9]。

沼气工程各月份的累计热负荷计算公式为

其中,τ为各个月份的总天数( d) 。

沼气工程全年各月份累计热负荷统计如表2所示。

2 地源热泵加热系统

根据前述计算公式,沼气工程在冬季采暖室外计算温度为 - 23℃时的设计热负荷为65k W,沼气工程加热系统选用一台LSH65S型地下水源热泵机组。机组的技术参数: 名义制热量72k W,输入功率15. 6k W,使用侧热水流量为11. 13m3/ h,水源侧水流量为5. 69m3/ h。

热泵机组能耗主要包括: 地源热泵能耗、循环水泵能耗及潜水泵能耗3部分。为了保证加热所需热负荷地源热泵机组的工作时间计算公式为[10,11,12]

其中,N为采暖期热泵的工作时间( h) ; ω为热泵的输出功率,72k W。

地源热泵耗电量计算公式为

其中,P为热泵的输入功率,15. 6k W。

根据地下水源热泵的水源侧水流量,选择一台HYL50型热水循环泵,水泵的流量为12m3/ h,扬程为26m。根据地下水源热泵的使用侧热水流量,选择一台BY100QJ8 - 110 /22型潜水泵,水泵的流量为8m3/h,扬程为110m。

水泵的耗电量计算公式为[10,11,12]

其中,Gm为水泵的流量( m3/ h) ; Hm为水泵的扬程( m) ; ηa为水泵的效率,取0. 7; ηb为电机效率,取0. 8。

根据上述设备的选择,计算得到各部分的总耗电量为

其中,E2为循环水泵耗电量,E3为潜水泵耗电量,E2和E3由公式( 10) 计算得到。

由于水泵所消耗的能源为电能,将电能折算成一次能耗和标准煤的计算公式为

其中,Ea一次能耗( k W·h) ; Ma为标准煤的消耗量( t) ; ηe为电厂电效率,考虑火电站,30% ; ηs为输配电效率,90% ,q0煤的发热量,取29 302. 3k J /kg。

根据表2的数据,计算得到采用地源热泵加热方式的各月份一次能耗和标准煤消耗量统计如表3所示。

3 常规加热系统

根据沼气工程设计热负荷为65k W,选用一台燃煤锅炉,额定热功率为70k W,热效率为76. 8% 。

锅炉燃料能耗计算公式为

其中,ηn为锅炉的热效率,76. 8% 。

将原煤的能耗折算为标煤消耗量的计算公式为

由于锅炉燃料为原煤,可以将原煤的能耗看作一次能耗,根据表2的数据,计算得到采用常规燃煤锅炉加热方式的各月份一次能耗和标准煤消耗量统计,如表4所示。

4 地源热泵加热系统与常规加热方式能耗的比较与分析

根据表3和表4的数据做出图3,通过图3对两种加热方式各月份一次能耗进行对比,可以看到: 两种加热方式的能耗随着各月份室外平均温度的不同而变化。

在冬季室外温度较低情况下,两种加热方式的能耗均很高,所以在冬季为维持反应器发酵所需温度,必须保证沼气工程运行所需能耗,否则沼气工程将因为温度过低无法正常产气。同时,地源热泵加热方式各月份的能耗均小于常规加热方式相应各月份的能耗,所以在同等条件下,采用地源热泵加热方式均优于常规加热方式。

根据表3和表4的数据,得出两种加热方式全年的一次能耗与标准煤消耗量对比如表5所示。

从表5中可以看出: 全年的地源热泵加热系统能耗是常规加热系统能耗的85% ,可见采用地源热泵全年加热可以节约能源。

5 结论

在寒区沼气工程厌氧发酵反应器内,料液温度全年维持35℃中温发酵的情况下,地源热泵加热方式比常规加热方式全年节约15% 左右的一次能耗。这说明采用地源热泵加热系统既可以节约常规能源,也提高了可再生能源的利用率。同时,两种加热方式冬季运行时的能耗相对较高,说明了为维持发酵温度,保证沼气工程冬季运行加热所需能耗十分重要。该研究为寒区沼气工程运行采暖提供了可靠的依据。

摘要：由于寒区沼气工程运行时室外温度较低,需要采用加热保温措施,因此选择适当的加热系统直接关系到寒区冬季沼气工程中温发酵能耗的大小和能否正能输出的问题。为此,基于黑龙江省鸡西市兰岭乡一处沼气工程参数,在沼气工程35℃中温发酵热负荷的条件下,通过计算和对比地源热泵和燃煤锅炉对沼气工程进行加温的各月份能耗,得出了地源热泵加温方式比燃煤锅炉加温方式节约15%左右能源消耗的结论,为寒区沼气工程采用地源热泵加热系统进行采暖提供了有力依据。

地源热泵系统的组成和工程项目分析 篇3

关键词：太阳能热水系统；风冷热泵热水机组；绿色医院；节能

0 前言

我国国民经济的持续稳步发展和医疗改革的推进，使得医院的建设得到了前所未有的发展，医院作为卫生热水使用的耗能大户之一，其能耗比例占整个建筑能耗的20%以上，太阳能以其可持续性、清洁性、经济性等特点，使得太阳能热水系统在医院建筑应用取得较为可观的经济效益和环境效益，下面以广西钦州某医院大楼的太阳能热水系统设计为例，就太阳能热水系统和风冷热泵热水机组在医院建筑的应用进行探讨。

1 工程概况

本项目由综合大樓、爱心护理院楼、感染性疾病治疗楼及后勤服务楼组成，总用地面积为59096.79m2，项目总建筑面积为144272m2，住院病床总规模600张，门诊量5000人次/日，项目建成后达到国家绿色建筑二星级标准。其中综合大楼的病房、门诊及安心护理院的病房均全天供应热水。热水设计采用太阳能热水系统和风冷热泵机热水组联合供应。

2 热水系统参数的确定

2.1 项目所在地域气候情况

钦州位于广西南部沿海，地处北部湾顶端，年平均气温21.5～22℃，日平均气温基本稳定在10℃以上。7月最热，历年月平均气温27.9～28.3℃；1月最冷，历年月平均气温12.8～13.5℃。年总日照1612至1768h，年平均日辐照量为14.393MJ/（㎡.d）。

2.2设计日用热水量

卫生热水计算供水温度不小于50℃。冷水计算温度选15℃（《建筑给水排水设计规范》表5.1.4规定，广西的冷水计算温度为10-15℃），热水出水温度设计为60℃。

热水供应范围：综合大楼1～5层门诊、6层手术室、7～18层病房及医务人员；爱心护理院3～22层病房及医务人员。

2.3热水系统设计原则

（1）太阳能集热器和风冷热泵热水机组选用属节能、环保、安全型产品，太阳能集热器利用太阳能产生生活热水，无需消耗能源；阴雨天和冬季采用风冷热泵热水机组产生生活热水，其能效比最高可达4.5，其用电量极少，其总体经济效益十分可观。两者组合进行卫生热水的供应，保证了全天候的稳定工作。

（2）系统设计时考虑安全性、可靠性、先进性等特点，使系统达到最佳使用效果，实现系统节能、运行管理节能，减少电能消耗，达到节能减耗的目的，为医院全天24小时提供舒适的生活热水。

3太阳能热水系统设计及原理

3.1太阳能及风冷热泵机组选型设计

3.1.1太阳能集热器配置

直接式太阳能集热系统集热面积根据用户的每日用水量和用水温度，依据《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005，太阳能面积按下式计算：

AC=Qw·Cw·（tend-ti）·f·ρ/JT·ηcd·（1-ηL）

式中：AC—直接系统集热器总面积，m2；Qw—日均用水量，172 m3/日；Cw—水的定压比热容，4.18kJ /（kg·℃）；tend—贮热水箱内水的设计温度，60℃；ti—水的初始温度，15℃；JT—南朝向，倾角为钦州当地纬度的平面上年平均日太阳辐照量，14393kJ/m2；f—太阳能保证率，%；综合系统使用期内的太阳辐照、系统经济性、钦州各月平均日照时数和日照百分率等因素考虑，取0.47；ρ—水的密度，取1000kg/m3；ηcd—太阳能集热器年平均集热效率，根据集热器热效率曲线及机械循环系统效能，取0.635；ηL—管路及贮水箱的热损失率，经验值取0.15～0.25，取0.2；

代入数据计算，所需集热器面积为：Ac=2080m2；

3.1.2风冷热泵机组选型设计

（1）工作条件设定：年平均温度：环境温度15℃，进水温度15℃；

（2）全天用水量172 m3；

（3）卫生热水全天耗热量

考虑到阴雨天气冬季条件下，太阳能集热器基本不产生热水，因此辅助加热系统必须按满负荷用水量设计。计算公式：

Q= Qw·c（tr-tl）/860（kcal/kWh）/T

式中：Q—热泵额定制热量（kWh）；Qw—日均用水量，172 m3/日；c—水的比热，取1kcal/kg·℃；tr—设计热水温度（60℃）；tl—自来水补水温度（按15℃）；T—名义工况下设计运行时间（取11小时）；

热泵额定制热量Q=820kW。

选用风冷热泵机组每台额定输入功率16kW、制热量68kW，共12台。多台设置，保证单台热泵机组故障时稳定的热水供应。

（4）保温水箱

由于供水系统为全天候24小时供热，水箱容积应能满足储热与供热的需求，且要结合现场实际分配情况三种因素确定。系统日均用水量为172m3，最高时用水量为25.2m3/h。一般为满足供热水需求，水箱容积应为最高时用水量的3-4倍，且鉴于本项目中，考虑到楼面集热器分为三个区域，且分布距离较远，可以采用3个35立方保温水箱，内胆为304不锈钢、聚氨酯整体发泡。

3.2 太阳能及风冷热泵机组热水系统原理

3.2.1太阳能热水系统+风冷热泵机组原理图，如图1所示。

图1 太阳能热水系统原理图

4 系统节能效益分析

4.1运行能耗的比较

在条件相同的状况下，利用不同的热源设备制热水所消耗的电量、燃料及费用等详见表2所示。

注：①以上能耗比较基于1m3温度为10℃的水加热至60℃所消耗的电量或燃料费用；

②电价按照0.7元/（kWh），柴油按照5.8元/kg；

③全年按照360天计，阴雨天为90天，太阳能年有效工作时间为270天。

4.2系统节能效益

4.2.1系统年节能量及节省费用

（1）太阳能热水系统+风冷热泵机组的年节能量：

Qs=Am·JT·（1-ηL）·ηcd

式中，Qs—太阳能热水系统的节能量，MJ；AC—直接系统集热器总面积，2080m2；JT—年平均日太阳辐照量，4598MJ；ηL—管路及贮水箱的热损失率，经验值取0.15～0.25，取0.2；ηcd—太阳能集热器年平均集热效率，根据集热器热效率曲线及机械循环系统效能，取0.635；

则本系统的节能量Qs=4858430.72MJ。

（2）寿命期内总节省费用：

Ss=Pi（Qs·C-A·DJ）-A

式中，Ss—系统寿命期内总节省费用（寿命期为15年），元；Pi—折现系数，9.82；Qs—太阳能热水系统的节能量，MJ；C—常规能源价格，0.2元/MJ；A—太阳能热水系统总投资，385万元；DJ—维修费用，一般为总投资的1%；

则本系统的节能费用Ss =5313888元。

5结束语

在医院建筑对热水的需求量大且要求供应时段较为集中，然而在通常的太阳能热水系统的设计过程中，经常会出现阴雨天或冬季安装太阳能集热器面积不能满足热水需求的情况，建议采用风冷热泵热水机组进行补充，在确保太阳能热水系统优先运行的情况下，利用风冷热泵机组进行辅助运行，提高太阳能热水系统的全年适用性，采用太阳能热水系统与风冷热泵热水机组共同供应稳定的卫生热水，即符合国家现有关于节能减排的要求，也可以节约业主的运行费用。

参考文献：

[1]俞卫刚.医院能耗评价与节能对策[D].上海：同济大学，2009；

[2] GB50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范[S]；

地源热泵系统的组成和工程项目分析 篇4

(新产品、产业化)

开发工作总结

一、项目背景

1、立项背景

根据市场调查：我国普遍使用的热水供应系统有几种：燃煤炉、燃油炉、燃气炉、电热炉；但是由于近年传统能源和燃料供需矛盾紧张，市场价格上扬造成烧热水的成本增加，而且由于传统热水供应系统的污染大、原料供应不稳定、能源利用率低等原因，造成许多对热水需求量大的行业和单位纷纷转向使用新型能源的节能型产品。市场上不断涌现出了以太阳能、太阳能热泵、空气源热泵、水源热泵等利用清洁能源的供热系统。有了稳定的能源系统，但是如何能按用户的用水情况及时调整机组的运行，从而达到节能的目的，实现智能化管理供水系统，成了摆在许多用水大户面前的难题。

普遍存在的问题有：

（1）、需要配有专职人员每日值守。

（2）、凭经验操作，很难满足用水高峰时、低谷时间段差异所造成的补水不及时或水量过剩的需求。

（3）、不能按设定时间提前加热，合理安排计划供水。如学校的用水高峰期在周一至周五的16:00至20:00，而烧够8吨水箱的水所需的时间为几个小时，工作人员没有及时操作，错过时间，则无法及时提供足够的热水给学生使用。（4）、烧热水过程中，必须要时时查看水量、温度、燃料情况。存水量小时，必须及时开关阀控制进出水；温度达不到要求时，要及时加大火力烧水。（5）、人工操作过程中可能会存在安全隐患，影响到操作人员安全。（6）、人工管理过程中不容易即时发现烧水设备的故障。

（7）、如何同时调整和控制多台机组工作状态，能稳定提供热水满足需要，消除实际使用过程中的人为操作、气候差异、水箱容量等因素的影响，节约能源消耗。

为了解决以上热泵供水系统的智能化、自动化控制的难点，本项目——太阳能热泵高效智能控制系统应运而生，配合太阳能热泵机组，可轻松定时启动

太阳能热泵机组；预设温度、时间、水位等参数；通过采集参数对比，自动切换三种循环加热状态；实时显示能效比、机组运行状态的各种参数。不需要专职管理人员开关阀、通断电、加燃料等操作，不需要时时查看水量、温度等参数，避免烧干水、烧水过剩、系统能耗不合理等情况出现。

对于学校、宾馆、医院、桑拿浴室、企事业单位等用水点多、用水量大、用水时段差异情况复杂的用户，使用本项目管理太阳能热泵供水系统后，不但能减少运输和存贮燃料的压力，减轻管理人员工作量。特别是自动调整用水高峰低谷时段机组忙闲工作状态和补水方式，能提高能源利用率，节约能源消耗，降低烧水成本和管理成本，为用户节省一笔不小的开支，提高企业经济效益。国内目前只有少数几家大公司从事相关供水控水系统的研制开发工作，我公司的技术水平处于国内领先水平，填补区内空白，成为广西第一家率先拥有生产热泵类智能控制系统的公司。

本项目是根据市场需求和竞争的需要，充分发挥现有设备生产与技术能力的基础上对原有的供水系统进行升级与功能的强化，实现太阳能热泵高效智能控制系统产业化，对迅速占领广西市场、全国市场，为市场提供高效节能的智能控制系统将发挥积极作用。因此，扩大生产规模，扩大产品在全区乃至全国的影响面及销量，满足市场对产品的需求势在必行。

经调查研究，公司于2006年正式成立项目小组进行研制开发，2006年8月南宁市经委立项（南经高新[2006]5号），获得南宁市技术创新资金补助款壹拾万元，用于文件规定的技术创新项目，不足部分由本公司自筹解决。

二、主要内容

包括：技术、市场、效益，重点突出项目的创新点，在国内外的技术水平；项目的总体目标（包括：项目总体技术目标，经济效益、社会效益目标）。

本项目采用嵌入式软件开发技术、模糊控制技术、单片机控制技术、数字控制技术，进行智能控制产品开发，实行点对点控制，并实现产业化。太阳能热泵高效智能控制系统主动调整热泵系统的忙闲状态，有效提高能效比。本系

统的创新点在于可编程设定按小循环/大循环/直接三种模式运行加热。将三种加热方式集于一身，充分利用三种加热方式的优势互补。而且实现即时电子水位显示及控制；全中文显示系统运行的重要参数，让用户实时了解热泵系统的工作情况。目前市场上未见适用在太阳能热泵供水系统，而且功能齐全、模块化组合、产业化的项目。

高效：利用流量计、温度传感器、电导式水位传感器、球阀及球阀驱动器等数据采集元器件，实时将热泵系统的参数采集并传送到主控制器，主控制器判断并发送相应的控制指令给系统，能大大缩短热泵系统机组、循环泵、智能加热柜的响应和执行操作的时间、工作状态切换速度快，高效完成主控制器发送的各项指令。

节能：本项目能够综合用水情况、环境温度等因素，自动调整机组运行时间，合理有序调整多台机组忙闲状态，减少机组的低效运行时间，大大节约人力、财力和能源的消耗。

智能控制：利用本公司的技术优势，编写嵌入式软件，结合单片机对热泵系统进行智能化、自动化控制。用户只需预先设定好相应的时间、水位、温度等常用参数，便可通过本项目自动控制太阳能热泵系统运行，完全不需要专职看守人员。

设计工艺：回流焊接工艺、波峰焊接工艺、浸焊工艺、热熔工艺、焊接工艺、扭力测试工艺、计算机通讯测试工艺、计算机串行接口测试工艺。目前国内只有少数几家大公司从事相关热泵供水系统的研制开发工作，而且大都只是针对某一客户需求开发其专用的控制系统，并未实现产业化。而有些控制系统的开发则是直接依附在机组控制电路上进行简单功能控制，用户在购买多台机组的同时重复投资在控制装置上。

国外也有相关的技术，但是国外由于研发核心的嵌入式软件和硬件设备费用高，所以产品价格和维护成本也偏高。我国目前只从国外引进热泵机组重要零件，进行热泵机组的组装和生产。我公司的自行研制的智能控制系统技术水平处于国内领先水平，填补区内空白，成为广西第一家率先拥有生产热泵类智

能控制系统的公司，完全拥有产品的知识产权。

经查新，我公司开发的太阳能热泵高效智能控制系统技术水平处于国内领先水平，填补了区内空白，引领智能化、自动化控制技术创新与应用的潮流。

项目的总体目标（包括：项目总体技术目标，经济效益、社会效益目标）。

三、项目组织

介绍单位围绕完成项目，在项目研发制度、研发机构组织、人员配置方面做的组织工作，以及项目进度规划，负责人员落实情况。

2006年1月至2006年2月，完成项目可行性，研究确定技术及工艺参数，验证设计方案。

2006年2月至2006年9月，嵌入式软件设计开发，硬件开发，测试，完善技术文件。

2006年10月至2007年1月，购设备、样机生产及小试。2007年1月至2007年3月，中试生产，试点工程运行。

我公司以陈永林总经理为领导核心，产品研发队伍强大，杨宗光副总、刘成文、黄庭华等多名资深工程师各自带领的项目开发小组，负责公司新产品的设计、开发，核心技术在国内处于领先水平；生产部拥有多名优秀的技术骨干人员，曾萍副总带领的一流销售团队，在广西、云南、广东等多个省市地区有着优秀的销售业绩。

四、项目实施

控制系统采用分布式控制结构，由一个主控器通过RS485通信网络操纵一至多个智能加热柜进行相应的工作。而每个智能加热柜能控制一至两台热泵机组。

采用分布式控制结构的好处是，可以根据实际的工程对机组数量的需求，灵活的组建系统（配置相应数量的智能加热柜）。而参数设置、运行状态显示、定时控制、供水、回水、保温控制等都是每个系统必备的功能，则由主控制器来完成。

分布式控制的难点是通信的可靠性问题。热泵控制系统是工作在强干扰的环境下，在实际工程中，通信线路的走线与强电的走线相互平行是不可避免的，所以通信的可靠性是整个系统成败的关键因素。我们除了在硬件方面采用了抗干扰措施外，在软件方面也做了大量的工作。主控器与智能加热柜之间的通信数据采用严格的检验机制，确保了通信数据的可靠性。另外在强干扰下，MCU的通信功能可能会暂时失效，在软件上也采用了必要的措施，使MCU能自动恢复通信功能。

主控制器采用了双MCU的结构，一片MCU实现参数输入及显示和时控功能，并和上位机进行通信。另一片MCU实现具体控制功能和水位、温度检测；并与下位机（智能加热柜）进行通信。两片MCU之间使用I2C总线进行通信。MCU之间的I2C通信与MCU通过RS485与下位机（智能加热柜）进行通信时，容易产生冲突，从而造成上位机与下位机之间的通信错误。我们在软件上采取了一些必要的措施，有效的避免了这种冲突。在将控制系统与热泵联机调试时，发现I2C总线容易在强干扰下出错，经适当降低I2C总线的通信速度，问题得到解决。

在热泵系统实际运行过程中，热泵系统并不是每天都需要按贮水箱容积产水。很多时候的产水量要远小于贮水箱的容积。为了更好的控制热泵系统的产水量，主控制器的水位检测除了常规的电导式水位传感器外，还使用了压力传感器进行水箱水位检测。使用压力传感器的好处是，控制器检测到的水位信息是连续的模拟量，而不是像电导式水位传感器那样只能得到开关量。这样用户就可以在控制面板上直接设置水位参数，从而达到控制目标产水量的目的。而不需要像电导式水位传感器那样去调整传感器的安装高度。用户甚至可以在远程监控计算机的监控软件上，直接调整目标水位参数。

主控制器可以选择通过RS485网络或者GPRS网络与计算机通信。用户可以在远程计算机上看到热泵系统的运行状况，并可以通过修改各种运行参数来影响热泵系统的运行。从而实现远程甚至是异地监控。可能是由于移动通信商的原因，GPRS模块往往会产生假连接或者是掉线，我们在软件上使用了一些必要

的措施来对假连接或掉线进行检测，发现假连接或者是掉线立刻重新建立连接，并定时地发送心跳包来维系这个连接，从而保证了GPRS通信的可靠性。

智能加热柜是我们具有独创性的设计，智能加热柜的主要功能是通过管路的切换来实现直接将热水补入贮水箱中。对于一些用水时间较长的用户，可以充分的利用供水的这段时间补入热水。同时能避免冷水兑入热水再加热造成的能效比下滑。它的关键在球阀的控制和水位的检测和温度的检测。管路切换选用球阀而不是电磁阀，除了考虑到球阀的流量系数较大外，球阀开启和关闭是缓启缓闭，可以有效的避免水锤对机组的影响，同时也可以减小切换噪声。智能加热柜的水位检测使用电导式水位传感器。温度的检测点是整个控制的关键，如果检测点选择不合理，那么加热柜在向主贮水箱补水的末阶段时，机组出水温度会上升过高，从而造成机组停机。这样就可能对机组的寿命产生不利的影响。我们经过分析，选择在管路上进行温度检测，经实践检验，在智能加热柜在向主贮水箱开始补水到补水结束，机组出水管的温度只上升了2℃左右，完全达到了我们的预期目标。

具有流量检测和电量检测是本热泵控制系统的一个特点，流量检测采用的是韦根流量计，电量检测则通过捕捉电子式电能表的脉冲来实现。因为有了水量电量的检测，在加水位、温度的检测。那么实现水箱水位显示、产水量显示、电量累计、流量累计、能效比计算等功能就不是什么难事了。

MCU的抗干扰是工控产品不可避免的问题。热泵控制系统的PCB和电源部分经过精心设计，软件中也采用了很多的抗干扰措施，比如温度、水位检测经多次数字滤波，电导式水位检测经一定的延时，IO设置定时刷新，定时初始化LCD，长时间通信不上自动初始化甚至重启，条件判断等。控制器的抗干扰能力还不错。在设计的过程中发现，原先选择的负责显示、键盘、定时控制及与上位机通信的那片MCU在实验环境中一切正常，可一带上接触器就容易受干扰自动复位，严重时影响到时钟芯片的数据。经仔细检查PCB的设计，发现PCB设计并无问题，经与MCU的代理商核实，该MCU的抗干扰能力确实不行。之后换上了一款抗干扰能力超强的MCU，问题迎刃而解。值得一提的是，智能控制柜的

环境温度实际达到65℃，由于我们选用的都是工业级的MCU，通信和软件的运行都很正常。通过这个项目的完成，我们觉得，内部RC振荡、内部复位及内部看门狗是提高嵌入系统抗干扰能力很好的手段。

通过这个项目的实施，我们发现GPRS模块的抗干扰能力还不错，完全可以在强电磁干扰的环境下可靠地工作。

软件的实现，软件使用C51来实现，使用C51的优点是维护、排错工作量小，扩展功能简单，代码的强壮性好。在实际的软件过程中，还未发现C51不能完成的工作。

五、项目总体评价

本项目的研发成功，不但引领新型清洁能源供热的产品广泛应用的潮流，带动节能产品、清洁能源产业向智能化、自动化控制方向发展，有效提高能源利用率，降低供水系统的管理成本和燃料成本，而且对我区普遍开展智能化控制系统的研究开发和应用有很大意义，高效节能技术的应用将积极推动本产业的健康发展。通过本项目，还填补太阳能热泵产品智能化、自动化控制系统市场空白，补充和优化现有的产业结构，完善清洁能源热泵及其智能控制系统的产业链。

地源热泵系统的组成和工程项目分析 篇5

【关键词】地下水源；热泵系统；水文；地质勘查

毫无疑问，在工业革命以后，人们的生产力得到了很大的提高，工业文明取得舉世瞩目的成就，现在人们所享受到的一切都与其有很大的联系，人们的生活水平得到很大的提高。但工业文明带来的弊端也显而易见，全球变暖、生物多样性减少、空气污染等一系列的问题接踵而来。其中水污染和淡水面积减少也是值得人们重视的问题，人们在没有食物的情况下，可以坚持将近一个星期，但是没有水人们可能坚持不过三天，所以水对于人们来说是尤其重要的。提起水，就不得不说水资源的状况。我国水资源总量非常大，但是人均水资源占有量并不乐观，因此在日常生活中抽取地下水也是一个不错的选择。岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水都可以称之为地下水，他们主要储存在包气带以下地层空隙，有上层滞水、潜水和承压水之分。而作为一种新型的一种可持续发展的绿色能源技术，地下水源热泵系统有着高效率，低投资的特点，对地下水的影响较大。

一、地下水源热泵系统概述

在大力发展经济的情况下，环境与能源的问题也不断的凸现出来，各国政府都认识到了环境的重要性，也在积极地采取措施来保护环境，节约能源，开发能源，从而达到可持续发展的目的。对于地下水源的勘查工作来说，高效、节能、环保的水源热泵系统有着其他热泵系统所不可比拟的优越性，在现实生活中应用的范围越来越广泛。

（一）地下水源热泵系统的发展历史

瑞士的Zoelly最先提出水源热泵的概念，此后美国也开始加入研究水源热泵，并成功地建成了一个水源热泵系统，去得了比较好的成绩，不断地应用到商业范围。一直到1985年，美国的水源热泵就达到了14000多台，随着时间的推移更是不断地增加，增长速度也在不断的加快，为美国在地下水利用方面的工作做了巨大的贡献。我国的水源热泵系统的研究工作也是在二十世纪八十年代，其学习与引进工作是在1997年改革开放前夕开始的，随后在需求的推动下，大规模的水源热泵系统不断开发，技术推广工作也做得越来越好。

（二）地下水源热泵系统的功能介绍

地下水源热泵系统也以理解为较为常见的深井回灌式水源热泵系统，它在投资的初期费用较为低廉，因而应用范围比较广泛。它的工作原理主要是利用建造的抽水井群来抽取地下水，以二次换热或者是直接将其送往水源热泵机组，在工作人员提取或者是释放热量之后，再由灌井群来将其灌回地下。深井水和地下的热水都能成为热泵良好的低拉热源，因为地下水长期处于非常深的地下，在地层隔热作用的影响下，地下水的温度随着季节的的变化非常小，甚至可以忽略不计，这样就有利于热泵的运行。但是，在利用地下水源热泵开采地下水资源的时候，如果不能够合理的利用水资源，就很可能会影响当地的地质、水文地质以及工程地质，加深地质与环境的矛盾，造成无法恢复的破坏。因此，在运行地下水源热泵系统时一定要注意水文地质条件、地下水水文以及水质等指标，以期达到合理开发利用地下水的目标，做到可持续发展。

二、地下水水文地质勘查

由于工业、农业废水、生活污水在未经处理就任意排放，通过渗井等渗透到地下；而超量开采地下水，井壁渗漏，导致不干净的水回灌到地下，加剧了地下水的污染。在利用地下水源热泵系统开采使用地下水时，部分重要的指标是不可忽视的，下面笔者将详细的介绍。

（一）以水文地质条件为先决条件

作为水源热泵的先决条件，水文地质条件也是一种客观条件，它可以分为所用的含水层深度、地下水埋深、水力的坡度、地下水的流向以及含水层的深度等指标来进行度量。含水层的深度与地下系统的造价有关，他们是正相关，如果含水层的深度太深的话，地下系统的造价也就更大。一般而言，含水层的深度在150米以内是最合适的。其次，含水层的厚度与单井的出水量是密切相关的，这关乎到水源热泵系统的开发成本与产出的比例。另外，含水层的砂层粒度会影响含水层的渗透系数，若含水层的粒度较大的话，可能会导致地下水回灌的情况出现。综上各种条件的影响，在进行地下水源热泵系统的水文地质勘查时，一般要选择地下水含水层是砾砂或者是粗砂的地域，地下水的坡度对水源热泵的一些不太明显，这个可以不用考虑，还应该合理的布置井位以及井间距。

（二）关注地下水水温

地下水的水温与地下水的流量密切相关，探测好地下水的水温也有利于系统的优化，因此在水温地质勘查中一定要事先调查地下水的温度，从而得出工程现场的地下水温。地下水的水温是随着地理环境、地质条件和地下深度的变化而变化的，比如在底下6.1至45.7米之间是恒温带，水温的范围一般在十到二十二摄氏度之间。地下水源热泵的进水温度是跟深井水的平均水温有关的，而深井水的平均水温要比当地的气温高两摄氏度左右，我国的东北地区深井水温一般为4摄氏度，而南部地区的深井水温则可以达到十二到十四摄氏度。因此，在进行水源热泵水文地质勘察时，一定要根据当地的地理环境，配备与地下水温相适应的热泵系统。

三、结语

地下水的开发是不同于地表水的，地下水厂的建设也是不同于自来水厂的。具体问题具体分析，了解我国地下水开采存在的问题，才能更好的进行地下水的开采，进行安全供水。随着经济社会的发展，人们对于地下水开采的技术的不断提高，人们对于地下水的利用程度也不断的加深。由于不合理的开发，引起了一系列的生态环境问题。但是，地下水的开发有利于缓解湖泊水的供水压力，也缓解了人们用水紧张的状况，但想得到安全而又充足的水源，必须合理的开发。地下水厂对于安全供水的水质的监督和管理也需要研究人员和管理人员不断的研究和创造，这并不是一个一蹴而就的问题，需要时间的累计和实践的检验。水能载舟亦能覆舟，大自然能够给与我们资源，也能夺取我们的成就。没有水资源的社会就像空中楼阁般不稳定，合理的利用地下水源热泵系统来进行水文地质勘查工作，进一步做好水质的检验，真正做到地下水开发的合理、做到地下水无污染，让人们能够放心的饮水。

【参考文献】

[1] 王树理，赵显山，杨晓军，郭书泰，代云青. 地下原油储备库综合水文地质勘察方法[J]. 勘察科学技术. 2008（02）

[2] 刘雅可，韩华，于岩. 污染场地环境水文地质勘察技术的应用探讨[J]. 勘察科学技术. 2011（02）

[3] 赖月彬. 浅谈岩溶地区的水文地质勘察方法及水文成井[J]. 西部探矿工程. 2014（03）

[4] 张少勇，刘伟超，田慧娟，李倩倩. 现代水文地质勘察方法在找水中的综合运用[J]. 中州煤炭. 2010（01）

地源热泵系统的组成和工程项目分析 篇6

【关键词】小学数学 分析 解决问题 能力 培养

【中图分类号】G623.5【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）09-0146-01

一、翻开教材，走进生活情景，培养学生获取，收集，信息的能力

数学作为基础学科，需要培养解题思维。苏教版教材中，很多内容都是利用学生身边的一些资源，结合生活中一些生动有趣的生活情境，不仅可以提高学生的学习兴趣，还提供了有效的解题思路，对培养学生独立解决问题能力非常有效。在数学课程的学习当中，观察、发现、收集数学信息，让学生自主去分析这些信息，筛选、提取出最有效的信息，让他们学会从不同角度去思考问题，可以从整体上提高他们的数学学习能力。例如在苏教版五年级上册求“多边形面积的计算”时我是这样处理的：将书中的主题图与学生的实际结合起来，课前组织学生开展收集估算自己生活中多边形面积的活动，并将本组收集的数据以简洁的方式记录下来。数学的教学，不像语文、英语那么枯燥，在上课的时候，老师可以用不同的图像来表示相同的数据，也可以用同类型的图来表示不同数据，然后老师再适当的引导学生去思考，看他们是否可以从这些图形中看出有什么不一样，或者有什么规律。这样让每个学生自己动手动脑发现、收集数据和数学信息，来提高课堂的教学气氛并提高学生的积极主动性。

二、让学生学会主动提出、筛选问题的能力

学生在学习的过程中，势必会遇到很多问题，当他们遇到一些问题的时候，老师不要急于告诉他们解决问题的方法，而是要从思维上去引导他们，引导他们如何思考，引导他们从不同的角度思考，帮助他们筛选题目中有用的信息，对于他人发现的信息老师应该引导学生去进行倾听，结合自己的发现随时进行评价。通过老师的引导，学生多方面的自我思考，他们就可以慢慢的学会在做题的时候抓重点。然后学生再根据那些有效信息提出有价值的数学问题。 当学生第一次接触新的数学问题时，老师应该鼓励学生积极发表自己的看法，不可以直接否定学生提出问题的对与错，对于提出错误问题的学生，老师应该进行深层次的引导，当提出正确问题的时候，以书写的形式写在黑板上，突出此问题的重要性。例如苏教版五年级上的“多边形面积的计算”，教师先请学生说说自己提出数学问题（谁估算的最准确？谁估算的方法最好？等等）再让学生分析讨论哪个问题提得最好，最终确定“多边形面积的计算方法如何计算最准确，最方便？”为要研究的问题。通过这种逐步推进的方式，学生在不断提高筛选信息能力的同时，数学分析能力也得到进一步的提升。

三、培养学生分析数量关系、寻求解决问题策略的能力

第一、大胆尝试、积极探索。在课堂中，允许学生互相交流看法，动员全体参加。要注意结合学生的学习经验和生活经验，采取大胆尝试、动手动脑、画数据图、分组讨论等方式方法，让学生体会到主动探索解决问题过程中的乐趣。

第二、互相交流，选择最佳方法。可以让学生上台进行讲诉自己是如何思考问题并且解释说明每个步骤代表着什么意思，对于一些没有正确思路的同学，老师可以让同学讲讲解题过程中遇到的一些问题，互相交流可以发现这也许不是一位学生的问题，而是在解题过程中许多学生都遇到的问题，积极鼓励学生发表自己的看法，就会发现一个题目有不同的解题方法，每位同学的解题思路可能会有所不同，这不仅加深了学生对解决问题过程和方法的理解，而且也让学生体验到了自己动手动脑成功的喜悦，学生就可以在下一次的课堂中大胆尝试体验成功的喜悦，提高学生对学习的积极主动性。

第三、自我评价，檢验成果。运用不同角度，通过检验过程真正成为学生反思和自我评价的过程。例如苏教版五年级上的“计算多边形的面积”，可以先让学生以小组为单位，交流怎样计算，交流不同方法初步感知如何计算最准确。再引导学生想一想：如果不将多边形分割，能不能想办法算出多边形面积是多少，想想看生活中的多边形，结合课本，引导学生进行交流，并得出最佳的算法。然后让学生尝试这种方法，并与自己的方法做出比较，学生自然可以得出哪个是最佳的方法，然后老师要进行总结。

四、让学生学会梳理解题思路、形成思考问题的思维能力

课后老师可以给学生布置定量的课后练习，根据学生课后练习的反馈，给学生进行知识的巩固。课后练习要贴切实际，运用倒金字塔的原理由简单开始，面向全体，照顾不同数学水平的学生，加强对比，提高学生解决问题的能力，逐步形成技能。

如苏教版五年级上的“多边形面积的计算”教学后，先请学生回顾整理什么是多边形，计算多边形的面积有什么用，我们是怎样计算多边形的面积，在记住计算多边形面积公式的基础上，要知道平行四边形，三角形，梯形的计算面积公式是如何得出来的？等等，再让学生完成课本的课后作业求平行四边形和梯形的面积，使学生掌握一节课的基础知识。

五、引领学生实践运用、拓展训练

给学生创立贴近生活的问题情境，比如苏教版五年级上册“求多边形的面积”这节内容，老师可以给学生提出让学生估算校园塑胶操场中多边形的面积，学生通过动手，观察再到思考从中体验到数学的乐趣与成功的快乐。还可以培养学生应用数学的意识，能知道现实生活中蕴涵着大量的数学信息，能感受到现实世界中有广泛的应用，数学来源于生活。例如苏教版五年级上的“多边形面积的计算方法”，可以让学生试试如何求五边形，六边形的面积，可不可以得出计算平行四边形，梯形，三角形同样的面积计算公式，并谈谈看到这种现象有什么想法。这样不仅提高了学生的数学水平，还为其以后的数学生活中形成了一种解决问题的思维。

提高数学分析和解决问题的能力是一个长期的过程，创设问题情景、发现问题、提出问题、探究问题、解决问题、评价过程和结果等都是头脑风暴的表现，所以“数学分析和解决问题”就是在老师的指导过程中，学生发挥自己的主动性，使学生参与和体验到从零到十，由未知到已知的过程，提高学生数学应用于生活的意识，培养学生在自己以后的学习中独立解决数学问题。为此，在开展策略教学时应该着重关注以下三点。

（一）在教学目标上，帮助学生选择最佳学习方式

一般来说不同的学生会有不同的解题思维，所以教师要帮助不同解题水平的学习者寻找适合自己的学习方式。

（二）在教学方式上，尊重学生个性差异，积极开展多种形式的教学

在教学中，教师应尊重不同生活阶层的学生，应允许不同的学生从不同的角度认识问题，积极发表自己的想法，老师要做的就是引导学生走上正确的思维道路。

（三）温故而知新，进行积极反思和综合评价

求出答案并不是学生的最终目标，老师应该帮助学生回顾策略产生的过程，逐渐地引导学生从无序、单向思维向有序、多向思维发展，养成对学习的一种自我监控习惯。

六、结语

通过对学生进行数据的搜集，分析，引导等措施，使学生的数学分析和解决问题的能力得到真正的提高。

参考文献：

地源热泵系统的组成和工程项目分析 篇7

地热采暖；水源热泵；成本

【基金课题】本文为陕西广播电视大学2009年重点科研项目“采用水源热泵系统在地热采暖工程中的应用研究”（08091023）的阶段性成果

1. 引言

热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置，顾名思义，热泵也就是像泵一样，可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、生产废热等)转换为可以利用的高位热能，从而达到节省部分高位能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。热泵包括了使用土壤、地下水和地表水作为低位热源（或热汇）的热泵空调系统，即以地下水为热源和热汇的热泵系统称之为地下水热泵系统；以地表水为热源和热汇的热泵系统称之为地表水热泵系统。1997年以后由ASHRAE统一为标准术语——地源热泵[1]。

地下水源热泵诞生于20世纪30年代。凯姆勒(kemler)和奥格勒斯贝(Oglesby)在他们所著《热泵应用》一书中提到，到1940年美国已安装了15台大型商业用热泵，其中大部分是以井水为热源。

我国热泵的研究开始于20世纪50年代，天津大学热能研究所开展了我国热泵的最早研究。1956年吕灿仁教授的《热泵及其在我国应用的前途》一文是我国热泵研究现存的最早文献。1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台水源热泵空调机组。进入21世纪后由于我国快速城市化，促进了热泵在我国的应用越来越广泛，热泵的发展十分迅速，热泵技术的研究不断创新。2000~2003年间，热泵的应用研究空前活跃，硕果累累，全国各省市几乎均有应用热泵技术的工程实例。陕西某大学新校区位于西安市长安区郭杜镇，总建筑面积为11万m2。采暖面积约为8.53万m2，总热负荷为5100KW；总制冷面积为2万m2，总冷负荷为3600KW。利用校园内现有的一口地热井、两口冷水井作为热、冷源，结合热泵技术来满足新校园区采暖、制冷需求。

2.供暖与制冷

2.1设计参数

西安市属于寒冷地区，位于北纬34.18€埃?08.56€埃０胃叨?96.9m，夏季空气调节室外计算干球温度：35.2℃，冬季空气调节室外计算干球温度：-8℃，夏季空气调节室外计算湿球温度：26.0℃，全年室外干球温度基本保持在-9℃~38℃之间。高温天气出现在夏季的6、7、8月份，最高气温达到37.9℃。低温天气出现在冬季的1、2、12月份，最低气温达到-9℃。全年绝大部分时间的温度分布集中在0℃~30℃之间，极端高温和极端低温的天气持续时间比较短暂。室外计算相对湿度为冬季67%，夏季室外平均风速为2.2 m/s，冬季室外平均风速为1.8m/s。根据西安地区设计用室外气象参数，最低设计室外温度-5℃，以及国家有关暖通、空调的相关规范[2]，结合该校提供的相关资料，按住宅室内温度达18℃€?℃进行设计。该校现有2018m地热井一眼，出水温度70℃，出水量80m3/h；200m冷水井两眼，出水量为80m3/h。

2.2供暖与制冷原理

地下水源热泵地下水总水量的确定是基于建筑物空调冷负荷与热负荷的。热泵地下埋管最大释热量与最大吸热量的确定也是基于建筑物空调冷负荷与热负荷的。由此可见，建筑物空调冷负荷

水源热泵系统冬季供暖原理图如下图1所示：

水源热泵系统夏季制冷原理图如下图2所示：

与热负荷是地源热泵空调系统设计中重要的基础资料，其冷负荷与热负荷指标见表1和表2所示[3]。其指标值是指单位面积指标，当只知道建筑总面积时，其采暖(制冷)指标可参考其数值进行方案设计估算。

水源热泵系统的主要组成包括中高温水源热泵机组、常温水源热泵机组、冷却塔、板式交换器、水泵等组成部分。根据上述原理图应用热泵技术，既可供暖又可制冷一机多用，将采暖和制冷分期实施，并对地热井进行综合梯级利用。

通过一台流量80m3/h和扬程50m的水泵或者两台出水流量各为50m3/h和扬程50m的水泵，将储水池中46℃的地热水通过分水器采用地覆盘管供应学生公寓、教学楼供暖面积3.5万m2。冬季采暖室外设定温度为-5℃，住宅楼和教学楼室内采暖温度设定为16~20℃。采暖供水回水温度：一次水70℃/60℃，流量60m3/h;二次水60℃/46℃，流量40~50m3/h。地覆采暖供水温度46℃，回水温度32℃，供水流量一般采暖期80m3/h。

2.3水源热泵的经济性分析

水源热泵供暖系统运行费用包括耗电费用、用水费用以及其它费用。其年运行费用统计结果见表3所示。

表3 水源热泵年运行费用 （注：采暖期按120天计算）

采暖期各项费用合计1597456元。学生公寓、教学楼等采暖建筑面积约为7.7万m2，住宅小区建筑面积3.4万m2，合计供暖建筑面积约为11万m2，按此面积均摊后供暖成本为每m2每月3.6元。

方案二为传统的区域集中供热方式。本工程的区域集中供热投资可以按照0.20元/W来计算，总热负荷为5100KW，因此，该工程采用区域集中供热的初投资为102万元。方案二的年运行费用可以直接按照面积指标来进行计算，采暖面积指标按照25元/m2来计算[4]，该工程实例的总供热面积为8.53万m2，因此，通过计算可得冬季采暖期的运行费用为213.25万元。方案三热源为天然气锅炉供暖两台。一个采暖期运行成本为 23元/ m2 (人工、折旧、维修等其它费用不计)，则采用天然气锅炉采暖年运行费用为255.3万元。

该校热力中心采暖和制冷设备一次性投资约500万元。经过对三种供暖方案的运行费用的成本分析：运用热泵技术一次性投资费用高，但运行成本低，六年内就能收回投资，而且低噪音、无污染，既节能又环保。

3.结语

从水源热泵的整个运行原理来看，水源热泵系统实际是真正意义上的绿色环保空调，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。而且系统既能冬季采暖，还能提供生活热水。

从以上分析可以看出利用地下水源热泵空调系统方案，与传统方案相比，都具有明显的经济优势。一般来说，水源热泵系统的运行费比其他方案的运行费节约30%~40%。比较发现水源热泵系统尽管初投资较常规的供暖系统高，但其年运行费用要低于常规供暖系统，采用该系统后，由于其耗电量较低，则系统的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物的排放量将大为减少，减少了城市污染，具有巨大的社会环境效益和经济效益。

参考文献

[1]ASHRAE. 徐伟等译.地源热泵工程技术指南[M]北京：中国建筑工业出版社.2001

[2]中华人民共和国建设部. 地源热泵系统工程技术规范（GB50366-2005）[S]北京：中国建筑工业出版社.2005

[3]包晗. 地下水源热泵系统经济性分析与工程应用研究. 大连理工大学硕士论文. 2007