地源热泵系统在住宅开发类项目的应用分析

  • 绿色建筑
  • 2018-07-11 14:12:08
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地源热泵系统实施的限制因素及应对措施和在住宅项目中的应用建议。

地源热泵系统是一种以岩土体、地下水、地表水或污水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。

一、实施的限制因素及应对措施

地源热泵系统优势明显,但在实际项目实施过程中却存在着诸多的限制因素。项目前期必须对每个项目进行具体分析研究,是否使用地源热泵系统不能一概而论。

 

1、地质条件

不同的地质条件,土壤换热效率相差很大。另一方面,不同的地质条件,钻孔费用相差也很大,且同一地质钻孔费用高低与换热能力大小正好相反。因此,相同换热总量下的不同地质条件下总投资金额多少需要具体项目具体分析确定。

 

地埋管打孔部分综合成本一般按地源侧每kW供热量报价。例如,在北京地区通常初期统一按1500元/kW报价,如果土质较硬,总费用会上浮20%左右。因此项目初期,是否能采用地源热泵系统,对该地块的地质勘探工作是必不可少且非常关键的。

 

2、埋管空间

埋管占地面积过大,是制约地源热泵系统的较大因素。以华北地区为例,住宅小区埋管占地面积可以达到住宅建筑面积的1/4。如果粗略地按总用地面积的15%用作敷设地埋管,则当项目容积率不大于0.6时,才有条件采用地源热泵系统负担全部供热负荷。而通常的住宅小区整体容积率一般在1.5~3.0之间,因此,从埋管空间来看,地源热泵更适合低容积率住宅项目。

 

3、初投资

地源热泵初投资高是影响其发展的重要原因。根据现有实际工程测算,如采取土壤源地源热泵系统,冷热源部分的初投资平均比常规系统增加约30%~50%左右,增加的费用主要用于打井和埋管。

 

4、项目供能标准

地源热泵系统为冷热联供,而对于北方地区普通住宅项目,一般用户可能更倾向于简便、低廉的分体式空调,采用地源热泵后增加了室内侧供冷管道及末端系统的费用。当然冬季供暖、夏季供冷提高了项目品质,因此,地源热泵比较适合高标准住宅项目以及会所等公共服务区域。

5、土壤热平衡

土壤源地源热泵系统要求全年冷负荷和热负荷要基本均衡,这既需要设计方空调系统方案及运行策略合理,还需要运行过程中管理方结合实际监测参数能够及时调整运行方案。对于先天不能达到全年冷热平衡的项目,建议采用复合式地源热泵系统。

 

6、节能减排补贴政策

近年来,为响应国家节能减排的号召,不少省市纷纷出台针对水地源热泵的政策补贴措施,为地源热泵的发展助力。

(1)北京市

对热源和一次性管网给予30%的资金补助。

(2)上海市

每平方米最高补贴五十元。

(3)重庆市

系统按机组额定制冷量每千瓦补贴人民币八百元;生活热水的高温热泵机组按机组额定制热量每千瓦补贴人民币九百元。

(4)杭州市

对市、省、国家级建筑节能示范工程,分别给予每平方米不低于3、4、6元奖励。

(5)宁波市

按照每平方米负荷面积补偿,土壤源热泵五十至八十元、地表水源热泵八十元、太阳能与地热能集成技术一百元。

(6)嘉兴市

年节能折合标煤五百吨及以上的,给予一次性补助八万元。

(7)南京市

土壤源热泵一般示范项目每平方米五十元,重点示范项目每平方米七十元;地表水源热泵一般示范项目每平方米三十五元,重点示范项目每平方米五十元。

(8)武汉市

按应用面积补助每平方米四十元。

(9)长沙市

按应用建筑面积予以补助,土壤源热泵补助标准为每平方米四十元;污水源热泵为每平方米三十五元;水源热泵为每平方米三十元;太阳能与地源热泵结合系统平均补助标准为每平方米五十三元。

(10)合肥市

地源热泵项目补贴每平方米六十元;综合利用太阳能与地源热泵补贴每平方米九十元。

 

7、计费方式

目前集中空调的分户计费还没有国家和行业标准,计费方式问题影响了地源热泵系统的推广进程。

 

8、设计水平

地源热泵系统对设计水平要求高,系统容量选型需要保证在用户有冷热需求的时段,机组运行时间越长、效率越高。

 

9、施工水平

地源热泵系统需要有经验的专业厂家提供高能效的专业设备及专业级施工。埋管和接管质量不好,也可以导致废井,最后不能满足系统要求或者效率低下。

 

10、运营水平

运营方不再是仅仅启停设备,需要专业的工程师,通过对运行数据的收集及分析,确定合理的运行策略保证冷热负荷平衡,从而保证系统长期高效运行。

 

二、在住宅项目中的应用建议

1、溢价能力高的项目

地源热泵冷热源系统初投资较常规系统高,因此,更适用于品质高、溢价高、资金压力不大的项目。地源热泵系统冬季可供热夏季可供冷,用户生活品质提高;同时,由于系统获取免费的大地土壤热能,可大大节省使用者的后期冷热空调用电费用。因此,地源热泵系统更容易让用户接受高出的溢价。

 

2、别墅及多层洋房的项目

对于相同容积率的地块,建筑密度越低可用的埋管空间越多,层数越低总冷热需求越小,越有利于地源热泵系统的实施,也不需要增加辅助的冷热源系统,因此地源热泵系统更适合别墅及多层洋房的项目。

 

3、中大型办公商业等公建项目

中大型办公商业等公建项目冷热空调的能耗占总能耗比例很高,采用地源热泵系统可大大节约空调系统运行成本,回收期短,节能优势明显。

 

4、地热能源丰富且方便施工打孔的地质条件地区

寒冷地区、夏热冬冷地区通常地热能源丰富,供热面积相同时打孔总数量少;如果土质便于钻井打孔,可以大大降低施工难度。打孔总数量的减少和打孔难度的降低都可以降低前期成本,因此,这些地区更适合采用此系统。

 

5、中大型办公商业等公建项目

例如,风景名胜区环境要求很高,不允许采用燃气等常规能源的项目;或当地统一规划的绿色能源示范区等政府作为先进技术应用引领的项目。

 

来源:地源热泵服务联盟  暖通风向标

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