地熱作為一種清(qing)潔能源，既有"熱"的(de)價值，又有"水"的價(jia)值，采暖和生活熱(re)水的優勢十分明(ming)顯，在我國北方得(de)到迅㊙️速的發展。國(guó)内地熱供熱應用(yòng)主要集中⭐在天津(jin)、北京、河北、西安等(deng)地。天津地熱供熱(rè)應用較為普遍，目(mu)‼️前天津的地熱供(gong)暖🧑🏽‍🤝‍🧑🏻面積已達500萬m2，按(àn)替代♋燃煤鍋爐供(gòng)♌暖計算，每個💃供暖(nuǎn)季替代了11萬噸以(yǐ)上📱的煤，取得了良(liang)好的環境保護效(xiao)益。

  地熱供暖中一(yī)個突出的問題是(shi)供暖後地熱排放(fang)🌈水溫比較高，一般(ban)在45℃以上，有的甚至(zhi)達60℃，造成了資源的(de)浪費和環境熱污(wū)染。另外，有少數地(di)熱田溫度低(低于(yu)55℃)。這類低溫熱源要(yao)用于供暖，需進🔱一(yī)步加熱，如采用傳(chuan)統💋鍋爐加熱🤟方式(shi)，供暖後的排放水(shui)溫仍将😍在40℃以上。如(ru)采用熱泵技術，不(bú)僅可回收地熱的(de)排放水熱量，加熱(rè)升溫采暖供水溫(wēn)🙇🏻度，同時加大了地(dì)熱⛹🏻‍♀️的供暖能力，可(kě)使♻️一口井相當于(yu)一口半至兩口井(jing)使用，另外降低地(di)熱排放水溫度，達(da)到環保要求。

  1地熱(rè)熱泵供熱方案

  以(yǐ)往計算分析說明(míng)[1、2]：地熱熱泵供暖系(xi)統，以地熱加熱泵(beng)調🈲峰供暖方式的(de)供暖成本和投資(zi)低于熱泵單獨作(zuò)熱源的供暖方式(shì)。本文選取地熱熱(rè)泵調峰供暖作為(wei)基本系統進行三(sān)種地熱熱泵供熱(rè)方案的技術經濟(ji)性分析。

  方案1：地熱(re)熱泵調峰供暖系(xì)統

  設計地熱熱泵(beng)調峰供暖方案的(de)系統原理圖示，如(ru)圖❗1。地熱為供暖基(jī)本熱源，滿足采暖(nuǎn)系統的基本熱負(fu)荷要求，到了采暖(nuǎn)嚴寒🔱期，地熱熱量(liàng)不能滿足采暖熱(rè)負荷要求，啟用熱(re)泵調峰，以提高采(cǎi)暖循環供😘水溫度(dù)，達到調峰供暖的(de)要求。此系統中，地(dì)熱供暖🌍後的尾水(shuǐ)作為熱泵蒸發器(qi)的熱源，因此地熱(re)的排水溫度将會(huì)進一步降低。

  方案(an)2：地熱熱泵調峰供(gong)暖與生活熱水供(gong)應

  在滿足方案1供(gong)暖要求同時，還可(kě)兼顧生活熱水的(de)供應，即利用👅地熱(rè)供暖後的尾水作(zuò)為生活熱水供♉應(yīng)。與單一地熱供暖(nuan)相比較，地熱供暖(nuǎn)與生活熱水供應(ying)不僅利用了地熱(re)的“熱”，而且利用了(le)地熱的“水”。

  由于地(di)熱供暖後的尾水(shui)溫度低于45℃，需要有(you)将尾水加熱🔅升溫(wēn)的系統。這裡設計(jì)以一定量地熱供(gòng)水55℃與一定量地熱(rè)尾水相混合🈲，達到(dao)供應45℃的生活熱水(shui)，如圖1，這種方案涉(shè)及到要降低地😄熱(re)供暖✌️的供水流量(liang)，即降低地熱的供(gong)熱💋量，因此相應地(di)要加大熱泵的調(diào)峰量。

  方案3：地熱熱(re)泵調峰供暖生活(huó)熱水供應并兼顧(gu)夏😄季✍️空調在滿

  足(zu)上述方案2地熱熱(rè)泵供熱的基礎上(shang)，考慮熱泵兼🔴顧🈲夏(xià)季空調用。熱泵的(de)工作原理與制冷(lěng)機相同，二者也具(jù)有相同的主要部(bu)件，隻是運行的溫(wen)度、壓力範圍不同(tóng)。熱泵✨機組一🙇‍♀️機兩(liang)用，提高了設備的(de)利用💜率，相應減少(shǎo)了采暖、空調系統(tong)的設備初投資，同(tóng)時電力初裝費隻(zhī)一次性計入，投資(zi)的經濟性得以提(ti)高。熱泵空調機一(yī)機兩用，并且機組(zǔ)在夏季空調的運(yun)行時間🔴要比冬季(ji)調峰供暖的運行(háng)時間長，因此可以(yi)把熱泵初投資的(de)50%甚至60%以上計入空(kong)調系統。

  2地熱熱泵(bèng)供熱系統技術經(jīng)濟分析

  按上面提(tí)出的三種地熱熱(re)泵供熱方案和兩(liang)類地熱資源情👌況(kuàng)🈚：地熱利用後的尾(wei)水或新鑽地熱井(jing)，作❌供暖✂️基本熱源(yuan)加熱泵調峰進行(háng)供熱。進行方案技(ji)術經濟參數計算(suan)和分析的依據是(shi)北京某工程的實(shí)際參數：地熱供水(shui)溫度55℃，流量80t/h；采暖回(hui)水溫度按35℃計算；采(cai)暖面積⭐5萬m2，按建築(zhù)節能要求，采暖熱(rè)指标可采🥰用50w/m2；當地(di)能源價格為：電價(jià)0.36元/度，地熱水費0.3元(yuan)/噸，自來水水費0.7元(yuan)/噸，煤價220元/噸，天然(ran)氣價格✊1.8元/m3。

  由于采(cǎi)暖供回水溫度偏(piān)低，選用終端散熱(rè)器上将👌有所考慮(lǜ)。計算發現，對55℃以下(xià)的低溫采暖，如采(cǎi)用常❌規暖氣散熱(rè)器，所需要的散熱(re)器面積至少要增(zēng)加50%，相應投資也将(jiāng)增加50%。目前一種新(xīn)興的PP-C管地闆輻射(she)散熱器正在興起(qǐ)和投入使用，由于(yu)它埋在房間地闆(pǎn)下，散熱方式是由(yóu)下向上輻射散熱(rè)，适合人的身體和(he)生活需要。這一特(tè)點，即使是降低它(ta)的供回水溫度，如(ru)采用50℃/35℃，對它♍的散熱(re)效果也沒有太大(da)影響。這使得地闆(pan)輻射散熱🧑🏾‍🤝‍🧑🏼器在低(dī)溫采暖中有很強(qiang)的競争力。因此，可(ke)結合建築實際情(qíng)況，終端可采用暖(nuǎn)氣🥰散熱器，或采用(yong)地闆輻射🈲散熱器(qì)。

  根據上面所提到(dào)的條件和參數，對(duì)三種地熱熱泵供(gòng)熱方案進行具體(ti)的計算，結果見下(xia)表1、表2。

  計算結果分(fèn)析和比較：

  1、表1計算(suàn)了不同采暖終端(duan)，新鑽地熱井系統(tong)的投資和單位🚩運(yun)行成本。從三種地(dì)熱供熱方案看，方(fāng)案1的投資低，供暖(nuǎn)成本也低，但🔴沒有(yǒu)生活熱水供應。綜(zōng)合比較，方☀️案3既有(you)供暖，又有生活熱(re)水供應，同時還兼(jiān)🍓顧夏季空🥵調，從投(tóu)資和運行成本看(kan)，方案3處在方案1和(hé)方案2之間，可作為(wéi)*方案。

  2、表2計算了計(ji)入和不計地熱井(jing)時的經濟參數計(jì)算結果。不☂️計入地(di)熱井時，系統隻有(you)熱泵、管網和采暖(nuǎn)終端，沒有地熱❤️井(jing)的投資和運行費(fei)用，其供暖成本隻(zhī)有計入地熱井系(xi)統的55%左右。

  表1不同(tóng)方案下地熱熱泵(beng)供熱經濟參數的(de)計算

  終端地熱供(gong)熱方案地熱井管(guǎn)網終端投資(萬元(yuán))熱泵初💚投資🌈(萬元(yuán))熱泵單位電費(元(yuan)/m2)供暖單位成本(元(yuan)/m2)生活熱水投資❗(萬(wàn)元)供水單位成本(ben)(元/m2)初投資總計(萬(wan)元)

  暖氣散熱器方(fāng)案1 600 124 0.70 18.02 / / 724.0

  方案2 600 169 1.22 19.55 46 1.35 815.0

  方案3 600 67 17.60 46 1.35 713.0

  地闆(pan)散熱器方案1 890 124 0.70 19.24 / / 1014.0

  方案(an)2 890 169 1.22 20.78 46 1.35 1105.0

  方案3 890 67 18.82 46 1.35 1003.0

  暖氣增加投(tou)資方案1 460 124 0.70 15.83 / / 584.0

  方案2 460 169 1.22 17.37 46 1.35 675.0

  方案(an)3 460 67 15.41 46 1.35 573.0

  表2地熱熱泵供熱(re)與鍋爐供熱的比(bi)較(按暖氣增加投(tóu)資計算)

  供熱方案(àn)供暖系統投資(萬(wàn)元)供暖單位成本(běn)(元/m2)生活熱水系統(tǒng)投資(萬元)供水單(dan)位成本(元/m2)初投資(zī)總計(萬元)

  計入地(di)熱井費用地熱熱(rè)泵供熱方案1 584 15.83 / / 584

  地熱(re)熱泵供熱方案2 629 17.37 46 1.35 675

  地(dì)熱熱泵供熱方案(an)3 527 15.41 46 1.35 573

  不計地熱井費用(yòng)地熱熱泵供熱方(fāng)案1 334 8.28 / / 334

  地熱熱泵供熱(re)方案2 379 9.66 46 1.35 425

  地熱熱泵供(gòng)熱方案3 277 7.70 46 1.35 323

  鍋爐燃煤(mei)鍋爐供熱215 13.65 70 4.50 285

  燃氣鍋(guō)爐供熱240 26.76 105 11.32 345

  3地熱熱泵(bèng)供熱與鍋爐供熱(re)的比較

  通常用戶(hù)比較關心的是，地(dì)熱熱泵供熱能否(fǒu)與傳統鍋爐🧑🏽‍🤝‍🧑🏻供熱(re)相競争，為此計算(suàn)燃煤、燃氣鍋爐供(gong)暖🈚及生⚽活熱水供(gong)應的初投資和單(dan)位成本，見表2，并将(jiāng)地熱熱🏃‍♀️泵供熱方(fāng)案(有無地熱井費(fei)用兩種情況)與👨‍❤️‍👨鍋(guō)爐供熱二者進行(hang)🏃‍♂️投資和成本比較(jiao)。

  由表2看，燃煤鍋爐(lu)的供暖單位成本(ben)為13.65元/m2，地熱熱泵調(diào)🌈峰供😍暖方案3的供(gong)暖單位成本為15.41元(yuán)/m2，比鍋爐高13%，不計地(di)熱井時供暖成本(běn)為7.70元/m2，約隻有鍋爐(lu)的56%。但燃氣鍋爐的(de)💘供暖成⚽本已超過(guo)了供♻️暖收費标準(zhun)20元/m2。比較💛生活熱水(shui)供應成本📱，地熱供(gòng)應生活熱水的成(chéng)本隻❄️有1.35元/噸，低于(yú)燃煤鍋爐成本4.50元(yuán)/噸，大大低于燃氣(qì)鍋爐成本11.32元/噸。

  根(gēn)據上面計算得到(dao)的地熱供熱系統(tong)的投資和成本，以(yǐ)及🔆鍋爐供熱的投(tou)資和成本，可分别(bié)計算地熱供熱和(hé)鍋💘爐供熱的年毛(mao)利(供暖收入和生(sheng)活熱水收益)以及(jí)投資回收年限，見(jiàn)表3。地熱熱泵供熱(rè)方案3的年供暖和(he)生活熱🌈水收益*，可(kě)以考慮盡量擴大(da)地🐅熱供生活熱水(shuǐ)的市場，充🐪分用好(hao)地熱的“熱”和“水”。投(tóu)💋資回收年限中，燃(rán)煤鍋爐約7年左右(you)，地熱熱泵系統，計(ji)入地熱井時系統(tong)的投資回收年限(xiàn)約9年左右，不計地(di)熱井時約4年，低于(yu)鍋爐系統。應當說(shuō)明當地熱與鍋爐(lú)供💃熱方案對比🈲時(shí)，占地💁面積引起的(de)經濟效益差别不(bu)能忽視。鍋爐房要(yào)包括煤、灰埸和運(yun)輸通道，通常地熱(re)井方案占地可能(neng)隻及鍋爐房方案(àn)的1/5左右。如在市中(zhōng)心區占地，其土❗地(di)價值是相當高的(de)。

  4地熱熱泵供熱的(de)節能環保效益

  與(yǔ)傳統鍋爐供熱相(xiang)比，采用地熱熱泵(bèng)供熱可以取⚽得節(jiē)水和節煤效益。如(rú)按生活熱水供應(ying)量40t/h計算，年供水🈲量(liang)為87600噸，采用地熱供(gong)應生活熱水取代(dài)鍋爐加熱自來水(shui)方式，則年節水量(liang)為🍓87600噸，這不📞僅節約(yuē)了水費約6萬元，更(geng)主要的是節省了(le)清潔水，這對缺水(shui)地區是非常有意(yì)義的。

  按5萬m2的建築(zhù)采暖，年單位耗煤(méi)量21.53kg/m2計算，采用地熱(re)熱泵供暖替⛱️代鍋(guo)爐供暖，每個采暖(nuǎn)季可節省耗煤量(liàng)1077噸。另外生活熱水(shuǐ)供應量💛為87600噸/年，如(ru)采用鍋爐加熱，計(ji)算出年耗煤量為(wéi)980噸/年。這樣可以計(ji)算出采用地熱供(gòng)熱替代鍋爐供熱(rè)，每年可節煤2057噸，按(àn)煤價220元/噸計算，相(xiàng)當于節省45.3萬元。

  表(biǎo)3地熱供熱與鍋爐(lu)供熱的投資回收(shōu)(按暖氣增加投資(zī)計算)

  單位方案1方(fang)案2方案3鍋爐燃氣(qì)鍋爐

  供暖面積萬(wan)m2 5

  供暖收費标準元(yuan)/m2 20

  單位供暖成本元(yuán)/m2 8.28 9.66 7.70 13.65 26.76

  供暖毛利萬元/年(nián)58.60 51.70 61.50 31.75 -33.80

  生活熱水供應量(liàng)噸/年87600

  熱水收費标(biao)準元/噸6

  熱水供應(ying)成本元/噸/ 1.35 1.35 4.50 11.32

  熱水供(gòng)應毛利萬元/年0.00 40.73 40.73 13.14 -46.60

  毛(mao)利總計萬元/年58.60 92.43 102.23 44.89 -80.40

  計(jì)地熱井費用毛利(lì)總計萬元/年20.85 53.88 63.68 44.89 -80.40

  系統(tǒng)投資萬元584 675 573 285 345

  投資回(hui)收年限年28.0 12.5 9.0 6.3無

  單位(wèi)面積投資費元/m2 116.8 135.0 114.6 57.0 69.0

  不(bu)計地熱井費用毛(mao)利總計萬元/年58.60 92.43 102.23 44.89 -80.40

  系(xi)統投資萬元334 425 323 285 345

  投資(zī)回收年限年5.7 4.6 3.2 6.3無

  單(dān)位面積投資費元(yuán)/m2 66.8 85.0 64.6 57.0 69.0

  替代燃煤鍋爐供(gong)熱，節煤2057噸所減少(shao)的對空氣污染💘量(liàng)，可計算出相應治(zhì)理污染量所需的(de)費用約12.4萬元。按上(shang)😘述所計算出的❤️替(ti)代燃煤鍋爐供熱(re)所達到的節水、節(jie)煤和環保效益，可(ke)以得出一個總的(de)效益值為：

  6萬元(節(jie)水)+ 45.3萬元(節煤)+ 12.4萬元(yuán)(環保)=63.7萬元

  此為地(dì)熱熱泵供熱替代(dai)燃煤鍋爐供熱所(suǒ)取得的間接效✂️益(yì)，由此可計算地熱(re)熱泵供熱方案3的(de)直接🈲效益和間接(jie)效益之和為👈63.68萬元(yuán)+ 63.7萬元= 127.38萬元，如按此(ci)收💯益重新計算地(di)熱熱泵供熱方案(an)3的投資回收年限(xian)為4.5年。小編推薦廣(guang)大🏃‍♂️化工廠用泵、醫(yi)藥廠用泵*上海🔞市(shì)三星水泵廠 上海(hǎi)意海耐腐蝕泵制(zhi)造有限公司上海(hǎi)市新三星⛷️給排水(shuǐ)設備有🔞限公司轉(zhuan)自：國際泵閥貿易(yì)網

  5結論

  1、根據技術(shu)經濟評價結果，認(rèn)為地熱熱泵供熱(re)方案3(供暖、生活熱(rè)水、空調)為*方案。

  2、地(dì)熱熱泵供熱系統(tǒng)，當計入地熱井時(shí)供暖單位成👉本🌈為(wei)15.41元/m2，與燃煤鍋爐相(xiàng)當，不計地熱井時(shí)僅為7.70元/m2，約隻有👌鍋(guo)爐的60%，表明回💰收地(dì)熱尾水的地熱熱(rè)泵調峰供暖成本(ben)是很低的。

  3、地熱熱(re)泵供熱系統，計入(ru)地熱井時系統的(de)投資回收年限約(yuē)9年左右，不計地熱(rè)井時約隻有4年，低(dī)于鍋爐系統的7年(nián)。

  4、地熱熱泵調峰供(gòng)暖提高了地熱利(lì)用率，同時降低地(di)熱排🈚水溫度達到(dào)環保排放标準。

  5、地(di)熱熱泵供熱替代(dai)燃煤鍋爐供熱取(qǔ)得節水、節煤和環(huan)保效益🤟總計為63.7萬(wan)元，由此可計算出(chū)地熱熱泵供熱方(fang)案㊙️3的直接效🛀🏻益和(he)間接效益之和為(wéi)127.38萬元