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地源热泵系统情况介绍(供校内教职工参考)

来源:  日期:2011年12月26日 20:42  

在学校领导的高度关注下,我校教职员工期盼已久的西校区开发工作经过了一波三折之后终于见到了明媚的阳光,开始建设了,目前,正在进行规划修改工作。为贯彻学校党委提出的三个工程(民生工程、和谐工程、优质工程)精神,真正把该小区建设成为淮安高档、江苏不落后的人性化的居住小区,经过调研论证,我们拟引进地源热泵系统。为了更好的做好这项工作,确保投资效益,校工会主席李德友同志先后组织了三、四批教职工代表赴南京和扬州实地调研考察,同时邀请了地源热泵专家和用户单位代表到校作专题报告,下面还将进行三个座谈,目的是让教职员工充分了解和认识地源热泵。下面我就地源热泵的工作原理、发展、优点、成本分析、成功案例等五个方面给大家作介绍,不到之处请批评指正。 ···地源热泵的原理: 地源一词是由英文翻译而来的,它包括所有地下资源的含义。但在空调业界,是指地壳表层(小于400米)范围内的低温热资源,他的热源主要来自太阳能,极少来自地球内部的地热能。 地源热泵技术,是一种利用浅层常温土壤中的能量作为能源的高效节能、无污染、运行成本低的既可采暖又可制冷、同时可以提供卫生热水的新型空调技术,它是利用土壤常年温度相对稳定的特性,通过埋入建筑物周围的地耦管与建筑内部完成热交换的装置。冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑物供暖,同时建筑物内的冷凉储存至地下,以备夏季制冷使用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑物降温,同时将热量储存于地下,以备冬季制热时使用。同时还可以将多余的热量用于生产热水,供生活使用。因此,地源热泵系统又被称为二十一世纪的“绿色空调技术”。 ···地源热泵的发展史: 19世纪提出了热量倍增器的概念,首次描述了热泵的设想。当时,热泵供暖的对象主要是民用,供暖需求总量小,特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材,因而,热泵的发展长期明显滞后于空调的发展。 上世纪30年代,随着氟利昂制冷机的发展,热泵有了较快的发展。特别是二战以后,工业经济的长足发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺,促进了大型供热及工业用热泵的发展。 1973年的全球性能源危机,进一步促进了热泵在全世界范围内的发展。 但是,热泵在世界范围内的大规模商业应用是最近20年的事,如美国,截止1985年全国共有14,000台地源热泵,而1997年就安装了45,000台,到目前为止已安装了400,000台,而且每年以10%的速度稳步增长。 目前,在欧洲各国热泵总装机量约115万台,其中供暖的热泵数量为60万台,制取卫生热水的热泵数量为55万台其中地源热泵系统占了将近一半,水源热泵系统应用较少,只有10%左右(由于水源热泵对地下水的污染,被限制使用)。 在北欧的瑞士、瑞典、奥地利、丹麦等国家对地源热泵的利用处于领先地位,地源(地耦式埋管)得到广泛应用。据统计,奥地利80%、德国72%、瑞典72%、芬兰52%、瑞士40%、比利时30%等。 1998年能源部颁布法规,要求在全联邦推广应用地耦管地源热泵系统。同年,我国科技部与美国能源部共同签署了“能源效率和可再生能源技术发展和利用领域合作协议书”。 1998年11月份,中美两国专家共同制定了《美国土—气型土壤源热泵技术在中国推广计划书》,并在华盛顿举行的中美两国《能源效率和可再生能源技术发展和利用领域合作议定书》会议上获得通过。 随着低碳经济社会的到来,我国加大地源热泵使用的推广力度。近年来,人们也逐渐认识到地源热泵的好多优点,已有越来越多的项目使用了这一系统,并把这一系统作为作为提高生活品味的重要象征。 今年6月18日—19日,中国建筑区域能源规划暨热泵技术发展研讨会在南京召开,通过了《江苏省关于加强热泵技术在建筑中推广应用的意见(征求意见稿)》,地源热泵的发展势头迅猛,势不可挡。。 ···地源热泵的优点: ·节能:利用热泵机组提取浅层地能,每投入1份电力,可以获得4份以上的能源。(在后面成本分析中体会) ·环保:污染物排放比空气热泵减少40%以上,比电供暖减少70%以上;没有燃烧、排烟,也没有废弃物,且不用远距离输送热量;夏季不会向建筑物周围空气放热,冬季不会向建筑物周围空气吸热,有利于降低城市热岛效应;土壤换热器可以布置在花园、草坪机建筑物周围地下,不占用有效建筑面积;没有噪音等。 ·恒温、恒湿、恒氧,安全、卫生、舒适:根据冷气和暖气的气流走向科学设置冷气送风口和暖气地埋管,并且设置了与室外换风系统,即使常年不开窗空气也是新鲜的,且不存在死角。 ·经济:见成本分析 ·美观:不再到处外墙挂室外机,内墙挂室内机,机组集中布置,室内只有出风口。 ···成本分析: 各类空调技术经济比较分析表 (按140 m2住宅测算)
空调种类 前期投资 运行费用(按不间断运行计算) 备注
1 普通空调 16000元 91.8元/天(2754元/月)
1/1 普通空调(节电模式) 16000元 23元/天(690元/月,仅使用1/4的空调)
2 市政供暖 32200元 40元/天(1200元/月)
3 壁挂炉自供暖 30000 45元/天(1350元/月)
4 地源热泵 56000 15.7/天(471/月)
5 市政供暖+普通空调 48200 冬季40/天,夏季91.8/
6 壁挂炉自供暖+普通空调 48000 45/天,夏季91.8/
详细计算分析如下: 一、普通空调 1、初始建设投资 …………………………… 16000 140m2的房型按三室两厅考虑,需要购置壁挂空调四台,每台售价2500元,计10000元,柜式空调一台6000元,前期总共投入16000元。 2、日常运行及使用费用 …………………… 91.8/天(23/天) 空调总功率约8.5千瓦,24小时耗电204度,电费约为91.8元/天;仅考虑使用1/4的空调,电费约为23元/天。 二、蒸汽供暖 1、初始建设投资 …………………………… 32200 1.1 户外管网开通费 开通标准140元/ m2,开通费用140×140=19600元 1.2 户内暖气片及管道等购置、安装费 12600元 2、日常运行及使用费用 …………………………… 40/ 暖气使用费 40元/天 三、壁挂炉自供暖 1、初始建设投资 …………………………… 30000 室内设备及管道 30000元 2、日常运行及使用费用 …………………………… 45/ 四、地源热泵(土壤源热泵) 1、初始建设投资 …………………………… 56000 设备、管网、室内风机等 56000+14000=70000元 2、日常运行及使用费用 ………………………… 15.7/ 2.1 电费 淮师文华苑小区地源热泵用电总功率约1000千瓦,24小时耗电10800元,摊销到140 m2住宅约9.2元/天,户内风机耗电4.3元/天,合计耗电13.5元/天。 2.2 设备运行管理、维护费 管理人员工资、设备运行维护费用约为 2.2元/天(66元/月)。 五、可行性分析及建议 1、每年按照三个月供暖、四个月制冷共七个月进行收回成本年限计算 1.1 地源热泵与市政供暖+空调制冷相比,成本多投入7800元;每年运行费用为:前者15.7*30*7=3297元,后者40*30*3+91.8*30*4=14616元,每年前者比后者节约11319元,不到一年即可收回成本。考虑空调运行1/4时间,后者一年运行费为6352元,年节约3055元,两年半即可收回成本。 1.2 地源热泵与壁挂炉自供暖+空调制冷相比,成本多投入8000元;每年运行费用为:前者15.7*30*7=3297元,后者45*30*3+91.8*30*4=15066元,每年前者比后者节约11769元,不到一年即可收回成本。考虑空调运行1/4时间,后者一年运行费为6804元,年节约3507元,两年半即可收回成本。 2、地源热泵系统与其他两种系统相比,前期多投入8000元,相当于增加不到60/m2 3、地源热泵技术成熟,运行稳定,国际上在上世纪七十年代就已经广泛使用,随着节能减排、低碳经济的发展,这项技术被国家列为推广项目,在国内发展迅速,被越来越多的国人接受。 4、地源热泵冬季可取暖,夏季可致冷,室内恒温、恒湿、无噪音,居住舒适度比使用蒸汽和普通空调的效果高出很多。 5、淮安地区取暖期约3个月,致冷期约4个月,使用地源热泵,居住140 m2的住宅全年取暖、致冷的总费用约3300元,较适合我校教职工的收入水平。 ···案例: ·南京朗诗国际:建筑面积30万平米,能量辐射原理,2004年江苏省建设领域科技示范项目。因建设地源热泵系统,价格比其他小区高出近10000元/m2。 ·南京“香山美墅”:建筑面积7.9万平米,风机盘管供冷,地板辐射采暖,负压新风系统。 ·杭州中北花园二期:建筑面积6.8万平米。 ·上海“一品漫城”联排别墅。 ·扬州地景蓝湾:建筑面积8.42平米,风机盘管、地板辐射、负压新风。因建设地源热泵系统,价格比其他小区高出3000多元/m2。 ·扬州阳光美第:建筑面积21万平米。 杨校长三点意见: 地源热泵确实是好的,它经济、节能、环保,应该建设,希望大家回去做好宣传,并做好调查登记工作; 不是我师苑置业公司非要建设地源热泵,不建设对我们反而省事,按照经济适用房建设省钱又省事,建设地源热泵反而增加了我们工作的难度和工作的压力; 房屋售价3400元/m2以内(不含地源热泵),地源热泵建设费用不超过400元/m2。

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