我国地源热泵行业发展现状?

2024-05-03 00:55

1. 我国地源热泵行业发展现状?

伴随着雾霾的不断加剧,今年供暖更加突出清洁为主题,除了相关部门对供热原材料(煤炭等)的质量进行把关外,多数地区逐渐接受了像地源热泵、太阳能等新型清洁能源供暖系统的使用。
参考《中国地源热泵行业发展可行性分析报告》显示,与传统燃煤、燃气供热相比,地源热泵供暖没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,属于环保型可再生能源利用技术,而且比传统供暖、制冷系统运行效率要高40%,节约用户30~40%的运行费用,运行维护成本低,可综合节能50%—70%。与其他清洁能源相比,地热具有资源量巨大、能源利用效率高、成本具有竞争性、二氧化碳减排效果明显的优势。
随着地源热泵开发的深入应用,地源热泵系统相关技术产品日渐成熟,越来越多的开发系统开始应用到社会生活当中。业内人士预计,地热能源开发已进入快速发展的起步阶段。

我国地源热泵行业发展现状?

2. 地源热泵技术的发展趋势

随着经济的发展和人们生活水平的提高,公共建筑和住宅的供暖和空调已经成为普遍的要求。作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低,而且还会给大气造成严重的污染,因此在一些城市中燃煤锅炉在被逐步淘汰,而燃油、燃气锅炉则运行费用很高。地源热泵就是一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式。在美国地源热泵空调系统占整个空调系统的40%,是美国政府极力推广的节能、环保技术。1998年美国能源部颁布法规,要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地埋管土壤换热器地源热泵空调系统。为了表示支持这种技术,美国总统布什在他的得克萨斯州的别墅中也安装了这种地源热泵空调系统。在中北欧的瑞士、瑞典、奥地利、丹麦等国家,地源热泵(土壤换热器)技术利用处于领先地位,地埋管土壤换热器热泵得到广泛的应用。

3. 不同类型地源热泵的发展情况和应用

• 地下水源热泵系统
  -从1995年开始学习和引进欧美水源热泵产品,开展异井抽灌试验工程;
  -地下水源热泵系统数量最多,应用范围最广,
  最大单项工程建筑面积已达18万㎡
  -地下水源热泵系统的应用主要集中在北京市、辽宁省、河北省、山东省
  -2006年底,已有250 多个、总建筑面积约360 多万平米的建筑应用了单井抽灌技术。
  • 地埋管地源热泵系统
  -土壤源地源热泵发展最快,应用潜力最大,最大单项工程建筑面积已达20万㎡;
  -调查显示地埋管地源热泵系统应用地域范围主要是北京市、湖北省和江苏省;
  • 地表水源热泵系统(海水、江水、湖水、污水)
  -地表水源热泵仅在水源条件比较优越的地域采用;
  -地表水源热泵系统在城市级示范工程中单体规模大,达80万㎡;
  • 工业余热、废热热泵供热系统(冷却循环水)
  -北方采暖地区应用;
  -供热规模大;
中国建筑科学研究院上海分院绿色建筑与生态城研究中心

不同类型地源热泵的发展情况和应用

4. 地源热泵的由来及国内地源热泵应用?

地源热泵的由来及国内地源热泵应用有哪些呢,下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。
“地源热泵”的概念,最早于1912年由瑞士的专家提出,而该技术的提出始于英、美两国。
1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成第一个地源热泵系统。但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意,无论是在技术、理论上都没有太大的发展。
20世纪50年代,欧洲开始了研究地源热泵的第一次高潮,但由于当时的能源价格低,这种系统并不经济,因而未得到推广。直到20世纪70年代初世界上出现了第一次能源危机,它才开始受到重视,许多公司开始了地源热泵的研究、生产和安装。这一时期,欧洲建立了很多水平埋管式土壤源热泵,主要用于冬季供暖。虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区,但是它也曾因为热泵专家不懂安装技术,安装工人又不懂热泵原理等因素,致使地源热泵的发展走了一段弯路。
随着科技的进步,关于能源消耗和环境污染的法律制订越来越严格,地源热泵的发展迎来了它的另一次高潮。欧洲国家以瑞士、瑞典和奥地利等国家为代表,大力推广地源热泵供暖和制冷技术。政府采取了相应的补贴政策和保护政策,使得地源热泵生产和使用范围迅速扩大。上世纪80年代后期,地源热泵技术已经趋于成熟,更多的科学家致力于地下系统的研究,努力提高热吸收和热传导效率,同时越来越重视环境的影响问题。地源热泵生产呈现逐年上升趋势,瑞士和瑞典的年递增率超过10%。美国的地源热泵生产和推广速度很快,技术产生了飞速的发展,成为世界上地源热泵生产和使用的头号大国。
从地源热泵应用情况来看,北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似,因此研究美国的地源热泵应用情况对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。
2005年美国商务部和密苏里大学在北京成立的环境和能源技术联合办公室(ETO),将国际地源热泵协会在中国的工作纳入其计划之中。
国内地源热泵应用
地源热泵系统,是冬供热夏制冷的好东西。他山之石,可以攻玉,了解一下我国地源热泵的发展及现状,可为推广技术借鉴。
中国早在50年代,就曾在上海、天津等地尝试采用夏取冬灌的方式抽取地下水制冷。天津大学热能研究所吕灿仁教授在1965年研制成功国内第一台水冷式热泵空调机。1997年,中国科技部与美国能源部签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书,其中一项就是地源热泵的发展战略。1998年,中美两国确定在我国北京(代表北部寒冷地带)、宁波(代表中部夏热冬冷地带)、广州(代表南部亚热带),合作建立三个地源热泵的示范工程。北部示范工程是北京食品发酵研究所综合办公楼及专家楼,中部示范工程是宁波雅戈尔工业城,南部示范工程是广州松田职业技术学院。在这三个示范工程项目中,两个为地下水源热泵系统,一个为复合式地下水源热泵系统。
土壤源热泵的发展主要是从1998年开始。国内数家大学建立了土壤源热泵实验台,且大多数进行了地下换热器与地面热泵设备的长期联合运行。土壤源热泵系统最早应用在89年10月投入运行的上海闵行开发区办公楼,其技术和设备均由美国提供,使用情况良好。目前,国内的清华大学、天津大学、重庆大学、天津商学院、山东建工学院、中国科学院广州能源研究所等多家大学和研究机构都在对水源热泵进行研究,其中清华大学经过多年在多工况水源热泵的研究已经形成产业化的成果。
我国地源热泵的开发利用起步较晚,20世纪90年代开始推广和研究地源热泵系统。主要用于建筑物冬季供暖和夏季制冷。从2000年以来,地源热泵的开发利用在全国得到普遍推广,每年以10-15%的速度增长。京津地区发展速度最快。据中国地质调查局的资料显示,至2005年末,浅层地温能应用面积约2000万平方米。2005年以来,中国水源热泵的应用明显加快,由于这项技术比较成熟,在中国将进入大规模推广应用阶段。
北京是我国地源热泵技术推广较好的城市,主要原因是近年来,北京市根据城市能源发展战略和供热规划,并结合举办2008年奥运会对城市的环保要求,规定五环内城区禁止使用燃煤锅炉供暖,鼓励燃油、燃气、地热能和太阳能等清洁能源的应用。到目前,北京每年以15-20%的速度增长,北京已约有500多万平方米的建筑利用地源热泵系统供暖(冷),其中公共建筑建筑用量为2/3左右,居住建筑占应用量1/3左右。地源热泵建设项目有住宅、办公大楼、高级宾馆、学校、幼儿园、商场、医院、敬老院、档案馆、体育场馆、厂房、污水场站、景观水池等。
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5. 地源热泵技术的热泵发展

地源热泵是利用地球表面浅层水源(如地下水、河流和湖泊)和土壤源中吸收的太阳能和地热能,采用热泵原理,既可供热又可制冷的高效节能空调系统。《中国地源热泵行业发展可行性分析报告》显示,我国地源热泵行业近几年来发展迅速,各地的地源热泵项目不断增加,这不仅得益于我国丰富的地热资源、相关技术的不断完善,还得益于来自节能减排的压力。我国地源热泵经过几十年的发展已经具有很大的市场,生产地源热泵的厂家有一百多家,国外先进地源热泵技术也逐渐向国内引进,无论是在规模上还是在质量上,都在逐渐接近世界先进水平行列。同时,国内已有多家学术机构建立起土壤源热泵实验台,主要开展对地下换热器和地面热泵设备长期联合运行的研究。我国地源热泵技术的建筑应用面积已超过1.4亿平方米,全国地源热泵系统年销售额超过80亿元,并以20%以上的速度增长,单体地源热泵系统应用面积高达80万平方米。从地源热泵主机市场来看,2010年,我国地源热泵主机市场规模约为25亿元,同比增长31%左右,增幅为近年来最大,到2011年市场规模达到31亿元,同比增长23%左右,2012年市场规模增加至33亿元左右。地源热泵系统的能量来源于地下能源,它不向外界排放废气、废水、废渣,是一种高效节能系统,完全符合我国能源和经济可持续发展的方向。同时,作为可再生清洁能源,地热能已纳入“十二五”能源规划。国家初步计划在未来5年,完成地源热泵供暖(制冷)面积3.5亿平方米,按每平米200-300元的投资强度,总投资金额可达700-1050亿元。我国城乡既有建筑总面积为500多亿平方米,城镇居住建筑面积约为105亿平方米,其中能达到建筑节能标准的仅占5%;同时,我国每年新增房屋建筑面积约20亿平方米,预计到2020年底,中国新增的房屋面积将近300亿平方米,建筑节能任务艰巨。地源热泵技术作为一种受国家政策支持的新型节能环保空调采暖技术将得到快速发展,从而推动地源热泵市场的快速发展,中国地源热泵市场前景看好。

地源热泵技术的热泵发展

6. 地源热泵的发展前景


7. 地源热泵在国外的发展

地源热泵诞生于20世纪80年代中期,这是指地源热泵作为真正兴起的一门新技术,并开始获得了应用与发展的时期。但是地源热泵的概念(或称新设想)最早出现在1912年瑞士佐伊利的一份专利文献中。之后的几十年,地源热泵基本处于实验研究状态,并开始先后有地表地下水热泵系统、地下地下水热泵系统、土壤耦合热泵系统的问世与发展。
1.地表地下水热泵
20世纪30年代,地表地下水热泵系统问世,是地源热泵中最早使用的热泵系统形式之一。欧洲第一台较大的热泵装置是1938~1939年间,在瑞士苏黎世市政大厅投入运行的。它以河水作为热源,供热能力175kW;日本于1937年在大型建筑物内安装了以泉水为热源的热泵空调系统。
20世纪40~50年代,瑞士、英国早期使用的热泵装置中大部分是地表地下水热泵。瑞士和英国早期使用的典型的地表水热泵系统列在表3-2中。

表3-2 瑞士和英国早期典型的地表地下水热泵系统

由表3-2可见:
(1)20世纪40~50年代的瑞士和英国的地表地下水热泵系统的供热量比30年代大。一般均大于1500kW,远远大于30年代地表地下水热泵的供热能力。
(2)瑞士和英国的地表地下水热泵的用途也比30年代广泛。除了用于建筑物采暖外,还用于游泳池加热、人造丝厂工艺加热和鞋厂空调等。
欧洲其他一些国家也开始安装地表水地下水热泵系统,例如:
1954年比利时在韦斯德雷的水厂里安装1台地表地下水热泵,供热量为465kW,以河水为低位热源,性能系数为3.3~3.5。
1956年法国在巴黎广播电台大楼安装1台以泉水为低位热源的热泵空调系统,制热量为4.9MW,制冷量为2.8MW。
这个时期的地表地下水热泵系统虽然处于起步阶段,但由于它在运行中充分显示节能性,对今后地表地下水热泵的发展起到了一定的示范作用。
20世纪70年代末80年代初在瑞典和原苏联等区域供热较发达的国家开始应用以地表水、地下水、城市污水和工业废水为低位热源的大型热泵站,单机容量在几兆瓦。尔后,在美国、日本、罗马尼亚、丹麦、德国也得到了迅速发展,单机容量甚至达到30MW,总装容量达到160MW。
20世纪80年代以来,瑞典建立了一批大型热泵站。现将以湖/海水、地下水为热源的热泵站列入表3-3中。到1987年,已有约100座热泵站投入运行,总供热能力达到1200MW,已成为世界上应用大型地表地下水热泵站的代表国家之一。

表3-3 瑞典的地表水源和地下水源的大型热泵站

1987年,原苏联的杨图夫斯基等人对热泵站供热与热化电站、区域锅炉房集中供热进行比较,得出可节省燃料29.7%~32%,提出了利用莫斯科河水作低位热源的热泵站区域供热方案。
尔后,大型地表水源、地下地下水热泵在欧洲各国开始兴建。芬兰有6台MW级装置;荷兰有1套1.5MW装置;罗马尼亚有7.5MW的吸收式热泵15套,2.9MW的10套,8.7MW的1台,用于区域供热,连同其他约400套中型压缩式热泵一起,每年节约30000t煤当量。
1982年丹麦建造最早的海地下水热泵站,供区域供热,到1990年,区域供热用热泵装机容量达350MW,热泵台数可达100台。
2.地下地下水热泵
地下地下水热泵诞生于20世纪30年代。凯姆勒和奥格勒斯贝在他们所著《热泵应用》一书中提到,到1940年美国已安装了15台大型商业用热泵,其中大部分是以井水为热源。表3-4给出截至1940年美国地下地下水热泵系统。1937年日本在大型办公楼内安装2台194kW压缩机带有蓄热箱的井地下水热泵系统,其性能系数达4.4。

表3-4 截至1940年地下地下水热泵供暖系统

美国有20世纪40~50年代里应用的地源热泵主要是地下地下水热泵。1948年地下地下水热泵系统在俄勒冈州运行之后,美国西部乃至全美均开始大量安装地源热泵,华盛顿逐渐成为美国地源热泵安装和使用的领头羊。1950年,美国拥有约600台热泵,其中53%为地下水热泵。早期安装的大部分都是地下地下水热泵,由于采用的是直接式系统,这些系统在建成5~15年都由于腐蚀和生锈失效了。由此地下地下水热泵系统的应用进入低潮期。直到20世纪70年代,世界石油危机的出现,又引起人们对地下地下水热泵的关注与兴趣,又开始大量安装与使用地下地下水热泵。由于欧洲板式换热器的引入,闭式地下地下水热泵系统系统的安装与使用更为广泛。1983年地下地下水热泵被认为是一种省钱和节能的采暖空调方式。
20世纪90年代以后,环保要求的进一步提高,美国地下地下水热泵系统的应用一直呈上升趋势。美国能源信息部的调查表明:美国地下地下水热泵的生产量1994年、1995年、1996年、1997年分别为5924台、8615台、7603台、9724台,除了1996年外,基本呈直线上升趋势。美国在过去的10年内,地源热泵的年增长率为12%,每年大约有5万套地源热泵在安装,其中开式系统占15%。在肯塔基州的路易维尔市的一幢旅馆办公建筑中安装的供热能力为10MW的地下地下水热泵空调系统是全美最大的系统,也是世界最大的地下地下水热泵系统。
欧洲一些国家由于采取积极的促进政策(包括财政补贴、减税、优惠电价和广告宣传等),热泵市场等到快速发展。1997年欧洲发展基金会重新提出热泵发展计划。到2000年,欧洲用于供热、热水供应的热泵总数约为46.7万台,其中地下水热泵约占11.75%。一些国家热泵应用情况列入表3-5。

表3-5 欧洲各国热泵的应用

3.地埋管式地源热泵
地埋管式地源热泵技术初始于美、英两国。20世纪40年代末50年代初,由于地源热泵技术的日趋成熟,有力地促进了浅层地热能的广泛利用。近几年来,各国浅层地热能的开发利用规模和发展速度都在快速增长。从国外发展趋势看,开发利用浅层地热能(蕴藏于地球浅部岩土体中的低温能源),将是地热资源开发利用的主流和方向。

地源热泵在国外的发展

8. 地源热泵

这是地源热泵的优点及特点:
地源热泵地温中央空调是利用地下水水温常年恒定的特点,进行能量转换的制冷制热的空调系统。是环保、节能、“零”污染、“零”排放的一种空调设备。其特点如下:
1、一机三用:可用来制冷、采暖、提供生活热水
2、绿色环保
3、高效节能
4、安全可靠
5、体积小、占地少
6、控制方便
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