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地热“空调”渐行渐近

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发表于 2018-9-2 12:14:24 |显示全部楼层
  2015年12月30日上午,记者走进合肥市南屏家园小区居民谢克卓家中,一进门顿觉暖意融融,客厅中央空调出风口徐徐吐出暖风,门口控制器上显示室温23℃。不知道的人会以为开通了集中供暖,其实老谢家安装的是一种新型供暖设备——地源热泵系统,通俗地说就是地热“空调”。老谢对这一采暖方式赞不绝口:“现在的市政供暖,好多是烧煤,高能耗又有废气污染,引发雾霾。咱们这种地源热泵,冬夏都可以用,安全高效,还绿色节能呢! ”
  一种利用浅层地热资源,为百姓工作生活供热供冷的新型清洁能源,正在走进人们视野,成为越来越多绿色建筑高档小区的首选。
  2015年12月30日上午,记者走进合肥市南屏家园小区居民谢克卓家中,一进门顿觉暖意融融,客厅中央空调出风口徐徐吐出暖风,门口控制器上显示室温23℃。不知道的人会以为开通了集中供暖,其实老谢家安装的是一种新型供暖设备——地源热泵系统,通俗地说就是地热“空调”。老谢对这一采暖方式赞不绝口:“现在的市政供暖,好多是烧煤,高能耗又有废气污染,引发雾霾。咱们这种地源热泵,冬夏都可以用,安全高效,还绿色节能呢! ”
  供暖能源何来?原来是蕴藏于地表以下200米以内浅岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的恒定的热能,这种浅层地热能在建筑中主要以地源热泵系统形式来利用。记者走进该小区负一层地源热泵系统机房,只见几台机组24小时不停工作。现场工作人员倪鑫介绍,通过打井把水管植入100米深的地热层,形成一个封闭的水循环系统,再通过管道中的水作为热量传播介质,冬季把地下的热量取出来,输送到建筑物中,夏季把室内的热量带到地下,达到冬天供暖、夏天制冷的效果。
  省住建厅建筑节能与科技处副处长方东解释,地球在漫长的46亿年演化过程中,内部聚集了丰富的能量,20米至200米范围内的地下,温度一年四季恒定在18℃—22℃不变。我省浅层地热能资源丰富,分布广泛,开发利用潜力巨大,且安徽为夏热冬冷地区,冬天有热负荷需求,夏天有冷负荷需求,适合开发地热空调系统。
  南屏小区即我省第一个采用地源热泵方式供暖的居民小区,2010年投入使用时极少人知晓。而如今越来越多的节能建筑采用这一新型能源恒定室温,且技术越来越成熟先进,不仅供暖供热还能供热水。据了解,去年投入运营的合肥高铁南站以及位于合肥滨湖的安徽名人馆均采用了地源热泵系统。
  安徽省建筑节能与科技协会秘书长叶长青介绍,全省目前建设浅层地热能建筑应用示范项目77个,示范面积超过440万平方米,算上在建的,总面积超过1000万平方米。通过这些示范项目建设,技术成果扩散效益凸显,浅层地热能建筑应用取得突破性进展。
  地热属于可再生资源,取之不尽用之不竭,因此用户使用成本低廉。老谢给我们算了一笔账:“目前地源热泵空调按面积收费,每平方米29元,包括冬天供暖3个月,夏天制冷4个月。以一套100平方米的房子为例,1年总费用2900元。保证了一年四季温暖如春,还省去了买空调的钱哦! ”
  至于空调风机的耗电量,老谢说:“微乎其微,风机盘管只负责进出风,一天耗电量不足2度,一年电费也就200多元! ”
  谈及地源热泵的节能效果,安徽两淮建设有限公司工程部部长韩非列举了一个对比实例:他们单位两栋面积相当的办公楼,市政集中供暖的一栋每年仅供暖费要50多万元,另一栋采用地源热泵系统的,不仅冬天供暖夏天还制冷,1年总电费支出只有10万多元,节约成本40多万元。韩非从事地源热泵工程已有十余年,他介绍这种能源热效能高:“整个运行只消耗少量电能,通常地源热泵消耗1千瓦时电能产生的热量,客户可以得到消耗5千瓦时电能产生的热量或冷量。 ”
  位于合肥市高新区的创新大厦建设也采用了地源热泵空调系统,制冷制热面积约8万平方米,是合肥市已建成的单体规模最大的地源热泵工程。合肥市高新区建设发展局副局长马建华证实,与传统空调系统相比,供暖和制冷运行费用节约50%以上,每年节省电量约300万度、节省电费支出约360万元、减少污染物排放70%以上。
  “地热空调系统既高效节能,又清洁环保。 ”方东表示,与常规供暖空调系统相比,地源热泵系统可节约用电40%以上,减少40%以上的污染物排放;与电供暖相比,可减少70%以上的污染物排放。通过使用地源热泵空调技术,采集浅层地热能为建筑供暖、制冷,有效降低化石能源消耗,减少污染排放,是促进建筑节能减排的重要措施之一。
  正因节能环保,近日省住建厅等四部门联合出台 《推进浅层地热能在建筑中规模化应用实施方案》,大力推进浅层地热能在建筑中规模化应用。根据实施方案,到2016年,全省将增加浅层地热能建筑应用面积400万平方米,到2020年,全省将形成完善的浅层地热能开发利用产业支撑和技术服务体系,新增应用面积1000万平方米。届时,这一清洁能源的年常规能源替代能力约为50万吨标准煤,年减排二氧化碳约125万吨。
  “初始投资大,是当前制约地源热泵系统推广应用的主要障碍。 ”韩非介绍,与传统中央空调建设相比,地源热泵空调还有地下部分的建设费用,如地下钻孔埋管和打井都需要较高的工程建设费,尤其是在现场地质水文条件恶劣的情况下更为突出。目前建设成本大约两三百元一平方米,成本回收期为6~9年。与传统中央空调相比,投资成本每平方米增加100多元,一定程度上制约了建设单位的积极性,很多开发商出于成本考虑,会更倾向于传统的空调形式。
  但是长期而言,地源热泵节能效果显著,长期效益完全可以对冲投资成本。以合肥创新大厦地源热泵空调系统为例,总投资2500万元,相比普通的中央空调系统,投资成本增加了800万元,而每年节省电费支出360万元,不到3年就能补回多增加的成本支出。
  事实上,随着技术的不断进步成熟,地源热泵系统建设成本也在不断下降。“以前打一口井要1万多元,现在打口井只要四五千元,打井费用占总成本比重下降到了30%。 ”韩非说。
  “公众认识度不高,也是影响地源热泵系统推广应用的重要因素。”叶长青认为,应加强宣传引导,提高公众的认知度。目前地源热泵技术日趋成熟,具备了规模化应用的条件。只是商业地产开发一般看重短期投资效益,而政府投资的公共建筑,则可率先推广使用,形成示范带动效应。
  《推进浅层地热能在建筑中规模化应用实施方案》中明确,重点推动政府投资的公共建筑率先应用地源热泵技术进行供暖制冷,单体建筑面积2万平方米以上且有集中供暖制冷需求的,应采用地源热泵系统。同时,引导社会投资的1万平方米以上的酒店、商场等公共建筑优先采用地源热泵系统。
  方东认为,未来可以探索推广合同能源管理模式推行地源热泵建设,将工程承包给第三方机构建设和运营,既能解决初始投资大的问题,又能最大程度地保证工程质量。
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