第11章地源熱泵技術(shù)及其應(yīng)用

1、v 建筑建設(shè)規(guī)模：200118.2億m2，200219.7億m2，200320.3億m2v建筑能耗比例：1996：24.12005：27.6，v 空調(diào)用能導(dǎo)致夏季用電高峰：2003：61.8臺(tái)/百戶（廣州：120臺(tái)/百戶）、錯(cuò)峰用電、拉閘限電、用電紅色警報(bào)信號(hào)。v 采暖、熱水取消燃煤鍋爐，采用燃油（氣）鍋爐費(fèi) 用劇增，很多消費(fèi)者都大呼用不起v 城市的熱島效應(yīng)、大氣環(huán)境的污染是中國(guó)大城市 普遍存在的兩大問題n尋求解決途徑v 增建電廠及電網(wǎng)v 把空調(diào)溫度提高1度：可以為廣州省下30萬(wàn)千瓦，但這僅減少了2.5的電力。v 采暖、熱水如何解決？用電最費(fèi)，燒油、燒氣也很貴，環(huán)境又會(huì)被破壞。v 因此，需要尋

2、求一種最佳的模式：地源熱泵冷熱聯(lián)供系統(tǒng)熱泵技術(shù)空氣源熱泵地源熱泵地下水源熱泵地表水源熱泵（包括污水/海水源）地埋管地源熱泵n地源熱泵的概念地源熱泵技術(shù)是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源（也稱為地源能，包括土壤、地下水、地表水等）的既可制冷空調(diào)又可采暖和提供熱水的高效節(jié)能空調(diào)技術(shù)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），以地源能作為熱泵夏季制冷的冷卻源、冬季采暖供熱的低溫?zé)嵩?，同時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑采暖、空調(diào)和生活熱水的三聯(lián)供。n地源熱泵系統(tǒng)的組成室外地能室外地能換熱系統(tǒng)換熱系統(tǒng)地源地源熱泵熱泵機(jī)組機(jī)組建 筑 物 采建 筑 物 采暖 、 空 調(diào)暖 、 空 調(diào)或 熱 水 末或 熱 水 末端端水循環(huán)水循環(huán)水或水或

3、空氣空氣循環(huán)循環(huán)地源熱泵制冷 采暖 熱水三合一動(dòng)態(tài)演示分離式水源熱泵機(jī)組 過去，人們只重視對(duì)深層地?zé)崮艿拈_采，而忽略了淺表層蘊(yùn)藏的豐富低溫地?zé)崮?，地源熱泵技術(shù)有效地利用低溫地?zé)崴?、地下水、地表水等地?zé)崮?，通過熱泵循環(huán)，向建筑物提供空調(diào)、采暖和生活熱水。 淺層地?zé)崮?地 源 熱 泵加熱游泳池越冬養(yǎng)殖采暖、空調(diào)、生活熱水1kW的電力3kW的熱量來自于淺層地?zé)崮?kW的熱量供應(yīng)給用戶比空氣源熱泵節(jié)能比空氣源熱泵節(jié)能30%比燃油鍋爐采暖節(jié)能比燃油鍋爐采暖節(jié)能50比電采暖節(jié)能比電采暖節(jié)能70% 地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)n機(jī)組初投資比冷水機(jī)組增加10%30 %n增加打井費(fèi)用n無冷卻水塔和冷卻水系統(tǒng)n無鍋爐和鍋爐房

4、n無入網(wǎng)費(fèi)（天燃?xì)?、城市熱力網(wǎng)）n無儲(chǔ)油罐安全費(fèi)n夏季制冷：節(jié)約費(fèi)用20%n夏季采用熱回收，可免費(fèi)提供生活熱水n冬季制熱時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用相當(dāng)于燃?xì)?、燃油鍋爐的50%左右n全年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約40左右1.地源熱泵2.區(qū)域供熱3.溫室4.養(yǎng)殖5.農(nóng)業(yè)干燥6.工業(yè)應(yīng)用7.洗浴8.制冷空調(diào)9.其它應(yīng)用n上世紀(jì)50年代，天津大學(xué)進(jìn)行了相關(guān)研究n上世紀(jì)80年代末，國(guó)內(nèi)各大院校開展相關(guān)研究工作n2000年以后，地源熱泵技術(shù)開始推廣，并實(shí)現(xiàn)中小規(guī)模生產(chǎn)n國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要以常溫（55以下）地源熱泵機(jī)組為主，中科能、富爾達(dá)、清華同方等推出高溫地源熱泵機(jī)組，出水溫度高達(dá)75以上。n國(guó)內(nèi)地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用主要以大型工程為主，近幾年

5、開始應(yīng)用一些小型的地源熱泵系統(tǒng)。n中國(guó)地源熱泵發(fā)展正在規(guī)范化，2005年出臺(tái)地源熱泵供暖空調(diào)技術(shù)規(guī)程、近期要出臺(tái)的淺層地?zé)崮芸辈樵u(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范。地源熱泵產(chǎn)業(yè)雖然起步于2000年后，但年增長(zhǎng)速度已超過20，發(fā)展相當(dāng)迅速。以地下水作為冷熱源，采用一種對(duì)環(huán)境友好的制冷劑替代R22，通過熱泵循環(huán)，輸出溫度可達(dá)75，替代傳統(tǒng)“制冷機(jī)鍋爐”模式，有效解決建筑采暖、空調(diào)、熱水的供應(yīng)，年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約40以上。中國(guó)科學(xué)院外專家公寓高溫地源熱泵聯(lián)供系統(tǒng)系統(tǒng)改造的總投資為160萬(wàn)元，利用地源熱泵技術(shù)改造后，系統(tǒng)全年可節(jié)約能源費(fèi)用42.45萬(wàn)元（46），整個(gè)系統(tǒng)有望在四年后收回全部的初投資。 系統(tǒng)節(jié)能效益n科學(xué)出版社總建筑面積22000m2，主要為綜合辦公用房，散熱器采暖系統(tǒng)。原供熱設(shè)備為兩臺(tái)4T燃煤鍋爐。n系統(tǒng)改造后熱源設(shè)備采用中科能GWHP600型高溫?zé)岜脵C(jī)組兩臺(tái)，基本保持原有供熱附屬設(shè)備和末端系統(tǒng)。n水源井共三口，兩用一備，井深95米，每口井設(shè)一潛水泵，三口井交替使用。n采暖期間溫度始終保持在20以上，整個(gè)采暖期運(yùn)行費(fèi)用僅為13元/m2總建筑面積18000平方米，風(fēng)機(jī)盤管中央空調(diào)系統(tǒng)，原采用冷水機(jī)組制冷和鍋爐供暖及熱水，2002年初改造為地源熱泵系統(tǒng)，采用兩臺(tái)WRB950型常溫?zé)岜脵C(jī)組為空調(diào)系統(tǒng)制冷供熱，一臺(tái)GWHP200型高溫?zé)岜脵C(jī)組提供