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(一)地源熱泵供暖技術(shù)的基本原理-文庫(kù)吧在線文庫(kù)

  

【正文】 過(guò)28 萬(wàn)噸 、二氧化碳 3400 萬(wàn)噸。遼寧省已在全省 13個(gè)地、市大面積推廣地源熱泵供暖技術(shù)。熱泵供暖系統(tǒng)是一個(gè)效率和效益最為理想的 供暖 系統(tǒng)。人類每年消耗的全部能量,只相當(dāng)于太陽(yáng)能和地?zé)崮艿?1/500。與各種傳統(tǒng)供熱方式相比,采用地源熱泵系統(tǒng)供暖在利用一次能源(燃煤)的總體效率上是最高的。 ,應(yīng)用廣泛。同時(shí),也改善了建筑物的外部形象,具有更好的環(huán)境適應(yīng)性。根據(jù)我們調(diào)研整理的資料,目前主要有如下幾種利用模式: 供暖 系統(tǒng)。受輸熱管線距離所限,一般終端熱用戶建筑距離水源不宜過(guò)遠(yuǎn)。與以地下水為低溫?zé)嵩吹牡卦礋岜孟到y(tǒng)相比,再生水地源熱泵系統(tǒng)在安全性和環(huán)保 性 上更具優(yōu)勢(shì)。 即以地下巖土(土壤)中所含的熱量為低溫?zé)嵩?,通過(guò)在地下安裝水平式或垂直式地?zé)釗Q熱器將熱量取出并送至熱泵機(jī)組,經(jīng)熱泵機(jī)組升溫后送往建筑物作為供暖熱源。不足之處是管線改造比較復(fù)雜。 1974 年以來(lái),隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,以淺層地溫能為能源的地源熱泵技術(shù)得到了越來(lái)越大的關(guān)注。預(yù)計(jì)到 2020 年,總裝機(jī)容量可達(dá)到 150萬(wàn)臺(tái)。國(guó)際著名組織及從事熱泵的研究者都認(rèn)為,地源熱泵是最有前途的節(jié)能裝置和系統(tǒng),是國(guó)際空調(diào)和制冷行業(yè)前沿課題之一,也是淺層地能利用的重要形式。 2020 年 4 月, 為 進(jìn)一步 規(guī)范地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用管理, 沈陽(yáng) 市政府 又以 71 號(hào)政府令 的形式 頒布了《沈陽(yáng)市地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用管理辦法》 (見(jiàn)附件 2) 。 其中地下水源熱泵 3500 萬(wàn) 平方米 、污水源熱泵 1500 萬(wàn) 平方米 、熱電廠循環(huán)水 源 熱泵 1500 萬(wàn) 平方米 。按照規(guī)劃,沈陽(yáng)現(xiàn)有污水處理廠和待建污水處理廠的處理能力總計(jì)達(dá) 240 萬(wàn)噸。為優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)多能互補(bǔ),提高能源利用效率,促進(jìn)北京熱泵系統(tǒng)有序發(fā)展和規(guī)范管理,北京市發(fā)改委、規(guī)劃委、建委、市政管理委、科委、財(cái)政局、水務(wù)局、國(guó)土局和環(huán)保局于 2020年 5 月 31 日,共同 出臺(tái) 了《關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(京發(fā)改〔 2020〕 839 號(hào))。地源 熱泵 建設(shè)項(xiàng)目有住宅、辦公大樓、高級(jí)賓館、學(xué)校、幼兒園、商場(chǎng)、醫(yī)院、敬老院、檔案館、體育場(chǎng)館、廠房、污水場(chǎng)站、景觀水池等。 重慶市建委、市財(cái)政局于 2020 年 10 月 31 日出臺(tái)了《重慶市可再生能源建筑應(yīng)用示范工程專項(xiàng)補(bǔ)助資金管理暫行辦法》(渝財(cái)建〔 2020〕 427 號(hào))。目前,銀盛泰商務(wù)港、城陽(yáng)區(qū)經(jīng)貿(mào)中心、海都國(guó)際、藍(lán)鉆商務(wù)等 4 個(gè)公共建筑和四方機(jī)車車輛廠等 2個(gè)工業(yè)項(xiàng)目,均采用了地源熱泵技術(shù)。該系統(tǒng) 能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)、穩(wěn)定高效換熱,完全滿足 樓內(nèi) 居民 和辦公場(chǎng)所 采暖、生活熱水需求;除消耗少量電能外,不再消耗任何不可再生能源,節(jié)能效果顯著,具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。具備可供地?zé)嵩礋岜脵C(jī)組埋管用的 土壤面積時(shí),宜采用埋管式地?zé)嵩礋岜谩???各地建設(shè)主管部門要會(huì)同有關(guān)部門研究在新建、改建政府辦公建筑、大型公共建筑及高檔住宅小區(qū)建設(shè)中強(qiáng)制使用可再生能源的可行性,并適時(shí)出臺(tái)相關(guān)政策,予以實(shí)施。國(guó)家對(duì)無(wú)異議項(xiàng)目給予相應(yīng)補(bǔ)貼。 對(duì)淺層地溫能資源最有發(fā)言權(quán)的莫過(guò)于地質(zhì)和水文地質(zhì)勘測(cè)調(diào)查部門。 哈爾濱地區(qū)淺層地?zé)岚袇^(qū)可利用地下水量及可提供熱量初算結(jié)果 靶區(qū) 可利用地下水量 可提供熱量 ( 108 千卡 /日 ) 折合標(biāo)準(zhǔn)煤 (噸 /日) 行政區(qū) 單井涌水量 (噸 /日) 水量(萬(wàn)噸) A 松北區(qū) 10001500 小 計(jì) 道里區(qū) 大于 5000 30005000 10001500 小 計(jì) 道外區(qū) 大于 5000 10001500 小 計(jì) 南崗區(qū) 大于 5000 30005000 10001500 小 計(jì) 香坊區(qū) 大于 5000 30005000 小 計(jì) 合 計(jì) B 平房區(qū) 大于 5000 小 計(jì) 合 計(jì) 總 計(jì) 注:以上所計(jì)算的熱量,為天然狀態(tài)下地下水的儲(chǔ)存熱能,若開(kāi)發(fā)地下熱能資源,原則上在夏季應(yīng)往地下注入熱能,才能達(dá)到可持續(xù)利用的目的。哈市瀕臨松花江,地表水資源十分豐富。 ( 2) 再生水資源 。熱泵機(jī)組用電可直接采用電廠機(jī)組所發(fā)電力,不需外供,也等效提高了發(fā)電效率。 。 黑龍江省 九○ 四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院是由原中國(guó)人民解放軍基建工程兵 904 團(tuán)改編而成, 1999 年實(shí)行屬地化管理 , 歸口黑龍江省地勘局。 2020 年,哈優(yōu)琪爾熱泵研究所在國(guó)內(nèi)首次制造出以市政污水為低溫?zé)嵩吹臒岜孟到y(tǒng)為哈第二水泵廠提供空調(diào),在夏天制冷的同時(shí)用回收 的熱量加工熱水為焊接、噴漆車間工人洗浴。 24 (三)哈市地源熱泵供暖系統(tǒng)設(shè)備的生產(chǎn)能力支持 。 根據(jù)市經(jīng)委和市工業(yè)資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)公司提供的資料, 除壓縮機(jī)外,上述產(chǎn)品哈市幾乎都能制造,共涉及到十幾個(gè)企業(yè)。這些部門中,有些對(duì)推廣地源熱泵技術(shù)熱情很高,但缺少具體的行動(dòng)和手段;有些主管部門為了了解該項(xiàng)技術(shù)的具體情況,通過(guò)不同途徑搞過(guò)一些試點(diǎn),也取得了一批數(shù)據(jù),但由于試驗(yàn) 的方法缺乏規(guī)范性和科學(xué)性(如未能做到同層回灌),其結(jié)論帶有明顯的局限性,沒(méi)有普遍意義,用其作為決定全市地源熱泵是否能夠推廣的依據(jù)顯然有失偏頗;也有一些部門的試點(diǎn)取得了較好效果,產(chǎn)生了良好的效益,但由于數(shù)據(jù)收集不全,缺乏說(shuō)服力。沈陽(yáng)市對(duì)地源熱泵技術(shù)的大面積推廣,就是建立在對(duì)沈陽(yáng)地區(qū)水文地質(zhì)、污水處理廠、電廠循環(huán)水等資源條件實(shí)行普查后,進(jìn)行科學(xué)分析、論證基礎(chǔ)上,通過(guò)制定 《沈陽(yáng)市 “ 十一五 ” 時(shí)期地源熱泵技術(shù)應(yīng)用專項(xiàng)規(guī)劃》、《沈陽(yáng)市 “ 十一五 ” 時(shí)期再生水源熱泵供熱規(guī)劃》和《沈陽(yáng)市 “ 十一五 ”時(shí)期供熱規(guī)劃》(修編) 指導(dǎo)進(jìn)行的。但直到目前,哈爾濱市的決策部門還沒(méi)有將地源熱泵技術(shù)的推廣應(yīng)用擺上日程,更談不上出臺(tái)相應(yīng)的鼓勵(lì)扶持政策,也沒(méi)有得到過(guò)哪怕一分錢的國(guó)家專項(xiàng)資助!哈爾濱市在該項(xiàng)技術(shù)的推 廣應(yīng)用方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在了兄弟省市的后面! (六) 對(duì)熱泵產(chǎn)業(yè)缺乏支持力度,生產(chǎn)企業(yè)長(zhǎng)期 在 困境中掙扎 哈爾濱市第二水泵廠是我市第一家也是迄今為止唯一一家生產(chǎn)熱泵技術(shù)裝備的企業(yè)。建議參照沈陽(yáng)模式,成立專門政府機(jī)構(gòu)具體組織推廣應(yīng)用工作,強(qiáng)化推廣力度。在太陽(yáng)島諸建筑中擇其幾處進(jìn)行地下水源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)試點(diǎn)尤有現(xiàn)實(shí)意義。建議市政府吸收相關(guān)的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)的專家,并適度吸收國(guó)內(nèi)優(yōu)秀專家,組建哈爾濱市地源熱泵供暖技術(shù)推廣應(yīng)用專家組,從 資源普查、制定規(guī)劃、應(yīng)用試點(diǎn)、全面推廣、普及宣傳、設(shè)備制造與選購(gòu)等多方面提供全方位的技術(shù)支持,使我市的地源熱泵供暖技術(shù)推廣應(yīng)用工作能夠快速、健康、規(guī)范、有序地開(kāi)展起來(lái)。因此,應(yīng)學(xué)習(xí)沈陽(yáng)等地的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),加大宣傳力度,在向全社會(huì)宣傳節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的同時(shí),向公眾專題介紹地源熱泵供暖系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)社會(huì)各界和廣大民眾認(rèn)識(shí)熱泵、熟悉熱泵,進(jìn)而自覺(jué)地使用熱泵,使地源熱泵這種新型能源利用技術(shù)能夠盡快在我市落地生根,開(kāi)花結(jié)果。推進(jìn)地源熱泵系統(tǒng)建設(shè),有利于 優(yōu) 化能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)能源互補(bǔ),提高能源利用效率。至2020 年底,計(jì)劃全市實(shí)現(xiàn)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用面積 6500 萬(wàn)平方米,占全市當(dāng)期供熱面積的 %。 (二)給予資金支持。 沈陽(yáng)市人民政府辦公廳 二 ○○ 六年十月十一日 36 附件 2 沈陽(yáng)市地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行管理辦法 第一章 總則 第一條 為規(guī) 范地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行管理,進(jìn)一步優(yōu)化我市能源結(jié)構(gòu),提高能源利用效率,促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展,特建立本辦法 。 市規(guī)劃和國(guó)土資源、水利、環(huán)保、城市管理行政執(zhí)法、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督等部門應(yīng)當(dāng)按照各自職責(zé)配合做好地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行管理工作。熱源井經(jīng)驗(yàn)收合格后應(yīng)當(dāng)?shù)绞兴块T辦理取水許可證; (四)建設(shè)單位組織有關(guān)單位和部門對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行竣工驗(yàn)收,并履行相關(guān)備案手續(xù)。系統(tǒng)調(diào)試完成后應(yīng)當(dāng)編寫調(diào)試報(bào)告及運(yùn)行操作規(guī)程。 第二十二條 地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)單位或者供熱單位 應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行系統(tǒng)整體調(diào)試后編制的運(yùn)行操作規(guī)程,操作人員應(yīng)當(dāng)定時(shí)對(duì)熱源井及熱泵機(jī)組設(shè)施進(jìn)行維修和保養(yǎng)。 第五 章 附則 第三十條 本辦法自 2020 年起施行。 40 第二十六條 違反本辦法規(guī)定,由于熱源井的施工造成 回灌困難的,對(duì)施工單位處 1 萬(wàn)元以上 3 萬(wàn)元以下罰款;由于建設(shè)單位原因造成的,對(duì)建設(shè)單位按照未能回灌的水量處以 35 倍水資源費(fèi)的處罰。 第二十條 地源熱泵系 統(tǒng)投入運(yùn)行后,市建設(shè)行政主管部門應(yīng)當(dāng)組織定期對(duì)地面和建筑物沉降情況進(jìn)行監(jiān)測(cè);市水利部門應(yīng)當(dāng)組織做好地下水資源普查和水量變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作;市環(huán)保部門組織應(yīng)當(dāng)組織定期進(jìn)行地下水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè),并對(duì)回灌水進(jìn)行取樣檢驗(yàn)和登記。 第十四條 安裝使用地源熱泵設(shè)備的單位必須使用已取得工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證的地源熱泵設(shè)備。 第八條 市人民政府對(duì)在地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)管理方面做出突出貢獻(xiàn)的單位和個(gè)人,給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì)。 第四條 市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱市建委)和市房產(chǎn)行政主管部門分別是本市地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行管理的行 政主管部門。 (四)加強(qiáng)政務(wù)服務(wù)。 (三)對(duì)已開(kāi)工建設(shè)但未竣工的項(xiàng)目,原則上都要改為采用地源熱泵技術(shù)。 (二)在市政府已經(jīng)明確的 “ 四大城市發(fā)展空間 ”3551 平方公里 范圍內(nèi),凡具備應(yīng)用地源熱泵技術(shù)的區(qū)域,原則上都要采用地源熱泵技術(shù)規(guī)劃建設(shè)。 兄弟城市的做法值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。因此,在哈爾濱推廣應(yīng)用熱泵供暖技術(shù),不僅可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和 能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化,更能夠借此帶動(dòng)熱泵設(shè)備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為哈市裝備制造業(yè)催生一個(gè)新的產(chǎn)品系列。在即將開(kāi)始編制的《哈爾濱市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展 “ 十二五 ”規(guī)劃》,也應(yīng)將地源熱泵技術(shù)的推廣應(yīng)用作為全市節(jié)能減排、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重要措施和手段列入其中。在其中十項(xiàng)主要地質(zhì)調(diào)查任務(wù)中,第七項(xiàng)就是《地下水資源與淺層地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)》,該成果以哈爾濱市區(qū)(含阿 城區(qū)市區(qū)、呼蘭區(qū)市區(qū)及雙城市市區(qū))為主要研究對(duì)象,主要以大范圍淺層地下水測(cè)溫為主,將直接與哈市地源熱泵(包括地下水、地表水、土壤源熱泵)的應(yīng)用推廣高度相關(guān)。國(guó)家與各省市相繼出臺(tái)的各項(xiàng)鼓勵(lì)扶持政策,正是對(duì)其節(jié)能減排重大意義的認(rèn)定和推崇。但也正因?yàn)槭切录夹g(shù),在哈爾濱市場(chǎng)上還鮮為人知。應(yīng)該看到,這些成功與失敗的案例為地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用積累了大量寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。但哈爾濱市在推廣地 25 源熱泵供暖技術(shù)方面卻走得異常艱難,多年來(lái)基本上在起點(diǎn)踏步。 目前,在哈爾濱市唯一具有地源熱泵供暖空調(diào)設(shè)備批量生產(chǎn)能力和業(yè)績(jī)的企業(yè)只有哈爾濱第二水泵廠。該項(xiàng)目榮獲兩項(xiàng)國(guó)家專利 , 并被黑龍江省政府授予 全省唯一的 節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品證書。 優(yōu)琪爾熱泵研究所 和 第二水泵廠 。研究所目前承擔(dān)國(guó)家及省部級(jí)科研項(xiàng)目 10 余項(xiàng),其中國(guó)家 “ 十一五 ”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目 4 項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 3 項(xiàng),獲批國(guó)家發(fā)明專利十余項(xiàng),完成大型工程咨詢、設(shè)計(jì)項(xiàng)目近百項(xiàng)。目前,這筆巨大的資源還在沉睡,絲毫未被利用。無(wú)論是已建成的還是規(guī)劃在建的污水處 21 理廠,其再生水余熱利用率都為零,這是一筆巨大的資源浪費(fèi)!污水處理廠排出的再生水溫度遠(yuǎn)小于空氣溫度波動(dòng)范圍(約在 10℃ ~26℃之間),來(lái)源一年四季基本穩(wěn)定,是良好的熱泵供暖熱源和空調(diào)冷源,可有效保證熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性,值得大力推廣。 哈爾濱市城市日排放污水量約為 110 萬(wàn)噸 。 哈爾濱市江南地區(qū)地表 10 米 以下土壤基本 屬于粘性土,在粉質(zhì)粘土或粘土地區(qū),埋管施工條件好,打孔造價(jià)很低,整個(gè)工程造價(jià)低,容易被用戶接受。含水層顆粒的變化江北最細(xì),主要為中粗砂、中細(xì)砂;江南顆粒變粗,主要含水層為砂礫。其中大部分為地下水源熱泵、污水源熱泵、土壤源熱泵等。同 年 , 財(cái)政部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合成立了此項(xiàng)目主管部門 —— 可再生能源建筑應(yīng)用項(xiàng)目管理辦公室。 2020 年 1 月 1 日,《中華人民共和國(guó)可再生能源法》正式實(shí)施。 該項(xiàng)目將地?zé)峁┡瘡囊患?jí)利用擴(kuò)展到多級(jí)利用,充分發(fā)掘了地?zé)豳Y源的潛力,回灌水溫由傳統(tǒng)供熱排放溫度 40℃ 降為12℃ ,使有限的地?zé)豳Y源最大限度地發(fā)揮效用。目前,天津市正在由發(fā)改委牽頭,市建委、規(guī)劃、房產(chǎn)、水務(wù)、環(huán)保等多部門聯(lián)合制定鼓勵(lì)支持利用可 15 再生能源的相關(guān)文件、條例。 2020 年,青島市城陽(yáng)區(qū)千禧國(guó)際村三期住宅項(xiàng)目在全市率先采用地源熱泵技術(shù)進(jìn)行試點(diǎn)。 推廣應(yīng)用地源熱泵 供 暖 空調(diào) 技術(shù)的情況 。其 它 在北京市轄區(qū)內(nèi)建 13 設(shè)的各類項(xiàng)目,供熱制冷系統(tǒng)選用熱泵系統(tǒng)的,根據(jù)市規(guī)劃委核定的建筑面積從本市
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