热泵技术的应用与发展.ppt

热泵技术的应用与发展内容提要内容提要u热泵技术的应用热泵技术的应用u热泵在暖通空调中的应用进入快速发展阶段热泵在暖通空调中的应用进入快速发展阶段u在我国热泵技术发展进步中应关注的几个问题在我国热泵技术发展进步中应关注的几个问题u坚信坚信“热泵技术必将在暖通空调中兴盛热泵技术必将在暖通空调中兴盛”的理念的理念与信心与信心2/431 热泵技术的应用热泵技术的应用1.1 热泵在工业中的应用热泵在工业中的应用u干燥：木材、谷物、茶叶、食品等干燥：木材、谷物、茶叶、食品等u蒸发：食品、制药、化工、液体的浓缩、脱水蒸发：食品、制药、化工、液体的浓缩、脱水例如：热泵式海水淡化装置；蒸汽喷射式产品浓缩装例如：热泵式海水淡化装置；蒸汽喷射式产品浓缩装置置u蒸馏：石油化工，热泵式蒸馏塔蒸馏：石油化工，热泵式蒸馏塔u工艺过程中的热回收：造纸厂、焊接机、电镀工工艺过程中的热回收：造纸厂、焊接机、电镀工艺、啤酒厂巴氏灭菌装置、塑料工厂艺、啤酒厂巴氏灭菌装置、塑料工厂3/431.2 热泵在农牧业中的应用热泵在农牧业中的应用u海水养殖业、温室等海水养殖业、温室等u鱼类、肉类加工厂：冷却和制冰鱼类、肉类加工厂：冷却和制冰 清洗用温水清洗用温水u乳品厂乳品厂u屠宰厂屠宰厂u蔬菜加工蔬菜加工4/431.3 热泵在暖通空调中的应用热泵在暖通空调中的应用u暖通空调是热泵应用中的理想用户，那么在我国的应用与发展又如何呢暖通空调是热泵应用中的理想用户，那么在我国的应用与发展又如何呢？5/432 热泵在暖通空调中的应用进入快速发展阶段热泵在暖通空调中的应用进入快速发展阶段u“热泵热热泵热”u我国地源热我国地源热泵系统增长泵系统增长曲线曲线u主要集中在主要集中在沈阳、北京、沈阳、北京、天津、山东、天津、山东、河南、河北河南、河北等地。等地。80%项目集中在项目集中在华北和东北华北和东北南部南部6/43u2008年前建设部示范项目，年前建设部示范项目，3批共批共212个，分布图个，分布图(按面按面积积)u2005年，年，工程建工程建设与设计设与设计杂志对杂志对全国全国43家地源热泵家地源热泵生产企业的地源热生产企业的地源热泵项目调查统计中，泵项目调查统计中，全国范围内除港、全国范围内除港、澳、台地区的澳、台地区的31个个省市均有地源热泵省市均有地源热泵项目，共有项目，共有3869项，项，其中北京有其中北京有1370项，项，河北河北364项，河南项，河南327项，山东项，山东224项，项，西藏西藏36项项7/43北京市地源热泵应用情况北京市地源热泵应用情况8/43u被建设部确定为被建设部确定为“推广应用地源热泵试点城市推广应用地源热泵试点城市”u2004年：年：184万万m2u2006年：年：312 万万m2u2007.6：1171万万m2u从从2008年起：每年应用面积不少于年起：每年应用面积不少于1600万万m2u至至2010年底，规划全市实现地源热泵应用面积年底，规划全市实现地源热泵应用面积6500万万m2，预计占全市当期供热面积的，预计占全市当期供热面积的32.5%沈阳市沈阳市9/43u青岛、大连大力发展海水源热泵空调系统青岛、大连大力发展海水源热泵空调系统u重庆大力发展河水重庆大力发展河水(长江、嘉陵江等长江、嘉陵江等)源热泵空调源热泵空调系统系统u河北将在全省大力普及地源热泵空调系统河北将在全省大力普及地源热泵空调系统u2008年，水年，水(地地)源热泵市场增长率高达源热泵市场增长率高达20%，使，使得水得水(地地)源热泵市场成为源热泵市场成为2008年度增长最快的产年度增长最快的产品类型品类型华北市场增长率超过华北市场增长率超过40%华东市场增长率超过华东市场增长率超过30%但要注意到上一年势头强劲的东北市场在但要注意到上一年势头强劲的东北市场在2008年内却年内却放缓了脚步放缓了脚步10/43u表明，热泵技术在我国的应用越来越广泛，发展表明，热泵技术在我国的应用越来越广泛，发展速度很可观，也很惊人，数值让人震撼速度很可观，也很惊人，数值让人震撼u快速发展中也暴露出一些技术、设计、施工和运快速发展中也暴露出一些技术、设计、施工和运行中的问题，也会为热泵技术在我国应用带来不行中的问题，也会为热泵技术在我国应用带来不确定性与未知性确定性与未知性u我们认为：我国热泵的应用与发展应进入一个以我们认为：我国热泵的应用与发展应进入一个以质量为核心的新的发展阶段，关注发展进步中的质量为核心的新的发展阶段，关注发展进步中的问题，才能使我国热泵技术在节能减排中作出积问题，才能使我国热泵技术在节能减排中作出积极的贡献极的贡献11/433 在我国热泵技术发展中应关注的几个问题在我国热泵技术发展中应关注的几个问题原则：原则：“节能节能”与与“省钱省钱”，即，即“效率效率”与与“效益效益”一、评价指标一、评价指标（1）热泵性能系数）热泵性能系数COP注意注意(1)COP是瞬时值，是瞬时值，COP与工况有关与工况有关 (2)W是何值是何值（2）热泵的能源利用系数）热泵的能源利用系数E3.1 热泵经济性评价热泵经济性评价12/43（2）热泵的能源利用系数）热泵的能源利用系数E注意：注意：用季节性能系数、季节能效比才能合理评价热泵经用季节性能系数、季节能效比才能合理评价热泵经济性济性正确评价热泵才能使热泵得到合理的应用和健康的正确评价热泵才能使热泵得到合理的应用和健康的发展发展经济性：经济性：回收年限应在回收年限应在5-8年之内年之内供暖供暖方式方式电电供暖供暖燃煤燃煤锅锅炉炉燃气燃气锅锅炉炉电动电动热泵热泵燃气燃气热泵热泵柴油机柴油机热泵热泵E E0.3-0.330.3-0.330.7-0.80.7-0.80.8-0.90.8-0.90.9-1.20.9-1.2(h h=3-4)=3-4)1.451.451.451.4513/43（3 3）全年能源消耗效率）全年能源消耗效率(APF)(APF)u日本东京大学飞原英治教授主张用全年能源消耗日本东京大学飞原英治教授主张用全年能源消耗效率效率APF，认为应从额定制冷，认为应从额定制冷COP，额定制热，额定制热COP向全年能源消耗效率向全年能源消耗效率(APF)转移转移u从重视额定工况性能到注重全年能源消耗从重视额定工况性能到注重全年能源消耗14/43引入引入APFAPF的效果的效果u从用户的立场看从用户的立场看额定性能是与建筑物的最大负荷相应的，与年间出现额定性能是与建筑物的最大负荷相应的，与年间出现的时间基本无关的时间基本无关用户可以了解更接近实际使用状态的热泵评价用户可以了解更接近实际使用状态的热泵评价年间消费电力可供用户参考年间消费电力可供用户参考u从设备厂家的立场看从设备厂家的立场看设计时不能仅仅注重额定工况的性能提高，还必须重设计时不能仅仅注重额定工况的性能提高，还必须重视部分负荷时的性能视部分负荷时的性能u从节能的观点考虑，今后的性能标准应该用从节能的观点考虑，今后的性能标准应该用APF来规定来规定15/43二、能耗费用二、能耗费用u1小时内加热小时内加热10000kcal时所需要的燃料费用时所需要的燃料费用电动热泵制热性能系数3.54.04.5电动热泵所需的电能(kW)3.3202.9072.584电价0.8元/kWh2.6562.3262.0670.6元/kWh1.9921.7441.2400.4元/kWh1.3281.1631.034燃煤锅炉效率(%)0.650.700.75锅炉耗煤量(kg)2.2962.1301.990煤价350元/t(0.35元/kg)0.8000.7500.696400元/t(0.40元/kg)0.9200.8520.769500元/t(0.50元/kg)1.1481.0650.995u提高热泵的制热性能系数和发电的总效率提高热泵的制热性能系数和发电的总效率u能源价格能源价格16/43u热泵能源费用等于燃煤费用时，煤热泵能源费用等于燃煤费用时，煤(元元/t)、电、电(元元/kWh)价格比价格比资料表明：资料表明：u美国煤电价格比高达美国煤电价格比高达4000u原苏联为原苏联为2000u我国目前约为我国目前约为5001000左右左右17/43三种供暖方式三种供暖方式vs.电价电价/燃料价、供暖期燃料价、供暖期u在多年前，瑞典学者劳伦曾（在多年前，瑞典学者劳伦曾（Lorentzen）教授就指）教授就指出，某一地区适宜采用热泵、电热供暖或是供热锅炉出，某一地区适宜采用热泵、电热供暖或是供热锅炉方式，不仅取决于电价方式，不仅取决于电价X与燃料价与燃料价Y之比，还和供暖之比，还和供暖期的长短有关期的长短有关 u北欧地区北欧地区uX电价电价uY燃料价燃料价u供暖日数占全年天数比供暖日数占全年天数比例例 u具体画法可参考具体画法可参考“蒸汽压缩蒸汽压缩式热泵站的经济效益式热泵站的经济效益”，暖，暖通空调，通空调，1985，（，（16）：）：41218/43三、三、热泵节约燃料热泵节约燃料的条件的条件u供热系统供热系统(锅炉和热泵锅炉和热泵)，每年向用户供，每年向用户供Q(kJ)热量热量1.锅炉每年消耗的标准煤锅炉每年消耗的标准煤 2.热泵每年消耗的标准煤热泵每年消耗的标准煤 19/433.两方案燃料消耗量的比值两方案燃料消耗量的比值u可见只要可见只要R1，热泵方案就能节约原料，而且值，热泵方案就能节约原料，而且值越大，节约燃料也越多越大，节约燃料也越多u(1)u(2)u(3)20/43锅锅炉炉总总效率效率火力火力发电发电总总效率效率热泵热泵性能系数性能系数2.02.53.03.54.04.55.00.650.90.250.90.7690.9621.1541.3461.5381.7311.9230.300.90.9231.1541.3851.6151.8462.0772.3080.350.91.0771.3461.6151.8852.1542.4232.6920.700.90.250.90.7140.8931.0711.2501.4291.6071.7860.300.90.8571.0711.2861.5001.7141.9292.1430.350.91.0001.2501.5001.7502.0002.2502.5000.750.90.250.90.6670.8331.0001.1671.3331.5001.6670.300.90.8001.0001.2001.4001.6001.8002.0000.350.90.9331.1671.4001.6331.8672.1002.3330.800.90.250.90.6250.7810.9381.0941.2501.4061.5630.300.90.7500.9381.1251.3131.5001.6881.8750.350.90.8751.0941.3131.5311.7501.9692.1880.850.90.250.90.5880.7350.8821.0291.1761.3241.4710.300.90.7060.8821.0591.2351.4121.5881.7650.350.90.8241.0291.2351.4411.6471.8532.0590.900.90.250.90.5560.6940.8330.9721.1111.2501.3890.300.90.6670.8331.0001.1671.3331.5001.6670.350.90.7780.9721.1671.3611.5561.7501.944R值值21/433.2 地下水源热泵的回灌问题地下水源热泵的回灌问题u地下水源热泵若不能地下水源热泵若不能100回灌地下水将是子孙后回灌地下水将是子孙后代的灾难代的灾难u我国地下水资源十分短缺我国地下水资源十分短缺u我国地下水超采现象严重，已引起一些地质灾我国地下水超采现象严重，已引起一些地质灾害问题，亟待解决害问题，亟待解决u目前，国内运行的地下水源热泵系统的回灌尚目前，国内运行的地下水源热泵系统的回灌尚存在许多问题，又未引起有关部门的高度关注存在许多问题，又未引起有关部门的高度关注u国内有关部门与业主对地下水源热泵系统的回国内有关部门与业主对地下水源热泵系统的回灌缺乏有效的管理与监测灌缺乏有效的管理与监测22/433.2.1 我国地下水资源十分短缺我国地下水资源十分短缺u我国地下淡水资源量为我国地下淡水资源量为694km3，仅占世界地下淡，仅占世界地下淡水资源的水资源的0.6/10000 u南方丰富、北方贫乏南方丰富、北方贫乏 北方（面积占全国北方（面积占全国60%）地下水占全国）地下水占全国30%西北（面积占全国西北（面积占全国33%）地下水占全国）地下水占全国13%东南及中南地区（面积占全国东南及中南地区（面积占全国13%）地下水占全国）地下水占全国30%u我国地下水分布的不均匀性，为普遍地推广与应我国地下水分布的不均匀性，为普遍地推广与应用地下水源热泵带来地域的局限性用地下水源热泵带来地域的局限性23/43u我国人口众多，淡水资源人均占有量为我国人口众多，淡水资源人均占有量为900m3，低于世界平均水平的低于世界平均水平的1/4，居世界第，居世界第110位，被联位，被联合国列为合国列为13个典型贫水国之一个典型贫水国之一。u600多个城市有多个城市有300多个城市缺水多个城市缺水，主要集中在北，主要集中在北方方 u北方地区地下水供水量在总供水量占有较大的比北方地区地下水供水量在总供水量占有较大的比例。例。海河流域占海河流域占66黄河中下游占黄河中下游占60辽河流域占辽河流域占59 24/433.2.2 地下水超采面临的问题与教训地下水超采面临的问题与教训 地下水超采地下水超采：浅层地下水超采：浅层地下水超采;深层承压水超采深层承压水超采 u区域地下水位持续下降，降落漏斗面积不断扩大区域地下水位持续下降，降落漏斗面积不断扩大 目前北京超采区形成目前北京超采区形成1000km2的下降漏斗，漏斗区平均的下降漏斗，漏斗区平均水位下降水位下降4m多，中心水位下降多，中心水位下降20-30m，严重的地区达，严重的地区达40m天津、沧州、衡水、德州一带下降漏斗已连成一片，天津、沧州、衡水、德州一带下降漏斗已连成一片，面积达面积达3.18万万km2苏锡常地区区域降落漏斗已达苏锡常地区区域降落漏斗已达3000km2，漏斗中心水位，漏斗中心水位埋深埋深60-70m辽宁全省地下水超采面积达辽宁全省地下水超采面积达1500km2。沈阳地区形成了。沈阳地区形成了地下水位降深为地下水位降深为28m、面积为、面积为280km2的超采漏斗，辽的超采漏斗，辽阳地区形成了深为阳地区形成了深为23.5m，面积为，面积为320km2的超采漏斗的超采漏斗25/43u地面沉降地面沉降u海水入侵海水入侵 山东半岛海水入侵总面积已达山东半岛海水入侵总面积已达643km2大连、营口、锦州、葫芦岛市的沿海地区，海水入侵大连、营口、锦州、葫芦岛市的沿海地区，海水入侵面积由面积由20世纪世纪80年代初的年代初的50km2，发展到，发展到90年代的年代的766km2 26/43地质灾害地质灾害 地质灾害，给人类的生命安全与生产环境等造地质灾害，给人类的生命安全与生产环境等造成极大的危害。例如：成极大的危害。例如：u 海水入侵使地下水质量变差海水入侵使地下水质量变差；u海水入侵会造成粮食减产甚至绝收；海水入侵会造成粮食减产甚至绝收；u地面下沉造成大坝、河堤和楼房等市政设施和城地面下沉造成大坝、河堤和楼房等市政设施和城市建筑物的严重损坏；市建筑物的严重损坏；u地面下沉使桥梁净空减少，影响正常的航运。地面下沉使桥梁净空减少，影响正常的航运。27/433.2.3 100回灌是正确使用地下水源热泵的基本标志回灌是正确使用地下水源热泵的基本标志 评价一个运行的地下水源热泵系统的优劣，应该首先评价一个运行的地下水源热泵系统的优劣，应该首先看它是否能看它是否能100的回灌地下水。必须符合的回灌地下水。必须符合地源热泵系地源热泵系统工程技术规范统工程技术规范(GB50366-2005)中中5.1.1的规定的规定 地下水源热泵回灌的目的地下水源热泵回灌的目的保护地下水资源，避免出现地质灾害保护地下水资源，避免出现地质灾害改善和提高浅层地能改善和提高浅层地能(热热)的利用效率的利用效率保持含水层内的压力，维护浅层地能保持含水层内的压力，维护浅层地能(热热)的开采条件的开采条件地下水源热泵回灌的问题与对策地下水源热泵回灌的问题与对策 地下水回灌技术现已成为诸多领域中的热门研究课题地下水回灌技术现已成为诸多领域中的热门研究课题 水资源管理水资源管理地热资源的开发与利用地热资源的开发与利用地下水源热泵技术地下水源热泵技术28/43在目前的技术条件下，回灌井堵塞仍是一种普遍在目前的技术条件下，回灌井堵塞仍是一种普遍存在的问题存在的问题。u据据Dillon等人对等人对40个回灌事例的调查，发现个回灌事例的调查，发现80的回灌井的回灌井出现堵塞现象，其中出现堵塞现象，其中65的井的堵塞原因已经查明，其的井的堵塞原因已经查明，其余余15的原因尚不清楚。的原因尚不清楚。u文献中明确指出：地热水回灌已成为地热开发急需解决文献中明确指出：地热水回灌已成为地热开发急需解决的问题。现统计数据表明地热回灌井仅占总钻井的的问题。现统计数据表明地热回灌井仅占总钻井的5.7%，回灌程度低。，回灌程度低。u我国地下水源热泵回灌井运行短则数月，长则我国地下水源热泵回灌井运行短则数月，长则2-3年，出年，出现回灌水量明显减少，甚至报废的现象比较普遍，如某现回灌水量明显减少，甚至报废的现象比较普遍，如某调查调查61个项目中个项目中15个项目正常回灌。个项目正常回灌。u联邦大厦地下水源热泵发展历程联邦大厦地下水源热泵发展历程29/43联邦大厦地下水源热泵系统发展历程时间状况1948原始系统：4台热泵共1900kW；两口浅井(45.7m)，一口深井152.4m。制冷占优时深井抽水，浅井回水；制热占优时浅井抽水，深井回水。地下水与热泵直接连接。1964水井恶化，部分地下水排入下水道1975替换离心制冷机，装机容量共2464kW1975水井恢复1980水井再次恶化1984城市排水取费增加，排水费很高，建议再次全面恢复水井1987业主易人；计划面恢复水井，钻一口新井，安装变速潜水泵，安装新的砂过滤器1988部分完成，几月后重新堵塞，城市排水费剧增1990更换控制阀，排水费下降到期望水平1994业主易人；保留地下水源热泵作为主要冷热源1995地下水源热泵现在仍有效的运行30/43引起堵塞的因素与防止措施引起堵塞的因素与防止措施u悬浮物堵：加装过滤器、回扬等悬浮物堵：加装过滤器、回扬等u气泡堵塞：设置集气罐和自动排气阀气泡堵塞：设置集气罐和自动排气阀u化学沉淀堵塞化学沉淀堵塞防止粘粒膨胀和扩散的具体措施是可通过注入防止粘粒膨胀和扩散的具体措施是可通过注入CaCl2等等盐来解决盐来解决u微生物的生长微生物的生长去除水中的有机物去除水中的有机物进行预消毒，杀死微生物，如常用氯消毒进行预消毒，杀死微生物，如常用氯消毒 u含水层细颗粒介质重组含水层细颗粒介质重组很难处理很难处理31/43有效的管理与监控有效的管理与监控u回灌效果的监测回灌效果的监测u回扬清洗方法是预防和处理回灌井堵塞的有效方回扬清洗方法是预防和处理回灌井堵塞的有效方法之一法之一u回灌井的维护与管理回灌井的维护与管理u采用化学的方法采用化学的方法(加酸、消毒及氯化剂等加酸、消毒及氯化剂等)对回灌对回灌井进行周期性的再生与处理井进行周期性的再生与处理32/433.2.4 建议建议u对各地区正在运行的地下水源热泵的回灌措施与回灌效果对各地区正在运行的地下水源热泵的回灌措施与回灌效果作全面调查研究，杜绝抽水多、回灌少的现象存在，坚决作全面调查研究，杜绝抽水多、回灌少的现象存在，坚决贯彻贯彻GB50366-2005中关于抽取地下水全部回灌到同一含中关于抽取地下水全部回灌到同一含水层的强制性条文规定。对违反者，坚决停止运行，进行水层的强制性条文规定。对违反者，坚决停止运行，进行技术改造，直到合格为止技术改造，直到合格为止u加强对地下水源热泵回灌技术的研究力度。开展地下水源加强对地下水源热泵回灌技术的研究力度。开展地下水源热泵源、汇井运行特性、由于抽水和回灌引起地下水运移热泵源、汇井运行特性、由于抽水和回灌引起地下水运移特性特性(水力、热力特性水力、热力特性)等方面的理论与实验研究等方面的理论与实验研究u积极寻求易于回灌的地下水源热泵形式与回灌技术，学习积极寻求易于回灌的地下水源热泵形式与回灌技术，学习其它专业的回灌经验与技术其它专业的回灌经验与技术u政府有关部门对地下水源热泵的回灌问题应进行长期有效政府有关部门对地下水源热泵的回灌问题应进行长期有效的管理与监督的管理与监督33/433.3 地源热泵可持续利用的低温热源地源热泵可持续利用的低温热源u地地源源热热泵泵是是个个广广义义的的术术语语。虽虽然然称称为为地地源源热热泵泵，但但是是地地下下水水、地地表表水水和和土土壤壤全全年年温温度度范范围围有有较较大大的的差差异异，标标准准规规定定的的液液体体进进入入温温度度选选择择范范围围也也各各不相同，因此不能把三者混为一谈不相同，因此不能把三者混为一谈u目目前前国国内内对对地地源源热热泵泵低低温温热热源源的的认认识识尚尚不不完完全全相相同同，有有的的认认为为浅浅层层地地能能是是一一种种资资源源，地地源源热热泵泵是是以以“浅浅层层地地温温能能资资源源”为为低低温温热热源源，且且“浅浅层层地地热能资源热能资源”在我国应用的区域非常广泛在我国应用的区域非常广泛u国内提出国内提出“浅层地能浅层地能”的概念化的术语，它是将的概念化的术语，它是将土壤、地下水和地表水汇集在同一术语中，统称土壤、地下水和地表水汇集在同一术语中，统称为为“浅层地能浅层地能”34/433.4 浅层地温能资源化浅层地温能资源化u近年来地源热泵在我国的应用日益广泛，工程实例的规模近年来地源热泵在我国的应用日益广泛，工程实例的规模越来越大；并大力推动地源热泵的城市级利用，这种发展越来越大；并大力推动地源热泵的城市级利用，这种发展应用的基础是近年来把应用的基础是近年来把“浅层地能浅层地能”这个概念化术语提升这个概念化术语提升到到“浅层地温能资源浅层地温能资源”的概念高度的概念高度u文献认为文献认为“浅层地温能是指地表以下一定深度范围内浅层地温能是指地表以下一定深度范围内(一一般为恒温带至般为恒温带至200m埋深埋深)，温度低于，温度低于25，在当前技术经，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地热能济条件下具备开发利用价值的地热能”u“浅层地温能是地热资源的一部分浅层地温能是地热资源的一部分”，“浅层地能是赋存浅层地能是赋存在地球的表面岩土体中的低温地热资源在地球的表面岩土体中的低温地热资源”，“分布普遍、分布普遍、埋藏浅、可持续利用，可以作为化石能源替代资源，减少埋藏浅、可持续利用，可以作为化石能源替代资源，减少温室气体的排放温室气体的排放”等等等等u引起国内一些专家的思考引起国内一些专家的思考35/43有关有关“浅层地温能资源浅层地温能资源”的若干思考的若干思考(1)浅层地能主要来自大地热流的能量浅层地能主要来自大地热流的能量u全国热流加权平均值为全国热流加权平均值为70.8mW/，大地热流散逸至空间，大地热流散逸至空间的能量一年全球可达的能量一年全球可达1.41018kJ，由这个数字看，浅层地，由这个数字看，浅层地能的热量十分可观。若再考虑浅层岩土体每降能的热量十分可观。若再考虑浅层岩土体每降1，其热，其热量更大，由此，将它视为资源，似乎是正确的量更大，由此，将它视为资源，似乎是正确的u但不能忽视，处于工程场区内的浅层地温能相对要少得多。但不能忽视，处于工程场区内的浅层地温能相对要少得多。粗略计算一下，粗略计算一下，1建筑面积，热负荷为建筑面积，热负荷为30W/，不考虑，不考虑蓄热，也不考虑岩土体温度的变化，地源热泵的低温热源蓄热，也不考虑岩土体温度的变化，地源热泵的低温热源仅来自于大地热流，则需要仅来自于大地热流，则需要300左右的土地左右的土地u100m3岩土降低岩土降低1，可供，可供2建筑面积建筑面积1年的用热量年的用热量(120天天采暖，热负荷为采暖，热负荷为30W/)。另外，还应考虑岩土体降。另外，还应考虑岩土体降1后，如何恢复，岩土温度恢复所需的热能又由何处来？后，如何恢复，岩土温度恢复所需的热能又由何处来？36/43若干思考若干思考(2)地源热泵的水平埋管和大口井由于位于变温带，其热能的来源地源热泵的水平埋管和大口井由于位于变温带，其热能的来源为太阳能与地热能；为太阳能与地热能；U形管和深井位于恒温带，其热能的来源形管和深井位于恒温带，其热能的来源主要为大地热流和浅层地温能主要为大地热流和浅层地温能(岩土温度降低岩土温度降低)(3)目前在一些文章中经常提到，在一些工程中，设计与应用地源目前在一些文章中经常提到，在一些工程中，设计与应用地源热泵系统时忽视了冷热负荷的平衡问题热泵系统时忽视了冷热负荷的平衡问题u我国的地源热泵不同于欧洲，经常是一机两用，甚至一机三用，我国的地源热泵不同于欧洲，经常是一机两用，甚至一机三用，客观上起到蓄能作用客观上起到蓄能作用u但带有一定的盲目性，没有按科学的蓄能理论与技术去实施但带有一定的盲目性，没有按科学的蓄能理论与技术去实施u仅在在数量上考虑平衡，恐怕又会走仅在在数量上考虑平衡，恐怕又会走“冬灌夏用冬灌夏用”、“夏灌冬夏灌冬用用”的老路的老路(4)在地源热泵实践过程中已发现浅层地能的热量来源不足的问题在地源热泵实践过程中已发现浅层地能的热量来源不足的问题(5)我国由于分布的分散性、系统大部分是冬、夏均运行、地下水渗流补我国由于分布的分散性、系统大部分是冬、夏均运行、地下水渗流补充部分热量，投入运行的时间还较短等原因，目前还没凸现出浅层地充部分热量，投入运行的时间还较短等原因，目前还没凸现出浅层地温能的枯竭现象温能的枯竭现象37/43个人观点个人观点u浅层岩土季节蓄能加浅层地温能才是地源热泵可浅层岩土季节蓄能加浅层地温能才是地源热泵可持续利用的低温热源持续利用的低温热源u通过蓄能技术将夏季热能转移到浅层岩土中储存通过蓄能技术将夏季热能转移到浅层岩土中储存起来，在冬季再通过热泵技术将浅层岩土层中的起来，在冬季再通过热泵技术将浅层岩土层中的热能的取出，向用户供暖热能的取出，向用户供暖38/43尚需研究尚需研究u在含水层储能技术的基础上，开展浅层岩土层在含水层储能技术的基础上，开展浅层岩土层(干干土、湿土、饱和土层和有渗流的含水层土、湿土、饱和土层和有渗流的含水层)储能机理、储能机理、储能地质条件、应用技术等方面的应用基础研究储能地质条件、应用技术等方面的应用基础研究u在土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统设想基础，在土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统设想基础，研发适用于寒冷地区的土壤蓄热与地源热泵集成研发适用于寒冷地区的土壤蓄热与地源热泵集成系统系统u结合地源热泵技术，提高低温浅层岩土层储能的结合地源热泵技术，提高低温浅层岩土层储能的利用效率等问题利用效率等问题 关注我国热泵技术发展进步中的问题，目的关注我国热泵技术发展进步中的问题，目的是更好地走出一条有中国特色的热泵技术新型发是更好地走出一条有中国特色的热泵技术新型发展道路，寻求我国发展热泵技术更优的发展道路展道路，寻求我国发展热泵技术更优的发展道路39/434 坚信热泵技术必将在暖通空调中兴盛坚信热泵技术必将在暖通空调中兴盛4.1 热泵空调系统用能遵循了能级提升的用能原则，热泵空调系统用能遵循了能级提升的用能原则，而避免了常规空调系统用能的单向性而避免了常规空调系统用能的单向性40/43u两种供暖模式两种供暖模式(a)电供暖电供暖 (b)空气源热泵供空气源热泵供暖暖41/434.2 热泵空调系统实现了科学配置能源热泵空调系统实现了科学配置能源42/434.3 热泵技术是应用低位再生能源的重要技术措施热泵技术是应用低位再生能源的重要技术措施u2008年年12月月17日，欧盟指令认可了空气源热泵和日，欧盟指令认可了空气源热泵和水源热泵为水源热泵为“可再生能源技术可再生能源技术”43/434.4 热泵具有显著的地球环保效益热泵具有显著的地球环保效益u国际能源机构国际能源机构(IEA)热泵中热泵中心评估资料心评估资料u电动热泵耗电电动热泵耗电CO2排放量以排放量以欧洲发电的欧洲发电的CO2排放量为基排放量为基数计算，平均为数计算，平均为0.55kg CO2/kWhu热泵减排的潜力极大热泵减排的潜力极大u进入进入21世纪后，热泵的快速世纪后，热泵的快速发展不单是为了解决能源问发展不单是为了解决能源问题，而更主要的是为了改善题，而更主要的是为了改善环境问题环境问题44/43u4.5 热泵空调系统是热泵系统中应用最为广泛的一种系统，热泵空调系统是热泵系统中应用最为广泛的一种系统，也是热泵系统的理想用户也是热泵系统的理想用户 热用户不同用热温度下热泵的热用户不同用热温度下热泵的COP值值低温热源温度项目热用户用水温度6555454010COP理论值5.356.157.298.08热泵效率0.50.50.50.5COP实际值2.683.073.644.045COP理论值4.975.636.567.18热泵效率0.50.50.50.5COP实际值2.4852.823.23.590COP理论值4.645.25.964.46热泵效率0.50.50.50.5COP实际值2.322.622.983.23注：COP理论值为逆卡诺循环COP值；热泵效率为0.50.6；COP实际值为热泵效率与COP理论值的乘积。45/43u4.6 伴随着热泵空调系统的出现，引起了我国空伴随着热泵空调系统的出现，引起了我国空调冷热源用能形态的变革，其用能形态朝着能源调冷热源用能形态的变革，其用能形态朝着能源替代与多元化方向发展。空调冷热源用能除了电替代与多元化方向发展。空调冷热源用能除了电力、燃气和油外，还有低温再生能力、燃气和油外，还有低温再生能(太阳能、浅层太阳能、浅层地温能、河水、海水和空气能等地温能、河水、海水和空气能等)和工业与生活中和工业与生活中的废热能的利用日益增多的废热能的利用日益增多 基于上述理由，热泵技术注定会在我国暖通基于上述理由，热泵技术注定会在我国暖通空调中兴盛空调中兴盛46/43谢谢大家！