陈焰华-浅谈武汉地源热泵发展现状
示范项目申报
武汉地源热泵发展多年来得到了国家的大力支持。此前,13个项目得到原建设部和财政部的财政补贴。在城市示范项目启动后,湖北省武汉市、襄阳市、宜昌市、咸宁市、黄冈市、天门市等先后成为全国可再生能源建筑应用示范城市。
武汉市财政局、市城乡建设委员会还专门出台《武汉市可再生能源建筑应用专项补助资金管理办法》。2011年,武汉市第二批可再生能源建设应用示范项目共申报41项,建筑面积444.12万平方米。其中,地源热泵项目申报3项,建筑面积23.5万平方米;太阳能热水系统应用项目申报38项,建筑面积198万平方米。
工程项目分布
武汉水资源非常丰富,沿江一带地下水资源很充足。特别是汉口地区,集中了武汉约七成的水源热泵项目。除了沿江地区,武汉其他地方大多没有地下水,主要采用地埋管系统。
一般来说,武汉有大量公共建筑采用地源热泵系统,并以冷却塔作为辅助。曾经做过的动态分析显示:在武汉,一般办公建筑夏季排热(冷)量是冬季的2~2.5倍;大型商业和综合体建筑排热(冷)量是普通建筑的4~5倍。因此,地源热泵系统的地下部分务必要做好。
另外,由于有些水源热泵项目牵扯到长江水的应用问题,涉及防洪、航运、环保以及长江水运委员会等十几个管理部门批复,因此,操作难度相对较大。
应用技术特点
目前,武汉地源热泵项目通常以地下水源系统为主;地埋管系统有逐步上升的趋势。这是因为地下水未来需要从严利用和控制,因此,申报程序更为严格。
总体来说,武汉地区取水比较方便,打井深度为40~50米,单井取水量通常为20~120立方米,按照1:2的比例回灌。
但是,机组需要重视腐蚀与堵塞问题。由于长江水钙、镁离子含量较高,因此,系统最好进行转换,保证热源井正常运行,以延长其使用寿命。热源井运行3~5年后应进行洗井。对于地埋管项目来说,需要充分论证钻井深度和间距问题,并选择好热泵机组的种类与品牌。项目运行情况。
在武汉夏季,热泵机组平均运行能效比为4.6,多数热泵主机运行能效比为4.1~5.0,个别项目机组低于3.6。究其原因,一方面由于机组本身性能较差,另一方面则因为机组长时间低负荷运行。
事实上,地源热泵系统的节能效果非常显着,与常规设备包括燃气设备、锅炉等相比,全年运行费用可降低三到四成。由于普通设备运行能效比通常在3左右,因此,地源热泵系统的节能效果在冬季更为明显。但是,地源热泵的最终效果取决于系统整体状况,包括勘测、资源评估、设计、施工、监理以及系统运行等各个环节都至关重要,直接决定其发挥。此外,地源热泵系统应用还能大量减少化石等常规能源的使用。
技术能力建设
武汉近年来成立了地源热泵相关组织作为政府管理的支撑,对于行业规范和交流起到积极作用,加强了相关规范和标准的编制工作。2009年,武汉还出台了实施技术细则。这些标准和规范的发布,对于武汉地源热泵技术完善和行业发展起到了促进作用。
另外,湖北省也出台了相关政策,与地源热泵系统相应联系起来;出台以奖代补的办法,除了资金补助以外,政府对地方节能减排进行考核,包括可再生能源利用等方面。
武汉在“十二五”规划中提出,可再生能源应用面积将达到950万平方米,就目前已经实施及进入规划的项目来看,距离这个目标还有很大距离,侧面反映出可再生能源市场包括地源热泵市场的巨大潜力。只要政策支持,武汉就可以实现跨越式的健康有序的发展。
放眼整个湖北,这里江湖很多,水资源非常丰富,而且水温一年四季保持在15~20摄氏度的相对稳定状态,是非常好的空调冷热源,比较适宜在建筑中推广应用地源热泵技术。凭借雄厚的研发能力和经验,未来地源热泵在武汉必将得到规模化应用和产业化发展,并带来极好的节能环保效益,对可持续发展起到重要的支撑作用。