中国地源热泵应用适宜性评价.ppt

中国地源热泵应用适宜性评价,中国建筑科学研究院,徐 伟,问题的提出,一,适宜性评价,二,三,主要结论,地源热泵的 发展和推广,地源热泵系统区域适宜性研究,条件,范围,经济,节能环保,可持续发展,盲目性,1. 问题的提出,研究地源热泵系统宏观的综合性评价 为区域的资源利用发展规划提供指导,中国建筑科学研究院,中国地质科学院水文地质环境研究所,哈尔滨工业大学,重庆大学,山东富尔达空调设备有限公司,主要参加单位,1. 问题的提出,国家十一五重大科技支撑计划课题：水源地源热泵高效应用关键技术研究与示范,污水源热泵,地表水源热泵,土壤源热泵,地下水源热泵,海水源热泵,适宜性研究 系统形式,2. 适宜性评价,2. 适宜性评价,评价方法层次分析法,层次分析法将复杂问题层次化 建立递阶层次结构模型（评价体系） 分层指标权重确定 指标层单排序、目标层总排序 做出综合判断,递阶层次结构模型,2.1土壤源热泵适宜性研究,土壤源热泵系统适宜性,资源性条件,系统性条件,办公建筑,居住建筑,单一系统,复合系统,单一性土壤源热泵适宜性,岩土体资源条件,土壤源热泵系统性条件,土壤的平均温度,节能性,经济性,环保性,平衡性,系统能效比,投资回收期,标煤替代量 (碳减排),吸排热量不平衡率,（1）单一式土壤源热泵宜性评价层次结构图,复合式土壤源热泵适宜性,岩土体资源条件,土壤源热泵系统性条件,土壤的平均温度,节能性,经济性,环保性,系统能效比,投资回收期,标煤替代量 (碳减排),（2）复合式土壤源热泵宜性评价层次结构图,土壤源热泵适宜性评价结论,办公建筑,严寒A气候区：不适宜区土壤温度低、吸排热量不平衡率高 严寒B气候区：较适宜区土壤温度偏低，冬季热负荷峰值时段系统运行效率低 寒冷气候区：适宜区各项指标均适宜 夏热冬冷气候区：一般适宜区吸排热量不平衡率偏高、且与当地常规系统比经济性差 夏热冬暖气候区：不适宜区土壤温度高、仅有放热量系统无法连年持续运行,单一式土壤源热泵系统,土壤源热泵适宜性评价结论,办公建筑,严寒A气候区：一般适宜区 严寒B气候区：较适宜区 寒冷气候区：适宜区 夏热冬冷气候区：较适宜区 夏热冬暖气候区：不适宜区,复合式土壤源热泵系统,采用复合式系统后，不存在吸排热量不平衡问题，部分指标有所改善，提高了系统的适宜性,土壤源热泵适宜性评价结论,居住建筑,寒冷气候区：适宜区 夏热冬冷气候区：较适宜区,复合式土壤源热泵系统,严寒气候区居住建筑一般不做集中供冷，夏热冬暖气候区无集中供热需求，因此对这两个气候区不做分析,2.2地下水源热泵适宜性研究,地下水源热泵系统适宜性,资源性条件,系统性条件,公共建筑,居住建筑,地下水源热泵适宜性,水文地质因素,场地施工因素,社会经济因素,气象因素,环境保护因素,年均气温,富水性,水温,矿化度,地形地貌,回灌条件,人口密度,人均 G D P,年均降雨量,降雨漏斗,地裂缝,地面裂缝,（1）地下水源热泵资源性适宜评价层次结构图,地下水源热泵资源性适宜性评价结论,资源性条件适宜性评价,仅从资源性条件考虑，适合采用地下水源热泵的地区主要分布在我国东部； 平原盆地及富水性较好的地区比较适宜； 所得评价结果为较宏观的适宜程度分区图，具体的项目建设应考虑场地的实际情况,我国地下水源热泵资源性 适宜分区图,地下水源热泵系统性条件,节能性,经济性,环保性,与常规系统相比的节能率,投资回收期,标煤替代量 (碳减排),（2）地下水源热泵系统性条件适宜评价层次结构图,地下水源热泵系统性条件适宜性评价结论,系统性条件适宜性评价,严寒A气候区：勉强适宜区 严寒B气候区：较适宜区 寒冷气候区：适宜区 夏热冬冷气候区：一般适宜区 夏热冬暖气候区：较不适宜区,严寒A气候区：勉强适宜区 严寒B气候区：一般适宜区 寒冷气候区：适宜区 夏热冬冷气候区：较适宜区 夏热冬暖气候区：较不适宜区,居住建筑,公共建筑,地下水源热泵综合适宜性评价结论,综合适宜性评价,资源性条件 系统性条件,专家打分确定两因素各自权重,综合评价,绘制全国公共建筑及居住建筑地下水源热泵综合适宜性评价分区图,我国地下水源热泵应用于公共建筑 综合评价适宜性分区图,我国地下水源热泵应用于居住建筑 综合评价适宜性分区图,2.3 地表水源热泵适宜性研究,地表水源热泵系统适宜性,资源性条件,系统性条件,能效方面,经济方面,社会环境方面,地表水源热泵适宜性,经济方面B2,水资源C1,取水温度D1,能效方面B1,社会环境方面B3,气候C2,技术C3,初投资C4,运行费C5,社会支撑能力C6,水质D2,取水水量D3,取回水方式D5,机组效率D6,水体热污染D14,城市热岛效应D15,气温D4,取回水投资D7,机组价格D8,系统运行所耗费电量D9,系统运行所耗费电量D10,人工费D11,管理费D12,人均GDP D13,地表水源热泵适宜性评价层次结构图,社会环境方面C7,地表水源热泵适宜性评价结论,综合适宜性评价,严寒气候区（松花江流域）：不适宜区综合考虑，无节能优势 寒冷气候区（海河流域）：不适宜区综合考虑，无节能优势 夏热冬冷气候区（长江流域大部分地区淮河流域）：适宜区各方面因素均存在节能优势 夏热冬暖气候区（珠江流域）：适宜区各方面因素均存在节能优势 温和气候区（恒河流域）：一般适宜区某方面因素不占优势，需根据具体情况，分析全生命周期来考察其节能优势,我国地表水源热泵适宜性分区图,2.4 海水源热泵适宜性研究,海水源热泵系统适宜性,资源性条件,系统性条件,办公建筑,海水源源热泵适宜性,海水资源条件,海水源热泵系统性条件,海水 温度,节能性,经济性,环境性,系统能效比,运行 费用,标煤替代量 (碳减排),海水源热泵适宜性评价层次结构图,海水源热泵适宜性评价结论,综合适宜性评价,青岛区域：适宜区海水温度与当地气候温差较大，海水温度峰值与建筑负荷峰值存在滞后，系统能效比高 温州、大连区域：较适宜区大连地区供冷、温州地区供热能效比高，大连供热、温州供冷初末期系统能效比高，综合衡量全年系统节能性和环保性较好 上海区域：一般适宜区海水温度峰值与建筑负荷峰值出现时间相差不大，与常规系统相比系统运行优势不大 烟台区域：可使用区海水温度与建筑负荷变化一致性较高，系统运行能效比低，可考虑采用复合式系统,我国海水源热泵适宜性分区图,2.5 污水源热泵适宜性研究,污水源热泵系统适宜性,经济性,环保性,当地常规能源,节能性,污水源热泵系统,污水源热泵适宜性评价,经济方面,能耗方面,环境方面,费用年值,寿命周期成本,投资回收期,一次能耗标煤量,一次能源利用率,废气排放量,噪声,污水源热泵适宜性评价层次结构图,评价方案,污水源热泵适宜性评价结论,综合适宜性评价,严寒气候区：较适宜区 寒冷气候区：适宜区 夏热冬冷气候区：较适宜区 夏热冬暖气候区：不太适宜区 温和气候区：一般适宜区,我国污水源热泵适宜性分区图,地源热泵应用适宜性分区可为各地制定地源热泵区域发展规划提供正确