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地源热泵技术成建筑节能热门课题

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世界新能源-节能环保网 2007-2-13 访问人数: 【字体:
地热能太阳能等清洁能源的应用。到目前,北京每年以15%??20%的速度增长,北京已约有500多万平方米的建筑利用地源热泵系统供暖(冷),其中公共建筑用量为2/3左右,居住建筑占应用量1/3左右。

  节能环保先锋

  与传统中央空调系统相比,地源热泵系统的优势在于它实现了环保性与节能性的统一。

  国际地热协会(IGA)中国地区唯一理事,中国能源研究会地热专业委员会主任郑克棪告诉《中国投资》,通常地源热泵消耗1kW的能量,用户可以获得4kW以上的热量或冷量,比烧煤、烧油、用电的热效率高出很多。“由于水的导热系数比空气高出很多,地源热泵是目前为止单项机械所能产生的最大效率,即使把电厂污染也算到热泵头上,总体看也非常节能”。

  近五年来,地源热泵空调系统在北美和欧洲取得了迅速发展。美国共计超过50万套地源热泵系统投入使用,瑞士95%新居民住宅和50%新建筑都安装了地源热泵系统。在加拿大、意大利、奥地利、瑞典,地源热泵系统都有广泛的应用。

  热泵系统可以运行30年到50年不出问题。到目前为止,美国的热泵已经成功运行了50年,而且还在继续运转。意大利、瑞士都用了30年也没出问题。至于热泵的寿命到底有多长,还需要进一步实践测算。

  早在1950年代,我国就曾在上海、天津等地尝试采用夏取冬灌的方式抽取地下水制冷。天津大学热能研究所吕灿仁教授在1965年研制成功国内第一台水冷式热泵空调机。1997年,中国科技部与美国能源部签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书,其中一项就是地源热泵的发展战略。1998年,中美两国确定在北京(代表北部寒冷地带)、宁波(代表中部夏热冬冷地带)、广州(代表南部亚热带),合作建立三个地源热泵的示范工程。北部示范工程是北京食品发酵研究所综合办公楼及专家楼,中部示范工程是宁波雅戈尔工业城,南部示范工程是广州松田职业技术学院。

  沈阳第一冷冻机有限公司工程师张永耀告诉《中国投资》,在我国北方地区,供暖需求比较高,地源热泵技术有广阔的市场应用空间,而且操作简单易行,甚至机房不需要专人值守。郑克棪告诉《中国投资》,目前北京已有超过500万平方米建筑面积用的地源或水源热泵。

  但是,地源热泵机组的安装也受到一些自然条件限制,要求地下水资源丰富且适于回灌,建筑物周围要有打井位置,或者有江河、湖泊等地表水资源,或有埋土壤换热管位置,或有工业污水、生活废水等。

  沈阳市地源热泵协会的郭晓朝秘书长对《中国投资》说:“从目前的应用看,热泵技术对地下的不良影响还是很小,但许多不可预知的问题仍然存在。如对地下水流量的影响,微生物群的影响等等,还缺乏有效的检测。但是不能因为有这样的问题就不前进不发展。我们希望这一技术健康发展,就是要在发展中解决已经发现的和将要出现的问题”。

  市场快速启动

  清华同方人工环境有限公司是我国地源热泵技术领域的先行者之一。1999年,清华同方人工环境有限公司在沈阳安装了第一台地源热泵机组,目前占有沈阳地源热泵1/3的市场份额。

  去年底,清华同方人工环境有限公司的“高效满液式水源热泵机组”,通过了北京科学技术委员会组织的科技成果鉴定,该项目是国家“十一五”科技攻关项目,等于提前四年就完成了技术攻关。据介绍,该机组的制冷能效比可达到6.2,制热达到3.68。

  在清华同方人工环境有限公司总经理范新看来,从1999年到2002年,是热泵市场的示范期;从2003年到2005年,热泵技术市场逐年递增,进入推广期;2006年以后,全社会对热泵技术的认识已经有了一次飞跃。“这跟‘十一五’提出节能20%目标有很大的关系。”

  除了清华同方,地源热泵市场的活跃者,还有北京恒有源、山东富尔达、沈阳第一冷冻机有限公司等。地源热泵的市场空间很大,增长很快,2006年大约为30亿元,2007年可望达到50亿。

  范新告诉《中国投资》,地下水水源热泵的实施成本大概每平米160~200元,根据地域性、建筑节能等级不同而上下浮动。

  沈阳试点

  沈阳是水源热泵认识、推广和使用最充分的城市。

  沈阳市地源热泵技术的应用始于1997年。沈阳市现有供热面积1.58亿平方米,其中公共建筑供热面积为4000多万平方米,其余为民用建筑。沈阳市每年公建和住宅的竣工量都在1000万平方米以上。2006年,沈阳做出规划,在“十一五”末期,沈阳将在7000万平方米的建筑面积中,实现地源热泵供暖。到目前为止,已有近300万的各类建筑利用地源热泵系统供暖(冷)。其中地下水源热泵技术使用最多,占到97%以上,而土壤源热泵技术与污水源热泵技术仅在个别工程中应用。

  从1999年沈阳大力推广地源热泵项目开始,到现在已有八九个年头了。沈阳地下水水温大概是11至14度,回灌后水温降至5至7度,这部分热量通过地源热泵技术,变为50度左右的高品质热量,供室内取暖。沈阳广泛运用各种类型的热泵,有污水源的、土壤源的,也有地下水源的等等,实现了100多个热泵工程。

  到目前为止,这些工程基本上都在正常运行,就得到的反馈信息看,还没有失败的。其中污水源热泵已经良好运行了两个采暖季,现进入第三个采暖季。作为试点城市的沈阳目前水

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文章来源:中国投资 作者:节能

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