中國地源熱泵應用適宜性評價.ppt

中國地源熱泵應用適宜性評價,中國建筑科學研究院,徐 偉,問題的提出,一,適宜性評價,二,三,主要結(jié)論,地源熱泵的 發(fā)展和推廣,地源熱泵系統(tǒng)區(qū)域適宜性研究,條件,范圍,經(jīng)濟,節(jié)能環(huán)保,可持續(xù)發(fā)展,盲目性,1. 問題的提出,研究地源熱泵系統(tǒng)宏觀的綜合性評價 為區(qū)域的資源利用發(fā)展規(guī)劃提供指導,中國建筑科學研究院,中國地質(zhì)科學院水文地質(zhì)環(huán)境研究所,哈爾濱工業(yè)大學,重慶大學,山東富爾達空調(diào)設(shè)備有限公司,主要參加單位,1. 問題的提出,國家十一五重大科技支撐計劃課題：水源地源熱泵高效應用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范,污水源熱泵,地表水源熱泵,土壤源熱泵,地下水源熱泵,海水源熱泵,適宜性研究 系統(tǒng)形式,2. 適宜性評價,2. 適宜性評價,評價方法層次分析法,層次分析法將復雜問題層次化 建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型（評價體系） 分層指標權(quán)重確定 指標層單排序、目標層總排序 做出綜合判斷,遞階層次結(jié)構(gòu)模型,2.1土壤源熱泵適宜性研究,土壤源熱泵系統(tǒng)適宜性,資源性條件,系統(tǒng)性條件,辦公建筑,居住建筑,單一系統(tǒng),復合系統(tǒng),單一性土壤源熱泵適宜性,巖土體資源條件,土壤源熱泵系統(tǒng)性條件,土壤的平均溫度,節(jié)能性,經(jīng)濟性,環(huán)保性,平衡性,系統(tǒng)能效比,投資回收期,標煤替代量 (碳減排),吸排熱量不平衡率,（1）單一式土壤源熱泵宜性評價層次結(jié)構(gòu)圖,復合式土壤源熱泵適宜性,巖土體資源條件,土壤源熱泵系統(tǒng)性條件,土壤的平均溫度,節(jié)能性,經(jīng)濟性,環(huán)保性,系統(tǒng)能效比,投資回收期,標煤替代量 (碳減排),（2）復合式土壤源熱泵宜性評價層次結(jié)構(gòu)圖,土壤源熱泵適宜性評價結(jié)論,辦公建筑,嚴寒A氣候區(qū)：不適宜區(qū)土壤溫度低、吸排熱量不平衡率高 嚴寒B氣候區(qū)：較適宜區(qū)土壤溫度偏低，冬季熱負荷峰值時段系統(tǒng)運行效率低 寒冷氣候區(qū)：適宜區(qū)各項指標均適宜 夏熱冬冷氣候區(qū)：一般適宜區(qū)吸排熱量不平衡率偏高、且與當?shù)爻Ｒ?guī)系統(tǒng)比經(jīng)濟性差 夏熱冬暖氣候區(qū)：不適宜區(qū)土壤溫度高、僅有放熱量系統(tǒng)無法連年持續(xù)運行,單一式土壤源熱泵系統(tǒng),土壤源熱泵適宜性評價結(jié)論,辦公建筑,嚴寒A氣候區(qū)：一般適宜區(qū) 嚴寒B氣候區(qū)：較適宜區(qū) 寒冷氣候區(qū)：適宜區(qū) 夏熱冬冷氣候區(qū)：較適宜區(qū) 夏熱冬暖氣候區(qū)：不適宜區(qū),復合式土壤源熱泵系統(tǒng),采用復合式系統(tǒng)后，不存在吸排熱量不平衡問題，部分指標有所改善，提高了系統(tǒng)的適宜性,土壤源熱泵適宜性評價結(jié)論,居住建筑,寒冷氣候區(qū)：適宜區(qū) 夏熱冬冷氣候區(qū)：較適宜區(qū),復合式土壤源熱泵系統(tǒng),嚴寒氣候區(qū)居住建筑一般不做集中供冷，夏熱冬暖氣候區(qū)無集中供熱需求，因此對這兩個氣候區(qū)不做分析,2.2地下水源熱泵適宜性研究,地下水源熱泵系統(tǒng)適宜性,資源性條件,系統(tǒng)性條件,公共建筑,居住建筑,地下水源熱泵適宜性,水文地質(zhì)因素,場地施工因素,社會經(jīng)濟因素,氣象因素,環(huán)境保護因素,年均氣溫,富水性,水溫,礦化度,地形地貌,回灌條件,人口密度,人均 G D P,年均降雨量,降雨漏斗,地裂縫,地面裂縫,（1）地下水源熱泵資源性適宜評價層次結(jié)構(gòu)圖,地下水源熱泵資源性適宜性評價結(jié)論,資源性條件適宜性評價,僅從資源性條件考慮，適合采用地下水源熱泵的地區(qū)主要分布在我國東部； 平原盆地及富水性較好的地區(qū)比較適宜； 所得評價結(jié)果為較宏觀的適宜程度分區(qū)圖，具體的項目建設(shè)應考慮場地的實際情況,我國地下水源熱泵資源性 適宜分區(qū)圖,地下水源熱泵系統(tǒng)性條件,節(jié)能性,經(jīng)濟性,環(huán)保性,與常規(guī)系統(tǒng)相比的節(jié)能率,投資回收期,標煤替代量 (碳減排),（2）地下水源熱泵系統(tǒng)性條件適宜評價層次結(jié)構(gòu)圖,地下水源熱泵系統(tǒng)性條件適宜性評價結(jié)論,系統(tǒng)性條件適宜性評價,嚴寒A氣候區(qū)：勉強適宜區(qū) 嚴寒B氣候區(qū)：較適宜區(qū) 寒冷氣候區(qū)：適宜區(qū) 夏熱冬冷氣候區(qū)：一般適宜區(qū) 夏熱冬暖氣候區(qū)：較不適宜區(qū),嚴寒A氣候區(qū)：勉強適宜區(qū) 嚴寒B氣候區(qū)：一般適宜區(qū) 寒冷氣候區(qū)：適宜區(qū) 夏熱冬冷氣候區(qū)：較適宜區(qū) 夏熱冬暖氣候區(qū)：較不適宜區(qū),居住建筑,公共建筑,地下水源熱泵綜合適宜性評價結(jié)論,綜合適宜性評價,資源性條件 系統(tǒng)性條件,專家打分確定兩因素各自權(quán)重,綜合評價,繪制全國公共建筑及居住建筑地下水源熱泵綜合適宜性評價分區(qū)圖,我國地下水源熱泵應用于公共建筑 綜合評價適宜性分區(qū)圖,我國地下水源熱泵應用于居住建筑 綜合評價適宜性分區(qū)圖,2.3 地表水源熱泵適宜性研究,地表水源熱泵系統(tǒng)適宜性,資源性條件,系統(tǒng)性條件,能效方面,經(jīng)濟方面,社會環(huán)境方面,地表水源熱泵適宜性,經(jīng)濟方面B2,水資源C1,取水溫度D1,能效方面B1,社會環(huán)境方面B3,氣候C2,技術(shù)C3,初投資C4,運行費C5,社會支撐能力C6,水質(zhì)D2,取水水量D3,取回水方式D5,機組效率D6,水體熱污染D14,城市熱島效應D15,氣溫D4,取回水投資D7,機組價格D8,系統(tǒng)運行所耗費電量D9,系統(tǒng)運行所耗費電量D10,人工費D11,管理費D12,人均GDP D13,地表水源熱泵適宜性評價層次結(jié)構(gòu)圖,社會環(huán)境方面C7,地表水源熱泵適宜性評價結(jié)論,綜合適宜性評價,嚴寒氣候區(qū)（松花江流域）：不適宜區(qū)綜合考慮，無節(jié)能優(yōu)勢 寒冷氣候區(qū)（海河流域）：不適宜區(qū)綜合考慮，無節(jié)能優(yōu)勢 夏熱冬冷氣候區(qū)（長江流域大部分地區(qū)淮河流域）：適宜區(qū)各方面因素均存在節(jié)能優(yōu)勢 夏熱冬暖氣候區(qū)（珠江流域）：適宜區(qū)各方面因素均存在節(jié)能優(yōu)勢 溫和氣候區(qū)（恒河流域）：一般適宜區(qū)某方面因素不占優(yōu)勢，需根據(jù)具體情況，分析全生命周期來考察其節(jié)能優(yōu)勢,我國地表水源熱泵適宜性分區(qū)圖,2.4 海水源熱泵適宜性研究,海水源熱泵系統(tǒng)適宜性,資源性條件,系統(tǒng)性條件,辦公建筑,海水源源熱泵適宜性,海水資源條件,海水源熱泵系統(tǒng)性條件,海水 溫度,節(jié)能性,經(jīng)濟性,環(huán)境性,系統(tǒng)能效比,運行 費用,標煤替代量 (碳減排),海水源熱泵適宜性評價層次結(jié)構(gòu)圖,海水源熱泵適宜性評價結(jié)論,綜合適宜性評價,青島區(qū)域：適宜區(qū)海水溫度與當?shù)貧夂驕夭钶^大，海水溫度峰值與建筑負荷峰值存在滯后，系統(tǒng)能效比高 溫州、大連區(qū)域：較適宜區(qū)大連地區(qū)供冷、溫州地區(qū)供熱能效比高，大連供熱、溫州供冷初末期系統(tǒng)能效比高，綜合衡量全年系統(tǒng)節(jié)能性和環(huán)保性較好 上海區(qū)域：一般適宜區(qū)海水溫度峰值與建筑負荷峰值出現(xiàn)時間相差不大，與常規(guī)系統(tǒng)相比系統(tǒng)運行優(yōu)勢不大 煙臺區(qū)域：可使用區(qū)海水溫度與建筑負荷變化一致性較高，系統(tǒng)運行能效比低，可考慮采用復合式系統(tǒng),我國海水源熱泵適宜性分區(qū)圖,2.5 污水源熱泵適宜性研究,污水源熱泵系統(tǒng)適宜性,經(jīng)濟性,環(huán)保性,當?shù)爻Ｒ?guī)能源,節(jié)能性,污水源熱泵系統(tǒng),污水源熱泵適宜性評價,經(jīng)濟方面,能耗方面,環(huán)境方面,費用年值,壽命周期成本,投資回收期,一次能耗標煤量,一次能源利用率,廢氣排放量,噪聲,污水源熱泵適宜性評價層次結(jié)構(gòu)圖,評價方案,污水源熱泵適宜性評價結(jié)論,綜合適宜性評價,嚴寒氣候區(qū)：較適宜區(qū) 寒冷氣候區(qū)：適宜區(qū) 夏熱冬冷氣候區(qū)：較適宜區(qū) 夏熱冬暖氣候區(qū)：不太適宜區(qū) 溫和氣候區(qū)：一般適宜區(qū),我國污水源熱泵適宜性分區(qū)圖,地源熱泵應用適宜性分區(qū)可為各地制定地源熱泵區(qū)域發(fā)展規(guī)劃提供正確