地源熱泵行業發展狀況簡介.doc
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2022-02-15 08:27:29
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地源熱泵行業介紹1什么是地源熱泵地源熱泵作為一種利用可再生能源(淺層地熱能)的暖通空調新技術,是建筑節能領域國際上廣泛采用的高效節能技術,在我國已經有了10余年的發展歷史。1.1地源熱泵的工作原理地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(電能),將熱能實現由低品位向高品位轉移。土壤(或地下水、地表水、污水等,下同)分別在冬季作為地源熱泵供熱的熱源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把土壤中的熱量取出來,提高溫度后,供給室內采暖;夏季,把室內的熱量取出來,釋放到土壤中去。在供暖、制冷的同時可以將土壤或室內的熱量提高溫度后,用來制備、供應生活熱水,特別是在夏季,熱水的制備幾乎是免費的。通常地源熱泵消耗1kWh的能量,用戶可以得到4kWh以上的熱量或冷量,節能效果顯著。1.2地源熱泵的分類及其各自特點地源熱泵根據利用淺層地熱能的種類和方式不同,可以分為以下三類:土壤源熱泵(GCHP),地下水熱泵(GWHP),地表水熱泵(SWHP)。1.土壤源熱泵土壤源熱泵以大地作為熱源和熱匯,熱泵的換熱器埋于地下,與大地進行冷熱交換。根據地下熱交換器的布置形式,主要分為垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管三類。2.地下水熱泵系統在土壤源熱泵得到發展以前,歐美國家最常用的地源熱泵系統是地下水熱泵系統。地下水熱泵系統的優勢是造價要比土壤源熱泵系統低;其劣勢在于:有些地方法規禁止抽取或回灌地下水;可供使用的地下水有限;如水質不好或打井不合格要進行水處理;如泵選擇過大、控制不良或水井與建筑偏遠,泵耗能就會過大。3.地表水熱泵系統地表水熱泵系統主要有開路和閉路系統,包括使用江、河、湖中的地表水,也包括使用市政污水、廠礦廢水、冷卻水等。地表水熱泵系統具有相對造價低廉、泵耗能低、維修率低以及運行費用少等優點,但是,要有足夠的水量及水體深度,否則水體的溫度會隨著室外氣候發生較大的變化,可能造成熱泵效率降低,制冷或供熱能力降低的后果。1.3地源熱泵技術優勢地源熱泵空調系統是利用低溫熱源進行供熱制冷的新型能源利用方式,與使用煤、氣、油等常規能源供熱制冷方式相比,具有清潔、高效、經濟、節能、環保的特點,且操控容易、安全性好。因地制宜發展熱泵系統,有利于優化能源結構,促進多能互補,提高能源利用效率。傳統的中央空調有空氣源熱泵(風冷機組)+輔助電加熱和水冷冷水機組+鍋爐兩種形式。空氣源熱泵(風冷機組)和水冷冷水機組在制冷時都是把房間的熱量向室外空氣排放,受室外氣溫因素的極大影響,其制冷量隨室外空氣溫度的升高而降低,尤其在高溫、高濕地區,機組制冷性能極不穩定,且效率低下。在制熱時,空氣源熱泵當室外溫度降到零度以下時需增加輔助電加熱裝置,否則機組不能正常工作,這時空氣源熱泵耗電量大,效率很低。而水冷冷水機組+鍋爐這種空調形式,在供熱時需用電鍋爐或燃煤、燃油鍋爐,污染嚴重,運行費用昂貴且操控復雜,還存在一定的安全隱患。相比較而言,地源熱泵空調系統目前技術成熟,工藝先進,系統操控簡單,并且其僅和地下土壤進行熱量交換,不受室外空氣溫度的影響,也沒有鍋爐等設備使用上的安全環保等問題。從經濟角度分析,有試驗數據表明,地源熱泵與傳統空調采暖方式相比,初期投資方面,地源熱泵系統約450元/m2,傳統空調系統約350-400元/m2;但全年運行費用方面,地源熱泵系統46.76元/m2,傳統空調系統可達72.39元//m2,明顯低于后者,從而使用地源熱泵能在4年內基本收回投資,傳統空調壽命僅10年但地源熱泵空調系統的壽命一般可在20年以上,以此計算,地源熱泵空調系統在全壽命周期內使用成本小于傳統空調系統,經濟效益十分明顯。2國外地源熱泵發展狀況目前,世界地源熱泵的應用主要集中在北美、歐洲和中國。世界地源熱泵應用前5位的國家是美國、中國、瑞典、挪威和德國。在世界地熱大會上參加報告地源熱泵利用的國家,從2000年的26個國家已經增加到2010年的43個國家。據2010年世界地熱大會的統計數據,地源熱泵的年利用能量已經達到了214,782TJ(1012焦耳),與2005年世界地熱大會的統計數據相比,五年內增長了2.45倍,平均年累進增長率達到了19.7%;地源熱泵的設備容量為35,236MW(兆瓦),在五年間增長了2.29倍,平均年累進增長率為l8.0%。3我國地源熱泵的發展狀況在中國,隨著國家《可再生能源法》的誕生和大量財政補助措施的出臺,地源熱泵系統最近5年開始大量應用于工程實踐,與此相關的熱泵產品應運而生,并已形成了一批提供熱泵技術、產品和服務的廠家和從事地源熱泵技術設計、施工的單位。統計數據表明,中國淺層地熱能應用面積從2005年的約3000萬平方米,2010年達到約1.6億平方米,地源熱泵市場的發展速度超乎想象。同時,盡管中國地源熱泵市場約以年30%的速度遞增,但其在中國市場中中央空調領域所占比例僅約為4.2%,相
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