論文作者：魏加項 唐志偉 丁萬磊 馬重芳

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摘要： 近年興起了地源熱泵技術，使得戶式中央空調系統有了更大的發展空間，地源熱泵戶式中央空調系統實際上就是利用地源熱泵作為戶式空調的熱（冷）源，室外是地源熱泵機組，冬季制備熱水供室內的風機盤管和地板輻射供暖管路供暖，夏季制備冷水供室內風機盤管制冷。與傳統中央空調和常規空用空調相比，地源熱泵戶式中央空調有著無可比擬的優勢。

關鍵詞： 地源熱泵 戶式中央空調 地板供暖 冷熱源

戶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、小型高檔辦公場所，安裝中央空調系統顯得笨拙，不易調節，還需要專業人員維護，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，空調主機也要開機運行，費用又需共同承擔，極不合理；使用家用空調器又會影響建筑整體美感，并且使用舒適性也不很滿意。戶式中央空調施工簡單，無需專業人員維護，占用空間較小，所以成為該類場所供暖空調的最佳選擇。

市場上現有的戶式中央空調的形式可歸納為以下幾類：

　　1、制冷劑直接蒸發式一拖多系統。亦即使用一個室外機多個室內機組，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，管線占用空間小，但制冷劑管路長且復雜，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℃以下使用時必須安裝輔助加熱器；該系統難以解決新風供應與冬季加濕問題；該系統價格相對較高。

　　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機盤管。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；風機盤管容易控制，各房間可獨立控制、方便使用，較易實現節能運行，便于節電。但是該系統無新風供應，風機盤管集水盤內容易滋生細菌，水管入戶，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℃時無法正常工作，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，通過風管送到每個房間。其優點是采用全空氣系統，沒有漏水危險；可引入新風，可對室內空氣進行過濾、加濕、除臭等處理，空氣品質好，是最為接近中央空調的系統形式。其缺點是風管管徑較大，占用空間較多；各個房間溫度不好單獨進行大幅度調節；戶外溫度小于-5℃時，室外機能效低，產熱量低，技術安全性差。

　　其中，2、3種方式都使用了熱泵技術，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題：

　　1、存在熱島效應，使得外界局部空間環境條件惡化

　　2、當空氣溫度低于零度時，機組效率下降，并且當溫度低于-5℃時，機組效率極低，甚至無法開機，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，使得戶式中央空調系統有了更大的發展空間，地源熱泵戶式中央空調系統實際上就是利用地源熱泵作為戶式空調的熱（冷）源，室外是地源熱泵機組，冬季制備熱水供室內的風機盤管和地板輻射供暖管路供暖，夏季制備冷水供室內風機盤管制冷。地源熱泵技術的主要優點有：

　　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，使得熱泵無論在制冷或制熱工況中均處于高效率點。

　　2、節能：冬季運行時，COP約為4，即投入1KW電能，可得到4KW左右的熱能，夏季運行時，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、環保：供熱時省去了鍋爐房系統，沒有燃燒過程，避免了排煙污染，供冷時省去了冷卻塔，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和渣場，節約了土地資源，產生附加經濟效益，并改善了建筑物的外部形象。

　　6、安全：無燃燒設備，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，冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提高對建筑供暖，同時蓄存冷量，以備夏用；夏季通過熱泵將建筑物內的熱量轉移到地下對建筑進行降溫，同時蓄存熱量，以備冬用，保證了大地熱量的平衡。

地源熱泵戶式中央空調與常規家用空調比較的技術優勢

　　與傳統中央空調和常規空用空調相比，地源熱泵戶式中央空調有著無可比擬的優勢，具體表現在：

　　1、地源熱泵戶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越的多；其未端既可以使用風機盤管，也可以與地板采暖聯合使用，不僅可以單獨控制和隨意調節各個房間溫度，并且地板采暖舒適性更好。

　　2、地源熱泵戶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兩者的優勢，可以根據用戶不同需要靈活設計，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門的機房，并且無需安裝冷卻塔及泵房，維修簡單，運行方便，無需專業人員維護。

　　4、戶式中央空調實現了分戶計算，計費方式合理，沒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。

經濟性分析

　　北京100m²的家庭125天總耗熱量為：100m²×125d×24h×3600×0.05kw=5400萬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。現將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

電加熱

風冷熱泵

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(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，燃煤供暖最經濟，但是由于北京地區已經限制燃煤使用，綜合比較，地源熱泵系統為最佳選擇。

轉載于:https://www.cnblogs.com/Qia_sky/archive/2005/04/19/140729.html

總結

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