水源热泵空调系统经济性分析 空调遥控器上的“经济”是什么意思？
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王泽龙 王华
（北京市地质调查研究院）
水源热泵是一种优化的中央空调方式，由于其良好的节能效果和优越的环保性能，近年来正在得到广泛的应用。水源热泵技术是利用浅层地热中可再生资源（如地下水、地热水、土壤、江河湖水、工业废水等）的一种既可供热又可制冷的高效节能的空调技术。
为了检验水源热泵空调系统的节能效果，本文对北京市某研究所水源热泵系统实际运行效果进行了系统分析。
1 工程概况
项目位于北京市昌平区，为解决其综合楼、办公楼和其他附属设施近10000m2建筑物冬季供暖、夏季制冷的需求，于2003年11月建成水源热泵空调系统工程。该系统运行至今已将近2个采暖季、2个制冷季。
该水源热泵空调工程设计总冷量490kW，总热量399kW。空调主机房配置法国西亚特热力应用工业公司（CIAT）生产的LWP1800型双螺杆式水源热泵机组1台，额定供冷能力559kW，耗电量110kW；额定供热能力726kW，耗电量170kW。循环水泵2台，耗电量18.5kW/台。
根据设计打井2眼，1抽1灌。1号井出水量1440m3/d；2号井出水量1144m3/d，两口井基本能够满足使用要求。每口井配置1台深井泵，耗电量30kW。
室内末端系统设计采用风机盘管系统，以达到每个房间要求的空气温度。
2 初投资比较
根据实际情况，在初投资上与几种常用的供热制冷系统进行对比，其结果见表1。
表1 与几种常用的冷暖空调系统初投资对比表 单位：万元
由表中数据可以看出，在未计算其它形式的开通、增容费用的前提下，采用水源热泵空调系统的初投资与其它形式系统相近，略微偏高但差价不大。
3 水源热泵空调系统运行费用
3.1 理论年运行费用
3.1.1 理论夏季运行费用
夏天空调开机3个月，每天工作12小时，不同时使用系数为0.8。
主机和深井泵运行：（110＋30）kW×10h/天×30天×3个月×0.8＝120960kWh
循环泵运行：18.5kW×10 h/天×30天×3个月＝39960kWh
夏季总运行电量：16.1万kWh。设计供冷面积10000m2，每平方米建筑面积为16.1kWh/季，折算为0.18kWh/（m2·天）。
3.1.2 理论冬季运行费用
冬季采暖期4个月，每天工作24小时，不同时使用系数为0.6。
主机和深井泵运行：（140＋30）kW×24h/天×30天×4个月×0.6＝293760kWh
循环泵运行：18.5kW×24 h/天×30天×4个月＝53280kWh
冬季总运行电字：34.7万kWh。每平方米建筑面积为34.7kWh/季，0.29kWh/（m2·天）。
3.1.3 理论年运行费用（电费以0.6 元/kWh 计）
表2
3.1.4 理论分析的水源热泵与常规空调运行费用比较
表3 与几种常用的冷暖空调系统运行费用对比表 单位：万元
（电费以0.6元/kWh，油价：4.0 元/L，气价：1.9 元/m3，人工费：20 元/人·日）
由以上理论分析可知，水源热泵系统和制冷机组结合供热锅炉系统相比初投资相近；而年运行费用低10万～20万元，具有较大节能优势。
3.2 实际发生的夏季运行费用
由于水源热泵在2005年制冷季前只为综合楼提供空调冷热源，而综合楼的开发应用到今年春天正式进入正轨，水源热泵系统实现正常运行工况，因此只以2005年夏季制冷的运行参数作为分析数据。
在该制冷季水源热泵系统为综合楼、办公楼及礼堂提供空调冷源，其中综合楼5000m2、办公楼2630m2、礼堂900m2，总供冷面积8530m2。该水源热泵系统自6月15日启动至8月30日共77 天连续运行，全天24 小时运行，用电12.84万度。每平方米用电15.06kWh，即0.20kWh/（m2·天）。
实际运行过程中发生的空调运行费用0.20kWh/（m2·天）基本接近理论分析数据0.18kWh/（m2·天）。稍高于理论分析结果，主要由于热泵主机始终全天24小时运行，高于设计运行时间导致的。因此，从经济性分析结果来看，水源热泵空调系统的节能优势明显。由于系统本身突出的节能环保功能，因此该系统在国内应用存在着巨大的市场前景。
4 结束语
通过对北京市某研究所水源热泵工程应用的实例分析，可知水源热泵空调系统具有下列优点：
（1）水源热泵系统在夏季供冷时，由于地下温度低于环境温度，使热泵系统的冷凝温度降低，导致系统的制冷系数提高，高于普通空调器的制冷系数。
（2）与以空气作为冷热源的普通空调器相比，在满足相同的冷、热负荷条件下，水源热泵系统具有一定的节能效果，在该工程中节省运行费用约11%。
（3）由于水源热泵系统无需消耗燃料，使用便捷；可以有效改进局部环境，对环境保护有积极的促进作用。
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