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m2 v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

2、壞。 v 因此，需要尋求一種最佳的模式：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)嵩矗瑫r(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

3、 、 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 空氣空氣 循環(huán)循環(huán) 過去，人們只重 視對(duì)深層地?zé)崮?的開采，而忽略 了淺表層蘊(yùn)藏的 豐富低溫地?zé)崮埽?地源熱泵技術(shù)有 效地利用低溫地 熱水、地下水、 地表水等地?zé)崮埽?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?4kW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

4、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 n無入網(wǎng)費(fèi)（天燃?xì)狻⒊?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?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國內(nèi)市場主要以常溫（55以下）地源熱

5、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國內(nèi)地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用主要以大型工程為主，近幾年開始應(yīng)用一些小 型的地源熱泵系統(tǒng)。 n中國地源熱泵發(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

6、投資為160萬元，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 熱泵機(jī)組提