第11章地源热泵技术及其应用

1、v 建筑建设规模：200118.2亿m2，200219.7亿m2，200320.3亿m2v建筑能耗比例：1996：24.12005：27.6，v 空调用能导致夏季用电高峰：2003：61.8台/百户（广州：120台/百户）、错峰用电、拉闸限电、用电红色警报信号。v 采暖、热水取消燃煤锅炉，采用燃油（气）锅炉费 用剧增，很多消费者都大呼用不起v 城市的热岛效应、大气环境的污染是中国大城市 普遍存在的两大问题n寻求解决途径v 增建电厂及电网v 把空调温度提高1度：可以为广州省下30万千瓦，但这仅减少了2.5的电力。v 采暖、热水如何解决？用电最费，烧油、烧气也很贵，环境又会被破坏。v 因此，需要寻

2、求一种最佳的模式：地源热泵冷热联供系统热泵技术空气源热泵地源热泵地下水源热泵地表水源热泵（包括污水/海水源）地埋管地源热泵n地源热泵的概念地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源（也称为地源能，包括土壤、地下水、地表水等）的既可制冷空调又可采暖和提供热水的高效节能空调技术。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），以地源能作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源，同时实现建筑采暖、空调和生活热水的三联供。n地源热泵系统的组成室外地能室外地能换热系统换热系统地源地源热泵热泵机组机组建 筑 物 采建 筑 物 采暖 、 空 调暖 、 空 调或 热 水 末或 热 水 末端端水循环水循环水或水或

3、空气空气循环循环地源热泵制冷 采暖 热水三合一动态演示分离式水源热泵机组 过去，人们只重视对深层地热能的开采，而忽略了浅表层蕴藏的丰富低温地热能，地源热泵技术有效地利用低温地热水、地下水、地表水等地热能，通过热泵循环，向建筑物提供空调、采暖和生活热水。 浅层地热能 地 源 热 泵加热游泳池越冬养殖采暖、空调、生活热水1kW的电力3kW的热量来自于浅层地热能4kW的热量供应给用户比空气源热泵节能比空气源热泵节能30%比燃油锅炉采暖节能比燃油锅炉采暖节能50比电采暖节能比电采暖节能70% 地源热泵系统优势n机组初投资比冷水机组增加10%30 %n增加打井费用n无冷却水塔和冷却水系统n无锅炉和锅炉房

4、n无入网费（天燃气、城市热力网）n无储油罐安全费n夏季制冷：节约费用20%n夏季采用热回收，可免费提供生活热水n冬季制热时，运转费用相当于燃气、燃油锅炉的50%左右n全年运行费用节约40左右1.地源热泵2.区域供热3.温室4.养殖5.农业干燥6.工业应用7.洗浴8.制冷空调9.其它应用n上世纪50年代，天津大学进行了相关研究n上世纪80年代末，国内各大院校开展相关研究工作n2000年以后，地源热泵技术开始推广，并实现中小规模生产n国内市场主要以常温（55以下）地源热泵机组为主，中科能、富尔达、清华同方等推出高温地源热泵机组，出水温度高达75以上。n国内地源热泵系统应用主要以大型工程为主，近几年

5、开始应用一些小型的地源热泵系统。n中国地源热泵发展正在规范化，2005年出台地源热泵供暖空调技术规程、近期要出台的浅层地热能勘查评价技术规范。地源热泵产业虽然起步于2000年后，但年增长速度已超过20，发展相当迅速。以地下水作为冷热源，采用一种对环境友好的制冷剂替代R22，通过热泵循环，输出温度可达75，替代传统“制冷机锅炉”模式，有效解决建筑采暖、空调、热水的供应，年运行费用节约40以上。中国科学院外专家公寓高温地源热泵联供系统系统改造的总投资为160万元，利用地源热泵技术改造后，系统全年可节约能源费用42.45万元（46），整个系统有望在四年后收回全部的初投资。 系统节能效益n科学出版社总建筑面积22000m2，主要为综合办公用房，散热器采暖系统。原供热设备为两台4T燃煤锅炉。n系统改造后热源设备采用中科能GWHP600型高温热泵机组两台，基本保持原有供热附属设备和末端系统。n水源井共三口，两用一备，井深95米，每口井设一潜水泵，三口井交替使用。n采暖期间温度始终保持在20以上，整个采暖期运行费用仅为13元/m2总建筑面积18000平方米，风机盘管中央空调系统，原采用冷水机组制冷和锅炉供暖及热水，2002年初改造为地源热泵系统，采用两台WRB950型常温热泵机组为空调系统制冷供热，一台GWHP200型高温热泵机组提供