太陽能-地源熱泵聯(lián)合建筑供能系統(tǒng)
一、 項(xiàng)目簡介近年來,隨著能源與環(huán)境問題的日益突出,地源熱泵成為供熱空調(diào)系統(tǒng)的新寵,各地爭相建設(shè)。但是,一些地源熱泵系統(tǒng)項(xiàng)目由于存在設(shè)計考慮不周、施工偷工減料及運(yùn)行精細(xì)化不夠等問題,出現(xiàn)了大量的項(xiàng)目運(yùn)行不理想或失敗的案例。尤其是,地源熱泵(土壤源熱泵)系統(tǒng)需要保持土壤的冷熱平衡問題沒有引起設(shè)計和運(yùn)行人員的注意。北方地區(qū),在全年的建筑用能上,常常出現(xiàn)用熱量遠(yuǎn)大于用冷量的情況,在系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮補(bǔ)助熱源的設(shè)計,在運(yùn)行過程中需要特別實(shí)時監(jiān)測地下溫度場的平衡。太陽能-地源熱泵聯(lián)合系統(tǒng)(HSGSHPS),由地源熱泵系統(tǒng)(GSHPS)和太陽能輔助地源熱泵系統(tǒng)(SAGSHPS)組成,可以為建筑供冷、供熱及供熱水,既解決了夏季空調(diào)能耗遠(yuǎn)低于冬季供熱能耗建筑單純使用地源熱泵時出現(xiàn)的地溫不平衡問題,同時最大限度利用可再生能源。具有如下優(yōu)點(diǎn):兩個子系統(tǒng)熱負(fù)荷分配靈活可調(diào),適應(yīng)負(fù)荷計算的不確定性;非供熱季太陽能通過跨季節(jié)儲存與土壤中,既減少了太陽能集熱器的需求面積,又可以提高土壤溫度,進(jìn)而提高地源熱泵機(jī)組COP;太陽能冬季直接供熱效率高,提高整個系統(tǒng)供熱的COP。本項(xiàng)目的特點(diǎn)是因地制宜根據(jù)建筑負(fù)荷需要和建筑所在地地質(zhì)和太陽能資源情況,對供熱空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,保證地源熱泵系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行并使系統(tǒng)初投資和運(yùn)行成本最低。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度本項(xiàng)目技術(shù)已在小型別墅建筑和中型辦公建筑進(jìn)行示范運(yùn)行,積累了大量的經(jīng)驗(yàn),基本達(dá)到成熟。三、 技術(shù)指標(biāo)(包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況)本項(xiàng)目依托國家科技支撐計劃項(xiàng)目、天津市科技支撐計劃項(xiàng)目和天津市科技計劃重大項(xiàng)目完成,獲得驗(yàn)收,現(xiàn)有發(fā)明專利一項(xiàng):一種太陽能-地源熱泵聯(lián)合建筑供能系統(tǒng)(專利號:201110146044.1)。四、 市場前景(應(yīng)用領(lǐng)域、市場分析等)目前,在新農(nóng)村建設(shè)中,很多地區(qū)處于找不到熱源的狀態(tài),城市集中供熱不能到達(dá),燃煤鍋爐不允許新建,燃?xì)忮仩t供熱運(yùn)行費(fèi)用太高且燃?xì)鈿庠淳o張,傳統(tǒng)的供熱方式不能適應(yīng)新農(nóng)村建設(shè),太陽能耦合地源熱泵系統(tǒng)以可再生能源為熱源,消耗部分電能可獲得3-5倍熱量為建筑供熱,同時,可以實(shí)現(xiàn)建筑的制冷空調(diào),室內(nèi)舒適度高,運(yùn)行費(fèi)用低。本項(xiàng)目技術(shù)適用于農(nóng)村小型建筑、別墅以及中型辦公建筑或住宅,應(yīng)用前景很好。五、 規(guī)模與投資需求(資金需求、場地規(guī)模、人員等需求)以260 m2的別墅建筑為例,建筑供熱負(fù)荷約15 – 20 kW,供冷負(fù)荷約為18 – 25 kW,需配置一臺地源熱泵機(jī)組,太陽能集熱器25 – 40 m2,室內(nèi)布置風(fēng)機(jī)盤管4 – 6臺,室外鉆孔4 – 5口,孔深110 m。 系統(tǒng)投資10 – 15萬元, 系統(tǒng)供暖運(yùn)行費(fèi)用15 – 18 元/m2。以5000 m2的辦公建筑為例,建筑熱負(fù)荷約為260kW,冷負(fù)荷為360kW。室內(nèi)末端采用風(fēng)機(jī)盤管,采用地源熱泵與太陽能跨季節(jié)儲熱輔助地源熱泵系統(tǒng)耦合形式,系統(tǒng)總投資約為300萬元,系統(tǒng)運(yùn)行供暖費(fèi)用8 – 10元/m2。六、 生產(chǎn)設(shè)備本項(xiàng)目所涉及的設(shè)備均可通過外購?fù)緩将@得,企業(yè)無需投入相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備。七、 效益分析采用合同能源管理形式為用戶提供能源服務(wù),或者為用戶提供系統(tǒng)設(shè)計等形式,對該供熱空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行推廣,比傳統(tǒng)的集中供熱節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用30-50%。八、 合作方式專利轉(zhuǎn)讓、技術(shù)入股均可,面議。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式(包括電子郵箱)聯(lián)系人:王恩宇電話:1380217895Email: [email protected]十、 高清成果圖片3-4張
河北工業(yè)大學(xué)
2021-04-11