能源塔型ETH地源熱泵光熱跨季節(jié)蓄熱對比
內(nèi)蒙跨季節(jié)蓄熱對比
能源塔型ETH地源熱泵 VS 光熱ETH地源熱泵
項目基礎(chǔ)概況 項目地點:內(nèi)蒙古,建筑面積6萬㎡住宅,三步節(jié)能,采暖熱指標14.5W/㎡,24h連續(xù)供暖,供暖期180天。
方案1:能源塔+ETH地源熱泵跨季節(jié)蓄熱供暖,總造價1184萬元,能源塔占地僅50㎡。
方案2:光熱+ETH地源熱泵跨季節(jié)蓄熱供暖,總造價>1500萬元,光熱集熱場占地9000㎡;
光熱系統(tǒng)定位:非采暖季采集太陽能向地埋管跨季節(jié)補熱,解決純供暖項目土壤冷堆積。
一、方案1:能源塔+ETH地源熱泵系統(tǒng)
(一)優(yōu)勢
1. 初投資更低,土建征地壓力極小
總造價1184萬,相比光熱方案節(jié)省300萬元以上;能源塔占地僅50㎡,無需大面積空地,適合小區(qū)內(nèi)部場地緊張、無富余土地布置大型集熱場的地塊。
2. 運行不受晝夜、陰晴、季節(jié)光照約束,全年可控
能源塔以空氣為熱源,無論陰天、夜晚均可啟動,非采暖季可穩(wěn)定持續(xù)向地埋管補熱;補熱時間窗口靈活,可配合電價谷段調(diào)度。
3. 系統(tǒng)集成度高,施工簡單,配套土建工程量小
無需大范圍場地平整、集熱器支架基礎(chǔ)、大面積管網(wǎng)敷設(shè);設(shè)備集中布置在機房周邊,施工周期短,后期運維點位集中。
4. 負荷可調(diào)范圍寬,具備雙向調(diào)節(jié)能力
既可以夏季提取空氣熱量向地下蓄熱;遠期若出現(xiàn)土壤溫度偏高,也可作為散熱裝置排出土壤余熱,適配長期動態(tài)地層調(diào)控。
(二)劣勢
1. 嚴寒季節(jié)空氣溫度偏低,補熱效率有所下降
春秋大風(fēng)、低溫時段,空氣與介質(zhì)換熱溫差縮小,單位電耗獲取熱量減少。
2. 低碳屬性偏弱,可再生能源占比低
不屬于太陽能直接利用,申報近零碳社區(qū)、綠色建筑、可再生能源示范項目時,得分、政策支持力度弱于光熱方案。
3. 設(shè)備存在風(fēng)機振動、噪聲,需要合理布置降噪
二、方案2:光熱+ETH地源熱泵跨季節(jié)蓄熱供暖
(一)優(yōu)勢
1. 熱源為免費太陽能,長期運行能耗優(yōu)
晴朗時段依靠太陽輻射直接集熱向地下補熱,僅少量循環(huán)泵耗電;系統(tǒng)生命周期內(nèi)可顯著降低年度電費,運行年限越長經(jīng)濟性優(yōu)勢越明顯。
2. 可再生能源占比高,政策示范價值突出
屬于太陽能熱能直接利用,更容易申報綠色建筑、零碳社區(qū)、清潔供暖示范、碳減排相關(guān)政策補貼,提升項目示范效應(yīng)。
3. 補熱溫度水平更高,土壤蓄熱效果更好
太陽能集熱可獲得更高溫度介質(zhì),向地埋管蓄熱時傳熱溫差更大,相同時長下土壤溫升效果優(yōu)于能源塔空氣換熱模式,更有利于遏制長期連續(xù)取熱帶來的巖土降溫。
4. 系統(tǒng)使用壽命長,維護耗材較少
真空管集熱器無風(fēng)機等高速轉(zhuǎn)動部件,正常維護條件下服役周期長,噪聲污染極低。
(二)劣勢
1. 初始投資顯著偏高,投資回收期拉長
總投資超1500萬,較能源塔方案增加300萬元以上,前期資金壓力大。
2. 土地需求巨大,場地約束強
需要9000㎡空地布置集熱場;若小區(qū)規(guī)劃用地緊張、無預(yù)留大面積空地,方案不具備落地條件,同時產(chǎn)生場地平整、圍擋、避雷等額外隱性土建投資。
3. 出力受氣象條件制約,供熱量不穩(wěn)定
夜間、陰天、沙塵天氣無集熱能力,補熱存在間歇性;不能全天候連續(xù)向地埋管蓄熱,需要依靠自控策略協(xié)調(diào)調(diào)度。
4. 系統(tǒng)管路分散,水力平衡、防凍管控難度大
大面積集熱場管路繁多,高寒地區(qū)防凍、排空、保溫要求高;運維點位分散,日常巡檢工作量更大。