开式地表水水源热泵应用技术难题获突破

    近日，国家“十一五”科技支撑计划重点项目：长江上游地区地表水水源热泵系统高效应用关键技术研究与示范顺利实施，并取得丰硕成果。重庆已初步建立相对完善的地表水水源热泵系统应用技术标准体系，填补了国内空白，该标准体系已为重庆市地表水水源热泵建筑应用的实施提供了有效的工程指导和技术借鉴，目前重庆市已实施完毕和正在实施的水源热泵示范工程共22个，示范面积达292万平方米。
 

　　我国正处于经济高速增长和城镇化快速发展的时期，对能源提出了更高的要求。为此，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》将可再生能源开发利用作为未来优先发展的重要技术领域之一。据记者了解，自上世纪50年代以来，我国就开展了热泵方面研究，取得了一定的成果，但总体上来看，我国地表水水源热泵技术的研究还存在技术集成、系统模式识别和设计不足、取水—水处理技术缺陷较大、基本数据获取及相关理论分析和软件系统的研发不足等重要问题。
 

　　为了落实国家节能减排的战略任务，保障重庆市“十一五”规划对能源的需求，推进城乡统筹综合示范建设，2007年开始，重庆市建设技术发展中心联合重庆大学、重庆嘉陵制冷空调设备有限公司、中国建筑西南设计研究院等10余个单位，结合重庆市地表水水源热泵的工作需求和现有工作基础，以长江上游地区地表水应用为对象，承担了国家“十一五”科技支撑计划重点项目“长江上游地区地表水水源热泵系统高效应用关键技术研究与示范”，项目总投入5811万元，其中国家专项经费1843万元，地方财政和企业配套资金3968万元。
 

　　开式地表水水源热泵系统的能效要明显高于闭式地表水水源热泵系统，但其在较高含沙量和藻密度情况下存在易腐蚀、易堵和换热效率低的问题。针对这一难题，项目采取热泵机组和取水处理设备同时分担的技术路线，一方面研发适应性机组以提高其在高效换热工况下对水质的适宜性，降低水质标准，另一方面研发简易化和设备化的取水水处理技术和设备，降低取水水处理的成本和实施难度，通过学科交叉，共同解决制约开式地表水水源热泵应用的难题，实现节能和经济效益的双赢。
 

　　截至目前，项目已研制新产品、新工艺、新装置12项；申请专利22项，其中发明专利6项；发表技术论文60余篇；主持和参与编制地方标准4项；成果转化应用数4项，成果转让获得收入500多万元。组织实施示范工程8个，总面积近30万平方米，示范工程系统能效提高20%以上。据统计数据显示，项目累计取得经济效益13395万元，整个项目可实现年节电近1250万度，年减排二氧化碳约1.5万吨，年减排二氧化硫约121.5吨。项目成果推广应用前景广阔，按照取长江水量的1%计算（水体按静止流体计算，取1%的水量造成长江水体温升0.10℃，若考虑流动，散热等因素，温度变化将会更小），可满足3000多万平方米的公共建筑空调需求，按现有示范工程投资成本统计，每平方米投资约326.9元，则产生119.1亿元的市场效益。对于在具有适合条件的地区实现2020年可再生能源在建筑领域消费比例占建筑能耗的15％以上提供了强有力的科技支撑。

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