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| 【暖通】廣西省地源熱泵技術(shù)應(yīng)用遍地開花 |
| （時間:2012-5-8 10:33:08） |
廣西地熱技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先
2009年11月，欽州市被列為全國首批“可再生能源建筑應(yīng)用示范城市”。近年來，欽州市以創(chuàng)建可再生能源建筑應(yīng)用示范城市為契機，大力推廣淺層地源熱泵技術(shù)，選擇了一批學校、會所、醫(yī)院、游泳館、小區(qū)作為示范工程配套建設(shè)地源熱泵系統(tǒng)、進行太陽能熱水改造及推廣綠色生態(tài)住宅。
對于地源熱泵技術(shù)，廣西大學的專家學者們已經(jīng)研究多年，并專門成立了地源熱泵技術(shù)研究所。2005年3月，該研究所的地源熱泵技術(shù)通過區(qū)科技廳組織的技術(shù)鑒定。鑒定認為：該項目針對我國南方亞熱帶及溫帶氣候，采用了地源熱泵-冷卻塔混合型冷熱源應(yīng)用技術(shù)，有效地實現(xiàn)了自然資源的互補利用，在地源熱泵系統(tǒng)配置、能源優(yōu)化和自動控制方面取得了較大的研究進展，在對地源熱泵技術(shù)的系統(tǒng)集成與優(yōu)化應(yīng)用方面有較大的創(chuàng)新。該項目針對亞熱帶及溫帶地區(qū)在利用淺層埋管技術(shù)、優(yōu)化埋地換熱器及系統(tǒng)節(jié)能方面達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。目前，該研究所已申請地源熱泵相關(guān)設(shè)備發(fā)明專利1項，實用新型專利2項，自主開發(fā)地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計軟件1套。研究所的專家們堅信，他們的技術(shù)將在廣西乃至全國推廣，為建設(shè)節(jié)約型社會作貢獻。
得天獨厚的水土資源優(yōu)勢
廣西土壤屬于多孔介質(zhì)，是由礦物質(zhì)和有機質(zhì)構(gòu)成其固相骨架、水和空氣充填其中孔隙的三相體。土壤傳輸?shù)責岬哪芰按鎯崮艿哪芰εc土壤的含濕量、地下水的流動有很大的關(guān)系。因此土壤的傳熱是由土壤中固相導(dǎo)熱、液相導(dǎo)熱及液體對流傳熱組成。當土壤中富含水分和有地下水流動存在時，土壤總的傳熱熱阻大大減小，使得土壤具有較高的熱交換效率。
另外，廣西的雨水及地下水較為豐富，土壤以富水土壤為主，而且地下水位高，因此是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。如地源熱泵熱水系統(tǒng)，冬天可以吸取熱量，夏天可以吸取冷量，為用戶提供供暖、制冷和全年熱水供應(yīng)。無處不在的水使得土壤的傳熱效率大大提高，即使某處土壤中的熱量被抽取過多，土壤中的水分也會迅速從鄰近的土壤中將更多的熱量“補充”過來。因此，同樣的熱泵功率，在廣西的地下埋管深度可比北方省份減少一半以上，初期投資成本大大降低。此外，水地源熱泵沒有燃油、燃煤污染，極為環(huán)保，也迎合了現(xiàn)實的節(jié)能需求。
地源熱泵節(jié)能大有可為
專家介紹，地源熱泵系統(tǒng)是目前效率最高、對環(huán)境最有利的供暖和制冷系統(tǒng)。在節(jié)能方面具有兩大優(yōu)勢：一、它利用儲存于地表淺層的低溫熱源和太陽能，不受地域、資源、季節(jié)、氣候、日夜時段等限制，真正是量大面廣、穩(wěn)定可靠且清潔無污染的一種可再生能源利用形式。二、比鍋爐節(jié)省70%以上的能源和30%～50%運行費用，制冷時要比普通空調(diào)節(jié)能15%～20%。比如燒1噸熱水，純用電至少要25度，使用空氣源約需15度電，而采用地源熱泵系統(tǒng)僅需9-10度電。
地源熱泵的優(yōu)勢使其成為近年來世界可再生能源利用及建筑節(jié)能領(lǐng)域中增長最快的產(chǎn)業(yè)之一。在過去的10年中，大約30個國家的地源熱泵年增長率達到了10%。專家介紹說，傳統(tǒng)空調(diào)是通過向室外排放熱空氣來換得室內(nèi)的清涼，這樣，室外溫度會相對升高。地源熱泵則很好地解決了這一問題。因為是向淺層地表排放換熱，最大限度地利用了地熱這一可再生能源，它并不會對城市氣溫產(chǎn)生影響。
至于運行費用，專家的說法讓人振奮：普通家用空調(diào)的總功率約為8千瓦，假設(shè)每年按照180天的制冷或供熱周期，每天10小時的開機時間來算，分體式空調(diào)年均費用約為6300元。地源熱泵則只需輸出功率為3.5千瓦甚至更小的主機，就可實現(xiàn)地下熱與室內(nèi)熱的交換，年均費用僅為2700元，比分體空調(diào)節(jié)省3600元。
廣西地源熱泵遍地開花
欽州市在可再生能源利用工程項目之一“人和春天”住宅小區(qū)通過安裝地源熱泵的地下?lián)Q熱器；這套地源熱泵系統(tǒng)將為小區(qū)內(nèi)5000平方米的會所的中央空調(diào)和恒溫游泳池提供能量。
欽州市第三中學配套建設(shè)了地源熱泵系統(tǒng),地源熱泵系統(tǒng)采用淺層地能作為熱源，通過管道把熱能“運送”到地苗的熱交換設(shè)備內(nèi)，水“燒”到50度后，就可以直接供應(yīng)到每間宿舍。該系統(tǒng)使用熱水按流量計費，學生們只需拿飯卡去食堂交費開通，在熱水供應(yīng)時段把卡插入安裝在宿舍洗浴室內(nèi)的IC智能水控一體機上，熱水就流出來了。
欽州英華國際職業(yè)學院學生宿舍樓，6棟樓頂上都安裝了太陽能集熱板和空氣源熱泵、燃油熱泵，每天每棟樓可以提供20至25噸熱水，經(jīng)過改造，學校5000多學生，一年四季都可以使用太陽能熱水。該系統(tǒng)以太陽能為主，輔助使用空氣源熱泵和燃油鍋爐加熱技術(shù)。據(jù)初步測算，太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的成本比燃油鍋爐少40%。
在已經(jīng)完工且投入運行的欽州市第一人民醫(yī)院新住院樓采用了地源熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)每天能為該大樓10層樓800余張床位患者提供生活熱水120噸，供水溫度為48-53攝氏度。據(jù)了解這個系統(tǒng)目前只是以60%的荷載運行，如果滿載運行，可以滿足2到3千人的熱水需求。比傳統(tǒng)的熱水制備系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以年節(jié)電量100余萬度，折合節(jié)約標準煤330余噸，減排二氧化碳860余噸、二氧化硫約3噸。
綜合兩年來，廣西政府對水地源熱泵項目的補貼來看，采用地源熱泵與太陽能光熱耦合系統(tǒng)的每平方米補助35元，利用淺層地能制冷、供熱系統(tǒng)的每平方米補助50元-70元，可見補貼力度較大。
為了確�！笆濉逼陂g完成既有公共建筑節(jié)能改造，節(jié)約16萬噸標準煤的目標任務(wù)，除了補貼政策，廣西政府提出，將進一步推進國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺建設(shè)。通過加強過程管理，提升服務(wù)水平，拓展平臺空間，強化成果應(yīng)用。目前，廣西地區(qū)已經(jīng)以廣西建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)為平臺，先后組織實施了廣西建設(shè)大廈、廣西建筑科學研究設(shè)計院生產(chǎn)辦公樓、廣西氣象大廈、廣西水電大廈等20多個項目的節(jié)能改造工程，均取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
據(jù)相關(guān)人士調(diào)查，截至2011年底，廣西共完成88棟建筑分項計量方案及施工圖紙設(shè)計，并全部通過專家評審，現(xiàn)已完成分布在南寧、柳州、欽州的53棟廣西國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑的分項計量設(shè)備安裝、運行調(diào)試及現(xiàn)場驗收工作，成功實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的采集、傳輸和接收。這些舉措，多為水地源熱泵的發(fā)展設(shè)立了條件。
廣西地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用前景
根據(jù)廣西水土資源的有利條件和廣西大學現(xiàn)有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，如抓住有利時機，加快廣西地源熱泵產(chǎn)業(yè)化步伐，實現(xiàn)地源熱泵設(shè)備、太陽能-地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)設(shè)備、自動控制系統(tǒng)、技術(shù)實施智能化軟件的商品化、系列化，建立一套適應(yīng)南方氣候和土層結(jié)構(gòu)的地源熱泵設(shè)備、施工及應(yīng)用的標準體系及規(guī)程，相信在國內(nèi)乃至國際市場都將具有較強的競爭優(yōu)勢。將帶動廣西的機械、電器、高附加值農(nóng)業(yè)等一批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成具有可觀產(chǎn)業(yè)化前景的高新企業(yè)。
廣西80多個貧困縣，當?shù)厝嗣袢罕姷纳钏捷^低，急需引進先進的高附加值農(nóng)、牧業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，這些技術(shù)大多需要采用溫控系統(tǒng)。如果每個村建10個農(nóng)業(yè)大棚，就需要1.5萬多臺（套）設(shè)備，產(chǎn)值達24億多元。地源熱泵空調(diào)可形成獨立的產(chǎn)業(yè),先供給城鎮(zhèn)居民制冷采暖、生活熱水,根據(jù)可能再相繼發(fā)展烘干、溫室、養(yǎng)殖等地源熱泵綜合利用產(chǎn)業(yè),可成為鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的帶頭產(chǎn)業(yè)。
實踐經(jīng)驗證明地熱能開發(fā)利用可以獲得高的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。供熱制冷產(chǎn)業(yè)市場前景好,因供熱制冷已是生活必需。在供熱制冷的基礎(chǔ)上,還可以開發(fā)多項產(chǎn)業(yè)部門復(fù)合的綜合利用技術(shù)，有推廣價值。各地可根據(jù)當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平,分析近期市場需求變化情況,結(jié)合地能資源條件,抓住時機興建地源熱泵制冷供暖和供生活熱水產(chǎn)業(yè),獲取經(jīng)濟和社會效益。
由于示范項目的帶動和宣傳推廣，可再生能源在廣西得到了普及使用，新建項目基本均將可再生能源建筑應(yīng)用納入到工程項目建設(shè)的總體設(shè)計范疇，廣西省可再生能源建筑應(yīng)用面積將大大增加。
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