3、高溫地源熱泵技術的應用

　　3.1 高溫地源熱泵系統的應用形式高溫地源熱泵技術作為一種高效、環保、節能的供熱制冷技術可以應用于所有的采暖空調和熱水供應系統，并可以和其它新能源技術有機結合，提高綜合利用效率。目前，高溫地源熱泵在工程中的實際應用主要有如下幾種形式。

　　(1)燃煤或燃油(氣)鍋爐改造。直接替代供熱鍋爐，具有占地少，工程量小，環保，安全，運行費用低等優勢，可以直接接駁散熱其采暖系統而不需要改造末端系統，雖然一次投資高于普通供熱鍋爐，但因其運行費用僅相當于燃煤鍋爐，其增加的投資可以在3-5年內收回;

　　(2)建筑采暖、空調和衛生熱水三聯供。衛生熱水溫度60℃以上，特別是夏季衛生熱水可在制冷同時回收空調余熱免費提供，經濟效益顯著;

　　(3)低溫地熱和地熱尾水利用。對于許多溫度在50℃以下的地熱資源，直接利用效益不佳，可以采用高溫地源熱泵，以其作為熱源，向采暖系統供熱或提供生活熱水。對于50℃以上的地熱資源，一般地熱水在經過采暖系統或生活熱水系統后直接排放或回灌，地熱尾水的溫度在40℃左右，可以利用高溫地源熱泵回收地熱尾水中的熱量向系統供熱，使地熱尾水排放溫度降底到10℃左右，大大提高地熱資源的利用率，使一眼井產生兩眼井的效益。

　　(4)與太陽能供熱系統的結合。目前太陽能越來越多的應用到建筑熱水供應和空調采暖系統之中，但是因為太陽能資源的不穩定性，基本上需要常規能源作為輔助，如采用電鍋爐、染油(氣)鍋爐輔助加熱。將高溫地源熱泵與太陽能結合用于 建筑熱水供應和采暖系統，一方面可以節省大量的能源費用，減少對環境的污染，另一方面，對太陽能熱水的溫度要求降低，在滿足供熱溫度的同時極大的提高了太陽能集熱器的吸熱效率，減少集熱器的投資。

　　隨著新能源利用和節能建筑技術的進一步推廣，建筑能耗逐漸降低，高溫地源熱泵的應用空間將越來越大，將會出現更多的應用形式。

　　3.2 高溫熱泵技術應用實例

　　(1)高溫地源熱泵空調、采暖、熱水三聯供系統如中國科學院外國專家公寓，賓館，建筑面積11000m2，中央空調系統，末端設備風機盤管。原空調制冷設備螺桿式冷水機組，采暖熱源為城市熱力，熱水由自備燃油鍋爐供應。2001年8月系統進行改造，安裝兩臺廣州能源研究所研制，北京中科能公司生產的地源熱泵機組替換原制冷采暖和制熱水設備，GWHP400型高溫熱泵機組一臺，額定制冷量356kw，額定制熱量401kw，WRB470型商用熱泵機組一臺額定制冷量402kw，額定制熱量470kw.設抽回灌井各一口，一抽一灌井深76.5米，井水溫度15℃，每口井設一潛水泵。

　　運行工況：夏季機組制冷運行，向空調系統供冷，并由高溫熱泵機組回收空調余熱產生每天60m3衛生熱水，熱水溫度60℃。

　　冬季機組制熱運行，向空調系統供熱的同時由高溫熱泵機組供應衛生熱水。

　　過渡季節由高溫熱泵機組制熱運行供應生活熱水。

　　目前該系統經過了兩個采暖期和兩個空調期的運行，取得了良好的效益。在運行費用方面地源熱泵系統每年可比原系統節約運行費用38萬元以上，經濟性分析如上圖3所示(空調期150天;采暖期(含過渡期)150天;全年熱水)。

　　類似的高溫熱泵采暖、空調、熱水三聯供項目還有北京財貿干部管理學院。

　　(2)高溫地源熱泵采暖系統如中國科學出版社，主要為辦公用房，建筑面積22000m2，愿采用燃煤鍋爐供暖，末端設備為普通鑄鐵散熱器。2002年10月進行鍋爐改造，安裝廣州能源研究所研制的GWHP600高溫熱泵二臺，單臺供熱能力602kW，熱源為淺層地下水，工打三眼水井，井深90米，一抽兩灌，井水溫度14℃。該系統2002年11月1日竣工投入運行，至2003年3月15日采暖期結束，經過一個冬季采暖運行，其運行費用(包括井水潛水泵)為29萬元，一個采暖期每平方米的采暖費用為13.2元，接近燃煤采暖的費用。采暖期間，室外最低氣溫-16℃時，室內溫度仍能保持在20℃以上，熱泵設備運行平穩，出水溫度保持在65℃以上。

　　本地源熱泵系統機房仍利用原燃煤鍋爐房，該鍋爐房現改造為兩層，二層和一層的三分之二用于其它用途，地源熱泵機房只利用了一層約100 m2的面積。

　　類似的高溫熱泵采暖項目還有北京廣渠門住宅小區，建筑面積26000m2，安裝GWHP600高溫熱泵二臺，供暖效果良好。

　　(3)高溫地源熱泵

　　地熱能、太陽能等新能源的結合高溫地源熱泵與地熱能結合如北京中科能公司正在實施的某度假村的地源熱泵采暖空調項目，建筑面積約20000m2，采用GWHP400型高溫熱泵機組二臺，夏季空調采用冷卻塔冷卻。衛生熱水由地熱水經過換熱器換熱提供，冬季部分采暖熱源由地熱水直接提供，采暖和熱水系統換熱后的地熱尾水作為高溫熱泵的低溫熱源，由高溫熱泵向另一部分建筑供暖，地熱尾水回灌溫度12℃。

　　高溫熱泵技術與太陽能的結合如廣州能源研究所和北京中科能公司實施的國家科技攻關計劃項目—奧運新能源綜合利用建筑示范項目，該項目建筑面積8000m2，采用太陽能和高溫地源熱泵空調和采暖。太陽能集熱器面積1200m2，太陽能制冷機額定制冷量200kW，選配高溫地源熱泵機組型號為GWHP400，額定制冷量391kW，額定制冷量448kW.夏季空調由吸收式太陽能制冷系統和高溫地源熱泵聯合供應。冬季部分采暖由太陽能提供，當太陽能不足時由高溫地源熱泵加熱太陽能熱水向建筑供暖，通過系統的優化設計，使建筑采暖空調能耗的80%來自于太陽能和地下熱能。

　　4、高溫地源熱泵技術的發展

　　隨著各科研單位對地源熱泵研究力度的深入和大量新技術的不斷涌現，高溫地源熱泵技術將不斷發展，其運行效率、出水溫度、應用范圍將會不斷的改進，滿足各種方面的空調供熱需求。比如中科院廣州能源研究所目前正在研究出水溫度在80℃以上的高效高溫地源熱泵機組，相信在不久的將來，在地源熱泵市場上將會有越來越多的產品供供熱空調設計師和用戶選擇。