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地源热泵供热供冷技术推广应用

项目简介：
    随着国民经济迅速发展和人民生活水平的提高，采暖、空调、生活热水等的能源需求越来越大，是一般民用建筑物能源消费的主要部分。在发达城市，夏季空调、冬季采暖与供热所消耗的能量已占建筑物总能耗的40-50%。特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用，给大气环境造成了极大的污染。因此，建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。

    热泵是一种热量提升装置，正如人们见到的自然现象——水由高处流向低处一样，热量也总是从高温流向低温，跟水泵可以将水从低处提升到高处一样，采用热泵技术同样可以将热量从低温提升到高温。热泵不仅可以用于冬季采暖，也可以用于夏季制冷空调和全年提供生活热水，实现一机多用，与常规建筑物“制冷机+锅炉”相比，全年可节约能源40%。地源热泵是以浅层地能（包括土壤、地下水、地表水等）作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源，实现采暖、制冷、供生活热水，用来替代传统的“制冷机+锅炉”的建筑物空调、采暖、供热模式，是改善城市大气环境、节约能源的一种有效途径，也是国内地热界浅层地热能利用一个新的发展方向。

    在我国北方地区，采暖是建筑物能耗的主要方面，由于长期以燃煤作为供热的主要能源，已对环境造成了极大的破坏。随着北京申奥成功，绿色环境是一个重要的指标。为此，北京市将拆除用于冬季采暖的燃煤锅炉，这无疑给地源能的开发利用提供了一个良好的契机。利用地源热泵代替“制冷机+锅炉”的传统空调制冷、采暖、供热方式，是一条节约能源、改善大气环境的有效的途径。地源热泵采暖与电采暖相比可节约70%的电能；与燃煤锅炉相比可减少40%以上的有害物质的排放，节约一次能源40%以上，与普通制冷系统相比可节电35%以上。
在南方地区，地源热泵除了用于建筑物的空调制冷外，特别适合于宾馆酒店的生活热水供给，在城市中，酒店宾馆是用能大户，其中空调制冷和生活热水的耗能占宾馆酒店总能耗的70%以上，目前主要方式为制冷机+锅炉，在广州市每个月用于宾馆酒店供热水的燃油达1500吨，而制冷机则向环境排放大量的废热，是城市大气污染和产生热岛效应的一个主要原因，而地源热泵则是用清洁的电能作为动力，在制取冷冻水的同时，产生热水，因此，不仅节约能源，而且清洁环保，更为用户节约大量的运行费用。

主要技术性能及指标：
    本项目在技术上的创新性主要体现在：
1. 地源热泵系统在提供宾馆酒店所需的生活热水的同时，可产生空调用的冷冻水，其耗电与产生同样制冷量的制冷机组相当，无需增加用户的电力负荷，因此，完全节省为提供生活热水所需的燃油量，节约大量运行费用，经济效益显著；

2. 地源热泵系统产生的热量来自于地源能和建筑物室内排放的废热能，而这部分废热能主要来源于太阳能和建筑物内设备与人体排放的热量，因此，地源热泵系统主要是充分利用了可再生能源；

3. 热泵系统在运行过程中无有害物质排放，同时由于减少了油的燃烧向环境排放的热量和制冷系统向环境排放的热量，因此，可降低建筑物对环境热污染造成的热岛效应。

主要技术指标为：
1. 地源热泵性能系数≥3.5；
2. 地源温度15～30℃；
3. 制冷温度7℃、制热温度55℃；
4. 年运行费用节约35％以上。

适用范围及应用条件：
    本项目所研究的技术成果可广泛适用于各类建筑，特别是居住建筑、商业建筑、办公建筑、宾馆酒店、学校、别墅等，在技术上已成熟，作为替代传统供热和供冷模式，具有很大的发展潜力。

已应用情况：
    研究所2002年承担了国家“十五”重点攻关项目—高温地源热泵与采暖、空调、热水联供示范系统，并已于2001年对中科院外国专家公寓原“锅炉＋制冷机”系统进行了改造，取得了很好的经济效益。此外，在北京，先后在中科院研究生院研究生宿舍楼、中国科学出版社、天普新能源示范楼等地建立了地源热泵示范工程；在广东地区，先后在中科院广州能源研究所、肇庆皇朝酒店、珠海农业科学院、广东外商活动中心等地建立了地源热泵示范工程。目前在全国一些大城市共完成地源热泵工程已达到50项左右。

已具备的推广应用条件：
    地源热泵的核心技术就是利用地源（土壤、地下水、海水、湖水）温度夏季比环境温度低，冬季比环境温度高的特点，实现高效制冷、制热的功能。本技术自研究以来，已成功的应用于各类建筑，实现了建筑物夏季空调、冬季采暖、全年供热水的功能，与常规“制冷机+锅炉”系统相比，全年可节约能源40%。地源能作为一种清洁可再生能源，不象化石燃料在获取能源和产生电力的同时，向环境排放大量的燃烧产物，如CO2、SO2、NOx、粉尘等，具有明显的社会和环境保护效益。

    地源热泵已建立了生产基地，并成功生产了系列产品用于中试基地。该技术已由北京中科能能源高科技有限公司进行产业化，并与江阴凯夫制冷设备有限公司合资组建了江阴中科能能源高科技有限公司作为热泵机组的生产基地，目前已开发生产了多种系列产品，在北京、广东、河北、云南、河南、西藏等地得到了广泛应用。此外家用热泵热水器也由广州中科科凌有限公司进行产业化。

成果转化方式：
    技术服务、合作开发、股权投资。
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