恒有源科技發(fā)展集團(微信號:HYYESSTD)專注于淺層地能作為建筑物供熱的替代能源的科研、開發(fā)和推廣。致力于原創(chuàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,實現(xiàn)為建筑物無燃燒供熱,大力發(fā)展地能熱冷一體化新興產(chǎn)業(yè)。
分散式淺層地能供暖是最佳選擇
考慮到上述的南方冬季供暖原則,我們可以比較一 下各種可能的供暖方式。從能效比的角度看,淺層地能利用(地源熱泵)的性能系數(shù)(COP)是最高的(圖3)。也就是說:燃煤的性能系數(shù)(熱效率)為0.6;燃油的性能系數(shù)為0.9;電的性能系數(shù)為1.0;空調(diào)機的性能系數(shù)平均為1.8,它在工作時依靠1kW的電耗、從空氣中提取額外0.8kW的熱;地源熱泵的性能系數(shù)平均為3.5,它在工作時依靠1kW的電耗、從淺層地能(地下水、地表水或土地)中提取額外2.5kW的熱。地源熱泵比空調(diào)機(即空氣源熱泵)的性能系數(shù)強得多,這使淺層地能更節(jié)能。
西方發(fā)達國家的專家稱淺層地能是適合于任何地方的地熱能源(Curtis et al, 2005),又稱其是最節(jié)能的單項技術(shù)。
與傳統(tǒng)供暖方式的成本-效益比較
如果比較各種供暖方式的初投資,則設置淺層地能利用系統(tǒng)的成本最高。但若比較運行成本,則可以說地源熱泵最便宜。試按100平方米的建筑以不同方式取暖作對比,如表2、表3所示。
我們用10年期做一個粗略匡算,這樣是省略掉各不相同的折舊、報廢更新和維修費用等雜項,可以看出運行成本的差異很大。從表2、表3的對比,可見電熱油汀和電阻/石英管加熱采暖方式實際上最耗電,而且供暖效果不佳,冷暖不均。家用空調(diào)機和地下水淺層地能(俗稱水源熱泵)花費相當,但普通家用空調(diào)機不適于氣溫在5°C以下的自然條件,現(xiàn)有改進的空氣源熱泵可以在低溫運行,但COP值降低,耗電增加。地埋管淺層地能雖然10年中總花費中等,但這里至少說明了:淺層地能的初投資高是可以在今后運行中取得績效的。還有淺層地能地板供暖的舒適度是所有采暖方式中最高的。
淺層地能還可兼做夏季制冷
淺層地能利用是一套設備、兩個用途:它可以兼做冬季供暖和夏季制冷,就像家用空調(diào)機那樣倒換一下供暖/制冷開關(guān)即可。淺層地能利用最初在北美、西歐國家的大發(fā)展就是得益于這個優(yōu)點,使用戶相對減輕了成本負擔,原來的鍋爐和空調(diào)兩套設備現(xiàn)在用淺層地能可以一并解決了。因此,對于夏季制冷需求量更大的中國南方來說,淺層地能兼做夏季制冷不必另添新設備,這樣更增加了其成本-效益的長處。
去年武漢市政府已提出了“冬暖夏涼工程”,提倡用淺層地能工程造福全市民眾,不但使“長江三大火爐”之一的武漢可以安享夏季制冷的待遇,而且推廣淺層地能制冷將比家用空調(diào)制冷給武漢節(jié)省大量電能;另外淺層地能還兼顧了冬季供暖,是南方城市解決冬季供暖方案的典范。(作者:中國能源研究會地熱專業(yè)委員會鄭克棪, 中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院 陳梓慧)
選自_《中國地能》