目 錄
一、地源熱泵系統(tǒng)介紹…………………………………………………2
(一)地源熱泵系統(tǒng)概述…………………………………………………………2
(二)地源熱泵系統(tǒng)工作原理……………………………………………………3
(三)地源熱泵系統(tǒng)的一般形式…………………………………………………3
(四)地源熱泵系統(tǒng)的特點及優(yōu)勢………………………………………………4
(五)地源熱泵系統(tǒng)技術穩(wěn)定性…………………………………………………4
(六)地源熱泵系統(tǒng)維護費用……………………………………………………5
二、系統(tǒng)對比……………………………………………………………6
(一)地源熱泵中央空調系統(tǒng)與傳統(tǒng)中央空調一般對比表……………………6
(二)地源熱泵中央空調與傳統(tǒng)空調具體分析對比……………………………7
(三)地源熱泵系統(tǒng)與其他熱水器能耗費用對比………………………………9
三、工程實施與質保體系………………………………………………………10
四、部分工程案例………………………………………………………13
五、國家發(fā)展地源熱泵系統(tǒng)相關政策及法律法規(guī)……………………16
六、國外地源熱泵的發(fā)展情況…………………………………………17
七、國內地源熱泵的發(fā)展情況…………………………………………18
一、地源熱泵系統(tǒng)介紹
(一)地源熱泵系統(tǒng)概述
地源熱泵是以地下水、土壤層為冷(熱)源對建筑物進行供暖、供熱水和空調供應的技術。眾所周知,地層之下一年四季均保持一個相對穩(wěn)定的溫度。在夏季,地下的溫度要比地面空氣溫度低,在冬季卻比地面空氣溫度高。地源熱泵正是利用大地的這個特點,通過埋藏在地下的換熱器,與土壤、地下水或巖石交換熱量。地源熱泵全年運行工況穩(wěn)定,不需要其它輔助熱源及冷卻設備即可實現(xiàn)冬季供熱、夏季供冷。所以,地源熱泵是一項高效節(jié)能型、環(huán)保型并能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新技術,它既不會污染地下水,又不會影響地面沉降。在冬天,管道內的液體將地下的熱量抽出,然后通過系統(tǒng)導入建筑物內,同時蓄存冷量,以備夏用;在夏天,熱量從建筑物內抽出,通過系統(tǒng)排入地下,同時蓄存熱量,以備冬用。地源熱泵一年四季均能可靠的提供高品質的冷暖空氣,為我們營造一個非常舒適的室內環(huán)境。
(二)地源熱泵系統(tǒng)工作原理
地源熱泵系統(tǒng)工作原理(如下圖):夏季制冷時,大地作為排熱場所,把室內熱量以及壓縮機耗能加熱生活熱水,多余的熱能通過埋地盤管排入大地中,再通過土壤的導熱和土壤中水分的遷移把熱量擴散出去。冬季供熱時,大地作為熱泵機組的低溫熱源,通過埋地盤管獲取土壤中熱量為室內供熱及供應熱水。兩個換熱器都即可作冷凝器又可作蒸發(fā)器,只因季節(jié)不同而功能不同。在地源熱泵系統(tǒng)中,由于冬季從大地中取出的熱量可在夏季得到補償,因而可使大地的熱量基本維持平衡。
(三)地源熱泵系統(tǒng)的一般形式
(四)地源熱泵系統(tǒng)的特點及優(yōu)勢
1、可再生能源利用形式
地表淺層收集了47%的太陽能量,它利用地表淺層的可再生能源,符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。
2、高效節(jié)能
制熱系數(shù)高達8以上,而鍋爐僅為0.7~0.9,可比鍋爐節(jié)省70%以上的能源和75%左右的運行費用;制冷時要比普通空調節(jié)能70%左右。
3、美觀
傳統(tǒng)空調系統(tǒng)的換熱器置于室外,破壞建筑的外觀;而地源熱泵把換熱器埋于地下,保持建筑物外觀的完美。
4、保護環(huán)境
設備的運行沒有燃油、燃煤污染。不抽取地下水,沒有地下水位下降、地面沉降和開鑿回灌井等問題,是真正的綠色環(huán)保能源利用方式。
5、多功能、系統(tǒng)控制和管理方便
—套地源熱泵系統(tǒng)可以替換原有的供熱鍋爐、制冷空調和生活熱水加熱的三套裝置或系統(tǒng)。
6、壽命長
普通空調壽命一般在15年左右,而地源熱泵的地下?lián)Q熱器由于采用高強度惰性材料,埋地壽命至少50年。
(五)地源熱泵系統(tǒng)技術穩(wěn)定性
地源熱泵系統(tǒng)技術是利用不同深度的土壤溫度,作為建筑物制冷和制熱的冷/熱源,由于土壤深處溫度非常恒定,主機吸熱或放熱不受外界氣候影響,運行工況非常穩(wěn)定。用控制系統(tǒng)和回灌技術保證百分之百的地下水回灌和水泵的耗電。
水泵跟隨建筑物的空調(冷暖)負荷變
化而變化的變流量控制方式,深井水泵與系
統(tǒng)循環(huán)水泵聯(lián)動,深井水泵又已回灌系統(tǒng)聯(lián)
動,保證回灌又降低了運行成本。壓力、
溫度、負荷多參點的檢測,使系統(tǒng)服務的每
個用戶端的高效率和室內環(huán)境的舒適度,同
時做到可點滴都不浪費。冬季供暖的季節(jié),熱泵利用地熱尾水將余熱提升,充分用地熱資源。這時的熱泵效率COP=8。輸入1kw的電,可提供8kw以上的熱。制冷、制熱、全年24小時衛(wèi)生熱水。
(六)地源熱泵系統(tǒng)的維護費用
在同等條件下,采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑 物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用,它的機械運動部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內,從而避免了室外的惡劣氣候,其地下部分可保證50年,地上部分可保證20年以上,因此地源熱泵是免維護空調, 節(jié)省了維護費用,使用戶的投資在3年左右即可收回。此外,機組使用壽命長,均在15年以上;機組緊湊、節(jié)省空間;自動控制程度高,可無人值守。
二、系統(tǒng)對比
(一)地源熱泵中央空調系統(tǒng)與傳統(tǒng)中央空調一般對比表
以10000㎡使用面積為例,以年270天,每天6小時運行計算
|
傳統(tǒng)中央空調 |
地源熱泵中央空調系統(tǒng) |
硬件投資 |
單價:250~350元/㎡ 250萬~350萬 |
低于傳統(tǒng)中央空調+傳統(tǒng)熱水系統(tǒng)+通風換氣系統(tǒng)造價總和 |
運行費用 |
489850元 |
低于上述三個系統(tǒng)運行費用總和的30% |
環(huán)境保護 |
向大氣排放,沒有換氣功能或換氣功能較差 |
系統(tǒng)運行可使室內空氣品質與室外的大自然一致,有隔塵功能,室內廢氣向地下百米以下排放,室內溫度與濕度可按個性化調節(jié),是目前最好的換氣系統(tǒng)之一 |
附加值產品 |
可產生溫水,但市場普及技術不成熟 |
供500人左右24小時50-60℃的熱水,比空氣能熱泵節(jié)省70%以上。 |
使用壽命 |
15年左右 |
25年左右 |
安全性 |
安全 |
安全 |
計量管理 |
整體計量 管理不夠方便 |
分戶計量,管理方便 |
機房占地 面積 |
120㎡左右 |
30㎡左右 |
設備重復使用率 |
主機與終端可拆異地使用率為60%左右,增容性復雜,增容成本高。 |
主機、終端與管道可拆異地使用率為70%左右, 增容性方便,增容成本較低。 |
以上數(shù)據(jù),是地源熱泵工程相關數(shù)據(jù)的平均值與普通中央空調的比較。
(二)地源熱泵中央空調與傳統(tǒng)空調具體分析對比
功耗比較 以空調面積100平方米 3房一廳 商品房為例:
1、硬件投資
(1)傳統(tǒng)空調(格力)
3個房間:3X1臺(1.5匹冷暖掛機)X2500元/臺=7500元
大廳:1X1臺(大2匹冷暖柜機)X4800/臺=4800元
硬件投資=12300元
(2)地源熱泵空調(高新)
100平方米X310元/平方米(含三臺掛機+一臺柜機)
硬件投資=31000元
2、運行費用
一年正常使用空調時間,按9個月(平均30天/月)計算:270天X12小時同等條件下
(1)、傳統(tǒng)空調(格力)
1.5匹冷暖掛機制冷制熱是1600/2400W 平均:2000W/臺
3臺:2000W/臺X3臺=6000W
大2匹冷暖柜機制冷制熱是2700/3300W 平均:3000W/臺
1臺:3000W/臺X1臺=3000W
一天12小時運行整個房間全部空調需要:(6000W+3000W)X12小時=108000W·小時
每天能耗費用為:
108000W ·小時X 0.6元/1000W.小時=64.8元
一年270天X64.8元/天=17496元
滿負荷運轉后=17496元X70%=12247.2元(上述列表為)
3臺1.5匹空調平均功率(W) |
1臺2匹空調平均功率(W) |
運行天數(shù)(天) |
每天運行時間(小時) |
電費(元/度) |
每天能耗費用(元) |
每年能耗費用(元) |
滿負荷每年運行費用(元) |
6000W |
3000W |
270 |
12 |
0.6 |
64.8 |
17496 |
12247.2 |
(2)、地源熱泵空調
制冷--地熱直供熱泵輔助的冷源系統(tǒng),制熱—利用回灌水提升的熱源系統(tǒng)(以年270天,每天12小時運行計算)。
平均制冷負荷:9.5kw 制熱負荷:3.5kw
功 能 |
冬季供熱、夏季制冷 |
|
運行時間 |
冬季 |
總計60天 |
夏季 |
總計210天 |
|
建筑物空調系統(tǒng)總能耗(KWh/a) |
冬季 |
4608 |
夏季 |
14112 |
|
能源種類 |
冬季 |
電 |
夏季 |
||
機組性能系數(shù) |
冬季 |
0.6 |
夏季 |
1.5 |
|
電價 |
冬季 |
0.60元/KWh |
夏季 |
||
機組能源消耗費用(元) |
冬季 |
460.8 |
夏季 |
564.48 |
|
總 計(元) |
1025.28 |
注:根據(jù)環(huán)境、地理位置不同,地源熱泵空調系統(tǒng)的年運行費用有微小浮動。綜合上述,列表對比為:
空調類型 |
功能 |
初投資(元) |
年運行費用(元) |
傳統(tǒng)空調 |
制冷、制熱 |
12300 |
12247.2 |
地源熱泵空調系統(tǒng) |
制冷、制熱、生活熱水 |
31000 |
1025.28 |
從上述可以看出,和傳統(tǒng)空調系統(tǒng)相比較,在1-3年時間內可收回增加的投資。
傳統(tǒng)空調系統(tǒng)的壽命一般在15年左右,按照上述比較,在15年內,運行費用得到節(jié)約,由于地源熱泵系統(tǒng)工況良好、運行穩(wěn)定,可大大延長主機機壽命,因此從使用壽命和運行費用來看,地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性是大大高于傳統(tǒng)空調系統(tǒng)的。
(三)地源熱泵系統(tǒng)與其他熱水器能耗費用對比
① 各種熱源熱值
名 稱 |
熱 值 |
|
熱 效 率 |
|
實際熱值 |
電熱水器 |
860千卡/度 |
× |
熱效率95% |
= |
817千卡/度 |
燃氣熱水器 |
11000千卡/kg |
× |
燒燃效率80% |
= |
8800千卡/kg |
柴油鍋爐 |
10,300千卡/㎏ |
× |
燒燃效率80% |
= |
8240千卡/㎏ |
太陽能 |
|
2926千卡/度 |
|||
空氣能熱泵 |
860千卡/度 |
× |
熱效率380% |
= |
3268千卡/度 |
地源熱泵 |
860千卡/度 |
× |
熱效率1000% |
= |
8600千卡/度 |
② 每噸熱水成本比較(以額定工況15℃的冷水,加熱至55℃的熱水,需要40000千卡的熱量為例)
電熱水器 |
40,000千卡÷817千卡/度=48.96度 |
× |
0.6元/度 |
= |
29.38元 |
燃氣熱水器 |
40,000千卡÷8800千卡/kg=4.54kg |
× |
9.7元/kg |
= |
44.03元 |
柴油鍋爐 |
40,000千卡÷8240千卡/㎏=4.85㎏ |
× |
7.3元/㎏ |
= |
35.40元 |
太陽能 |
40,000千卡÷2926千卡/度≈13.67度 |
× |
0.6元/度 |
= |
8.20元 |
空氣能熱泵 |
40,000千卡÷3268千卡/度=12.24度 |
× |
0.6元/度 |
= |
7.34元 |
地源熱泵 |
40,000千卡÷8600千卡/度≈4.62度 |
× |
0.6元/度 |
= |
2.70元 |
③ 每噸熱水成本對比圖
注:以上比較不含燃料的采購運輸、鍋爐工工資、鍋爐年檢費用
三、工程實施與質保體系
(一)工程實施流程
|
用戶低能耗環(huán)??照{系統(tǒng)項目 |
1 |
用戶需求分析,資料采集 |
2 |
系統(tǒng)設計,報價,與用戶再度磋商 |
3 |
合同簽訂 |
4 |
組織施工及工程管理 |
5 |
階段質量檢查與控制 |
6 |
系統(tǒng)試機及驗收 |
(二)工程質量保障體系
售前服務
我公司在售前為用戶提供全面的系統(tǒng)方案建議和技術咨詢服務。
為用戶提供各類的考察和學習。
售中服務
我公司在售中為用戶提供全面的技術支持。
提供各類的技術培訓
提供多方面的考察和學習。
售后服務
保修期:對由我公司公司購買的所有硬設備,提供硬設備原供貨商/廠家的保修期證明,所有核心設備免費保修期為二年。保修期自雙方簽署的系統(tǒng)竣工驗收合格證書之日起開始計算。
保修范圍:我公司向用戶提交的所有軟、硬件產品。
我們在系統(tǒng)設計當中充分考慮到系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,針對主要的主控設備我們都做了備份,當前設備和備份設備之間可以無縫切換,我們在每個工程點都設有專職的維修維護技術工人,在華南公司總部都對每個工程點的設備實行時實遠程監(jiān)控,保修期內一旦系統(tǒng)或設備發(fā)生故障,我們在收到通知后5分鐘內將對這些問題進行解答,并通過電話、傳真、Internet等方式來判斷、解決問題,指導用戶的技術人員(專職的維修維護技術人員不在現(xiàn)場的時候)進行測試和修正操作,若問題無法解決的我們的維護人員以最快的速度趕赴現(xiàn)場排除故障。
在保修期內,我公司將向用戶提供免費維修服務。如發(fā)現(xiàn)我公司供貨設備有故障,將視具體情況決定進行維修或更換設備的全部或部件。所需更換的設備或部件由我公司負責運抵用戶現(xiàn)場。由此產生的換貨費用、運費及修理費等由我公司負擔。
在保修期內,若有關的系統(tǒng)軟件供應廠商有新版軟件發(fā)布,則我們將按免費為用戶提供升級服務。
在保修期結束后,我公司將向用戶出據(jù)保修期結束證書。我公司仍有責任繼續(xù)為用戶提供優(yōu)質的技術服務及技術支持,按以上響應時間對用戶的問題作出準確答復,積極為用戶提供備品備件的支持服務,但所有更換硬設備及維修人員的差旅費和服務費等由用戶支付,或雙方簽署技術托管合同.
人員培訓
● 培訓的目的:
針對低能耗環(huán)保空調系統(tǒng)的技術特點,深入培訓講解各子系統(tǒng)的使用和操作方法以及維護管理方法,使用戶相關技術管理人員與使用人員能夠直接熟練使用、操作全系統(tǒng)。
● 培訓對象:
培訓對象是專業(yè)技術人員和相關使用者,包括系統(tǒng)維護員、系統(tǒng)管理員、保安值勤人員;培訓內容是各子系統(tǒng)系統(tǒng)原理、低能耗環(huán)??照{系統(tǒng)專業(yè)知識、,熟練掌握本系統(tǒng)使用及維護技術,使這些人員成為低能耗環(huán)保在源空調系統(tǒng)的管理技術骨干。這部分培訓主要由我公司及設備廠家公司提供。
● 培訓方式:
由我公司授課技術員在貴單位培訓室以及現(xiàn)場進行。此方式完全由我公司免費提供。
● 培訓課程安排:
課程一 |
系統(tǒng) 設備技術 介紹 |
地理相關知識、低能耗環(huán)保地源空調工作原理及相應系統(tǒng)設備介紹 |
課程二 |
系統(tǒng) 使用方法 培訓 |
地源熱泵空調系統(tǒng)設備使用與維護方法及注意事項
|
課程三 |
其它軟件 |
相關配電設備的使用及管理方法 |
● 培訓時間及對象:
序號 |
課程 |
培訓對象 |
課時(天) |
授課單位 |
1 |
各子系統(tǒng) 設備技術 介紹 |
系統(tǒng)維護員 系統(tǒng)管理員 保安值勤人員 |
1 |
我公司 |
2 |
各子系統(tǒng) 使用與維 護方法 |
系統(tǒng)維護員 系統(tǒng)管理員 保安值勤人員 |
2 |
我公司 |
總培訓課時:3天
工程售后質量保障細則
1、本規(guī)定中所提及的售后服務僅指安裝工程完成后的定期維護及故障維修;
2、根據(jù)該項工程合同中的有關規(guī)定,在施工完成后,工程技術部應在5個工作日內擬定維護維修人員姓名、定期維護的方案(含每次維護的時間、維護的項目、需要的工具及材料等),并報直屬副總經(jīng)理和總經(jīng)理審核批準后,交維護維修人員落實執(zhí)行;
3、工程技術部在施工完成后的2個工作日應派技術人員對甲方的技術人員進行產品的使用設備及簡單的故障排除培訓;
4、定期維護程序及有關規(guī)定:
A、維護維修人員根據(jù)所批準的定期維護方案,定期對安裝工程實行維護;
B、維護維修人員在每次維護前,工程技術部填寫“派工單”,維護人員填寫“維護維修單”,交公司有關部門審批后執(zhí)行;
C、維護維修人員在出發(fā)前,應檢查所需的工具是否齊全、材料是否足夠等,保證維護工作的順利進行;
D、在維護過程中,維護人員應嚴格按照公司的“定期維護方案” 中的維護項目進行維護,并認真填寫“維護維修單”;
E、在維護過程中,維護人員要做到認真維護,仔細檢查,及時發(fā)現(xiàn)隱患并予以排除;
F、維護人員應在維護現(xiàn)場填寫“維護維修單”,工作結束后,立即請客戶有關人員進行驗收并簽字確認;對客戶提出的合理要求及時反饋給公司,以利公司服務工作的改善和提高;
G、維護工作結束后,維護人員應將“維護維修單”交客戶服務部文員,由其交公司相關部門進行傳閱并存檔。
5、故障維修工作程序
A、公司任何員工接到客戶有關設備故障需要維修的通知或電話,均應在第一時間內報告給工程技術部;
B、工程技術部在接到通知后,根據(jù)人員安排的情況,著手安排維修人員前往修理,并填寫“派工單”。維修人員領取并填寫“維護維修單” 報公司審批。一般情況下,要求維修人員在用戶所在城市半徑車程時間內到達客戶處,特殊情況者,由工程技術部與客戶進行協(xié)調,但仍要以最快的速度安排人員為客戶排除故障;
C、維修人員在出發(fā)前,工程技術部應與客戶溝通,了解客戶故障現(xiàn)象、發(fā)生的位置等具體事宜;維修人員根據(jù)客戶所提供的情況,準備好設備或工具以及原材料;一般而言,保修期內的原材料由公司負責,超過保修期的,則由維修人員向客戶收取相關費用;
D、維修人員在維修過程中,要準確分析發(fā)生故障的原因,及時排除故障,如屬人為操作失誤而造成的故障,維修人員有責任向客戶說明并告之操作方法;如屬設備老化或設備質量問題,則由維修人員予以更換;
E、維修人員應在維修現(xiàn)場填寫“維護維修單”,完工后立即請客戶有關人員進行驗收并簽字確認;對客戶提出的合理要求及時反饋給公司,以利公司服務工作的改善和提高;
F、維修工作結束后,維修人員應將“維護維修單”交客戶服務部文員,由其交公司相關部門進行傳閱并存檔。在維修過程中所發(fā)生的材料費用如是客戶支付的,費用應交回公司財務部;
G、維修人員應在維修工作結束后2個工作日對所維修的工程實行跟蹤,向客戶及時了解維修工程的使用情況并做好記錄。
4.為確保公司售后服務的有效性,公司將定期對客戶實行回訪或調查工作,此項工作由客戶服務部宣傳策劃人員負責擬定“客戶回訪或客戶滿意度調查”方案,由業(yè)務部負責具體落實,由公司針對調查的結果進行回復和工作整改。
5.為貫徹公司“客戶至上”的經(jīng)營理念,任何員工均要樹立“急客戶所急、想客戶所想”的思想,積極主動地做好每一項工作,為施工人員提供良好的后方供應和服務支持,認真執(zhí)行此管理制度。任何員工如有違反此項制度,公司將視情節(jié)輕重,予以相關的紀律處分和經(jīng)濟罰款;對情節(jié)嚴重或屢教不改者,公司將予以辭退。
四、部分工程案例
桂林水木年華休閑會所
★金水灣酒店式高檔公寓
石家莊金水灣高檔公寓,總建筑面積12萬平方米,設計采用水源熱泵解決冬季供暖,夏季空調,全年生活熱水,安裝大型水源熱泵4臺,系統(tǒng)為全熱回收加余熱回收形式。
★北京四環(huán)私人會所 ★蘭超制衣公司
北京四環(huán)私人會所,采用水源熱 北京蘭超制衣公司辦公樓、生產車
泵系統(tǒng)制冷、供暖,全年生活熱水。 間,總面積28000平方米,中央冷熱源
采用地源熱泵,提供全年生活熱水。
★沿海別墅園
北京大興沿?;▓@-別墅,建筑結構為地面三層,地下一層,640套戶型建筑面積為280-400平方米,設計安裝地源熱泵中央空調,冬季采用地板輻射采暖,夏季采用風機盤管委房間制冷,全年提供衛(wèi)生熱水。
★東方家園 ★北戴河老干部休所
吉林市東方家園住宅小區(qū)總建筑 北京北戴河老干部休養(yǎng)所占
面積26萬平米,采用地源熱泵制 地8萬平方米,使用地源熱泵制冷、
冷、供暖、全年生活熱水。 供暖、全年生活熱水。
★一汽大眾4S店 ★磐吉奧(湖南)工業(yè)
秦皇島一汽大眾4S店,采用 磐吉奧(湖南荊州)工業(yè)設備有限
地源熱泵制冷、供暖。 公司采用地源熱泵制冷、供暖、全 年生活熱水。
★北京密園(恒溫高爾夫球場) ★唐山嘉禾(寫字樓)
北京密園高爾夫球場使用地源熱泵 唐山嘉禾空調面積1萬平方 制冷、供暖。草坪四季如春。 米使用地源熱泵制冷、供暖、全
年生活熱水。
★私人別墅
★居民住宅小區(qū)
規(guī)五、國家發(fā)展地源熱泵系統(tǒng)相關政策及法律法
(一)2005年2月28日《中華人民共和國可再生資源法》
(二)2005年11月29日國家發(fā)展改革委關于印發(fā)《可再生能源產業(yè)發(fā)展指導目錄》
(三)2006年1月4日國家發(fā)展改革委關于印發(fā)《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》
(四)2006年8月28日《建設部關于推進可再生能源在建筑中應用的實施意見》
(五)2006年9月4日財政部 建設部關于印發(fā)《可再生能源建筑應用專項資金管理暫行辦法》
(六)2006年9月4日財政部、建設部關于印發(fā)《可再生能源建筑應用示范項目評審辦法》
(七)2006年12月28日建設部關于發(fā)布《建設事業(yè)“十一五”重點推廣技術領域》
(八)2006年5月31日北京市《關于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導意見》
(九)2006年12月30日天津市水利局關于印發(fā)《天津市地源熱泵系統(tǒng)管理暫行規(guī)定》
(十)2006年10月11日沈陽市《關于全面推進地源熱泵系統(tǒng)建設和應用工作的實施意見》
(十一)2008年10月1日施行《民用建筑節(jié)能條例》
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六、國外地源熱泵的發(fā)展情況
“地源熱泵”的概念最早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份專利報告中,該技術的提出始于英、美兩國。1946年,美國第一臺地源熱泵系統(tǒng)在俄勒岡州的波蘭特市中心區(qū)安裝成功。但是受當時工業(yè)時代的影響,這種能源的利用方式?jīng)]有引起當時社會各界的廣泛注意,無論是在技術、理論上都沒有太大的發(fā)展。直到上世紀70年代,石油危機和日益惡化的環(huán)境把人們的注意力集中到節(jié)能、高效益用能和環(huán)境保護上時,使地源熱泵的研究進入了高潮。上世紀80年代后期,地源熱泵技術已經(jīng)趨于成熟,更多的科學家致力于地下系統(tǒng)的研究,努力提高熱吸收和熱傳導效率,同時越來越重視環(huán)境的影響問題。地源熱泵生產呈現(xiàn)逐年上升趨勢,瑞士和瑞典的年遞增率超過10%。美國的地源熱泵生產和推廣速度很快,技術產生了飛速的發(fā)展,成為世界上地源熱泵生產和使用的頭號大國。
根據(jù)國際上1995—1999年的數(shù)字統(tǒng)計,發(fā)達國家地源熱泵產品的發(fā)展勢頭十分可觀。美、歐、日等國家的地源熱泵利用情況如下:
1)美國:地源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)安裝了20萬套以上,每年遞增約20%,到2000年,每年可安裝5-6萬套地源熱泵系統(tǒng),其中4萬套為土壤源熱泵系統(tǒng)。美國每年新建獨立家庭住宅(別墅)一百萬座,其中四分之一采用地板采熱方式,這是與地源熱泵可以直接配套的地上導熱系統(tǒng),也是土壤源熱泵系統(tǒng)的潛在市場。另一方面,美國政府十分關注地源熱泵技術的發(fā)展和市場推廣情況,能源部與大學的研究機構極力促進有關的企業(yè)和民間科技力量參與,曾經(jīng)就地源熱泵能否列為國家公用計劃而進行了多年的調研。美國政府曾經(jīng)資助過十幾項重大的地源熱泵實驗示范項目,并在20多個州鼓勵市政部門和公立學校、醫(yī)院等率先安裝地源熱泵采暖和制冷系統(tǒng)。一項樂觀的研究報告認為,到2000年以后,美國的地源熱泵安裝數(shù)量將每年以35%的速度遞增。
2)加拿大:地源熱泵技術發(fā)展稍晚,其中封閉循環(huán)地源熱泵系統(tǒng)在加拿大剛剛開始,至1994年,僅有7000—8000套封閉循環(huán)地源熱泵系統(tǒng)投入使用,加上開放系統(tǒng)地熱泵總數(shù)不超過萬臺。
3)瑞典:在地源熱泵應用的初期,瑞典政府采取了一定的補貼政策。1990年以來,政府補貼取消,但地源熱泵安裝仍以1000套/年的速度遞增。瑞典全國已經(jīng)安裝了23萬套地源熱泵,其中約5萬套為土壤源熱泵系統(tǒng)。
4)瑞士:瑞士世界上地源熱泵應用人均比例最高的國家,其中土壤源熱泵系統(tǒng)所占的比例越來越高,至1998年,土壤源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)占有地源熱泵安裝市場的70%以上(據(jù)Rybach,1999),總數(shù)達到20萬臺以上,號稱世界上土壤源熱泵系統(tǒng)密度最大的國家。瑞士地源熱泵總裝機容量的增加從上世紀70年代末一直延續(xù)至今,呈直線上升趨勢。
5)奧地利:奧地利是一個獨立發(fā)展地源熱泵技術的國家,地源熱泵生產技術和安裝技術自成體系。奧地利國土面積83850km2,人口數(shù)量約750萬。據(jù)1995年統(tǒng)計資料,土壤源熱泵系統(tǒng)占地源熱泵安裝的65%以上。另外,奧地利政府對地源熱泵安裝和及其環(huán)境評價采取了最嚴格的發(fā)證制度。
6)日本:日本的熱泵制造技術是相當不錯的,水-水式供暖熱泵的數(shù)量也名列世界前茅,年生產量達到400萬臺。但是由于日本有豐富的熱水資源、日本土地使用費用相當昂貴,所以作為住宅供暖/制冷的地源熱泵應用還十分少見,而主要供應給冰蓄熱采暖/制冷系統(tǒng)和水箱式采暖/制冷系統(tǒng)。一些市政建設項目和公益性建筑(如醫(yī)院、養(yǎng)老院、道路等)曾利用地熱泵做供暖/制冷/熱水供應/道路融雪等綜合性服務,效果頗佳。
七、國內地源熱泵的發(fā)展情況
我國地源熱泵的開發(fā)利用起步較晚,20世紀90年代開始推廣和研究地源熱泵系統(tǒng)。主要用于建筑物冬季供暖和夏季制冷。從2000年以來,地源熱泵的開發(fā)利用在全國得到普遍推廣,每年以10-15%的速度增長。京津地區(qū)發(fā)展速度最快。據(jù)中國地質調查局的資料顯示,至2005年末,淺層地溫能應用面積約2000萬平方米。2005年以來,中國水源熱泵的應用明顯加快,由于這項技術比較成熟,在中國將進入大規(guī)模推廣應用階段。
北京是我國地源熱泵技術推廣較好的城市,主要原因是近年來,北京市根據(jù)城市能源發(fā)展戰(zhàn)略和供熱規(guī)劃,并結合舉辦2008年奧運會對城市的環(huán)保要求,規(guī)定五環(huán)內城區(qū)禁止使用燃煤鍋爐供暖,鼓勵燃油、燃氣、地熱能和太陽能等清潔能源的應用。到目前,北京每年以15-20%的速度增長,北京已約有500多萬平方米的建筑利用地源熱泵系統(tǒng)供暖(冷),其中公共建筑建筑用量為2/3左右,居住建筑占應用量1/3左右。地源熱泵建設項目有住宅、辦公大樓、高級賓館、學校、幼兒園、商場、醫(yī)院、敬老院、檔案館、體育場館、廠房、污水場站、景觀水池等。
目前國內部分城市地源熱泵技術應用推廣情況
北京市: |
2006年7月1日起,市政府對地源熱泵項目給予35元/ ㎡~50元/ ㎡的一次性補助 。 |
天津市: |
推廣應用埋管式地源熱泵,應用工程較多。 |
重慶市: |
每年撥千萬元專項資金扶持,利用長江、嘉陵江為水源,5年內將建設30萬 ㎡ 示范工程。 |
沈陽市: |
全市已有地源熱泵系統(tǒng)應用面積400萬㎡以上,市政府以世博園為示范,正積極制定鼓勵大面積應用的政策。 |
大連市: |
全國唯一的水源熱泵技術規(guī)?;瘧檬痉冻鞘小?/p> |
成都市: |
今年將投入1000萬元對使用地源熱泵的建筑進行補貼。 |
烏魯木齊市: |
與重慶大學等合作,推廣新型土壤源熱泵系統(tǒng)。 |
呼和浩特市: |
較早開始地源熱泵技術區(qū)域級應用的研究。市委領導曾親自帶團赴京考察。 |
南京市: |
與加拿大等國合作共同推動地源熱泵系統(tǒng)應用。 |
武漢市: |
市領導高度重視地源熱泵技術的推廣應用,組織成立了工作專班,專門負責武漢市推廣應用地源熱泵技術的準備工作。 |
濱洲市: |
將推廣地源熱泵技術 列為城市經(jīng)濟建設“三個亮點”之一,全力推進。在行政新區(qū)建設中率先采用地源熱泵系統(tǒng)。 |
寧波市: |
中美地源熱泵技術試點城市之一,對示范項目給予補助。 |
湘潭市: |
率先在市政府大樓采用湖水源 地源熱泵系統(tǒng) ,并以此為試點向全市推廣。 |
青島市: |
青島以 奧帆基地、青島發(fā)電廠等項目為試點,在全市推廣 海水源熱泵。 |
鶴壁市: |
率先在市政府辦公樓節(jié)能改造項目中采用 地源熱泵系統(tǒng)。 |
大慶市: |
研究利用油田采空區(qū),應用地源熱泵系統(tǒng)。 |