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地源热泵颠覆沈阳传统供热方式

`清洁能源网   2007 年 07 月 20 日 00:00   来源:东北新闻网

今年冬天,沈阳市五区居民将可以享受到节能又环保的分布式地源热泵供热,10家供暖公司将在具备条件的地区采用这种直接应用于热网上的供热新方式,预计2007年至2008年度沈阳市270万平方米建筑采用地源热泵供热。这样的利好消息立刻成为企业抢抓的一大商机。在刚刚结束的辽宁省建设节约型社会展会上,沈阳第一冷冻机有限公司最新生产的目前国内最大、效率最高的水源热泵机组成为展会一大亮点,吸引了众多商家的目光。
  

    地源热泵供暖悄然走热
  

    这几天,沈阳第一冷冻机有限公司市场管理部、售后服务部经理何秉双忙得不可开交。自公司生产的系列地源热泵机组在辽宁省建设节约型社会展会展出后,来公司洽谈业务的客户络绎不绝。
  

    目前,节能环保是全世界关注的热门话题,从全国范围看,建筑能耗约占全社会总能耗的30%,其中最主要的是采暖和空调,占20%。因此,国家积极推广应用新型和可再生能源,特别是太阳能和地源热泵等。
  

    作为沈阳市城市最早应用地源热泵供热(制冷)的单位,中国医科大学附属口腔医院早在五年前就已尝到了地源热泵供热制冷的好处。过去,医院用电锅炉供热,每年取暖电费就高达120万元,这还不算夏季空调制冷的花销。医院安装了两台地源热泵机组,一般冬季启动一台机组,到了三九天才启动两台。供热制冷温度自动控制,每年供热制冷费用80万,节约了1/3还多。“不仅如此,采用地源热泵技术供热没有了燃烧过程,避免了排放烟尘及有害物质,能有效改善大气环境质量。”中国医科大学附属口腔医院总务科科长金钟告诉记者。
  

    据了解,沈阳军区联勤部金辉宾馆、中国医大盛京医院滑翔分院等试点单位的地源热泵设备运行都取得了满意成效,年排污费用大大降低,还省去了锅炉房、冷却塔和附属的煤场、渣场等占用的土地资源。
  

    作为北方重工业城市,沈阳市每年消耗燃煤约1357万吨。其中每个采暖期用于供热的燃煤消耗约850万吨,排放二氧化硫和烟尘约9万吨和6万多吨。为切实改善居住环境,沈阳市利用得天独厚的水文地质条件,科学规范地推广应用地源热泵技术实现节能减排,从根本上改变了能源结构,一批严重影响城市景观环境的黑烟囱也随之退出历史舞台。
  

    517日,沈阳市召开推广应用分布式地源热泵供热现场会,明确指出,2007年冬天,沈阳市计划在具备条件的地区,最大限度地实施分布式地源热泵供热工程,同时对燃煤供热相应地开始进行限制。预计2007-2008年度,沈阳市将增加供热能力270万平方米。沈阳市的和平、沈河、皇姑、铁西、浑南新区五区居民可以享受分布式地源热泵供热,惠天、惠涌、第三热力、皇姑、沈河、浑南等10家供暖企业具体实施分布式地源热泵工程供暖。
 

    据了解,惠天热电将配合铁西热网改造,将2号热源厂改造与实施分布式地源热泵结合。惠天热电铁西热源现供暖面积为700万平方米,计划新增分布式地源热泵供热面积325万平方米。2号热源厂位于铁西新区十马路肇工街附近,项目规划在2号热源厂新增5台水源热泵,同时再建一些热源,工程实施后,水源热泵供暖循环水将进入现有的燃煤锅炉再升温,然后汇入总管网。项目已于5月底开工建设,计划9月完工。
  

    沈阳推广的地源供热方式主要为分布式水源热泵和污水源热泵两种。前者填补了国内地源热泵技术应用的空白。和污水源热泵等其他地源和水源热泵技术相比,分布式水源热泵改变了以往传统燃煤供热和地源热泵争抢市场,易产生恶性竞争的不利局面,将地源热泵技术与传统的燃煤供热有机结合,解决了安全、污染等问题。
  

    沈阳市原有采暖面积约1.4亿平方米,其中小型锅炉房供暖面积占有很大比例,预计每年将有相当数量锅炉采暖可得到改造。若采用地源热泵供热,每拆除100个锅炉,按每个锅炉带5万平方米采暖面积计算,将减少直接燃煤每年约12万吨,并大大降低了环境污染,改善生活环境。
  

    按照沈阳市出台的《全面推广地源热泵系统建设和应用工作实施意见》,计划到今年底全市完成应用面积1800万平方米;明后两年按照每年不少于1600万平方米的规模发展,2010年完成1500万平方米;到2010年底,计划全市实现地源热泵技术应用面积6500万平方米,占全市供热面积的32.5%。为此,沈阳市还对采用地源热泵系统供热(制冷)的项目,系统用电按民用电价收取,缓收水资源费,并且在资金、技术、服务以及市场准入等方面给予政策支持。
  

    按照《沈阳市“十一五”供热规则》,尽管短时间内地源热泵供热还不能全面取代燃煤供热,但眼下仍具有颠覆意义。
  

    地源热泵技术成为新的供热方式
  

    地源热泵技术在瑞士、瑞典、挪威等欧洲国家已被广泛应用20余年。它为何能成为新的供热方式?沈阳第一冷冻机有限公司副总经理、总工程师高亚民向记者介绍了地源热泵技术的工作原理。
  

    地源热泵机组是以水为介质来提取或释放能量实现制热和制冷的一个或一组循环系统,是利用太阳能储存于地下水或土壤中的热能及其散热能力来供热、制冷。地源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,可以高效地带走热量;而冬季水源温度比环境温度高,且水中含有大量热量,则热泵系统从水源中提取能量,由热泵中制冷剂的循环提取热量并升高温度后,通过空气或水作为传送介质送到建筑物中。通常地源热泵机组消耗1KW的能量,用户可以得到4KW以上的热量或冷量。
  

    水作为热泵制热、制冷过程的介质,水温度要在7~30℃之间,水源水可以是各种工业用废水、生活用水、海水、江河水等,提取水中的热(冷)量比较简单易行的方式是打井,利用水泵提取地下水作为循环介质及冷热源。
  

    水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12℃至22℃,由于水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体温度为18℃至35℃,水体温度比环境空气温度低,制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。且水中含热量及散热能力远大于空气,因此设计良好的水源热泵机组与空气源热泵相比,相当于减少30%以上的电力消耗,与电供暖相比,相当于减少70%以上的电力消耗。可广泛应用于宾馆、办公楼、学校、商场、别墅区、住宅小区的集中供热制冷以及其他商业和工业建筑空调,并可用于游泳池、乳制器加工、啤酒酿造、冷轧锻造、冷库及室内种植和恒温养殖等行业上。
  

    由于地源热泵技术利用地表水作为空调机组的冷热源,其环保效益显著,供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗,是清洁的可再生能源的一种技术。污水源热泵供热让市民尽享环保生活
  

    以往,沈阳市经污水处理厂生产的中水主要是作为城市环境补充用水,排入城市环城水系和河流,其热能没有得到开发利用。2006年以来,沈阳市开始实施“中水供热综合利用工程”,积极开发和利用中水水源热泵技术,通过提取城市中水热能用于冬季供热。为此,沈阳市委托中国建筑科学研究院等科研院所编制了国内首个《中水水源热泵供热规划》。按照规划,从20069月开始,沈阳市每座污水处理厂都在按计划建设“中水水源热泵热源中心”。每座中心都能改变周边一定区域内既有建筑的燃煤锅炉供热方式,实现拆除锅炉房、集中联片联网供热;对新规划建设的住宅小区等建筑物更能全部实行集中联网供热,不再建新的燃煤热源。
  

    目前,沈阳市正分两步开建“沈阳北部地区中水供热综合利用工程”。即建设北部污水处理厂中水水源热泵热源中心,利用中水水源热泵技术对沈阳市北部每产的40万吨中水提取能量,向其周边5公里范围内的300万平方米负荷供热,并同步完成对该供热区域既有35座燃煤热源、300万平方米供热负荷的拆除联片。工程建成后对全市的降耗减排工作将发挥示范带头作用。建设“康平县中水利用项目”,即把上述提取热能后的40万吨中水中的8万吨输送到康平电厂作为生产用水,再利用热电联产技术开发余热,对康平县城区150万平方米既有建筑进行集中供热。这样可同步拆除116座既有燃煤锅炉。

 

    216日,沈阳市第一个污水源热泵与集中燃煤供热联供项目正式启动。调查表明,沈阳市各污水处理厂处理过的中水水温冬季一般在12℃左右,蕴涵了大量热能。利用地源热泵技术可以将污水中的热能提取出来变废为宝。这一项目主要是为于洪新城建设做同步配套。项目规划供热面积1400万平方米,年底预计供热面积可达200万平方米。将利用地源热泵技术从仙女河污水处理厂生产的中水提取热能,使其进入燃煤供热系统,部分取代燃煤供热,从而降低燃煤使用量。
  

    目前,沈阳第一冷冻机有限公司与沈阳国惠热力公司联合进行的“中水源利用环保再生能源项目”即蒸汽机拖动污水源热泵机组采暖试验已经成功,这也为正在计划实施的“中水供热综合利用工程”打下良好基础。
  

    目前,全市有污水处理厂8座,实际处理能力为每天108万吨。到“十一五”末期,还将新建污水处理厂10座,每天增加污水处理能力84万吨。届时,全市利用污水源热泵技术的有效供热能力将不低于1000万平方米。
  

    专家测算,按每平方米一个采暖期需燃烧35公斤标煤计算,污水源热泵与集中燃煤供热联供推广后,一个采暖期就可以节约标煤35万吨。这样可以优化沈阳的能源结构,促进多种能源互补,提高能源利用效率,降低资源能源消耗,节约运行成本,改善大气质量。
  

    据沈阳市建委相关部门负责人介绍,污水源热泵与集中燃煤供热联供项目的启动,使沈阳市同时拥有三种形式的地源热泵,即地下水源、土壤源和污水源热泵。不同区域可以根据不同的特点,使用不同形式的地源热泵,为地源热泵技术的推广开辟了新空间。
  

    令人振奋的是,516日,“沈阳市再生水源热泵供热规划”获得国内专家的一致通过。这意味着按此规划实施,到2010年,沈阳由再生水源热泵供热的建筑物面积将逾1300万平方米,占现有总建筑面积的8.28%。每年可减少二氧化碳排放11.27万吨、二氧化硫排放0.51万吨、烟尘排放0.38万吨、灰渣排放6.66万吨,全市约有18万户居民可以享受冬暖夏凉的“环保生活”。由于目前沈阳市的污水处理厂大多建在城市边缘,再生水源热泵供热的受益区域主要是沈北新区、细河经济区、苏家屯、康平、法库和新民等地。
  

    专家认为,沈阳市政府大力发展可再生能源,从供热这一东北地区最大的能耗问题入手,实施水源热泵系统的建设和供热应用规划,取得了节能减排的巨大成果,走在了全国的前面。

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