水源地源热泵高效应用关键技术研究与示范1104

水源地源热泵高效应用关 键技术研究与示范
徐伟 中国建筑科学研究院
CABR
一
课题的提出及目标
二
参加单位
三
主要研究内容及成果
一 课题的提出及目标
资源短缺 能源紧张 环境恶化
水、地源热泵的 发展和推广
发展可再生能源 实现低碳经济
确保可持续发展
发展中仍然存在一些问题
水源地源热泵高效应用关键技术 研究与示范
初投资C4 运行费C5
社会支撑 能力C6
社会环境 方面C7
取水温度 水质D2 取水水量
D1
D3
取回水方 机组效率
式D5
D6
水体热污 城市热岛 染D14 效应D15
气温D4 取回水投资 机组价格
D7
D8
系统运行 系统运行 人工费D11 管理费D12 人均GDP
所耗费电 所耗费电
量D9
量D10
D13
我 国 地 表 水 源 热 泵 适 宜 性 分 区 图
7、水源地源热泵系统工程示范研究
1 适宜性研究
地表水 源热泵
污水源 热泵
海水源 热泵
适宜性研究
地下水 源热泵
土壤源 热泵
1.1土壤源热泵适宜性研究
土壤源热 泵系统适
宜性
资源性条件 办公建筑 系统性条件 居住建筑
单一系统 复合系统
（1）单一式土壤源热泵宜性评价层次结构图
单一性土壤源热泵适宜性
岩土体资源条件
中国地质科学院水文地质环境地质研究所
主要参加单位 山东富尔达空调设备有限公司
重庆大学 哈尔滨工业大学
参与单位
三 主要研究内容
1、水源地源热泵技术适宜性研究 2、水源地源热泵系统资源利用规划研究
3、土壤源热泵系统应用技术研究
4、地下水、地表水源热泵系统应用技术研究
5、污水源热泵系统取水及换热技术研究 6、水源地源热泵系统高效热泵机组开发
土壤源热泵系统性条件
节能性 经济性 环保性 平衡性
土壤的 平均温
度
系统能 效比
投资回 收期
标煤替 代量
(碳减排)
吸排热 量不平 衡率
（2）复合式土壤源热泵宜性评价层次结构图
复合式土壤源热泵适宜性
岩土体资源条件
土壤源热泵系统性条件 节能性 经济性 环保性
土壤的
平均温 度
系统能 效比
投资回 收期
标煤替 代量
黑龙江 天津 河北 山西 河南 宁夏 新疆 浙江 福建 安徽 湖南 广西 云南 西藏 江苏
2.3 地表水数据库的建立
（1）地表水水体温度分布数据库
地表水水体温度分布数据库操作界面：
（2）地表水源热泵受纳水体环境质量评价体系的建立
水温因素
湖水源热泵受纳水体环境质量评价
水质指标
浮游生物
细菌
Βιβλιοθήκη Baidu
夏冬
季 最 高 水 温 温 升
为解决这些问题
制约了水、地源热泵的 发展和推广
缺乏区域地质 资源方面的研 究及热泵系统 对环境影响的 研究
缺乏对水、地 源热泵适宜应 用区域研究,无 法对项目规划 做出有效指导
缺乏软件指导 水、地源热泵 工程的设计
国产水源热泵 产品性能有待 提高，污水、 海水用机组有 待开发
课题的目标
1
制定资源规划方案 根据我国水、地源 热泵应用的实际现 状，建立资源数据 库，分析评估区域 资源潜力，提出不 同区域水、地源热 泵系统应用资源方 案。
P
年
均 降 雨 量
年 均 气 温
降 雨 漏 斗
地
裂 缝
地 面 裂 缝
我
国
地 适下 宜水 分源 区热 图泵
资
源
性
（2）地下水源热泵资源性适宜评价层次结构图
地下水源热泵系统性条件
节能性
与常规 系统相 比的节 能率
经济性
投资回 收期
环保性
标煤替 代量 (碳减排)
我 国 地 下 适水 宜源 性热 分泵 区应 图用 于 公 共 建 筑
季溶高总
周解锰磷
平氧酸浓
吉林 黑龙江
辽宁 天津 北京 河北 山东 山西 内蒙古 河南 陕西 宁夏 甘肃 新疆 上海 浙江 江西 福建 海南 安徽 湖北 湖南 广东 广西 四川 云南 贵州 西藏 青海 江苏 重庆
（2）全国各省可利用浅层地温能比例分布
吉林 辽宁 北京 山东 内蒙古 陕西 甘肃 上海 江西 海南 湖北 广东 四川 贵州 青海 重庆
2
制定水地源热泵应 用评估体系。 针对现状建立水、 地源热泵系统对环 境影响评估方法。 制定水、地源热泵 应用条件及适用范 围技术导则。
3
提供水源地源热泵 系统工程实际应用 的关键技术。 建立水、地源热泵 系统分析和优化设 计方法。开发关键 技术设备机组，建 立示范工程项目。
二 主要参加单位
中国建筑科学研究院
1.4 海水源热泵适宜性研究
海水源热 泵系统适
宜性
资源性条件 系统性条件
办公建筑
（1）海水源热泵适宜性评价层次结构图
海水源源热泵适宜性
海水资源条件
海水 温度
海水源热泵系统性条件
节能性 经济性 环境性
系统能 效比
运行 费用
标煤替 代量
(碳减排)
我 国 海 水 源 热 泵 适 宜 性 分 区 图
1.5 污水源热泵适宜性研究
2 水源地源热泵系统资源利用规划研究
地源热泵发 展研究报告
地表水数据库 及环境影响评 估体系的建立
浅层地温 能数据库
污水能 数据库
2.1 地源热泵发展研究报告
2.2 地源热泵浅层地温能数据库的建立
（1）全国各省可利用浅层地温能（kWh）
8.0E+10 7.0E+10 6.0E+10 5.0E+10 4.0E+10 3.0E+10 2.0E+10 1.0E+10 0.0E+00
我 国 地 下 适水 宜源 性热 分泵 区应 图用 于 住 宅 建 筑
1.3 地表水源热泵适宜性研究
地表水源 热泵系统 适宜性
资源性条件 系统性条件
能效方面 经济方面 社会环境方面
（1）地表水源热泵适宜性评价层次结构图
地表水源热泵适宜性
能效方面B1
经济方面B2
社会环境方面B3
水资源C1 气候C2 技术C3
(碳减排)
1.2地下水源热泵适宜性研究
地下水源 热泵系统 适宜性
资源性条件
公共建筑
系统性条件
居住建筑
（1）地下水源热泵资源性适宜评价层次结构图
地下水源热泵适宜性
水文地质因素 场地施工因素 社会经济因素
气象因素
环境保护因素
富
水 性
水 温
矿
化 度
地 形 地
回 灌 条
貌件
人 人均 口G 密 度D
污水源热 泵系统适
宜性
经济性 节能性 环保性
当地常规能源 污水源热泵系统
（1）污水源热泵适宜性评价层次结构图
污水源热泵适宜性评价
经济方面
能耗方面
费 用 年 值
寿
投
命
资
周
回
期
收
成
期
本
一 次 能 耗 标 煤 量
一 次 能 源 利 用 率
环境方面
废
气 排
噪 声
放
量
评价方案
我 国 污 水 源 热 泵 适 宜 性 分 区 图