地熱作為一種(zhǒng)清潔能源，既有(yǒu)"熱"的價值，又有(yǒu)"水"的價值，采暖(nuǎn)和生活熱水的(de)優勢十分明顯(xiǎn)，在我國北❗方得(de)到迅⚽速的🌏發展(zhan)。國内🐉地熱供熱(rè)應用主要集中(zhong)在天津🌏、北京、河(he)北、西安等地。天(tiān)津地熱供熱應(yīng)用較為普遍，目(mu)🐅前天津的地熱(rè)供暖面積已達(da)500萬m2，按替代燃煤(méi)鍋爐供暖計算(suan)，每個📱供暖季替(ti)代了11萬噸以上(shang)的煤，取得了良(liáng)好的環境保護(hu)效益。

  地熱供暖(nuan)中一個突出的(de)問題是供暖後(hou)地熱排放水溫(wēn)比較高，一般在(zài)45℃以上，有的甚至(zhì)達60℃，造成了資源(yuan)的浪費和💯環境(jing)熱污染。另外，有(you)少數地熱田溫(wēn)度低(低于55℃)。這類(lei)低溫熱源要💯用(yong)于供暖，需進一(yī)步加熱，如采用(yòng)傳統鍋爐加熱(re)方式，供暖後的(de)排放水溫仍将(jiāng)🛀在40℃以上。如采用(yòng)熱泵技術⛷️，不僅(jin)可回收地熱的(de)排放水熱量，加(jiā)熱升🏃🏻‍♂️溫采暖供(gòng)水溫度，同時加(jia)大了地熱的供(gong)暖能力，可使一(yī)口井相當于一(yī)口半至兩口井(jǐng)使用，另外降低(dī)地熱💃排放水溫(wen)度，達到環保要(yao)求。

  1地熱熱泵供(gòng)熱方案

  以往計(jì)算分析說明[1、2]：地(di)熱熱泵供暖系(xi)統，以地熱加熱(re)💘泵調峰供暖方(fang)式的供暖成本(ben)和投資低于熱(re)泵單獨作熱源(yuán)的供暖方式。本(běn)文選取地熱熱(re)泵調峰供暖作(zuò)為基本系統進(jin)行三種地熱熱(rè)泵供熱方案✉️的(de)技術經濟性分(fèn)析。

  方案1：地熱熱(rè)泵調峰供暖系(xì)統

  設計地熱熱(rè)泵調峰供暖方(fāng)案的系統原理(li)圖示，如圖1。地熱(rè)為供🍉暖基本熱(re)源，滿足采暖系(xì)統的基本熱負(fù)荷要求，到了采(cǎi)暖嚴寒期，地熱(rè)熱量不能滿足(zu)采暖熱負荷要(yào)求，啟用熱泵調(diào)峰，以提高采暖(nuan)循環供水溫度(dù)，達到調峰供暖(nuan)的要求。此系統(tong)中🔴，地熱供暖🔴後(hòu)的尾水作⭕為熱(re)泵蒸發器的熱(rè)源，因此地熱的(de)排水溫度将會(huì)進🔴一步降低。

  方(fāng)案2：地熱熱泵調(diào)峰供暖與生活(huo)熱水供應

  在滿(mǎn)足方案1供暖要(yao)求同時，還可兼(jiān)顧生活熱水的(de)供應，即✍️利用地(di)熱供暖後的尾(wěi)水作為生活熱(re)水供應。與單一(yī)地熱供暖👉相比(bi)較，地熱供暖與(yǔ)生活熱水供應(yīng)不僅利用👌了地(dì)熱的“熱”，而且利(lì)用了地熱的“水(shui)”。

  由于地熱供暖(nuǎn)後的尾水溫度(du)低于45℃，需要有将(jiāng)尾水加熱升溫(wēn)的系統。這裡設(she)計以一定量地(di)熱供水55℃與一定(dìng)量地熱尾水相(xiang)✍️混合，達到供應(ying)45℃的生活熱水，如(rú)圖1，這種方案涉(shè)及到要😄降低地(dì)🔞熱供暖的供水(shuǐ)流量，即降低地(dì)熱的供熱量，因(yin)此相應地要加(jiā)大熱泵的調峰(feng)量。

  方案3：地熱熱(re)泵調峰供暖生(sheng)活熱水供應并(bìng)兼顧夏季空調(diao)在滿

  足上述方(fāng)案2地熱熱泵供(gong)熱的基礎上，考(kao)慮熱泵兼顧夏(xià)👌季空🚶‍♀️調用。熱泵(beng)的工作原理與(yǔ)制冷機相同，二(er)者也‼️具有相同(tóng)的主要部❓件，隻(zhī)是運行的溫度(dù)、壓力範圍不同(tóng)。熱泵機組一⛷️機(ji)兩用🍓，提高了設(she)備的利用🈲率，相(xiang)應減少了采暖(nuǎn)、空調系統的設(she)備初投資，同時(shi)電力初裝費隻(zhi)一次性計入，投(tou)資的經濟性得(de)以提高。熱泵空(kong)調‼️機⚽一機兩用(yòng)，并且機組在夏(xia)季空調的🐉運行(hang)時間要比冬季(jì)調峰供暖的運(yun)行時間長，因此(ci)可❤️以把熱泵初(chu)投資💋的50%甚至60%以(yǐ)上計入空調系(xì)統。

  2地熱熱泵供(gong)熱系統技術經(jīng)濟分析

  按上面(miàn)提出的三種地(di)熱熱泵供熱方(fang)案和兩類地熱(re)資源情況：地熱(rè)利用後的尾水(shuǐ)或新鑽地熱井(jing)，作🏒供暖基本🥵熱(rè)源加熱泵調峰(feng)進行供熱。進行(háng)方案技術經濟(jì)參數計☎️算和分(fen)析的依❗據是北(bei)🔴京某工程的實(shí)際參數：地熱供(gong)水溫度55℃，流量80t/h；采(cai)暖回水💃溫度按(an)35℃計算；采暖面積(ji)5萬m2，按建築節能(neng)要求，采暖熱指(zhi)标可采🤞用50w/m2；當地(di)能源價格為：電(dian)價0.36元/度，地熱水(shui)費0.3元/噸，自來水(shui)水費0.7元🔞/噸，煤價(jià)👣220元/噸，天然氣價(jia)格1.8元/m3。

  由于采暖(nuǎn)供回水溫度偏(piān)低，選用終端散(sàn)熱器上将♻️有所(suǒ)✊考慮⭐。計算發現(xiàn)，對55℃以下的低溫(wen)采暖，如采用常(chang)規暖氣散熱器(qi)，所需要的散熱(re)器面積至少要(yào)增加50%，相應投資(zī)也将🌈增加50%。目前(qian)一種新興的PP-C管(guan)地闆輻射散熱(re)器正在興起和(he)投入使用，由于(yu)它埋在房間地(dì)🐕闆下，散熱方式(shi)是由下向上輻(fú)射散熱，适合人(ren)的身🌈體和生活(huo)需✏️要。這一特點(dian)，即使❗是降低它(tā)的供回水溫度(dù)，如采用50℃/35℃，對它的(de)散熱💃效果也沒(mei)有太大影響。這(zhè)使得地闆輻射(shè)散熱😍器在低溫(wēn)采暖中🌐有很強(qiáng)的競争力。因此(ci)，可結合建築實(shí)際情況，終端可(ke)采用暖氣散熱(re)器，或采用地闆(pan)輻射散熱器。

  根(gen)據上面所提到(dao)的條件和參數(shu)，對三種地熱熱(re)泵供熱👅方案進(jìn)行具體的計算(suan)，結果見下表1、表(biao)2。

  計算結果分析(xī)和比較：

  1、表1計算(suàn)了不同采暖終(zhong)端，新鑽地熱井(jing)系統的投資⁉️和(he)單位運🧑🏽‍🤝‍🧑🏻行🌈成本(ben)。從三種地熱供(gong)熱方案看，方案(àn)1的㊙️投資低，供暖(nuǎn)成🔞本也低，但沒(mei)有生活熱水供(gòng)應。綜合比較，方(fang)⭐案3既有供暖，又(yòu)有生活熱水供(gong)⭐應，同時還兼🌈顧(gu)夏季空調，從投(tóu)資和運行成🐪本(běn)看，方案3處在方(fāng)案1和方案2之間(jian)，可作為*方案。

  2、表(biao)2計算了計入和(he)不計地熱井時(shi)的經濟參數計(jì)算結果。不計入(rù)地熱井時，系統(tǒng)隻有熱泵、管網(wang)和采暖終端，沒(mei)有地熱井的投(tou)資和運行費用(yòng)，其供暖成本🥰隻(zhi)有計入地熱井(jing)系統的55%左右。

  表(biao)1不同方案下地(di)熱熱泵供熱經(jīng)濟參數的計算(suan)

  終端地熱供熱(re)方案地熱井管(guan)網終端投資(萬(wan)元)熱泵初投資(zi)🔞(萬🏃🏻‍♂️元)熱泵單位(wèi)電費(元/m2)供暖單(dān)位成本(元/m2)生活(huo)熱水🐪投資(萬元(yuan))供水單位成本(běn)(元/m2)初投資總計(jì)(萬元)

  暖氣散熱(re)器方案1 600 124 0.70 18.02 / / 724.0

  方案2 600 169 1.22 19.55 46 1.35 815.0

  方(fang)案3 600 67 17.60 46 1.35 713.0

  地闆散熱器(qì)方案1 890 124 0.70 19.24 / / 1014.0

  方案2 890 169 1.22 20.78 46 1.35 1105.0

  方案(an)3 890 67 18.82 46 1.35 1003.0

  暖氣增加投資(zi)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(gong)熱與鍋爐供熱(re)的比較(按暖氣(qi)增加投資⛱️計算(suàn))

  供熱方案供暖(nuǎn)系統投資(萬元(yuan))供暖單位成本(ben)(元/m2)生活熱水系(xi)統投資(萬元)供(gong)水單位成本(元(yuan)/m2)初投資總計(萬(wan)元)

  計入地熱井(jǐng)費用地熱熱泵(bèng)供熱方案1 584 15.83 / / 584

  地熱(rè)熱泵供熱方案(an)2 629 17.37 46 1.35 675

  地熱熱泵供熱(rè)方案3 527 15.41 46 1.35 573

  不計地熱(rè)井費用地熱熱(re)泵供熱方案1 334 8.28 / / 334

  地(di)熱熱泵供熱方(fang)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(rán)煤鍋爐供熱215 13.65 70 4.50 285

  燃(ran)氣鍋爐供熱240 26.76 105 11.32 345

  3地(dì)熱熱泵供熱與(yǔ)鍋爐供熱的比(bi)較

  通常用戶比(bǐ)較關心的是，地(di)熱熱泵供熱能(néng)否與傳統😄鍋爐(lú)供㊙️熱相競争，為(wei)此計算燃煤、燃(ran)氣鍋爐供暖及(ji)生活熱🛀🏻水供應(yīng)的初投資和單(dān)位成本，見表2，并(bìng)将☀️地熱熱㊙️泵供(gong)熱方案(有無地(di)熱井費用兩種(zhǒng)情況)與🈲鍋爐供(gòng)熱🤞二者進行投(tou)資和成本比較(jiao)。

  由表2看，燃煤鍋(guo)爐的供暖單位(wèi)成本為13.65元/m2，地熱(rè)熱泵調🈲峰供暖(nuan)方案3的供暖單(dān)位成本為15.41元/m2，比(bi)鍋爐高13%，不計地(di)熱井時供暖成(chéng)本為7.70元/m2，約隻有(yǒu)鍋爐的56%。但燃氣(qì)鍋爐的供暖成(cheng)本已超過了供(gong)暖收費标準20元(yuan)/m2。比較生活熱水(shuǐ)供應成本，地熱(re)供應生活熱水(shui)的成本隻有1.35元(yuan)/噸，低于燃煤鍋(guo)爐成本4.50元/噸，大(da)大低于燃氣鍋(guo)爐成本11.32元/噸。

  根(gen)據上面計算得(dé)到的地熱供熱(re)系統的投資和(hé)成本，以及鍋🥰爐(lú)供熱的投資和(he)成本，可分别計(jì)算地熱供熱和(he)鍋爐供熱的🍉年(nian)毛利(供暖收入(ru)和生活熱水⛹🏻‍♀️收(shōu)益)以及投資回(huí)收年限，見表3。地(dì)熱熱泵供熱方(fang)案3的年供暖和(he)生活熱水收益(yì)*，可🛀🏻以考慮盡量(liàng)擴大地熱供生(shēng)活熱水的市場(chang)，充分用好地熱(re)❗的“熱”和“水”。投資(zī)回收年限🏃‍♀️中，燃(rán)煤鍋爐約7年左(zuǒ)右，地熱熱泵系(xi)統，計入地熱井(jǐng)時系統的投資(zī)回收年限約9年(nian)左右，不計地熱(re)井時約4年，低🌈于(yu)鍋爐系統。應當(dāng)說☎️明當地熱與(yu)鍋爐供熱方案(àn)對比時，占地面(miàn)積引起的經濟(ji)效益差别不能(neng)忽視。鍋爐房要(yào)包括煤、灰埸和(he)運輸通道，通常(chang)地熱井方案占(zhan)地可能隻及鍋(guō)爐房方案的1/5左(zuo)右。如在市中心(xīn)區占地✊，其土地(di)價值是相當高(gao)的。

  4地熱熱泵供(gòng)熱的節能環保(bao)效益

  與傳統鍋(guo)爐供熱相比，采(cai)用地熱熱泵供(gong)熱可以取🌈得節(jiē)水🈲和節煤效益(yi)。如按生活熱水(shui)供應量40t/h計算，年(nián)💞供水🌈量為87600噸，采(cai)用地熱供🐅應生(sheng)活熱水取代鍋(guō)爐加💁熱自來水(shuǐ)方式，則年節水(shui)量為87600噸，這不僅(jin)節約了水費約(yuē)6萬元，更主要的(de)是節省了清潔(jié)水，這對缺水地(dì)區是非常有意(yì)義的。

  按5萬m2的建(jian)築采暖，年單位(wei)耗煤量21.53kg/m2計算，采(cǎi)用地熱熱泵🐪供(gong)暖替代鍋爐供(gòng)暖，每個采暖季(ji)可節省耗煤量(liang)1077噸。另外生☂️活熱(re)水供應量為87600噸(dun)/年，如采用鍋爐(lu)加熱，計算出年(nian)耗煤量為980噸/年(nian)。這樣可以計算(suan)出采用地熱供(gong)熱替🧑🏽‍🤝‍🧑🏻代鍋爐供(gòng)熱，每年可節煤(mei)2057噸，按煤價220元/噸(dūn)🥰計算，相當于節(jiē)省45.3萬元。

  表3地熱(re)供熱與鍋爐供(gòng)熱的投資回收(shou)(按暖氣增加🈚投(tou)資計算)

  單位方(fang)案1方案2方案3鍋(guo)爐燃氣鍋爐

  供(gòng)暖面積萬m2 5

  供暖(nuǎn)收費标準元/m2 20

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

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

  生活熱水供(gòng)應量噸/年87600

  熱水(shui)收費标準元/噸(dūn)6

  熱水供應成本(běn)元/噸/ 1.35 1.35 4.50 11.32

  熱水供應(yīng)毛利萬元/年0.00 40.73 40.73 13.14 -46.60

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

  計地熱井費用(yong)毛利總計萬元(yuán)/年20.85 53.88 63.68 44.89 -80.40

  系統投資萬(wàn)元584 675 573 285 345

  投資回收年(nian)限年28.0 12.5 9.0 6.3無

  單位面(mian)積投資費元/m2 116.8 135.0 114.6 57.0 69.0

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

  系統投資萬(wan)元334 425 323 285 345

  投資回收年(nián)限年5.7 4.6 3.2 6.3無

  單位面(miàn)積投資費元/m2 66.8 85.0 64.6 57.0 69.0

  替(ti)代燃煤鍋爐供(gong)熱，節煤2057噸所減(jiǎn)少的對空氣污(wu)染💘量，可計算出(chu)相應治理污染(ran)量所需的費用(yong)約12.4萬元💯。按上🛀🏻述(shu)所計算出的🧡替(ti)代燃煤鍋爐供(gòng)熱所達到的節(jiē)水、節煤和環保(bǎo)效益，可以得出(chū)一個總的效益(yi)值為：

  6萬元(節水(shui))+ 45.3萬元(節煤)+ 12.4萬元(yuán)(環保)=63.7萬元

  此為(wéi)地熱熱泵供熱(rè)替代燃煤鍋爐(lu)供熱所取得的(de)間接效益🔞，由此(ci)可計算地熱熱(rè)泵供熱方案3的(de)直接效益和間(jian)🔞接效益之🆚和為(wei)63.68萬元+ 63.7萬元= 127.38萬元(yuan)，如按此收益重(zhong)新計算地熱熱(re)泵供熱方案3的(de)投資回收年限(xian)👉為4.5年。小編推薦(jiàn)廣大😄化工廠用(yòng)泵、醫藥廠用泵(bèng)*上海市三星水(shuǐ)泵廠 上海意海(hǎi)耐腐蝕泵制造(zào)有限公司上海(hai)市新三🆚星給排(pai)水設備有限公(gong)司轉自：國🐆際泵(beng)閥貿易網

  5結論(lun)

  1、根據技術經濟(jì)評價結果，認為(wei)地熱熱泵供熱(rè)方案3(供🆚暖、生活(huó)熱水、空調)為*方(fāng)案。

  2、地熱熱泵供(gong)熱系統，當計入(rù)地熱井時供暖(nuǎn)單位成本為15.41元(yuan)/m2，與燃煤鍋爐相(xiang)當，不計地熱井(jing)時僅為7.70元/m2，約隻(zhī)有鍋爐的60%，表明(míng)回收地熱尾水(shui)的地熱熱泵調(diào)峰供暖成本是(shì)很🧡低的。

  3、地熱熱(re)泵供熱系統，計(ji)入地熱井時系(xi)統的投資回收(shou)年限約9年左右(yòu)，不計地熱井時(shí)約隻有4年，低于(yu)鍋爐系統的7年(nián)。

  4、地熱熱泵調峰(fēng)供暖提高了地(di)熱利用率，同時(shi)降低地熱😍排水(shui)溫度達到環保(bao)排放标準。

  5、地熱(rè)熱泵供熱替代(dài)燃煤鍋爐供熱(re)取得節水、節煤(mei)和🔅環保☎️效益總(zǒng)計為63.7萬元，由此(ci)可計算出地熱(rè)熱泵供熱方案(àn)3的直接效益和(hé)間接效益之和(hé)為127.38萬元