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北京市地源熱泵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

本文詳細介紹了地源熱泵技術(shù)及在全國的應(yīng)用概況并對北京市地源熱泵示范項目進行了節(jié)能效果分析。

關(guān)鍵詞:地源熱泵 節(jié)能 地源熱泵技術(shù)及在全國的應(yīng)用概況
  地源熱泵是一個廣義的術(shù)語,它包括了使用土壤、地下水和地表水作為熱源和冷源的系統(tǒng),即地下土壤熱交換器地源熱泵系統(tǒng)、地下水熱泵系統(tǒng)、地表水(湖水、河水、海水及污水)熱泵系統(tǒng)。

  地源熱泵供暖(冷)系統(tǒng)通過吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,冬季從大地吸收熱量,夏季向大地放出熱量,再由熱泵機組向建筑物供冷供熱,是一種利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調(diào)供暖系統(tǒng),可廣泛應(yīng)用于商業(yè)樓宇、公共建筑、住宅公寓、學(xué)校、醫(yī)院等建筑物。據(jù)專家測算,我國淺層地能資源潛力巨大,僅百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量約為1.5×1012kW,而百米內(nèi)地下水的每年可采集的低溫能量約為2.2×108kW,分別相當于目前我國發(fā)電裝機容量4億kW的3750倍和一半。

  地源熱泵系統(tǒng)在冬季供暖時,不需要鍋爐或增加輔助加熱器,沒有氮氧化物、二氧化硫和煙塵的排放,因而無污染。由于是分散供暖,大大提高了城市能源安全。簡單的系統(tǒng)組成,使得地源熱泵系統(tǒng)無需專人看管,也無需經(jīng)常維護,運行和維護費用低。簡單的控制設(shè)備,運行靈活,系統(tǒng)可靠性強。沒有冷卻塔和其它室外設(shè)備,節(jié)省占地和空間。通常機組壽命均在15年以上。供暖(冷)的同時,可提供生活熱水。

  在我國,地源熱泵的研究起始于20世紀80年代,最近5年,該項技術(shù)成了國內(nèi)建筑節(jié)能及暖通空調(diào)界熱門的研究課題,并開始大量應(yīng)用于工程實踐。自1996年至今,在北京、山東、河南、遼寧、河北、江蘇、浙江、湖北、上海、西藏等地建成了地源熱泵工程,全國地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用估計超過2000萬平方米,地源熱泵技術(shù)正被越來越多的人們所了解。

北京市地源熱泵示范項目節(jié)能效果分析
  到2004年底,北京有500多萬平方米的建筑利用地源熱泵系統(tǒng)供暖(冷)。大的建筑如金四季購物中心有118000平方米,小的建筑如海淀外國語學(xué)校體育館4000平方米。

  據(jù)初步了解,目前,已經(jīng)形成了一批提供熱泵技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)的廠家,如北京恒有源科技發(fā)展有限公司、山東富爾達公司、清華同方、富萊克斯、上海開利、中科能、東宇制冷、山東荷澤熱泵廠等。還有一批從事地源熱泵技術(shù)設(shè)計的單位。在北京地區(qū),掌握地源熱泵技術(shù)的系統(tǒng)集成商大約有20多家。

  我們針對北京的地源熱泵示范項目作了一些分析。

  海淀區(qū)法院項目,該建筑為辦公樓,建筑面積28978平方米,為普通非保溫建筑。2003~2004年一個采暖季,在既供暖、又供新風(fēng)和熱水的情況下,每平方米耗電量26.12度,折合標準煤10.23公斤。如與采用燃煤鍋爐房供暖,能耗每平方米25公斤標準煤相比,節(jié)能59%。

  松麓飯店項目。該項目屬于賓館建筑,建筑面積10400平方米,是既有的普通非保溫建筑,也是北京市統(tǒng)計局信息咨詢中心監(jiān)測的11個采用地源熱泵技術(shù)中耗能排行第二高的項目,2003~2004年一個采暖季,在既供暖,又大量供應(yīng)熱水的情況下,每平方米耗電48.82度,折合標準煤19.13公斤,如與原燃煤鍋爐房供暖能耗每平方米25公斤標準煤相比,節(jié)能24%。

  北京菊兒胡同小區(qū),小區(qū)用地下水熱泵供暖。每平米供暖折標準煤15公斤,比原燃煤鍋爐房供暖能耗每平方米25公斤標準煤相比,節(jié)能40%,投資增量回收期約為6年。

  通過對典型項目的比較分析可以看出,使用地源熱泵技術(shù),僅供暖,可節(jié)省能源30-50%。

  根據(jù)現(xiàn)有實際工程測算,地下水式地源熱泵,系統(tǒng)初投資為300-400元/平方米;土壤地源熱泵系統(tǒng),初投資約為350-450元/平方米??傮w地說,初投資比之目前常規(guī)燃煤鍋爐房供暖系統(tǒng),高出1-3倍,比之熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng),高出34%—150%。但這種比較均未計算傳統(tǒng)供熱輸送基礎(chǔ)設(shè)施投資,也未量化計算地源熱泵系統(tǒng)除供暖,還能制冷,提供新風(fēng)、熱水的帶來的成本節(jié)約。

  根據(jù)北京市統(tǒng)計局信息咨詢中心對采用地源熱泵技術(shù)的11個項目的冬季運行分析報告,在供暖的同時,還供冷、供熱水、新風(fēng)的情況下,單位面積費用支出從9.48-28.85元不等,63%的項目低于燃煤集中供熱的采暖價格,全部被調(diào)查項目均低于燃油、燃氣和電鍋爐供暖價格。據(jù)專家初步計算,使用地源熱泵技術(shù),投資增量回收期約為4-10年。

推廣應(yīng)用中存在的主要問題
  目前,地源熱泵技術(shù)在推廣應(yīng)用過程中存在的主要問題表現(xiàn)在以下幾個方面。

  首先,由于我國長期以來對于節(jié)約能源和保護環(huán)境的宣傳教育不夠,沒有形成強大公共輿論和社會環(huán)境,使得社會各方對于使用節(jié)能技術(shù)和設(shè)備缺乏緊迫感,積極性、主動性不夠。此外,地源熱泵技術(shù)開發(fā)使用過程短,社會對其認知不足,尤其是業(yè)主單位的主要決策人員的認知不足,直接影響此項新型能源技術(shù)的廣泛使用。

  其次,地源熱泵技術(shù)的初投資看似偏高,影響著一些業(yè)主對于采用該技術(shù)的選擇。但該系統(tǒng)免除了能源傳遞輸送過程的基礎(chǔ)設(shè)施投資,以及該系統(tǒng)還能同時供冷和供新風(fēng),綜合成本大大節(jié)約的這種價格優(yōu)勢,并未能被業(yè)主全面認識。

  第三,設(shè)計問題。設(shè)計單位普遍對此項能源技術(shù)不甚了解,在設(shè)備選型中不予使用或者使用不恰當。

  第四,對傳統(tǒng)能源使用存在慣性。如北京市已經(jīng)形成了使用傳統(tǒng)能源的基礎(chǔ)設(shè)施、管理服務(wù)設(shè)施和體系,傳統(tǒng)的能源使用方式也在進行技術(shù)改造,擴大用戶,形成規(guī)模,事實上形成了與新型可再生能源使用的競爭和沖突問題。

八點建議:
  第一,即刻著手組織進行科學(xué)權(quán)威的經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境評價。

  第二,在能源使用政策中給予新型可再生能源以應(yīng)有的地位。

  第三,制定地方能源使用種類和區(qū)域布局的專門規(guī)劃,明確地方的能源使用技術(shù)路線,從整體規(guī)劃中安排新型可再生能源的使用范圍。

  第四,制定鼓勵使用新型可再生能源的經(jīng)濟政策。

  第五,使設(shè)計開發(fā)單位成為新型可再生能源使用的積極倡導(dǎo)者和實踐者。

  第六,對于政府投資工程,強制使用技術(shù)成熟的可再生能源替代傳統(tǒng)能源。

  第七,加大對于傳統(tǒng)的能源使用制度的改革。

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