探索地源热泵技术综合利用方法

    本项目通过技术攻关，研究适合于宾馆、酒店、学校等各类建筑的地源热泵供热制冷技术；探索宾馆酒店业供热、供冷替代方案，对热泵系统进行优化匹配；通过技术推广应用，建立包括热泵供暖、制冷空调、供生活热水于一体的综合利用示范点，通过示范工程使热泵供热制冷技术在广东地区得到广泛的推广应用。

    结合南方地区特有的气候特征，地源热泵除了用于建筑物的空调外，特别适合于宾馆酒店的热水供给。广东地区地处亚热带，气候炎热，全年平均气温在23℃左右，是我国三大经济发达地区之一。商业繁荣，流动人员多，各种商业建筑、宾馆酒店林立，位于全国前茅，因此，给地源热泵的推广应用提供了一个巨大的潜在市场。

    由于全球气候变暖，广东地区的电力负荷也受到了很大的冲击。2003年7、8月份的用电负荷比2002年同期高出近20％，而用电负荷的1/3则来自空调用电。目前广州市每百户拥有空调数量已超过160台，空调耗电量明显高于其它城市，且有日益增长的趋势。目前，广东地区民用住宅等建筑的空调和生活热水多采用的是“户式风冷空调＋热水器（燃气、电）”。随着居民生活水平的提高，这种传统的模式无疑会大大增加广东地区的用电负荷，导致电力紧张。为此，广东地区有必要开展建筑以及相关设备节能方面的工作。

    广东地区酒店宾馆业制冷空调和供热的现状是普遍采用“制冷机+燃油锅炉”的模式。有关资料表明，广州市酒店供热每月大约消耗燃油1500吨，由此引起的环境污染问题、热岛效应等已影响到城市居民的生活质量。为此，广州市在“九五”期间曾提出餐娱业“油改气”的供热方案，但由于燃气价格居高不下，“油改气”的运行成本大约提高了2倍以上，因此，到目前为止，无法落到实处。但酒店宾馆燃油锅炉供热系统的改造是势在必行，并已列入广州市“十五”的重大项目之一，改造投入的资金将超过5亿元人民币。

    因此，在广东地区应用地源热泵技术具有很好的前景。对于一般的民用住宅、学校、医院等建筑，利用该技术替代传统的“户式风冷空调＋热水器（燃气、电）”模式，可以节约用电20％，可以缓解广州地区用电紧张的压力；对于宾馆酒店等建筑，利用该技术替代“制冷机＋燃油锅炉”，可以节能40％，每月可以减少向大气排放5000吨的CO2气体、60吨的SO2气体，这对于改善整个地区的城市大气环境具有相当重要的意义。

    主要技术性能及指标：

    本项目在技术上的创新性主要体现在：

    (1)地源热泵系统在提供宾馆酒店所需的生活热水的同时，可产生空调用的冷冻水，其耗电与产生同样制冷量的制冷机组相当，无需增加用户的电力负荷，因此，完全节省为提供生活热水所需的燃油量，节约大量运行费用，经济效益显著；

    (2)地源热泵系统产生的热量来自于地源能和建筑物室内排放的废热能，而这部分废热能主要来源于太阳能和建筑物内设备与人体排放的热量，因此，地源热泵系统主要是充分利用了可再生能源；

    (3)热泵系统在运行过程中无有害物质排放，同时由于减少了油的燃烧向环境排放的热量和制冷系统向环境排放的热量，因此，可降低建筑物对环境热污染造成的热岛效应。

     主要技术指标为：

    (1)地源热泵性能系数≥3.5；

    (2)地源温度15～30℃；

    (3)制冷温度7℃、制热温度55℃；

    (4)年运行费用节约35％以上。

    适用范围及应用条件：

    本项目所研究的技术成果可广泛适用于广东省的各类建筑，特别是宾馆、酒店、学校、别墅等建筑，在技术上已成熟，作为替代传统供热和供冷模式，具有很大的发展潜力。

    已应用情况：

    中科院广州能源研究所2002年承担了国家“十五”重点攻关项目—高温地源热泵与采暖、空调、热水联供示范系统，并已于2001年对中科院外国专家公寓原“锅炉＋制冷机”系统进行了改造，取得了很好的经济效益。此外，在北京，先后在中科院研究生院研究生宿舍楼、中国科学出版社、天普新能源示范楼等地建立了地源热泵示范工程；在广东地区，先后在中科院广州能源研究所、肇庆皇朝酒店、珠海农业科学院、广东外商活动中心等地建立了地源热泵示范工程。

    已具备的推广应用条件：

    地源热泵的核心技术就是利用地源（土壤、地下水、海水、湖水）温度夏季比环境温度低，冬季比环境温度高的特点，实现高效制冷、制热的功能。本技术自研究以来，已成功的应用于各类建筑，实现了建筑物夏季空调、冬季采暖、全年供热水的功能，与常规“制冷机+锅炉”系统相比，全年可节约能源40%。地源能作为一种清洁可再生能源，不象化石燃料在获取能源和产生电力的同时，向环境排放大量的燃烧产物，如CO2、SO2、NOx、粉尘等，具有明显的社会和环境保护效益。

    地源热泵已建立了生产基地，并成功生产了系列产品用于中试基地。该技术已由北京中科能能源高科技有限公司进行产业化，并与江阴凯夫制冷设备有限公司合资组建了江阴中科能能源高科技有限公司作为热泵机组的生产基地，目前已开发生产了多种系列产品，在北京、广东、河北、云南、河南、西藏等地得到了广泛应用。

（责编：雅丽）