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地源熱泵在中國的適宜性評價

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中國地源熱泵在過去的10年里迅速發(fā)展, 到2010年底已達到1.8億建筑平方米的應(yīng)用,幾乎是每年近30% 的發(fā)展速度,一年的總量基本上相當于發(fā)達國家的總和。如此快的發(fā)展速度也帶來了一些問題。面對日益嚴峻的能耗環(huán)境,國家加大力度扶持和鼓勵可再生能源技術(shù)的應(yīng)用和推廣,也正是在此背景下,地源熱泵在今后應(yīng)如何發(fā)展,是否各個地區(qū)都可以推廣就成為了業(yè)界研究的方向。對此,中國建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長徐偉針對地源熱泵在中國的適宜性研究成果進行了闡述。
 
  一、地源熱泵適宜性問題的提出
  徐偉介紹,歐美國家的地源熱泵主要用在小型房間、單體HOUSE、陽光房,很少用在大型公共建筑上,中國的地源熱泵則用在火車站、體育場、展覽館、影劇院等高密度高強度的地方,特別是中國正處在高鐵快速建設(shè)的時候,很多高鐵的起始站和終點站都在應(yīng)用。比如武漢站,即將運行的京滬高鐵沿線,一些大劇院也都在應(yīng)用。在很多大型建筑上都大規(guī)模地應(yīng)用,在中國這么大面積推廣過程中,特別是在政府鼓勵政策和財政補貼的情況下,怎么才能將地源熱泵技術(shù)應(yīng)用好,這項研究工作在過去5年是國家“十一五”重大科技支撐清華課程課題中水源地源熱泵高效應(yīng)用關(guān)聯(lián)技術(shù)研究與示范中的一部分。參與完成該課題研究的有5家單位,中國建筑科學(xué)研究院、中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、重慶大學(xué)和中國最早生產(chǎn)地源熱泵的山東富爾達空調(diào)設(shè)備有限公司,還有將近20家系統(tǒng)經(jīng)營商等開發(fā)公司企業(yè)共同參與,完成了中國地源熱泵適宜性評價的標準。
 
  適宜性研究按照中國目前的發(fā)展來講,分為土壤源熱泵、地表水源熱泵、地下水源熱泵、污水源熱泵四大類。徐偉院長以目前在中國應(yīng)用較多的土壤源熱泵為例,詳細介紹了適宜性研究結(jié)果。
 
二、各類型熱泵的適宜性研究
 
  做適宜性研究要考慮兩大條件,資源性條件和系統(tǒng)性條件,分別有相關(guān)的指標,根據(jù)中國的建筑類型分為辦公建筑和居住建筑典型兩類。土壤源熱泵系統(tǒng)又分單一系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)。單一型土壤源熱泵系統(tǒng)巖土體的資源條件,最主要的指標是看土壤平均,系統(tǒng)條件則包括節(jié)能、經(jīng)濟性、環(huán)保性和平衡性也就是冷熱的取舍問題。
 
  如果我們對各地區(qū)的辦公建筑進行分析和比較發(fā)現(xiàn)有一個適宜區(qū)、較適宜區(qū)、一般適宜區(qū)和不適宜區(qū)。我國現(xiàn)在應(yīng)用地源熱泵,并沒有做過大面積的適宜性研究。土壤源熱泵適宜區(qū)集中在黃河到華北地一帶,較適宜區(qū)在長城氣候區(qū),嚴寒、寒冷過渡區(qū)一帶;夏熱冬冷的長江流域沿線一帶是一般適宜區(qū),華南是不適宜區(qū)。這一個結(jié)果和現(xiàn)在很多的應(yīng)用有巨大的反差。
 
  復(fù)合式土壤源熱泵系統(tǒng)是指冬天用鍋爐補充,夏天要冷卻塔補充,夏熱冬冷地區(qū)應(yīng)用復(fù)合型的案例較多。由于居住建筑的復(fù)合特征和公共建筑差別很大,適宜區(qū)是在黃河中下游一直到華北的寒冷地區(qū),東北、西北、華北就不適宜了;夏熱冬冷地區(qū)是適宜區(qū),廣東、廣西、海南、福建是不適宜區(qū)。根據(jù)這些研究結(jié)果來看政府推廣地源熱泵的政策是有重要意義的。
 
  地下水熱泵的適宜性最大的指標取決于水文地質(zhì),就是地下水資源條件。中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境研究所在這方面做了非常深刻的研究,把他們的研究結(jié)果和熱泵系統(tǒng)結(jié)合在一起,考慮復(fù)水性、水溫、礦化度、地形地貌微觀條件,以及人口密度、人均TTP、年降雨量等因素來共同分析。根據(jù)這些條件,夏熱冬冷地區(qū)水資源豐富是適宜區(qū),北方地區(qū)水資源條件不充分不適合應(yīng)用地下水熱泵。
 
  海水源熱泵的適宜性和現(xiàn)在推廣范圍也有一定出入。中國的海岸線很長,但是真正適合于用海水做的工程其實也不多。像渤海地區(qū)是不太適合的,是一般性適宜區(qū),黃海地區(qū)是適宜區(qū),大連不是最佳適宜區(qū),是較適宜區(qū)。這個結(jié)果可能和現(xiàn)有的許多的大家在推廣過程中的想法理念有些區(qū)別。
 
  污水源熱泵在中國發(fā)展很快,城市有很多污水處理廠,處理后的污水利用方法類似,但不完全治標,適宜區(qū)和土壤源熱泵系統(tǒng)的基本上類似,結(jié)論是差不多的。
 
三、適宜性研究的意義
  根據(jù)以上研究成果,徐偉院長認為,適宜區(qū)的分區(qū)可以為各地方政府制定地源熱泵區(qū)域發(fā)展規(guī)劃提供正確有利的指導(dǎo)。不管哪個類型的地源熱泵,仍然要做到因地制宜,高效、經(jīng)濟、保障安全出發(fā)的原則。以上結(jié)論針對的是大比例大規(guī)模的小區(qū),城市級或區(qū)域級的評價可以依據(jù)這個方法展開。具體到某一個項目的適宜性要以區(qū)域性的評價分離為指導(dǎo),同時也要考慮項目的具體特點。一般情況下,區(qū)域性的不適宜是普遍性的,我們的研究成果不代表某一個項目是不是適宜,也許還有別的特點,這就是普遍性和特殊性的區(qū)別。

 

發(fā)布:2007-07-28 13:23    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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