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冬暖夏凉,比传统空调节省一半以上用电量,实际综合能源利用效率高于任何传统能源利用方式。建筑能源利用效果不是实验室的理想状态,而是安徽省合肥市科学家园区利用地源热泵技术开发利用浅层地热能的现实。
浅层地热能是指通过吸收太阳能和地热能而储存在地表土壤、地下水、河流和湖泊中的低温潜在热能。地源热泵技术是利外墙保温材料代理用浅层地热能作为冷热源,通过能量转换,为建筑物提供绿色清洁的空调系统。
总之,它改变了传统空调与室外空气之间的热交换原理。取而代之的是利用土壤等地下热量四季恒温的特点:冬季,将土壤中的热量抽出,为室内供暖;夏季,将室内热量抽出,释放到地面能量中,完成热量交换。合肥科学家园社区基础设施办公室主任曾杰说。
作为合肥市绿色节能建筑示范工程,在科学家园社区,地下100多米深处有720个钻孔,每个钻孔都嵌有一个双U形管。通过闭式水循环,用社区1200户居民的室温代替恒温地热能,使居民家达到冬暖夏凉的舒适效果。
曾杰告诉记者,地源热泵系统已经运行4年,运行费用主要包括水、电、维修、人员工资等方面。其中,设备电费占80%-90%,年总成本约200万元。但如果采用传统的中央空调,光电的成本至少会翻一番,效果也会打折扣。他说。
事实上,科学之家等浅层地热能源建筑已经在全国遍地开花。应用领域不仅限于住宅建筑,还扩展到办公、酒店、商场、学校工业等建筑类型。
地源热泵的换热是一个闭式循环,不仅不取水、不排水、不污染,而且节能高效。负责合肥良怀豪生大酒店地源热泵工程实施的安徽良怀建设有限公司工程部主任韩飞说,冬季,机组的供热量足以承担整个酒店的供热量,它还可以提供厨房热量等
基层干部和内部人士认为,在资源环境紧张的情况下,充分利用浅层地热能,可以为节能减排提供相当大的空间。
与传统的燃煤和燃气供暖系统相比,采用地源热泵的中央空调系统每消耗1千瓦能源可获得4千瓦以上的供热或供冷能力。此外,运行维护成本低,综合节能50%以上,甚至70%左右。安徽省建筑科学院能源效率评价研究所副所长沈念军说。
2013年以来,安徽省住房和城乡建设厅对安徽省地质数据库等4个具有代表性的浅层地热能源建筑应用项目进行了调研,合浦峰实验区科技创新公共服务与应用技术研发中心、黄山华茂国际大酒店、黄山香明大酒店徽商中心
在能源利用效率方面,上述四个项目比普通空调节能40%以上,能效比比常规电制冷机组冷却+锅炉供暖系统高20-30%,比风冷热泵高30-40%左右系统,减少近60%的化石能源消耗。
浅层地热能在工业上的应用效果也很显著。在天津市宝坻区,2013年该市首个大型集中供热地源热泵项目投入使用,取代原来的两台20吨级燃煤蒸汽锅炉,整个园区实现供热15万平方米。预计每年减少二氧化碳96吨、氮氧化物29.4吨、烟尘19吨。
根据安徽省国土资源厅2013年发布的《安徽省浅层地热能调查评价报告》,如果各级城市建设规划区内浅层地热资源全部在安徽省开发利用,据测算,每年可节约标准煤8295万吨、有害物质近2亿吨、省级管理费用230亿元;安徽省省会合肥市每年可开发浅层地热资源量,相当于1.4亿元1亿吨标准煤,广泛应用于住宅和公共建筑。
从全国范围看,我国浅层地热能源相当于95亿吨标准煤,强化地热能源理论资源相当于8.6万亿吨标准煤,约相当于2013年全国能源消费总量的20多万倍。目前业内一致认为,其平均利用系数为风能的3-4倍、太阳能的4-5倍、生物质能的1.5倍,属于可再生能源中的优质能源。
记者了解到,地源热泵技术作为开发新能源在建筑中的应用,实现浅层地热能建筑的主要途径,在瑞典等北欧发达国家得到了广泛应用,而国内市场则在2003年开始萌芽,2013年开始萌芽,我国地源热泵产业产值已达350亿元。
1995年,我国地源热泵应用面积4000平方米,1999年达到6万平方米,2000年达到10万平方米,2009年达到1亿平方米,2013年达到3亿平方米。中国能源研究会地热专业委员会专家委员会主任郑可染此前发布的一组数据也显示,我国地源热泵产业已进入快速发展阶段。
据统计,我国现有建筑面积500亿平方米,每年新增民用建筑18-20万平方米,到2020年将达到近700亿平方米,新能源应用市场巨大。据行业企业测算,2013年地源热泵全行业产值350亿元,未来应用面积年均增长1亿平方米,将实现产值300亿至400亿元。
韩飞告诉记者,从技术上看,我国自主研发、制造、制造的地源热泵设施设备已经成熟。他们可以过着和大楼一样的生活,费用也逐渐降低。目前,与最早时期相比,已下降约20%。目前,公司还将这项技术打包推向市场,成为集设计、施工、维护于一体的系统服务商。目前,共有业主20多个,已成功实施项目100多个,最长项目已运行10多年。
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