地源热泵系统在住宅开发类项目的应用分析

导 读

从国内外发展情况、实施的限制因素及应对措施、在住宅项目中的应用建议等方面对地源热泵系统进行应用分析。（设计公司咨询中心、工程设计中心供稿）

为响应十九大报告精神，坚持人与自然和谐共生的发展理念，努力建设美丽中国。中国铁建地产作为责任央企致力提供健康、舒适、节能、环保的住宅产品，设计公司工程设计中心、咨询中心作为集团产品设计、研究、应用的执行与顾问部门，承担了专项技术研究与落地的任务。地源热泵系统作为绿色能源应用的重要技术是专项研究的内容之一。

介绍及国内外发展情况

介绍：

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。

国内外发展情况：

地源热泵在欧洲和北美迅速普及，从发展速度来看，瑞典以每年约安装4万套地源热泵系统居欧洲第一，德国、法国、芬兰、瑞士、奥地利、挪威的市场增长也很快。在美国，地源热泵因其节能性、舒适性正在大力推广。

在我国，项目比较集中的地区有北京、河北、河南、山东、辽宁、天津，80%的项目集中在我国华北和东北南部地区。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

在住宅项目中的应用建议

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。