6中国地源热泵应用适宜性评价110812徐伟

1、6 6中国地源热泵应用适宜性评价中国地源热泵应用适宜性评价110812110812徐伟徐伟6 6中国地源热泵应用适宜性评价中国地源热泵应用适宜性评价110812110812徐伟徐伟6 6中国地源热泵应用适宜性评价中国地源热泵应用适宜性评价110812110812徐伟徐伟问题的提出一一适宜性评价二二三三主要结论地源热泵的地源热泵的发展和推广发展和推广地源热泵系统区域适宜性研究地源热泵系统区域适宜性研究条件条件范围范围经济经济节能环保节能环保可持续发展可持续发展盲目性盲目性1. 问题的提出问题的提出研究地源热泵系统宏观的综合性评价研究地源热泵系统宏观的综合性评价为区域的资源利用发展规划提供指导为区

2、域的资源利用发展规划提供指导中国建筑科学研究院中国建筑科学研究院中国地质科学院水文地质环境研究所中国地质科学院水文地质环境研究所哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学重庆大学重庆大学山东富尔达空调设备有限公司山东富尔达空调设备有限公司1. 问题的提出问题的提出国家十一五重大科技支撑计划课题：国家十一五重大科技支撑计划课题：水源地源热泵高效应用关键技术研究与示范水源地源热泵高效应用关键技术研究与示范污水源污水源热泵热泵地表水地表水源热泵源热泵土壤源土壤源热泵热泵地下水地下水源热泵源热泵海水源海水源热泵热泵适宜性研究适宜性研究系统形式系统形式2. 适宜性评价适宜性评价2. 适宜性评价适宜性评价评价方法评价方

3、法层次分析法层次分析法层次分析法将复杂问题层次化层次分析法将复杂问题层次化建立递阶层次结构模型（评价体系）建立递阶层次结构模型（评价体系）分层指标权重确定分层指标权重确定指标层单排序、目标层总排序指标层单排序、目标层总排序做出综合判断做出综合判断递阶层次结构模型递阶层次结构模型2.1土壤源热泵适宜性研究土壤源热泵适宜性研究土壤源热泵系统适宜性资源性条件资源性条件系统性条件系统性条件办公建筑办公建筑居住建筑居住建筑单一系统单一系统复合系统复合系统单一性土壤源热泵适宜性单一性土壤源热泵适宜性 岩土体资源条件岩土体资源条件土壤源热泵系统性条件土壤源热泵系统性条件土壤的土壤的平均温平均温度度节能性节能

4、性经济性经济性环保性环保性平衡性平衡性系统能系统能效比效比投资回投资回收期收期标煤替标煤替代量代量(碳减排碳减排)吸排热吸排热量不平量不平衡率衡率 （1 1）单一式土壤源热泵宜性评价层次结构图）单一式土壤源热泵宜性评价层次结构图 复合式土壤源热泵适宜性复合式土壤源热泵适宜性 岩土体资源条件岩土体资源条件土壤源热泵系统性条件土壤源热泵系统性条件土壤的土壤的平均温平均温度度节能性节能性经济性经济性环保性环保性系统能系统能效比效比投资回投资回收期收期标煤替标煤替代量代量(碳减排碳减排) （2 2）复合式土壤源热泵宜性评价层次结构图）复合式土壤源热泵宜性评价层次结构图 土壤源热泵适宜性评价结论土壤源热

5、泵适宜性评价结论办公建筑办公建筑严寒严寒A气候区：气候区：不适宜区不适宜区土壤温度低、吸排热量不平衡率高土壤温度低、吸排热量不平衡率高严寒严寒B气候区：气候区：较适宜区较适宜区土壤温度偏低，冬季热负荷峰值时段土壤温度偏低，冬季热负荷峰值时段系统运行效率低系统运行效率低寒冷气候区：寒冷气候区：适宜区适宜区各项指标均适宜各项指标均适宜夏热冬冷气候区：夏热冬冷气候区：一般适宜区一般适宜区吸排热量不平衡率偏高、且与吸排热量不平衡率偏高、且与当地常规系统比经济性差当地常规系统比经济性差夏热冬暖气候区：夏热冬暖气候区：不适宜区不适宜区土壤温度高、仅有放热量系统无土壤温度高、仅有放热量系统无法连年持续运行法

6、连年持续运行单一式土壤源热泵系统单一式土壤源热泵系统土壤源热泵适宜性评价结论土壤源热泵适宜性评价结论办公建筑办公建筑严寒严寒A气候区：气候区：一般适宜区一般适宜区严寒严寒B气候区：气候区：较适宜区较适宜区寒冷气候区：寒冷气候区：适宜区适宜区夏热冬冷气候区：夏热冬冷气候区：较适宜区较适宜区夏热冬暖气候区：夏热冬暖气候区：不适宜区不适宜区复合式土壤源热泵系统复合式土壤源热泵系统采用复合式系统后，不存在吸采用复合式系统后，不存在吸排热量不平衡问题，部分指标排热量不平衡问题，部分指标有所改善，提高了系统的适宜有所改善，提高了系统的适宜性性土壤源热泵适宜性评价结论土壤源热泵适宜性评价结论居住建筑居住建筑

7、寒冷气候区：寒冷气候区：适宜区适宜区夏热冬冷气候区：夏热冬冷气候区：较适宜区较适宜区复合式土壤源热泵系统复合式土壤源热泵系统严寒气候区居住建筑一般不做集中供冷，夏热冬暖气候区无严寒气候区居住建筑一般不做集中供冷，夏热冬暖气候区无集中供热需求，因此对这两个气候区不做分析集中供热需求，因此对这两个气候区不做分析2.2地下水源热泵适宜性研究地下水源热泵适宜性研究地下水源热泵系统适宜性资源性条件资源性条件系统性条件系统性条件公共建筑公共建筑居住建筑居住建筑地下水源热泵适宜性地下水源热泵适宜性 水文地质因素水文地质因素场地施工因素场地施工因素社会经济因素社会经济因素气象因素气象因素环境保护因素环境保护因

8、素年年均均气气温温富富水水性性水水温温矿矿化化度度地地形形地地貌貌回回灌灌条条件件人人口口密密度度人人均均GDP年年均均降降雨雨量量降降雨雨漏漏斗斗地地裂裂缝缝地地面面裂裂缝缝（1）地下水源）地下水源热泵资源性适宜评价层次结构图热泵资源性适宜评价层次结构图 地下水源热泵资源性适宜性评价结论地下水源热泵资源性适宜性评价结论资源性条件适宜性评价资源性条件适宜性评价仅从资源性条件考虑，适合采用地下水源热泵的地区主仅从资源性条件考虑，适合采用地下水源热泵的地区主要分布在我国东部；要分布在我国东部；平原盆地及富水性较好的地区比较适宜；平原盆地及富水性较好的地区比较适宜；所得评价结果为较宏观的适宜程度分区

9、图，具体的项目所得评价结果为较宏观的适宜程度分区图，具体的项目建设应考虑场地的实际情况建设应考虑场地的实际情况我国地下水源热泵我国地下水源热泵资源性资源性适宜分区图适宜分区图 地下水源热泵系统性条件地下水源热泵系统性条件节能性节能性经济性经济性环保性环保性与常规与常规系统相系统相比的节比的节能率能率投资回投资回收期收期标煤替标煤替代量代量(碳减排碳减排)（2）地下水源）地下水源热泵系统性条件适宜评价层次结构图热泵系统性条件适宜评价层次结构图 地下水源热泵系统性条件适宜性评价结论地下水源热泵系统性条件适宜性评价结论系统性条件适宜性评价系统性条件适宜性评价严寒严寒A气候区：气候区：勉强适宜区勉强适

10、宜区严寒严寒B气候区：气候区：较适宜区较适宜区寒冷气候区：寒冷气候区：适宜区适宜区夏热冬冷气候区：夏热冬冷气候区：一般适宜区一般适宜区夏热冬暖气候区：夏热冬暖气候区：较不适宜区较不适宜区严寒严寒A气候区：气候区：勉强适宜区勉强适宜区严寒严寒B气候区：气候区：一般适宜区一般适宜区寒冷气候区：寒冷气候区：适宜区适宜区夏热冬冷气候区：夏热冬冷气候区：较适宜区较适宜区夏热冬暖气候区：夏热冬暖气候区：较不适宜区较不适宜区居住建筑居住建筑公共建筑公共建筑地下水源热泵综合适宜性评价结论地下水源热泵综合适宜性评价结论综合适宜性评价综合适宜性评价资源性条件资源性条件系统性条件系统性条件专家打分确定两因素各自权重

11、专家打分确定两因素各自权重综合评价综合评价绘制全国公共建筑及居住绘制全国公共建筑及居住建筑地下水源热泵综合适建筑地下水源热泵综合适宜性评价分区图宜性评价分区图我国地下水源热泵应用于我国地下水源热泵应用于公共建筑公共建筑综合评价适宜性分区图综合评价适宜性分区图 我国地下水源热泵应用于我国地下水源热泵应用于居住建筑居住建筑综合评价适宜性分区图综合评价适宜性分区图 2.3 地表水源热泵适宜性研究地表水源热泵适宜性研究地表水源热泵系统适宜性资源性条件资源性条件系统性条件系统性条件能效方面能效方面经济方面经济方面社会环境方面社会环境方面地表水源热泵适宜性地表水源热泵适宜性 经济方面经济方面B2水资源水资

12、源C1取水温度取水温度D1能效方面B1社会环境方面社会环境方面B3气候气候C2技术技术C3初投资初投资C4运行费运行费C5社会支撑社会支撑能力能力C6水质水质D2取水水量取水水量D3取回水方取回水方式式D5机组效率机组效率D6水体热污水体热污染染D14城市热岛城市热岛效应效应D15气温气温D4取回水投取回水投资资D7机组价格机组价格D8系统运行系统运行所耗费电所耗费电量量D9系统运行系统运行所耗费电所耗费电量量D10人工费人工费D11 管理费管理费D12人均人均GDPD13地表水源热泵适宜性评价层次结构图地表水源热泵适宜性评价层次结构图 社会环境社会环境方面方面C7地表水源热泵适宜性评价结论地

13、表水源热泵适宜性评价结论综合适宜性评价综合适宜性评价严寒气候区（松花江流域）：严寒气候区（松花江流域）：不适宜区不适宜区综合考虑，无节能优综合考虑，无节能优势势寒冷气候区（海河流域）：寒冷气候区（海河流域）：不适宜区不适宜区综合考虑，无节能优势综合考虑，无节能优势夏热冬冷气候区（长江流域大部分地区淮河流域）：夏热冬冷气候区（长江流域大部分地区淮河流域）：适宜适宜区区各方面因素均存在节能优势各方面因素均存在节能优势夏热冬暖气候区（珠江流域）：夏热冬暖气候区（珠江流域）：适宜区适宜区各方面因素均存在节各方面因素均存在节能优势能优势温和气候区（恒河流域）：温和气候区（恒河流域）：一般适宜区一般适宜区

14、某方面因素不占优势，某方面因素不占优势，需根据具体情况，分析全生命周期来考察其节能优势需根据具体情况，分析全生命周期来考察其节能优势我国地表水源热泵适宜性分区图我国地表水源热泵适宜性分区图 2.4 海水源热泵适宜性研究海水源热泵适宜性研究海水源热泵系统适宜性资源性条件资源性条件系统性条件系统性条件办公建筑办公建筑海水源源热泵适宜性海水源源热泵适宜性 海水资源条件海水资源条件海水源热泵系统性条件海水源热泵系统性条件海水海水温度温度节能性节能性经济性经济性环境性环境性系统能系统能效比效比运行运行费用费用标煤替标煤替代量代量(碳减排碳减排)海水源热泵适宜性评价层次结构图海水源热泵适宜性评价层次结构图

15、 海水源热泵适宜性评价结论海水源热泵适宜性评价结论综合适宜性评价综合适宜性评价青岛区域：青岛区域：适宜区适宜区海水温度与当地气候温差较大，海水温度海水温度与当地气候温差较大，海水温度峰值与建筑负荷峰值存在滞后，系统能效比高峰值与建筑负荷峰值存在滞后，系统能效比高温州、大连区域温州、大连区域：较适宜区较适宜区大连地区供冷、温州地区供热大连地区供冷、温州地区供热能效比高，大连供热、温州供冷初末期系统能效比高，综合衡量全能效比高，大连供热、温州供冷初末期系统能效比高，综合衡量全年系统节能性和环保性较好年系统节能性和环保性较好上海区域：上海区域：一般适宜区一般适宜区海水温度峰值与建筑负荷峰值出现时海水

16、温度峰值与建筑负荷峰值出现时间相差不大，与常规系统相比系统运行优势不大间相差不大，与常规系统相比系统运行优势不大烟台区域：烟台区域：可使用区可使用区海水温度与建筑负荷变化一致性较高，海水温度与建筑负荷变化一致性较高，系统运行能效比低，可考虑采用复合式系统系统运行能效比低，可考虑采用复合式系统我国海水源热泵适宜性分区图我国海水源热泵适宜性分区图 2.5 污水源热泵适宜性研究污水源热泵适宜性研究污水源热泵系统适宜性经济性经济性环保性环保性当地常规能源当地常规能源节能性节能性污水源热泵系统污水源热泵系统污水源热泵适宜性评价污水源热泵适宜性评价 经济方面经济方面能耗方面能耗方面环境方面环境方面费费用用年年值值寿寿命命周周期期成成本本投投资资回回收收期期一一次次能能耗耗标标煤煤量量一一次次能能源源利利用用率率废废气气排排放放量量噪噪声声污水源热泵适宜性评价层次结构图污水源热泵适宜性评价层次结构图 评价方案评价方案污水源热泵适宜性评价结论污水源热泵适宜性评价结论综合适宜性评价综合适宜性评价严寒气候区：严寒气候区：较适宜区较适宜区寒冷气候区：寒冷气候区：适宜区适宜区夏热冬冷气候区：夏热冬冷气候区：较适宜区较适宜区夏热冬暖气候区：夏热冬暖气候区：不太适宜区不太适宜区温和气候区：温和气候区：一般适宜区一般适宜区我国污水源热泵适宜性分区图我国污水源热泵适宜性分区图 地源热