京东上买的小天鹅洗衣机箱子是封好的吗?

京东上买的小天鹅洗衣机箱子是封好的吗?,第1张

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一、开发利用浅层地热能是我国能源战略和重要国策

浅层地热能是一种清洁的、可再生的能源,是国家要求大力探索和发展的新能源。胡锦涛总书记在中央人口资源环境工作座谈会上指出:建立资源节约型国民经济体系和资源节约型社会,逐步形成有利于节约资源和保护环境的产业结构和消费方式,依靠科学进步推进资源利用方式的根本转变。胡总书记在“十七大”报告中又指出:“建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。……开发和推广节约、替代、循环利用和治理污染的先进适用技术,发展清洁能源和可再生能源,保护土地和水资源,建设科学合理的能源资源利用体系,提高能源资源利用效率。”

温家宝总理在哥本哈根气候大会上庄严承诺,中国“到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,在如此长时间内这样大规模降低二氧化碳排放,需要付出艰苦卓绝的努力。我们的减排目标将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的中长期规划,保证承诺的执行受到法律和舆论的监督。”因此,要实现这一减排目标,就必须大规模削减和节约利用化石能源,大力发展清洁能源和可再生能源。浅层地热能的勘查与开发是我国发展节能型经济,建设节能社会的迫切需要。

《中华人民共和国可再生能源法》明确指出:“国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术发展的优先领域。国家财政支持可再生能源的资源调查、评价和相关信息系统建设”。国务院颁布的《民用建筑节能条例》第四条中指出“国家鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用太阳能、地热能等可再生能源”。可再生能源法和民用建筑节能条例的实施为浅层地热能的调查、评价和开发利用提供了强有力的法律依据和政策保障。

浅层地热能是一种能自然补给,且可循环利用的可再生清洁能源。有关数据显示,我国浅层地热能的应用才刚刚起步,浅层地热能在能源结构中的比例还很低,目前还主要应用于城市建筑节能。随着经济的发展,浅层地热能的应用可能逐步向县城和农村推广。

河南省属大陆季风气候区,具有夏季炎热、冬天寒冷、四季分明之特点。夏热冬冷的气候条件为浅层地热能的利用奠定了基础。

河南省平原地区是省内人口最密集的地区,其中城市集中分布在中东部平原区,该区也是河南省经济最活跃的地区。东部平原是河南省乃至全国重要的粮食主产区,但经济相对落后。能源短缺是制约河南平原经济发展的瓶颈,尤其是广大的东部平原,能源短缺严重制约和影响了该区县域经济的可持续发展和社会主义新农村建设进程。

河南平原广大农村能源比较缺乏,平原及西部山间盆地又多分布厚度较大的第四系松散层,浅层含水层岩性由砂砾石、中粗砂、中细砂、细砂组成,浅层地热能利用层位较松散且地下水较丰富,适宜浅层地热能开发利用。研究表明:河南省平原有较丰富的浅层地热资源和优越的开发利用条件,适宜于建筑节能和人居环境的改善。查清河南省平原区浅层地热能的埋藏、分布规律及循环特征,评价浅层地热能资源开发利用潜力,研发适宜于农村浅层地热能开发利用的先进技术,对于节能技术的推广应用,提高浅层地热能开发利用的科技水平具有重大意义。

加强浅层地热能勘查评价,制定开发利用及保护区划,对合理开发利用浅层地热能,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,促进循环经济和社会经济可持续发展具有十分重要的意义。

进入21世纪以来,国际能源价格大幅上涨,尤其是原油、天然气、煤炭等化石能源价格成倍增加,各城市集中供热价格也随之不断上升。因此,大力开发替代能源,是时代的必然,是各级政府重点支持和发展的产业。浅层地热能作为可再生的绿色能源,其开发将有力促进和谐社会建设,改善人居环境,也一定能取得良好的社会、生态和经济效益。

二、浅层地热能开发利用势头强劲

我国的地源热泵及地能开发利用事业近几年已开始起步,而且发展势头看好。清华大学、天津大学分别与有关企业结成产学研联合体开发出中国品牌的地源热泵系统,已建成数个示范工程,越来越多的中国用户开始重视利用浅层地热能,并对其利用产生了浓厚的兴趣,可以预计中国的浅层地能开发市场前景广阔。据行业统计,目前地能中央空调系统在全国推广达数千万平方米。已遍及北京、上海、天津、河北、河南、山西、辽宁、四川、湖南、西藏、新疆等省区。应用的建筑类型包括宾馆、住宅、商场、写字楼、学校、体育场馆、医院、展览馆、军队营房、别墅、厂房等。浅层地热能的利用方式也有最早地下水源热泵系统发展到地埋管地源型热泵系统、地表水源热泵系统(包括江水源、湖水源、污水源等)。我国成功举办了北京奥运会,其绿色奥运的重要标志就是包括水立方、奥运村等多个体育场馆、设施利用了地温中央空调系统,受到了奥组委和各国运动员的好评。上海世博会场馆也设计利用了地表水源热泵系统。

目前我国各级政府非常重视浅层地热能的开发利用,国土资源部、中国地质调查局等部门多次召开浅层地热能勘查开发经验交流会、技术研讨会,并出台了《浅层地热能勘查评价规范》,做到了浅层地热能勘查开发有标准可依。2006年建设部、财政部联合发布了《建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》(建科[2006]213号),“意见”中明确规定了国家重点支持浅层地热能开发利用的示范工程、技术集成及标准制定。国家从中央财政安排专项资金用于支持可再生能源建筑应用示范和推广,财政部、建设部已批准下达3批包括浅层地热能利用的可再生能源建筑应用示范推广项目。北京、辽宁等省市也相继出台一些地方规定和优惠政策,有力地促进了浅层地热能开发利用技术的推广。例如在北京开发利用浅层地热能政府给予财政补贴;沈阳市要求全市范围内具备条件的建筑都要使用浅层地热能开发利用系统;成都、重庆、宁波等城市都设立可再生能源专项资金,用于浅层地热能开发利用产业化发展,相关企业可享受贴息贷款、高新技术企业等优惠政策。许多省市都在积极开展城市浅层地热能调查评价与开发利用规划。河南省财政厅、建设厅联合下文鼓励并支持有关房地产企业和单位积极申报国家可再生能源建筑应用示范推广项目,省财政厅、国土资源厅早在2007年就批准省地质调查院申报的“河南省重点城市浅层地热能调查评价与开发利用研究”科研项目,2009年又批准下达了郑州、洛阳、开封和三门峡4城市的浅层地热能勘查评价与区划项目,有力地促进了河南浅层地热能开发利用技术的发展。

当前河南省浅层地热能开发利用中应用较多的是地下水源热泵,也就是以地下水作为冷、热源体,在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖,在夏季热泵将吸收到的热量向其排放、实现对建筑物供冷。浅层地热能的勘查和开发利用还多局限于城市,大多数县城和广大农村还是个空白,尤其是平原区城镇及农村缺乏能源大多数地区经济还相对落后,随着能源价格的上涨,对农村人民群众的生活影响会更大。河南平原是黄淮海平原的重要组成部分,人口集中,土地肥沃,是我国重要的商品粮基地,素有“中原粮仓”之称。同时,这一地区又因地理位置和地质条件的特殊性,“三农”问题尤为突出。随着经济的发展和社会主义新农村建设的推进,浅层地热能在广大平原城镇和农村有着更广阔的开发利用前景,尤其是在现代农业发展方面更值得示范和推广。

三、前景分析与展望

浅层地热能开发利用就是利用地源热泵系统,把地下200m以浅至恒温带中的土壤与含水层作为地源热泵系统冷热源。在夏季供冷时,向地下排放冷凝热,经过整个夏季冷凝热排放与积聚后,使土壤或地下水在恒温带会形成局部4~6℃的升温。在冬季供热时,热泵要从土壤或地下水中不断吸取低品位低温热量,使土壤或地下水在恒温带以下形成局部4~6℃的降温,经过一年的供冷供暖周期后又回复到原始恒温带温度。根据这一特点,浅层地热能开发利用与地质、水文地质条件密切相关,即地质、水文地质条件决定了浅层地热能开发利用。

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家中,供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%~30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭,矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2等有害气体以及CO2等温室效应气体,给人们生活、健康和环境造成很大影响。

1浅层地热能开发利用前景

前已述及,河南省发展浅层地热能利用有其独特的优势,尤其是气候条件和地质条件为发展浅层地热能利用提供了很好的前提。①河南省大部分地区属于东亚季风气候,也就是常说的夏热冬冷地区,由于该地区供冷和供暖天数大致相当,冷暖负荷基本相同,因此适合于在该地区推广浅层地热能利用,充分发挥地下蓄能的作用;②河南平原区地质条件适合推广浅层地热能利用,该区浅层分布第四系松散地层,岩性以粉土、砂层、砂砾石层和黏性土为主,有利于地源热泵地下换热器的施工,也有利于地下换热器的传热和地源热泵系统的运行;③浅层地热能是清洁能源,与此同时由于厂家密封制冷剂,使用过程中不泄露,不补充,减少了对臭氧层的破坏,所以,浅层地热能开发利用对降低温室效应、缓解空气污染问题起了积极作用;④由于地源热泵仅仅用来传输能量,而不是产生能量,所需能量70%来自于地下,冬天供热、夏天制冷都具显著的节能效果,能缓解用电高峰期的能源压力。地源热泵是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的制冷、供暖空调与供热水工程系统,该技术能提高能源利用率,是合理用能的典范。近几年来,我国对建筑节能的要求越来越高,地源热泵技术为减少大气污染,降低能耗、节约能源这一问题提供了有效的解决方案,具有广阔的发展前景。

2浅层地热能开发利用优势

(1)节能高效

开发利用浅层地热能可以大大降低一次能源的消耗。即先利用燃烧燃料产生的高温热能发电,然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能,适当提高温度再向建筑供热,就可以充分利用燃料中的高品位能量,大大降低用于供热的一次能源消耗。采用地源热泵为建筑物供热可大大降低供热的燃料消耗,不仅节能,同时也大大降低了燃烧矿物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放。

(2)有利于环境保护

河南省冬季干燥寒冷,夏季炎热多雨,是能源消耗最大的时段,尤其是建筑能耗供需矛盾十分突出,从气候上要求冬季供暖夏季制冷,而浅层地热能的开发利用,对环境的破坏和影响较小。浅层地热能的利用需要在冬季提取地下热能用于供暖,而在夏季则需要向地下储存热能,这样可保持地下热能平衡,使其对环境的影响最小。

(3)资源可循环利用

地下水的回灌问题是地下水源热泵系统浅层地热能利用的关键环节,多年来回灌技术一直没能得到很好的解决,成为水源热泵利用的瓶颈。可喜的是近几年这一技术有了很大提高,地下水回灌综合技术取得突破,使水源热泵技术实现资源可循环利用成为可能。

(4)经济社会环境效益显著

在以利用浅层地热能的实例中,地源热泵效益与一般燃料效益进行了对比,地源热泵系统初期投资较大,但运行成本大大降低,运行成本可节约40%左右。地源热泵技术具有节能、环保、运行费用较低的优点,经济效益及环境效益显著,具有广阔的发展前景,浅层地热能的开发利用可使各级政府完成节能减排目标。

3开发利用浅层地热能,推动我省新农村建设

河南省地处中原,也是农业大省,农村土地、人口占了很大的比例,在城镇与农村中大力发展无污染、可循环利用的可再生能源,不仅能为河南省经济建设作出贡献,更能有效地提高城镇及农村居民的人居环境,积极发展现代农业,符合我国新农村建设的发展方向。

(1)浅层地热能向农村推广的可行性

河南省处于中国第二沉降阶梯的过渡地带,东部平原,南阳盆地,洛阳盆地等区域都分布着较为丰富的浅层地热能,开发利用具有广阔的前景。目前,郑州、开封、新乡、许昌、漯河、周口、安阳、濮阳、焦作、南阳等城市都在不同程度地开发利用浅层地热能,当务之急需将这一先进技术向县城及以下农村推广。

在河南省广大农村发展高效农业和家庭空调,推广浅层地热能热泵技术,无论是从地质条件还是技术方法都是成熟与可行的。

根据河南省实际情况,在村镇建设推广建设该系统可根据各地情况有选择性地进行。在水文地质条件较好的地区,可发展水源热泵系统,而在水文地质条件不理想的地区发展土壤源热泵,如果自然条件允许,可发展复合热泵系统。

在广大城镇农村地区,有较多的开发利用空间。只要地质条件允许,就可以合理有序的规划开发利用浅层地热能,将热泵系统的利用效能提升至最高。在新农村建设中,将热泵系统的优势最大化的发挥出来。

在农村城镇中进行浅层地热能开发,自家院落即可利用,占地少,效能高,效果显著,运行费用经济。相比较传统的供暖可以降低污染能耗,增加取暖效果,提高村镇居民生活水平。

(2)农村浅层地热能利用前景展望

1)大力发展村镇连片或单户供热和空调:河南省地处冬季采暖区,如此广大面积上的村镇,以往绝大多数是传统的燃煤、烧柴、锅炉取暖,进入21世纪的今天,完全有条件开发新能源,其中就包括浅层地热能源来逐步替代污染型化石能源。农村开发利用浅层地热能具有资源有保证、开发利用风险小、经济效益好的特点。

在广大村镇进行热泵的应用推广是高科技通向节能环保的桥梁,是促进地热直接利用领域中的一次规模性的、重要的技术革新。应用热泵技术几乎可以将到处都有的低品位地热能作为冷热源扩大供热或制冷面积,提高热利用效率。

2)大力发展农村地热旅游业:当代旅游业已成为世界上发展势头最强的最大的产业。河南省是一个旅游资源十分丰富的地区。开发以农村城镇为中心的地热旅游资源,不仅丰富河南省旅游业的内容,多增添一个新生长点、新品种,而且也为振兴当地经济起到促进作用。

3)坚持“一热多用”发展高效农业:低品位地热资源多源于多层性热储,多个水热动力系统和多种水热地球化学特征的地热流体,充分利用其资源的多功能性,坚持一热多用的开发原则,提高热利用率,积极发展高效农业,如大棚种植反季节蔬菜、花卉种植、热带鱼养殖和冷库贮藏保鲜等,充分利用浅层岩土层和地下水这一恒温的冷热源,以求取得最佳的经济效益。

河南省浅层地热能资源丰富,地质、水文地质条件良好,气候条件适宜,浅层地热能利用潜力巨大,发展前景广阔,经济效益和社会效益显著。因地制宜、科学利用浅层地热能,对于河南省的新农村建设,节能减排,推动河南省能源利用结构的调整和经济发展具有重要的现实和长远意义。

目前,浅层地热能在大中城市已逐步开始利用,县城及以下广大农村基本还是空白,加强浅层地热能在农村的应用研究,创新现代农业技术体系,研制适宜农村单户利用的地下水源热泵,改善农村人居环境和种植业、养殖业结构,加快社会主义新农村建设。

正常。建筑面积较大时,建筑的热负荷就会很大,这时就会选择两台或者两台以上的热泵主机。此时热泵主机一般采用并联的形式,但是当两台热泵主机并联的时候,就会发生其中一台主机会报警的情况,报警的原因主要有以下两种:空气能热泵主机一般自带水泵,当两台或者两台以上的热泵主机并联时,就很容易出现水泵相互“抢水”的现象,就是由于水泵开启时间不同,水泵的水量就会不同,这时就会出现其中一台热泵缺水报警。这种现象,主要是因为系统设计导致的,解决方案就是:加大进、出热泵主机之间的并联管的管径,建议选大两号,那么这时候的并联管就如同分集水器的作用;或者在每一台热泵主机前加设止回阀,因为热泵主机是按照单台运行的情况考虑的,所以热泵主机水泵的出水口没有止回阀,两台及以上热泵主机并联运行时,如果没有止回阀的话,就会造成主机短路而报警。所以是正常的。

1地源热泵发展史

我国热泵技术的研究开始于20世纪50年代,天津大学热能研究所开展了我国的热泵的最早研究。1956年吕灿仁教授的《热泵及其在我国应用的前途》一文是我国热泵研究现存的最早文献。

20世纪60年代,我国开始在暖通空调中应用发展热泵,并取得了一大批成果。1960年同济大学吴沈钇教授发表了“简介热泵供暖并建议济南市试用热泵供暖”;1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器;1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT-3A热泵型窗式空调器;1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台地下水热泵空调机组;1966年又与铁道部四方车辆研究所共同合作,进行干线客车的空气/空气热泵试验;1965年,由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组,根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温湿空调机组的二次加热器的新流程,这是世界首创的新流程;1966年与哈尔滨空调机厂共同开始研制利用制冷系统的冷凝废热作为空调二次加热的新型立柜式恒温湿热泵式空调机。

1978~1988年我国热泵应用与发展进入全面复苏阶段。这期间,为了充分了解国外热泵发展的现状与进展,大量出版有关著作,国内刊物积极刊登有关热泵的译文,对国外热泵产品进行测试与分析,积极参加国际学术交流。同时,一些国外知名热泵生产厂家开始来中国投资建厂。例如美国开利公司是最早来中国投资的外国公司之一,于1987年率先在上海成立合资企业。

1989~1999年期间我国热泵又迎来了新的发展里程。在我国应用的热泵形式开始多样化,有空气/空气热气、空气/水热泵、水/空气热泵和水/水热泵等。在这期间国内已有国有、民营、独资、台资等不少于300家家用空调器厂家,逐步形成我国热泵空调器的完整工业体系。水环热泵空调系统在我国得到广泛应用。据统计到1999年,全国约有100个项目,2万台地下水热泵机组在运行。20世纪90年代初开始大量生产空气源热泵冷热水机组,90年代中期开发出井地下水热泵冷热水机组,90年代末又开始出现污地下水热泵系统。土壤耦合热泵的研究已成为国内暖通空调界的热门研究话题。国内的研究方向和内容主要集中在地下埋管换热器,在国外技术的基础上有所创新。

进入21世纪后,由于我国快速城市化,人均GDP的增长,拉动了中国空调市场的发展,促进了热泵在我国的应用越来越广泛,热泵的发展十分迅速,热泵技术的研究不断创新。2000年至2003年间,热泵的应用、研究空前活跃,硕果累累。

2000~2003年4年间,专利总数287项,年平均为7175项,是1989~1999年专利平均数的49倍。2000~2003年间发明专利共119项,年平均2975项,是1989~1999年发明专利平均数的425倍。

2000~2003年中热泵文献数量剧增,如2003年文献数是1999年文献的5倍。全国高校有105名研究生以热泵技术为题目,平均每年有2625名,是90年代平均数的7倍多。

全国各省市几乎均有应用热泵技术的工程实例。热泵技术研究更加活跃,创新性成果累累。在短短的几年中有3项创新性成果问世:同井回灌热泵系统、土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统、供寒冷地区应用的单、双级耦合热泵系统。

2地源热泵应用基础与实践的研究

我国地源热泵研究起步于20世纪80年代,首先是一些高校和科研机构对地源热泵的相关技术进行了专题研究。部分研究项目列入表3-1中。

表3-1 部分高校地源热泵研究课题

研究工作主要集中于以下几个方面:地下埋管换热器的传热模型和传热研究;夏季瞬态工况数值模拟的研究;热泵装置与部件的仿真模型的理论和实践研究;

地源热泵空调系统制冷工质替代研究;其他能源如太阳能、水能等与地热源联合应用的研究;地源热泵系统的设计和施工;地源热泵系统的经济性能和运行特性的研究;地下地下水热泵回灌技术与实践;土壤热物性及土壤热导率的试验研究。

同井回灌地下地下水热泵地下水运移数值模拟与实验研究;土壤蓄冷与土壤源热泵集成系统的应用基础研究等。

进入20世纪90年代,北京工业大学丁良士教授、山东建筑工程学院方肇洪教授等人先后在美国俄克拉荷马州立大学和瑞典、德国、加拿大等地学习考察地源热泵技术,回国之后纷纷投入国内地源热泵技术研究的实践中。丁良士教授主持北京市“低温地热能梯级利用技术研究”重大科研工程项目,通过在校内的小试、中试、工程三个阶段,研究深层地热利用技术,开创了国内的先河。方肇洪教授完成的山东省重点科技攻关项目“地热综合利用关键技术”在专家鉴定中被评定为“达到国际领先水平”。

同时,原重庆建筑大学、同济大学、湖南大学、青岛建筑工程学院等院校纷纷建立了土壤耦合热泵实验系统,展开了全面全面的研究,土壤耦合热泵研究迅速成为热门研究课题之一。

进入21世纪后,在国家自然科学基金的资助下,地源热泵的研究更加深入,更富有创新性。哈尔滨工业大学姚杨教授等,在对国内外关于土壤源热泵及冰畜冷技术的发展和应用充分了解的基础上,以新技术改造传统技术,整合集成土壤源热泵和冰蓄冷的技术要素和成果,提出一种适合于以空调负荷为主,采暖负荷为辅的全新空调系统形式,即土壤畜冷与土壤源热泵集成系统。哈尔滨工业大学热泵空调技术研究所先后建立了同井回灌地下地下水热泵地下水运移的数学模型;并推导了单一均匀介质含水层中定流量同井回灌地下地下水热泵地下水渗流的分析解;对同井回灌地下地下水热泵地下含水层温度场进行了数值模拟;并对北京恒有源科技发展有限公司共同开展了同井回灌地下地下水热泵工程的现场实践研究。

在各高校研究工作的基础上,研究成果也不断地被应用于工程实践中。例如重庆大学城市建设与环境工程学院在新疆米泉市小型办公楼和重庆大学B区暖通实验楼采用了土壤源热泵系统。北京工业大学新建的综合科技楼、逸夫图书馆、改建的经管学院楼、室内地热游泳池和新建的能容纳8000名学生的教学楼等建筑,供热(制冷)面积5000m2以上的“低温地热能梯级利用技术研究”重大科研工程项目。山东建筑工程学院的学院学术报告厅工程(包括学术报告厅500m2,学生自习室及计算机房等空调面积约2700m2)选用2台水-水热泵冷热水机组。室外地热换热器采用垂直U形埋管形式由25组并联的垂直U形埋管组成的地源热泵系统。

为了推广研究成果,各高校纷纷走上产、学、研结合的道路。1999年天津大学地热中心、天津甘泉集团公司成立研究设计院。2000年山东建筑工程学院成立了首个专门从事地源热泵供热空调系统的理论研究、技术开发、工程设计和旋工指导的方州地源热泵研究所。北京工业大学成立了北京天地能流科技发展有限公司。清华大学的北京清源世纪科技有限公司也参与到地源热泵的工程实践当中。而许多企业也与高校科研机构紧密结合,以高校的技术力量为依托,共同建立科研机构、开发产品、承接工程。比如清华大学和山东富乐达空调设备有限公司,同济大学和广州从化中宇冷气科技科技发展有限公司,山东建筑工程学院和北京嘉和晟业地下水热泵空调有限公司、烟台荏原空调设备有限公司、山东宏力空调设备有限公司,北京工业大学和山东利丰公司,湖北风神净化空调设备工程有限公司和华中科技大学、东南大学等。

3北京区地源热泵相关的管理规定和政策

1)地下水热泵

近年来,随着国家加大建设“资源节约型、环境友好型”社会的力度,实现国家节能减排目标,各地也相继出台支持开发利用浅层地温能项目。如2006年5月31日,由北京市发展改革委联合市水务局、国土局等九个委办局联合发文对采用地下地下水热泵系统实现供暖和制冷项目按35元/m2的标准进行补贴。

由于地下水热泵项目必须凿井抽取和回灌地下水,因此地下水热泵项目开工前须按照水利部颁发的《建设项自水资源论证管理办法》要求,开展建设项目水资源论证,编制水资源论证报告书,对地下水热泵项目取水、退水的可行性、用水的合理性、保护措施及对其他取水用户的影响进行分析。

为保护珍贵的地下水资源,避免地下水热泵盲目上马对现有集中供水水源地的不良影响和产生不良的地质环境后果(如地下水交叉污染、地面沉降,地裂缝等),各地方水务主管部门还根据当地的水文地质条件有针对性的制定了管理措施,如北京市水务局2007年5月16日发布的《关于加强我市地下水热泵管理工作的通知》中对地下水热泵项目抽、灌距离,限制发展范围等提出了明确要求:

(1)地下水热泵系统抽灌含水层为第四系水,井深不得超过100m;

(2)抽灌井与建筑物距离不少于30m;抽灌井之间水平距离不少于50m,抽水井之间距离不少于100m;

(3)为防止不同含水层水体交换造成水污染,保证回灌效果,抽灌必须在同一含水层内进行;

(4)严禁在自来水水厂地下水源保护区范围内、地面沉降区、地下水严重超采区、承压含水层内批准建设地下水热泵系统;

(5)地下水热泵抽灌井的施工,应严格遵守国家有关规程规范,确保抽灌井质量。承担凿井施工的单位须应具有相应资质;

(6)新建地下水热泵系统抽灌水井应分别安装抽水和回灌计量装置。已建地下水热泵系统也必须限期安装计量设施;

(7)地下水热泵抽灌水量实行月统季报制度。地下水热泵系统使用单位每月末应书面报告当月的抽水量、回灌水量。

2)地源热泵

由于地源热泵无需开采地下水,对地质环境的影响远远低于地下水地源热泵,其潜在的地质风险、安全风险等也远远低于地下水地源热泵,但是地源热泵初投资略高于地下水热泵项目。因此,在2006年5月31日,由北京市发展改革委联合市水务局、国土局等九个委办局联合发文对采用地源热泵系统实现供暖和制冷项目按50元/m2的标准进行补贴,高于地下水地源热泵补贴(35元/m2)。

根据北京市国土资源局关于申报地源热泵项目的通知,项目建设单位需提交经专家审查通过的《地源热泵系统浅层地温能勘查评价报告》,报告主要内容为:序言:情况简介及任务的来源与要求说明;简要评述勘查区以往水文地质的工作程度及浅层地温利用的现状;叙述区域的地层分布情况、气候条件及水文特征;简述勘查工作的进程以及完成的工作量。地源热泵系统的初步设计方案;项目所在地水文地质条件论证;勘查工作情况;项目所在地的浅层地温能的评价:地层换热能力的测试情况;论述浅层地温能利用量计算的依据,计算评价浅层地温能;根据保护资源,合理开发的原则,提出相应的利用方式,简述其保证程度,并预测其可能的变化趋势,对浅层地温能资源进行综合的评估。结论及建议。

沈阳市发布的《关于地源热泵系统建设和应用工作的实施意见》中明显指出:地源热泵系统是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术,具有清洁、高效、节能的特点。推进地源热泵系统建设,有利于优化能源结构,促进能源互补,提高能源利用效率。要求在沈阳市三环内的455km2核心区范围内,对符合应用地下水热泵技术的409km2范围内的建筑物,原则上都要采用地下水热泵技术规划建设。

4地源热泵相关的学术交流

近年来,有关地源热泵的学术流,也是逐步升温。从地热应用、热泵技术发展和清洁能源利用等多角度对地源热泵发展和应用的会议日益增多。

1978~2005年,中国制冷学会第二专业委员会主办过12届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”。1988年中国科学院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”。自20世纪90年代起,中国建筑学会暖通空调委员会、中国制冷学会主办全国暖通空调制冷学术年会上专门增设“热泵”专题交流。1994年9月6日中国能源研究会地热专业委员会在北京召开了“第四次全国地热能开发利用研讨会”。

2000年6月19~23日,国家科学技术部高新技术开发与产业化司在北京召开了“中美地源热泵技术交流会”,会议介绍了地源热泵技术、国外的应用状况和在中国的推广,会议的主题就是“提供运用地热泵技术为住宅小区或公用楼宇采暖制冷,大幅降温低运行费用的节能解决方案”。

2002年5月20日上午,国际能源机构(LEA)第七届会议在北京国际会议中心举行,这是该组织第一次在中国也是第一次在非组织成员国举行这样的会议,此次会议的目的是促进热泵技术在世界范围内特别是中国的交流和应用。居于国内行业领先地位的富尔达公司成为惟一赞助单位。

2003年3月17日,山东建筑工程学院地源热泵研究所与山东建筑学会热能动力专业委员会联合在山东建筑工程学院举行“国际地源热泵新技术报告会”。

为了落实“科技奥运”、“绿色奥运”的理念,为奥运场馆建设提供可行的清洁能源建设方案,由北京工业大学和《工程建设与设计》杂志组织的体育场馆工程清洁能源建设方案研讨会于2004年7月6~8日在北京召开。此次会议邀请国内外专家就以地源热泵技术为主的体育场馆可能应用的清洁能源建设方案进行了研讨,为2008年奥运会体育场馆最终确定能源方案提供依据。北京奥组委、北京发改委、北京科委等有关单位,国内外学术界、设计界的权威以及28个奥运场馆业主代表、相关企业代表参加了会议。

2005年9月,国际地热协会第39次理事会在北京召开,出席会议的主席伦德先生和参会理事被邀请出席全国地热产业可持续发展学术研讨会。

2005年9月23日,由联合国开发计划署驻华代表处、科技部和国家环保总局共同举办的中国清洁能源行动推广会议在北京举行,来自国内40多个城市的市长、环保局长和其他代表出席了会议。会议旨在推广联合国开发计划署、科技部和国家环保总局共同设立的为期四年的名为“通过使用清洁能源和清洁能源技术减少城市空气污染的能力建设”的项目所取得的成绩和经验。

2007年1月27日,中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心成立,中心设在北京市地质矿产勘查开发局。该中心专门从事全国浅层地温能研究与推广工作。2007年1月29~30日,由国土资源部主办,北京市国土资源局、北京市地质矿产勘查开发局承办的在全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会上在北京友谊宾馆召开。来自全国400多位代表考察了示范工程,并就国内外浅层地温能资源勘查评价、开发利用情况、热泵利用现状及其发展前景、浅层地温能利用实例、政策及技术规程等进行了充分的交流,会议号召地质科技人员深入进行浅层地温能资源赋存、来源、运移规律等基础研究,为国家大规模科学合理的开发利用浅层地温能资源奠定坚实的基础。会议出版了《全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会论文集》。

2007年12月,由中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心组织的全国浅层地温能资源开发利用高级研修班在北京召开,众多在浅层地温能资源开发利用领域的专家学者从理论和实践两方面详细介绍了浅层地温能资源从勘查评价到开发利用的理论、核心技术和实践经验,会议鼓励科学合理的开发利用浅层地温能资源,为国家节能减排目标的实现做贡献。

在增加会议交流的同时,与地源热泵相关的出版物也不断面世。1988年由中国建筑工业出版社出版了徐邦裕教授等编写的《热泵》教材。机械工业出版社1993年出版了郁永章教授主编的《热泵原理与应用》,1997年出版了蒋能照教授主编的《空气用热泵技术及应用》。1994年由华中理工大学出版社出版了郑祖义的《热泵空调系统的设计与创新》。1998年出版了郑祖义博士的《热泵技术在空调中的应用》。

2001年由中国建筑科学研究院空调所徐伟等人翻译的《地源热泵工程技术指南》一书出版,为国内地源热泵工程设计和施工人员提供了参考。《地源热泵工程技术指南》原是由美国能源部、美国国防部、加拿大自然资源等七家单位支持,美国ASHRAE学会出版的地源热泵技术专业书,全书分为原理篇、设计篇、安装篇和节能篇。内容包括:介绍地源热泵系统的分类、工作原理、系统构成、与常规系统比较;如何进行现场地质调查和实验;地热换热器、地下水换热器及地表水换热器系统的设计;输配系统和室内空调系统的设计;地源热泵系统的安装、调试和检验;地源热泵系统的节能措施和节能设计计算,并提供了土壤和岩石的特性数据、防冻剂的特性数据以及塑料管和配件的特性数据。

2004年哈尔滨工业大学马最良教授等人写作的《水环热泵空调系统设计》出版,这是一部较全面阐述水环热泵空调系统应用理论基础与实践的专著。书中首次归纳出可再生能源水环热泵空调系统的称谓,这个概念的提出,将为水环热泵系统注入新的活力,使其系统的应用更加广泛、更加合理、更加经济。因此,这种可再生能源水环热泵系统将会有很好的应用前景,对解决暖通空调的能源与环境问题将有更长远的战略意义。

这些教材、著作、译著的出版,推动了热泵空调技术在我国的普及与推广。

与此同时,国内的科技期刊上有关地源热泵技术的论文也大幅增加。《暖通空调》、《制冷与空调》等杂志都开设专题进行研讨。《工程建设与设计》杂志为此出版了地源热泵专刊,同时开展了“国内地(水)源热泵应用情况调查”,2004年第4期据调查形成的《国内地源热泵应用情况调查报告》首次全面地展现了国内地源热泵应用的情况。《建设科技》杂志对际高集团有限公司、山东富尔达空调设备有限公司等单位的地源热泵技术给予多次报道。

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所谓水源热泵空调系统是指小型的水/空气源热泵机组的一种应用方式。即用水源路将小型的水/空气源热泵机组并联在一起形成封闭环路,构成一个以回收建筑物内部余热为主要特点的热泵供暖冷的系统。

水源热泵空调系统的基本工作原理是:在水/空气源热泵机组制热时,以水回圈环路中的水为加热热源机组制冷时,则以水为排热热源。在同一个水源热泵空调系统中,有的热泵机组在制热运行,有的热泵机组在制冷运行。制热运行的机组从回圈水中吸收热量;制冷运行的机组向回圈水排放热量。当热泵机组制热运行的吸热量和制冷运行的放热量基本相等时,回圈环路中的水才能维持在一定温度范围内,此时系统高效运行。

接下来我们来了解一下采用水源热泵系统的好处:

1、费用低廉节能环保

在室外气温较低时,建筑物的周边需要额外的热量来维持室温;与此同时,建筑物的内区为存在发热(如照明、设备、人体等散热)而需要降温。水源热泵空凋系统通过同时连通建筑物外区和内区的水回圈环路,从而可以将内区产生的余热转移到外区,在对内区供冷的同时对外区供热,

不存在常规空调系统在同种情况下的冷热量抵消所造成的浪费。

2、控制灵活分户计量收费

水源热泵空调系统通常采用的是室内的设备,根据室内负荷的大小分别安装在各个房间内。使用者可根据室外温度的变化和各自不同的要求,随意调节房间里的供暖或供冷,不影响到其他房间的温度。运行电费根据使用者实际使用的情况单独计量。水源热泵可以分区域使用,不使用就无需缴纳电费。

3、运行可靠维修简单

冷却水系统简单,所需维护人员少,这样对于开发商、用户,还是对物业管理人员来说都是十分有利的。

4、节省机房有效控制成本

水源热泵空调系统由于无冷水机组,所以不再需要制冷机房。

节省了宝贵的主机占地面积,从而有效地控住了成本。


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