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北方煤改电火爆,空气源热泵为啥比水地源热泵
发布时间:2020-06-27 14:21浏览次数:
在清洁取暖改造中,空气源热泵火爆全国,目前已经形成了每年超过200亿的"煤改空气源热泵”市场。而地源热泵在“煤改清洁能源”进程中,其推厂力度和应用规模却不尽如人意。同为清洁高效的可再生能源应用,空气源热泵与地源热泵境遇如此不同。那么,这二者间有何技术、政策、市场的根本原因呢?

两大因素制约地源热泵
对这个问题,专家表示:地源热泵之所以显示度不高,与“经济成本”和”时间成本”有很大的关联。
时间成本
根据国家发展改革委的方案来计算,2017年-2021年这四年里,北方煤改清洁采暖示范城市实际只有三年时
间来完成,每年都有每年的改造计划,时间非常紧。而地源热泵系统从最初的规划,到系统设计、方案选择、落
地实施,中间还有安装和调试,整个建设周期很长。在短时间内完成较多户数、较大面积,会相对困难。但政府
每年煤改清洁能源计划中,短时间内要完成多少数量,这是有时间要求的。
经济成本
在城市开发建设里,尤其近十年来房价普遍大涨后,地源热泵系统的造价在整个房屋的开发成本中,占比已
越来越小,因此并不是开发商和用户不选用的主要原因。在寸土寸金的城市中,有没有足够的空间来铺设安装地
埋管换热器,已成为阻挠用户使用地源热泵的重要原因。
但在农村,恰恰是空间没有问题,而造价是主要问题,老百姓对价格的敏感度非常高,因此对目前整个村、
镇这一级推广和应用来说,初投资成本过高,必然会制约地源热泵的应用和发展。
据专家介绍,理论来说,地源热泵在各类供暖方式中,它的运行成本是最经济的。但是如果将时间、空间、
经济、运营等多种因素混合在一起, 作为政府部门门或者实施单位,只能选择在约束的条件下去完成,造成现在地
源热泵推广量占比较低。即使在拥有政策扶持和民众接受度较高的首都北京,地源热泵占比也不会超过5%,大
概也就3%左右。
也有相关文件也显示:除了地源热泵局限性较多之外,其他热泵形式,也都因为自身的缺点难以在此轮改造
中大面积推广。.
污水源热泵主要受污水量限制,供热面积有限;水源热泵需要打井并且进行回灌,容易造成地下水污染和水
资源管理失控;另外,水源热泵和地源热泵多年使用后,很容易发生地温平衡被破坏的情况,效能递减,目前已
有许多热源井报废的案例。
 
空气源热泵获重用的原因
而空气源热泵,由于其热量来源于大气环境中,所以不可避免的受气温变化影响较大,热泵设备的选择非常
关键,必须充分考虑地区气温适用范围,而且要注意辅热热源的选择和配合,以起到保障低温供热和降低设备总
投资的双重目的。
但是,空气源热泵却依然在此轮改造中获得大量应用,爆火程度不仅遥遥领先其他热泵形式,甚至盖过了其
他任何-种电热应用。不仅北京强制要求空气源热泵在“煤改清洁能源”中要占比超过85%,很多地方政府也把
空气源热泵和热泵热风机作为改造的首要选择。那空气源热泵有何优点呢?
空气源热泵技术提升迅猛,系列的技术突破
■燃气直燃驱动氨吸收式空气源热泵: -12°C下COP可达1.7
■两个技术关键
1)能否在低温下运行并保持足够的热量输出?
双级三缸转子压缩机热泵,实现在20°C下仍能输出80%热量,COP达到2以 上
双级压缩螺杆机热泵,实现- 20°C下稳定的热量输出,COP达到2以上
二氧化碳和134a复叠式热泵,巧妙利用氧化碳变温特性,配合螺旋管,实现25°C 下仍输出80%额定热量,
COP达到2以上
■能否有效化霜?
1)新的化霜流程被相继提出:热气化霜、相变蓄热以防吹冷风,融霜盘管
2)如何判断结霜状况,启动和停止化霜工况?
3)目前一些产品已能可靠工作在0C左右高湿环境下,性能远优于08年冰雪灾害期
空气源热泵研究的向
■空气源热泵适应性广,灵活方便,将是未来热泵供暖应用的主流
=空气源热泵应避免单机过大或多台同处安装,导致空气短路
■空气源热泵应优先采用小型化、热风型,降低冷凝温度
=空气源热泵应坚持分散模式,不应采用集中供热
■室外机化霜的精准判断
1)蒸发器结霜初期并不影响换热和整机性能
2)结霜严重后堵塞空通道, 导致风量减小,影响蒸发器取热
3)应该由测量室外机风量是否减少来判断是否需化霜,而不是测量霜层
4)可以直接测量风机电流,当电流减少,既需要融霜。如何判断灰尘影响?
总结:
■热泵应该是未来服务于北方冬季供暖的主要热源之一
■按照目前需求侧和供给侧热电比特点,热泵供暖规模应在25%左右
■应该发展专门]用于供暖的热泵机组和以供暖为主、兼顾空调的机组
■热泵还可以为电力调峰填谷,从而间接消纳风电。如何实现热泵需求侧响应模式的间歇运行,应是
热泵应用领域研究的重要方向
究其原因,还是因为近年来我国在空气源热泵方向的技术进步迅速,通过新的压缩机技术、变频技术和新的
系统形式,很多品牌的机器都已经能够满足- 35°C以上的低温环境稳定供热。在-20°C下,空气源热:泵的COP已
经可以达到2,制热量也可达到标称工况的70%以上。这就使得空气源热泵在绝大多数地区都可以作为高效的电
-热转换方式,为建筑提供供暖热量。中国的空气源热泵技术目前处于国际领先地位。
另外,空气源热泵还具有以下优点:
■使用过程中环保无排放;
■使用时间、地点、规模不限,单间、单户、整栋建筑均可使用,特别适合低温采暖的库房、 车间,
有寒假的学校等远离热网和没有其他热源的区域;
■可调控性好,适于小区智能供热管理;
■可靠性高,电气设备和线路日常维护简便费用低;
■计量准确,特别有利于用户行为节能,方便收费管理。
 

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