2024年3月13日发(作者:)

博拉贝尔空调设备有限公司

别墅地源热泵中央空调系统设计

水/地埋管系统与其它系统比较

一、水/地源热泵与VRV空调系统比较表

1、地源热泵

土壤作为地源热泵系统夏季空调的排热源和冬季采暖的取热源,为该空调形式提供

了得天独厚的自然条件。

 地源热泵机组不直接消耗煤、燃油、天然气等能源;不产生环境污染;

 夏季地源热泵系统在不影响地下温度场的情况下从地表取热,冬季将室内的热量转

移到地表中存放,从源头上根除了空调系统对生活居住环境产生的热岛效应;

 地源热泵系统采用高智能控制系统,实现了系统能量输出和建筑物能量需求的直接

对应平衡,减少能耗,降低成本;

 高效地源热泵系统使得空调机组长期处于适宜的工况下运行,输出同等量的能力仅

仅消耗30~60%的耗功率,有效实现地位能的最直接利用。

2、水地源热泵与VRV+锅炉系统比较表

序号 比较项目 地源热泵中央空调系统 VRV空调系统

是否是中央

1

空调

真正可以回收废热节

能的中央空调系统,

功率系数可达4.5左

右,节能环保。

不是真正的中央空调,是“改型”的分

体家用空调。功率系数低。变频控制

容易产生EMC电子干扰。功率系数

2.2~2.8。冬天需要另配锅炉等提供

生活热水。

地下土壤温度全年恒

定,即使在酷暑或严

冬,该系统都可以满

机组在室外受外界影响大。因为VRV

系统室外主机为风冷热泵,所以其空

调效果受外界环境影响大。而且风冷

热泵的出力与外界环境成反比,在冬

季,其制热能力会随着外界温度降低

而大幅下降;在夏季其制冷能力也随

着外界温度升高而降低。实际使用时

效能比与样本比较要低很多。

外界环境的

2

影响

足制冷或制热要求。

完全不受外界大气环

境的影响

是否有室外

3

没有室外机组,占用

小小的机房,丝毫不

不可避免要将主机放置在室外,或悬

挂或落地,会影响建筑物的美观程

- 1 -

破坏原建筑物风格,

符合对建筑物空调机

的安装法规制度。

度。受到法规制度限制。需要将室外

机放置阳台。

该系统运行稳定、安

全。机组全部由工厂

因为末端与主机之间有长达50米的

氟里昂管道相连,所以在运行过程

中,容易因安装或震动产生制冷剂的

泄露,特别分叉头很容易出问题。现

场大量焊接工作,给品质控制带来很

多难题。

4

运行

生产检测完毕才送到

现场

该系统维护保养方

便,保养费用非常低。

系统维修复杂,因为末端与主机间由

制冷剂管道相连,所以当机组出现故

障时,必需中断整个系统的工作。

5

维修保养

机组维修费用非常贵,同时因整个系

统都是用氟里昂,因泄露而需要不断

补充冷媒,光冷媒补充费用一项就非

常昂贵。

该系统运行稳定使用

寿命长。在维护正常的

6

运行寿命

情况下,地源热泵机组

可以使用25年以上。

系统控制部分非常复杂,易出故障,

维修费很高。

主机在室外,长期风吹雨打,暴晒暴

冻,使系统寿命较短,通常在10年

以内,而且还要在保证制冷剂不泄露

的情况下。

7

技术成熟性

已在美洲、澳洲、欧

该系统推出至今只有几年时间,尚有

回油控制等技术难关等待攻克。 洲运行了40多年,系统非

常成熟, 在国内也已有10

多年的使用经验。

3、地地源热泵与风冷热泵的比较分析

本项目作初投资以及运行费用比较。

可选空调系统方案有

 采用小型风冷热泵+风机盘管+锅炉+地暖(提供生活热水和采暖)系统

 现建议方案是采用埋管式地源热泵系统+风机盘管+生活热水,满足舒适、环保、节

能的空调要求!

现对两种方式同等条件下选型设计,比较初投资以及运行费用。

本项目共60余套别墅,单套面积暂估为300㎡,空调使用面积暂估:240㎡,按照建筑物

用途设计170W/㎡-200 W/㎡来计算夏季冷负荷。

单套初投资分析

A、地源热泵系统(包含空调+区域房间地暖+热水)

费用名称

水源热泵设备(主机+末端机组)

系统安装(打孔+地面安装)

总计

费用(万元)

6-7万左右

9-10万左右

15-16万左右

注:每平方米建筑面积的初投资费用为500元左右。(含地暖热水)

由表中计算可知,水源热泵初投资为15-16万元。

B、VRV系统+热水器+地暖系统

费用名称

VRV设备及安装

热水器+地暖

总计

费用(万元)

14-15万左右

3-4万左右

17-19万左右

注:每平方米建筑面积的初投资费用为650元。(含地暖及热水)

由表中计算可知,VRV系统初投资为17-19万元。

由比较可知:地源热泵系统比VRV系统+热水地暖系统初投资节约2-3万元

单套运行费用分析

水地源热泵系统

平均负荷系数取0.5,同时使用系数取0.7, 夏季供冷、冬季供暖天数各为120天,

运行时间为120×0.5×24×0.7=1008h。电价:0.6元/KWh。运行费用见下表。

名称

水源热泵机

室内机、水泵

总计

6.2

耗电量 运行季节

夏季

冬季

夏季

4

冬季

运行费用

6.2*1008*0.5*0.7*0.6

6.2*1008*0.5*0.7*0.6

4*1008*0.5*0.7*0.6

4*1008*0.5*0.7*0.6

合计元

1,312

1,312

847

847

4,318

注:预计全年运行费用为4318元左右(根据夏冬季节各开120天为例)

变频多联式VRV空调系统

变频多联式VRV空调系统是一种以电为动力,以空气为冷热源载体的空调系统。

通过压缩机的正循环(制冷循环)和反循环(制热循环),实现空调的制冷制热。VRV

系统以空气为载体,取自空气的热量、冷量,达到制冷制热。因此具有以下特点:

(1)VRV系统是由空气作载体,空气换热系数比水低得多,因此VRV系统的能效比

低,一般在2.5~3.0。

(2)制冷(热)量衰减快,衰减大。

(3)室外机放置在室外,长期风吹雨淋,暴晒、暴冻,不仅影响美观,而且使机组寿

命大大缩短。

(4)VRV系统的制冷(热)量受天气的影响变化。夏季,当室外温度高于35度时,

其制冷量将大大减少。冬季,室温低于7度时,制热量也大幅降低。要使冬季供

热效果好,就必须加辅助电加热器,提高其出水温度,当然耗电量也急剧上升,

加大运行成本。

VRV系统夏天制冷的COP取3.0,冬天采暖的COP取2.8,平均负荷系数取0.7,

同时使用系数取0.7, 夏季供冷、冬季供暖天数各为120天,运行时间为

120×0.5×24×0.7=1008h。电价:0.6元/KWh。运行费用见下表。

名称

室外VRV机

13

冬季

夏季

室内机

2

冬季

总计

2*1008*0.7*0.8*0.6

677

10160

13*1008*0.7*0.8*0.6

2*1008*0.7*0.8*0.6

4,403

677

耗电量 运行季节

夏季

运行费用

13*1008*0.7*0.8*0.6

合计元

4,403

注:预计全年运行费用为10160元左右(根据夏冬季节各开120天为例)

比较小结:

1)、对于300m2的空调系统,水源热泵系统初投资为500元/m2建筑面积左右,全年

运行费用约4318元;VRV系统+热水地暖初投资为650元/m2建筑面积,全年运行费

用约为10160元/m2;分析可得: 水源热泵(包含空调及地暖生活热水)比变频多联式

VRV+地暖及生活热水系统运行费用节约5842元左右。

单套别墅初投资

投资

单位建筑面积投资

全年费用

运行费用

单位建筑面积运行 14.3元/m

2

33.8元/m

2

500元/m

2

4318元

650元/m

2

10160元

水源热泵

变频多联式VRV+热水

地暖

17-19万元 15-16万元

2)、对于考虑生活热水的场合,水源热泵带生活热水比VRV+锅炉热水系统运行费用

节约50%以上。本项目共60余套别墅,无论总造价还是运行费用方面都为开发商节省

了资金,而且国家提倡节能环保,完全可以成为一个强有力的卖点,吸引众多客户入住.

四、方案小结

经过对水源热泵空调系统的技术、经济分析,利用地表的低位能源的

热泵技术,无室外机及冷却设备,无锅炉,可以节约燃料、减轻环境污染、

运行费用低,节能和环保效益显著,属可再生能源,成为一条与环保并重

的有效途径,且投资回报效果显著。因此,在各类建筑项目中,建议优先

采用水源热泵中央空调系统。在长三角地区,地温高,冬季地下埋管送水

温度在0℃以上,因此可采用水作为工作流体。


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