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美国土壤-地下热源技术在中国的推广

发布时间:2019-03-11 09:12

自今年年初以来,美国能源部和其他国际组织已表示愿意继续帮助和支持中国推广这种具有明显节能和环保效果的新型地源热泵技术。科技部,国家经济贸易委员会,国家计划委员会和其他地方政府也表示将继续支持推广工作。工作人员培训和技术交流活动正在增加。北京吉科能源新技术开发有限公司成立了一家热泵事业部,专门从事地源热泵的推广,并派人到美国进行长期系统培训,成为国际地热泵协会会员和取得协会注册工程师资格。与美国地热泵制造商,承包商,设计,技术开发和培训部门建立了广泛的联系和合作伙伴关系。合资生产土壤气体型地源热泵机组的准备工作正在紧锣密鼓地进行,第一家合资生产厂预计将于今年年底投产。这些都表明,几年内将形成大规模推广地 - 空型地源热泵技术的局面。

1.1地源热泵技术又称地热热泵技术,是一种新型的空调技术,既可以使用浅层和常温土壤能源作为能源,具有先进的节能,无污染,运行成本低等优点。加热和冷却。地热泵技术是利用相对稳定的地下土壤温度或地下水温度特征的装置,通过埋在建筑物深处的管道系统或地下水和建筑物内部完成热交换。它不需要任何人工热源,完全取代传统的加热方法,如锅炉或市政管网和中央空调系统。在冬天,它从土壤而不是锅炉取热来加热建筑物;在夏天,它取代了普通的空调来加热土壤,使建筑物降温。同时,它还可以供应生活热水,被称为21世纪的“绿色空调技术”。

地球 - 空气型地源热泵技术以美国技术为代表,水 - 水源热泵技术以北欧技术为代表。两者之间的区别在于,前者从浅层土壤或地下水中取热或向其排放热量,并直接将其转化为热空气或冷空气,以通过分散在每个房间中的地源热泵单元加热或冷却房间。后者从地下水中取热或从地下水中取出热量,通过热泵单元将其转化为热水或冷水,然后将其转换为热空气或冷空气,通过放置在每个房间的风机盘管加热或冷却房间。由于美国的地球 - 空气型地源热泵技术,可以使用垂直管道,水平管道或管道到地表水而不是地下水,直接从地下水中取出或从中取出热量浅层土壤。它不受地下水开采的限制,促进范围更大,更灵活。此外,由于美国技术减少了地热转化为热水和冷水的热量损失,能源效率更高,加热和制冷运行成本更低。

由于来自地热泵的70%以上的能源来自土壤中的能量,不到30%的能源来自电能,因此它可以替代冬季取暖锅炉取代至少70%的温室气体。 。如果可以广泛推广,它可以显着减少温室气体。此外,地球 - 地热地热泵技术所使用的能源是室温下土壤中的能量,不需要特殊的地热田或地下热水。它只有浅层土壤(-3.5°C或更高的土壤或地下水),足以进行热交换,以满足地热泵的技术要求。中国城市约有30-50%的建筑物具有这种条件,可以使用地热泵。从气候带出发,可以从寒冷的黑龙江到热的海南岛。世界上大多数国家也有条件应用地热泵技术。同时它不会消耗或污染地下水。使用地下水时,地热泵只排出热量或吸收热量进入水中,不使用水。提取的地下水全部在地下补给。1.4地热泵使用可再生能源,从未耗尽

地热泵从浅的常温土壤中吸收热量或从中排出热量。浅层土壤的热量来自太阳能,太阳能从未耗尽,是一种可再生能源。因此,当使用地热热泵时,土壤热源可以自补充并连续使用,并且不存在资源枯竭的问题。

1.5高效节能,运营成本低

在供暖中,地热泵技术可以将土壤中的能量“运输”到室内。超过70%的能量来自土壤。加热系数高达3.5-4.5,而锅炉仅为0.7-0.9,与锅炉相比可节省70%以上。能源和40%至60%的运营成本;冷却时相比普通空调节能40%-50%,运行成本降低40%以上。高能效和低运营成本为商业推广创造了条件。

1.6地热泵是欧洲和美国非常成熟且完全商业化的技术。在美国,加拿大和北欧国家和地区,地热泵技术得到了广泛应用,推广速度每年以15%的速度增长。从制造商,工程公司到培训机构,技术开发机构,专业管理机构和其他成套工业系统。国际地热泵协会(igshpa)和美国地热泵协会(GHPC)已经建立并且已经完全商业化。

1.7地热泵技术可实现家庭计量和分阶段投资,无需室外机

由于美国的地 - 空型地源热泵分散布置在每个家庭或每个房间,它与普通家用空调相同,并实施单独的电能计量,克服了家庭问题锅炉加热和中央空调冷却时的计量。由于是分布式安装,可以分阶段投入,分批投资,解决了中央空调机组必须投入一次的问题,降低了融资成本。地源热泵空调,无室外机组和冷却塔,建筑立面更清洁,更美观。

中美两国政府签署协议,推动美国土壤 - 气体型地源热泵技术,两国政府委托一些专家共同起草合作计划的具体内容。 1998年11月,两国共同开发的专家《美国土--气型地源热泵技术在中国合作推广计划书》在华盛顿特区的中美工作组《能源效率与可再生能源技术发展与利用领域合作议定书》工作会议上获得批准。《计划》中指定的促销工作分三个阶段进行。

第一阶段的示范项目建设。计划在中国北方寒冷气候区,中原河流域温带气候区和华南亚热带气候区建设美国土壤 - 气体型地源热泵示范项目。完成后,除了示范外,还进行了数据收集,以测试美国土壤 - 气体地源热泵在不同气候条件下的经济和技术效果,为大规模推广提供样品,数据和经验。示范项目建设采用政府支持的企业运作模式。地 - 空型地源热泵技术的核心是如何实现与浅层土壤的有效热交换,确保它可以长时间或在投资不高于土壤的条件下从土壤中获取热量。普通中央空调。加热以实现加热或冷却。考虑到中国尚未掌握美国的地球 - 空气型地源热泵技术,《计划》提出中方正在从事新能源的开发和利用,他们每个人都选择经济和来自三种气候带的技术实力。作为美国地源热泵技术的推广单位,该示范项目将与美国推荐的机构共同建设,以确保示范项目的成功。

第二阶段的合作与推广。示范项目完成后,三个地源热泵推广单位和美国合作伙伴在中国开展了推广工作,提高了公众的认知率。促销工作有两个方面。首先,在中国的更多地方以及不同规模和不同用途的不同类型的热源系统的建设中,它已经得到了广大用户的认可和认可。二是开展地源热泵基础设计能力建设,开展人员培训技术交流活动,普及土气型地源热泵知识。同时,我们将建立一个中国地热热泵设计数据库,并设计适合中国水文地质条件,建筑规范,供暖和制冷标准,建筑材料,设备和劳动力价格的软件,并改进美国的设计。土壤气源地源热泵系统由中国设计部门负责。水平。

合资生产的第三阶段。当美国先进的地 - 空型地源热泵技术得到公众认可,市场前景明朗时,选择了一批经济,技术实力雄厚,管理严格,建立现代企业制度的中国制造企业。以自愿的方式。平等互利的原则,加上美国强大,技术先进的地热泵制造商,将全面开发和谈判合资企业,降低地源热泵的生产成本,逐步提高本地化水平。合资企业将严格按照市场方式进行,注重引入竞争机制,防止盲目追求利润,不论质量,以及热泵技术声誉等恶性竞争现象。

经过反复筛选和充分论证,中华人民共和国科学技术部和美国能源部选择了三个单位,包括北京吉科能源新技术开发公司,作为三个地热泵推广单位,负责三个土 - 空气型地源热泵。建设和推广技术示范项目。在中国科技部的领导和全力支持以及美国能源部的协助下,三个地热泵示范项目于2001年上半年陆续完成并开始试运行。

热泵安装于2000年12月完成

项目概况

·建筑类型的高端公寓

·建筑结构由三座塔状连体建筑组成,每栋建筑均为30-32层。一楼和裙楼是俱乐部会所,门厅和公共活动区的一部分,二楼是设备转换楼,三楼是办公空间和公寓楼。地下三层包括设备室和地下车库。共有16种类型的房屋,面积从75平方米到365平方米不等·该建筑占地面积14,175平方米

·总建筑面积88,000平方米

美国土壤-地下热源技术在中国的推广

·暖气和空调面积7万平方米

·热交换三1300冷吨

·地下热交换形式

·地源热泵机组的数量为501

·深水井的数量为4,2泵和2灌

·井深160米

·井管直径500毫米

·单水流入量200吨/小时

·气流组织采用上(侧)送回或上(侧)送回门,减少占用空间面积

·噪音水平垂直单元位于小机房内,墙壁贴有吸音材料,门由隔音门制成;卧式机器组装在吸音天花板上,周围壁上贴有吸音材料,发送单元,设置回风管。有一个静音消音箱或降噪管(玻璃纤维管),使房间的噪音≤30db(a)

投资和初始运营成本结论

地源热泵系统总投资比传统中央空调系统低1.5%,即38.9万元;年度营业费减少43.6%至116.1万元;土地占用费减少50%至437,500元。地源热泵系统的平均初始投资约为360元/平方米。

根据今年4月提交的报告,预计取暖季节(125天)的每个采暖季节将为北京每平方米建筑采暖的每个采暖运营成本花费30-40元;电缆地板采暖20-25元; 20)用于电热膜加热34元;天然气集中供热28元;燃煤集中供热16元;北京地热泵示范工程初步估算12.9元。可以看出,地热热泵具有最低的运行成本。

项目地址中国浙江宁波

总冷负荷为2,483吨

项目预算为2500万元,其中进口设备约134万美元。

该项目的进展将分阶段进行。第一期服装厂38,380平方米,安装热泵150台,冷吨1070吨,进口设备价值42万美元。安装工作于2001年5月完成。第二阶段正在安装中。

建筑型教学楼,办公楼

该项目采用制冷,辅以加热。

该项目总建筑面积52,000平方米,分阶段建设。

总冷负荷2045冷吨

项目预算1474万元,其中进口设备1,262,558美元。

项目的第一阶段

·房屋式教学楼

·建筑面积6000平方米

·制冷面积3250平方米

·地热泵的数量是48

·深度43米

·水量38吨/小时

·循环水量113吨/小时

·总费用为243万元

·平均成本为405元/平方米

·室外温度32.3°C,阳光充足,阳光充足

·教室面积150平方米

·房间内有人数53

·该机组配备1套5冷轧箱和1套3冷轧吨,共计8冷轧吨。

·考试时间下午230-415

·操作

开机10分钟,室温30°C

开机20分钟,室温26.5°C开机30分钟,室温23.6°C,保持在23.6°C

·正负最大室内温差l°C

·两台热泵总功率6.29kw

目前,除北京地热泵示范项目外,已完成美国三个土壤 - 气体型地热泵示范项目。其他两个项目只完成项目第一阶段的建设,后续项目将在明年完成。

建设三个美国土壤 - 气源热泵示范项目,特别是作为世界上使用地源热泵供暖和制冷的单一建筑,第一个在建筑高度,第二个建筑面积(仅少于路易斯维尔,肯塔基州,美国)Gault北京天然气式地源热泵示范项目最先进的住宅酒店,引起了国内外的广泛关注,国内外游客不堪重负。 - 对气体式地源热泵技术的认识迅速提高。北京吉科能源新技术开发有限公司等三个美国土气型地源热泵技术推广单位已进入推广阶段。

北京吉科能源新技术开发有限公司在相关部门的支持下,投入了人力物力,开展了北京地热泵示范项目的数据采集和经济技术分析工作。数据收集将根据投资,运营成本,加热和冷却效果以及技术参数进行全方位的收集工作。数据收集将持续一年。基于整个采暖季节和冷却季节的完整数据,结合其他加热和冷却技术,经济技术分析,初始投资,加热和冷却效果,技术稳定性,运营成本节约,节能效果等严谨并给出科学的结论,为我国大规模推广美国土壤 - 地源热泵技术,提高和提高设计水平提供科学依据。

4.2采用市场运作模式开展推广工作,建设新的土气源热泵项目

目前,中国政府加大了对空气污染的控制和控制力度。北京等一些大型城市,如冬季取暖,已通过立法限制冬季的燃煤供暖。公众还将积极改善空气质量,将其作为改善生活质量的关键部分。这为无污染的地热泵技术提供了巨大的市场需求。同时,随着天然气和其他昂贵能源的价格进入供热和消费领域,土壤气体型地热泵与之相比较;低运行成本的优势更加明显(每个采暖季节每平方米的加热成本,地热泵可以比天然气加热减少60%以上)。此外,城市绿地的增加使用土壤 - 气体地热泵技术提供了更多可用的土壤条件,这也将导致美国土壤 - 气体地源热泵技术的快速扩张。从三个促进单位要采用地 - 气型地源热泵技术的三个项目来看,地理范围从北方的黑龙江到广东,从东到上海到甘肃和青海。新疆几乎覆盖了中国大部分地区北京吉科能源新技术开发有限公司等三个单位正在建设和规划建设新的地 - 空热源热泵项目。冷吨位总数将超过三个示范项目的冷吨位总数。示范项目的示范作用已经发挥作用,推广工作正在稳步推进。4.3扩大国际合作,提前实现美国土气地源热泵机组合资生产,人员培训,技术交流将广泛开展

自今年年初以来,美国能源部和其他国际组织已表示愿意继续帮助和支持中国推广这种具有明显节能和环保效果的新型地源热泵技术。科技部,国家经济贸易委员会,国家计划委员会和其他地方政府也表示将继续支持推广工作。工作人员培训和技术交流活动正在增加。北京吉科能源新技术开发有限公司成立了一家热泵事业部,专门从事地源热泵的推广,并派人到美国进行长期系统培训,成为国际地热泵协会会员和取得协会注册工程师资格。与美国地热泵制造商,承包商,设计,技术开发和培训部门建立了广泛的联系和合作伙伴关系。合资生产土壤气体型地源热泵机组的准备工作正在紧锣密鼓地进行,第一家合资生产厂预计将于今年年底投产。这些都表明,几年内将形成大规模推广地 - 空型地源热泵技术的局面。

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