3、高温地源热泵技术的应用

　　3.1 高温地源热泵系统的应用形式高温地源热泵技术作为一种高效、环保、节能的供热制冷技术可以应用于所有的采暖空调和热水供应系统，并可以和其它新能源技术有机结合，提高综合利用效率。目前，高温地源热泵在工程中的实际应用主要有如下几种形式。

　　(1)燃煤或燃油(气)锅炉改造。直接替代供热锅炉，具有占地少，工程量小，环保，安全，运行费用低等优势，可以直接接驳散热其采暖系统而不需要改造末端系统，虽然一次投资高于普通供热锅炉，但因其运行费用仅相当于燃煤锅炉，其增加的投资可以在3-5年内收回;

　　(2)建筑采暖、空调和卫生热水三联供。卫生热水温度60℃以上，特别是夏季卫生热水可在制冷同时回收空调余热免费提供，经济效益显著;

　　(3)低温地热和地热尾水利用。对于许多温度在50℃以下的地热资源，直接利用效益不佳，可以采用高温地源热泵，以其作为热源，向采暖系统供热或提供生活热水。对于50℃以上的地热资源，一般地热水在经过采暖系统或生活热水系统后直接排放或回灌，地热尾水的温度在40℃左右，可以利用高温地源热泵回收地热尾水中的热量向系统供热，使地热尾水排放温度降底到10℃左右，大大提高地热资源的利用率，使一眼井产生两眼井的效益。

　　(4)与太阳能供热系统的结合。目前太阳能越来越多的应用到建筑热水供应和空调采暖系统之中，但是因为太阳能资源的不稳定性，基本上需要常规能源作为辅助，如采用电锅炉、染油(气)锅炉辅助加热。将高温地源热泵与太阳能结合用于 建筑热水供应和采暖系统，一方面可以节省大量的能源费用，减少对环境的污染，另一方面，对太阳能热水的温度要求降低，在满足供热温度的同时极大的提高了太阳能集热器的吸热效率，减少集热器的投资。

　　随着新能源利用和节能建筑技术的进一步推广，建筑能耗逐渐降低，高温地源热泵的应用空间将越来越大，将会出现更多的应用形式。

　　3.2 高温热泵技术应用实例

　　(1)高温地源热泵空调、采暖、热水三联供系统如中国科学院外国专家公寓，宾馆，建筑面积11000m2，中央空调系统，末端设备风机盘管。原空调制冷设备螺杆式冷水机组，采暖热源为城市热力，热水由自备燃油锅炉供应。2001年8月系统进行改造，安装两台广州能源研究所研制，北京中科能公司生产的地源热泵机组替换原制冷采暖和制热水设备，GWHP400型高温热泵机组一台，额定制冷量356kw，额定制热量401kw，WRB470型商用热泵机组一台额定制冷量402kw，额定制热量470kw.设抽回灌井各一口，一抽一灌井深76.5米，井水温度15℃，每口井设一潜水泵。

　　运行工况：夏季机组制冷运行，向空调系统供冷，并由高温热泵机组回收空调余热产生每天60m3卫生热水，热水温度60℃。

　　冬季机组制热运行，向空调系统供热的同时由高温热泵机组供应卫生热水。

　　过渡季节由高温热泵机组制热运行供应生活热水。

　　目前该系统经过了两个采暖期和两个空调期的运行，取得了良好的效益。在运行费用方面地源热泵系统每年可比原系统节约运行费用38万元以上，经济性分析如上图3所示(空调期150天;采暖期(含过渡期)150天;全年热水)。

　　类似的高温热泵采暖、空调、热水三联供项目还有北京财贸干部管理学院。

　　(2)高温地源热泵采暖系统如中国科学出版社，主要为办公用房，建筑面积22000m2，愿采用燃煤锅炉供暖，末端设备为普通铸铁散热器。2002年10月进行锅炉改造，安装广州能源研究所研制的GWHP600高温热泵二台，单台供热能力602kW，热源为浅层地下水，工打三眼水井，井深90米，一抽两灌，井水温度14℃。该系统2002年11月1日竣工投入运行，至2003年3月15日采暖期结束，经过一个冬季采暖运行，其运行费用(包括井水潜水泵)为29万元，一个采暖期每平方米的采暖费用为13.2元，接近燃煤采暖的费用。采暖期间，室外最低气温-16℃时，室内温度仍能保持在20℃以上，热泵设备运行平稳，出水温度保持在65℃以上。

　　本地源热泵系统机房仍利用原燃煤锅炉房，该锅炉房现改造为两层，二层和一层的三分之二用于其它用途，地源热泵机房只利用了一层约100 m2的面积。

　　类似的高温热泵采暖项目还有北京广渠门住宅小区，建筑面积26000m2，安装GWHP600高温热泵二台，供暖效果良好。

　　(3)高温地源热泵

　　地热能、太阳能等新能源的结合高温地源热泵与地热能结合如北京中科能公司正在实施的某度假村的地源热泵采暖空调项目，建筑面积约20000m2，采用GWHP400型高温热泵机组二台，夏季空调采用冷却塔冷却。卫生热水由地热水经过换热器换热提供，冬季部分采暖热源由地热水直接提供，采暖和热水系统换热后的地热尾水作为高温热泵的低温热源，由高温热泵向另一部分建筑供暖，地热尾水回灌温度12℃。

　　高温热泵技术与太阳能的结合如广州能源研究所和北京中科能公司实施的国家科技攻关计划项目—奥运新能源综合利用建筑示范项目，该项目建筑面积8000m2，采用太阳能和高温地源热泵空调和采暖。太阳能集热器面积1200m2，太阳能制冷机额定制冷量200kW，选配高温地源热泵机组型号为GWHP400，额定制冷量391kW，额定制冷量448kW.夏季空调由吸收式太阳能制冷系统和高温地源热泵联合供应。冬季部分采暖由太阳能提供，当太阳能不足时由高温地源热泵加热太阳能热水向建筑供暖，通过系统的优化设计，使建筑采暖空调能耗的80%来自于太阳能和地下热能。

　　4、高温地源热泵技术的发展

　　随着各科研单位对地源热泵研究力度的深入和大量新技术的不断涌现，高温地源热泵技术将不断发展，其运行效率、出水温度、应用范围将会不断的改进，满足各种方面的空调供热需求。比如中科院广州能源研究所目前正在研究出水温度在80℃以上的高效高温地源热泵机组，相信在不久的将来，在地源热泵市场上将会有越来越多的产品供供热空调设计师和用户选择。