利用水源熱泵技術(shù)分區(qū)集中供冷供熱節(jié)能示范項(xiàng)目建設(shè)重要意義

利用水源熱泵技術(shù)分區(qū)集中供冷供熱節(jié)能示范項(xiàng)目建設(shè)重要意義當(dāng)今社會(huì)，能源危機(jī)和環(huán)境污染已成為威脅人類生存的頭等大事，如何解決這一問(wèn)題，已成為全人類的課題。在這種背景下，以節(jié)能、環(huán)保為主要特征的綠色建筑及相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，而水源熱泵系統(tǒng)正是滿足這些要求的新興中央空調(diào)系統(tǒng)。1.1水源熱泵技術(shù)簡(jiǎn)介水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層地?zé)豳Y源(如地下水等吸收的太陽(yáng)能和地?zé)崮芏纬傻牡推肺粺崮?，基于熱泵原理，通過(guò)輸入少量的高品位電能，實(shí)現(xiàn)低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是一種既可供熱又可供冷的高效節(jié)能型系統(tǒng)。它是由用戶系統(tǒng)、熱泵主機(jī)系統(tǒng)、水源系統(tǒng)三部分組成。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)組成示意見(jiàn)圖1-1。熱泵主機(jī)系統(tǒng)熱泵主機(jī)系統(tǒng)用戶系統(tǒng)水源系統(tǒng)圖1-1水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)組成示意用戶系統(tǒng)（室內(nèi)空氣處理末端等）：由用戶側(cè)水管系統(tǒng)，循環(huán)水泵，水過(guò)濾器，靜電水處理儀，各種末端空氣處理設(shè)備，膨脹定壓設(shè)備及相關(guān)閥門(mén)配件組成。熱泵主機(jī)系統(tǒng)：由壓縮機(jī)，蒸發(fā)器，冷凝器，膨脹閥，各種制冷管道配件和電器控制系統(tǒng)等組成。水源系統(tǒng)：由水源取水裝置，取水泵，水處理設(shè)備，輸水管網(wǎng)和閥門(mén)配件等組成。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)冬季供熱、夏季供冷多功能工況。（1）在冬季，為用戶供熱時(shí)，水源中央空調(diào)系統(tǒng)從水源中提取低品位熱能，通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)的水源中央空調(diào)主機(jī)“泵”送到高溫?zé)嵩?，以滿足用戶供熱需求。（1）在夏季，水源中央空調(diào)將用戶室內(nèi)的余熱，通過(guò)水源中央空調(diào)主機(jī)轉(zhuǎn)移到水源中，以滿足用戶制冷需求。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)冬夏運(yùn)行工況示意見(jiàn)圖1-1(a)、1-1(b)。圖1-1(a)冬季供熱工況原理圖圖1-1(b)夏季制冷工況原理圖1.1水源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）屬可再生能源利用技術(shù)。水源熱泵是利用了地球水體所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層（土壤和水體）是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47%的太陽(yáng)輻射能量，比人類每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過(guò)土壤間接的接受太陽(yáng)輻射能量），而且是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對(duì)的均衡。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，使得水源熱泵利用的地能成為清潔的可再生能源的一種形式。（1）屬高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。淺層地下水溫一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季水體溫度遠(yuǎn)高于室外環(huán)境空氣溫度，夏季水體溫度遠(yuǎn)低于室外環(huán)境空氣溫度，淺層地下水是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得水源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40％，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40％左右。（3）環(huán)境效益顯著。水源熱泵污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少30%以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排效果會(huì)更明顯。水源熱泵雖然也使用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少15％的充灌量。水源熱泵機(jī)組沒(méi)有燃燒，運(yùn)行時(shí)無(wú)污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。（4）運(yùn)行穩(wěn)定可靠、高效經(jīng)濟(jì)。地下水體溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，受氣候變化影響小，其波動(dòng)范圍遠(yuǎn)小于空氣溫度的波動(dòng)，這就使得即使在室外氣候環(huán)境惡劣的情況下，地下水源熱泵系統(tǒng)仍可以保持良好的工作性能，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低。機(jī)組使用壽命長(zhǎng)達(dá)15年以上。（5）一機(jī)多用、應(yīng)用范圍廣。水源熱泵系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)冬季供熱和夏季供冷兩種運(yùn)行模式，并且四季皆可產(chǎn)生熱水。一套系統(tǒng)可以代替原來(lái)的鍋爐和制冷機(jī)兩套裝置，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，沒(méi)有冷卻塔和其它室外設(shè)備。所以，就沒(méi)有其它冷熱源設(shè)備集中占地問(wèn)題，既減少初投資，又節(jié)省了建筑面積和地皮，從而產(chǎn)生附加經(jīng)濟(jì)效益，并且改善了環(huán)境形象，保持建筑外部美觀。各區(qū)域能獨(dú)立選擇制冷或供暖，分區(qū)靈活，使用方便。水源熱泵系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于住宅、學(xué)校、醫(yī)院、賓館、商場(chǎng)、辦公樓、廠房等各類建筑，特別適合于地下水資源豐富地區(qū)。1.3水源熱泵應(yīng)用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀。水源熱泵是一種效果顯著的節(jié)能技術(shù)，它的應(yīng)用發(fā)展速度很快。目前，水源熱泵理論與技術(shù)均已高度發(fā)達(dá)，并且在美、法、德、日等國(guó)家得以廣泛使用。如美國(guó)，截止1998年，水源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的19%，其中新建筑中占30%。到1001年，每年安裝的水源熱泵系統(tǒng)已達(dá)到14萬(wàn)臺(tái)，其中，地下水源熱泵占15%。每年減少溫室氣體排放一百萬(wàn)噸（相當(dāng)于減少50萬(wàn)輛汽車(chē)的污染物排放或種植樹(shù)一百萬(wàn)英畝），年節(jié)約能源費(fèi)用達(dá)4.1億美元。與美國(guó)的水源熱泵發(fā)展有所不同，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國(guó)等國(guó)家主要利用淺層地?zé)豳Y源，地下土壤埋盤(pán)管(埋深＜400米)的水源熱泵，用于室內(nèi)地板輻射供暖及提供生活熱水。據(jù)1999年的統(tǒng)計(jì)，家用的供熱裝置中，水源熱泵所占比例：瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為17%。同時(shí)，中、北歐海水源熱泵的研究和應(yīng)用也比較多。國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀。目前水源熱泵技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：（1）水源熱泵技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。水源熱泵應(yīng)用工程項(xiàng)目省、市分布表見(jiàn)表1-1所示；水源熱泵應(yīng)用工程項(xiàng)目地區(qū)分布圖見(jiàn)圖1-3所示；水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用在各類建筑的比例見(jiàn)圖1-4所示。（1）水源熱泵技術(shù)日益受到各級(jí)政府重視，把發(fā)展水源熱泵作為發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一個(gè)契機(jī)，大力支持水源熱泵應(yīng)用技術(shù)方面的研究；（3）學(xué)術(shù)交流持續(xù)升溫，各類水源熱泵技術(shù)相關(guān)的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)吸引了大量設(shè)計(jì)、施工、開(kāi)發(fā)。水源熱泵應(yīng)用工程項(xiàng)目省、市分布表1-1省份數(shù)量省份數(shù)量省份數(shù)量省份數(shù)量北京758江蘇68江西39福建10河北303廣東64貴州38廣西18天津154湖北58黑龍江36重慶13遼寧147湖南58寧夏36新疆8上海119吉林57西藏34青海7河南111內(nèi)蒙古50山西18云南1山東94浙江43四川15海南1陜西70甘肅43安徽14總計(jì)1537圖1－3(a)水源熱泵應(yīng)用工程項(xiàng)目數(shù)地區(qū)分布圖圖1－3(b)水源熱泵應(yīng)用工程項(xiàng)目百分比地區(qū)分布圖圖1－4水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用在各類建筑的比例示意圖人員，大家迫切要求了解相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)；（4）水源熱泵技術(shù)具有顯而易見(jiàn)的好處，其理念非常容易為大眾所理解和認(rèn)同，逐漸為普通大眾所接受，其發(fā)展得到了廣大百姓的支持。1.4項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家能源政策要求可再生能源在建筑中應(yīng)用的意義。根據(jù)中華人民共和國(guó)建設(shè)部、財(cái)政部二零零六年八月二十八日《建設(shè)部、財(cái)政部關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》(建科[1006]113號(hào))，充分認(rèn)識(shí)推進(jìn)可再生能源在建筑領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用的重要意義：（1）推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，保證國(guó)家能源安全的重要舉措；（1）推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用是實(shí)施國(guó)家能源戰(zhàn)略的必然選擇；（3）推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用是滿足能源需求日增長(zhǎng)，改善人民生活質(zhì)量，提高建筑用能效率的現(xiàn)實(shí)要求?？稍偕茉丛诮ㄖ袘?yīng)用的工作目標(biāo)。在“十一五”期間，我國(guó)可再生能源在建筑中應(yīng)用取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，基本形成相關(guān)政策法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)支撐體系，基本建成與建筑結(jié)合的可再生能源自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)和材料、產(chǎn)品體系；預(yù)計(jì)到“十一五”期末，太陽(yáng)能、淺層地能應(yīng)用面積占新建建筑面積比例為15%以上，到1010年，太陽(yáng)能、淺層地能應(yīng)用面積占新建建筑面積比例為50%以上。水源熱泵技術(shù)是國(guó)家二零零六年一月一日頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)可再生能源法》中所列的可再生能源技術(shù)之一。本項(xiàng)目建設(shè)是#區(qū)貫徹實(shí)施《建設(shè)部、財(cái)政部關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》的集中體現(xiàn)，也是我省實(shí)現(xiàn)國(guó)家“十一五”期間可再生能源在建筑中應(yīng)用工作目標(biāo)的積極踐行者、示范貢獻(xiàn)者。1.5項(xiàng)目建設(shè)符合示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃需要根據(jù)《#城市發(fā)展總體規(guī)劃》（1004～1015），城市發(fā)展建設(shè)方針如下：提高城市居住舒適性，用宜人的居住環(huán)境吸引人才，完善城市的服務(wù)功能、建設(shè)設(shè)施配套、環(huán)境宜人的高質(zhì)量城市居住區(qū)；新區(qū)建設(shè)和老區(qū)改造相結(jié)合，盡可能依托老區(qū)既有設(shè)施和發(fā)展條件，加快新區(qū)發(fā)展，以農(nóng)村現(xiàn)代化、城鄉(xiāng)一體化為目標(biāo)。本項(xiàng)目建設(shè)為示范區(qū)商品住宅提供了水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，既可冬季供熱又可夏季供冷，提高了住房的舒適性和空氣品質(zhì)，提高了住宅的檔次和質(zhì)量，使得商品房的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較其他同類商品房有所提高。雖然商品住宅中央空調(diào)系統(tǒng)會(huì)增加商品房的銷(xiāo)售價(jià)格，但是消費(fèi)者購(gòu)置該商品房后不需再自行購(gòu)置安裝空調(diào)了，而且該系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)采暖和空調(diào)方式大大減少，總體來(lái)看經(jīng)濟(jì)上是合算的，消費(fèi)者是完全可以接受的。#區(qū)是國(guó)家首批農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)園區(qū)和國(guó)家環(huán)保衛(wèi)生城區(qū)。為改善示范區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，示范區(qū)正在大力推行采用清潔能源替代燃煤鍋爐；為解決城鄉(xiāng)地區(qū)收入偏低人群的供熱和制冷問(wèn)題，必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐馁Y源情況，尋找廉價(jià)環(huán)保的能源利用方式，使之既在城鄉(xiāng)居民的經(jīng)濟(jì)承受能力之內(nèi)，又滿足示范區(qū)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的要求。水源熱泵中央空調(diào)技術(shù)是對(duì)可再生水資源能源的循環(huán)利用