松花湖疗养院总建筑面积为43 000 m2，拥有疗养用房360间，床位626张。原来使用的锅炉为1台6 t燃煤热水锅炉和1台6 t燃煤蒸汽锅炉，用于疗养院冬季供暖和全年生活热水需求。按照吉林省政府环保政策的要求，该省2017年要求淘汰10 t以下燃煤锅炉，因此，该疗养院于2017年已将燃煤锅炉停用。拟采用地源热泵机组代替原有锅炉进行供暖、制冷以及提供全年生活热水。

1 地源热泵工作原理和系统组成

吉林地区在一定的地表深度以下，土壤温度全年通常恒定在13～17℃之间。在冬季，地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道（称为环路）从地下层收集热量，而后由环路中的循环水把热量带到地表的建筑物内，再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把收集的能量集中，并以较高的温度释放到建筑物内，供人们采暖及热水使用。在夏季，此运行程序正好相反，地源热泵系统将建筑物内抽出的多余热量排入地表层，使房屋得到低温冷气。

地源热泵系统主要由地源热泵主机、风机盘管和地下埋管等组成。主机为一种水冷式的供冷/供热机组。地源热泵工作原理及系统组成图见图1。

在教学实践中，在条件允许的情况下，教师就可以带领学生走出教室，让学生走进大自然中，在大自然中感受各种各样的节奏，促使学生进一步的感知到大自然所独有的节奏美感，使其静静的品味律动，使其的节奏感大大提升。这样的教学方法更加有趣、生动，与小学生现阶段的学习特点相符合，使培养目标得到真正的落实。

  

图1 地源热泵工作原理及系统组成

2 采用地源热泵技术前采暖和供冷状况

疗养院需要提供取暖的面积为39 800 m2，日平均生活热水用量为60 t/d，需要制冷的面积为33 660 m2。夏季室内温度通常控制在25～27℃，冬季室内温度控制22～25℃，生活热水温度控制在50～55℃。由燃煤热水锅炉提供采暖，整个锅炉系统耗电总功率为45.7 kW，每天运行12 h，每年运行约2 520 h。燃煤蒸汽锅炉提供热水，锅炉系统耗电总功率为46.1 kW，1～7月份燃煤蒸汽锅炉每天运行12 h，8～12月每天运行4.5 h。经统计：该疗养院2013年和2014年的平均用电量为85.82万kW·h/a，燃煤用量为4 056 t/a，燃煤锅炉系统年运行成本为335万元/a。客房制冷由中央空调和独立空调组合而成，中央空调采用一台制冷量为1 759 kW冷水机组，为24 482.66 m2客房供应冷气，湖畔区采用独立空调制冷,湖畔区制冷面积为9 175.08 m2，空调系统年运行成本为75万元/a。

一种是基于统计的算法，它考虑字与字相邻共现的频率或概率，全文中相邻出现字的次数越多，则被识别为可能是一个词；

按照疗养院现有的状况，采用地源热泵技术后，需设2个热泵机房用于整个疗养院的采暖、空调以及生活热水供应，每个机房承担的热负荷为2 100 kW、冷负荷为1 100 kW、热水负荷为384 kW。单个机房选用标准型地源热泵机组4台，其中2台为高温型地源热泵，选用的热泵型号为GSHP-C0828G；另外2台为全热回收高温型地源热泵，热泵型号GSHP-C0828GS，热泵性能参数见表1。

3 采用地源热泵技术后采暖和供冷状况

实践和实践教学是获取新知识的源泉，是知识与能力、理论与实践、学与用相结合的关键，是训练学生综合技能、培养学生创新意识的重要手段[1-2]。因此，加强创新精神和实践能力的培养，是我国高校教育教学改革的主要内容，也是社会经济发展对人才培养提出的要求[3-4]。特别是对于综合性学科，实践和实践教学创新和改革尤为重要。

 

表1 热泵性能参数

  

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在采用地源热泵技术中，占总投资比例最高的是地下换热部分，而且其换热效果直接影响整套系统运行效率，经过核算该疗养院需打井473口。

经测算分析，该疗养院地源热泵系统总投资约需2 600万元，全年供暖和制冷运行费用约为76万元/a，供应热水费用为11万元/a，合计运行费用为87万元/a。

4 结语

地源热泵系统相对于燃煤锅炉系统，具有运行平稳、自动化程度高和运行费用低的优势，采用地源热泵技术可以满足该疗养院的采暖、制冷和供热需求，不需要单独配备制冷机组。从上述的分析可以看出，该疗养院采用地源热泵技术进行采暖、制冷和供热年运行成本约为87万元，而原有的燃煤锅炉系统年运行成本需要410万元，因此，采用地源热泵系统在运行成本上远远低于锅炉燃煤系统，仅运行成本每年就可节省323万元，该项目的投资回收只需8 a，投资回报率较高，因此，采用地源热泵技术替代燃煤锅炉采暖和热水供应切实可行。