水源热泵在北方地区应用前景
双碳背景下热泵和蓄能在未来供热系统中的前景分析
产业聚焦Industry Focus 新沪屏蔽泵55在6月22-23日于常州召开的2021年第三届中国储热大会上，中国建筑科学研究院热泵与蓄能研究中心副主任李骥就“双碳背景下热泵和蓄能在未来供热系统中的前景分析”作主题演讲。
李骥介绍称，未来我国北方城镇供热面积将达到200亿㎡，其中各类热泵（地源热泵、水源热泵、空气源热泵）供热方式预计将占总量的10％。
我国天然气高度依赖进口，天然气供应趋紧，价格波动大，目前，部分地方对于燃气、燃煤集中供热均出李骥分析称，全国各地电网最大负荷、年最大峰谷差、年平均峰谷差率逐年上升，这就将导致电网负荷率呈总体下滑、发电机组利用小时数总体下滑、功率因数降低，同时在双碳背景下，未来可再生能源发电比例将提升，建筑发展趋于再电气化。
基于热力系统电力化和峰谷差杠杆问题这两个因素，可以考虑将峰谷分时电价与未来智慧能源供热方式结合，以热泵+蓄能作为供能方式，在减少峰谷负荷差、降低峰谷比的同时，减少备用容量，提高电力机组使用效率，提高功率因数。
李骥表示，用电供暖和利用峰谷电价蓄热蓄冷的供热供冷方式是我国未来能源形式的重要利用方式。
未来，依托智能电网技术，还将实现热泵蓄能供热供冷智能化变革。
热泵+蓄能供热的应用热泵+蓄能供热技术为供暖系统供给侧灵活性提供了技术支持，结合项目的具体需求和资源条件情况，热泵技术的应用主要分为分散式和集中式两种方式。
其中，分散式热泵与北方清洁取暖政策相结合，在用户侧推广电驱动热泵，充分利用地热、污水、空气、双碳背景下热泵和蓄能在未来供热系统中的前景分析热泵+蓄能的重要意义产业聚焦Industry Focus新沪屏蔽泵56低品位工业余热等低温热源，并结合蓄热或按可中断负荷模式满足电网调节的灵活性。
目前，分散式电代煤主推空气源热泵，市场潜力巨大，全国35个清洁取暖试点城市热泵热风机需求量约为420万户，蓄热式电暖气需求量约为100万户。
当前，新的一批清洁取暖试点城市工作已经开展，预计设备需求将进一步提升。
西安市某水源热泵系统经济性分析
西安市某水源热泵系统经济性分析1. 引言1.1 研究背景水源热泵系统利用地下水或湖泊水域中的温度，通过热泵技术将低温热量提升为高温热量，用于供暖、制冷或热水等用途。
在西安市，水资源丰富，水源适宜，适合用于水源热泵系统的应用。
目前西安市水源热泵系统的应用还比较局限，尚未得到充分发展和推广。
对该市水源热泵系统的经济性进行分析，并将其与传统的供暖方式进行比较，有助于为其推广应用提供可靠的依据。
本研究旨在探讨西安市某水源热泵系统的经济性，为该市可持续发展和节能减排提供理论支持和实践指导。
1.2 研究目的研究目的是对西安市某水源热泵系统的经济性进行深入分析，探讨其在当地应用的可行性和优势。
通过对水源热泵系统的原理、应用现状以及环保性等方面进行综合研究和评估，旨在为相关决策部门提供科学依据和参考意见。
具体目的包括：1、了解水源热泵系统在西安市的实际应用情况，分析其在供暖、制冷等方面的效果和优势；2、评估水源热泵系统的经济性，包括投资回报率、运行成本等方面的核算；3、考察水源热泵系统对环境的影响和贡献，探讨其在减排和能源节约方面的潜力；4、总结水源热泵系统未来的发展趋势，为进一步推广和应用提供建议和展望。
通过本研究，希望能够全面了解水源热泵系统在西安市的实际应用情况，为其在当地的推广与应用提供理论和实践上的支持。
2. 正文2.1 水源热泵系统原理介绍水源热泵系统是一种利用地下水、湖泊、河流等水体中的低品位热能进行供热或制冷的系统。
其工作原理主要包括四个过程：蒸发器吸收周围环境热量变成蒸汽，压缩机将蒸汽压缩使其成为高温高压蒸汽，冷凝器释放热量使高温高压蒸汽变成高温高压液体，膨胀阀使高温高压液体通过膨胀进入低温低压状态，吸收热量从而完成循环。
水源热泵系统通过这样的循环过程实现了对水体中低品位热能的利用。
水源热泵系统在西安市得到了广泛应用，其中利用渭河、渭水等水体进行供暖和制冷已成为一种常见的方式。
通过水源热泵系统，可以实现能源的高效利用，降低运行成本，减少对传统能源的依赖，同时也能达到减排减污、清洁环保的效果。
北方城市水源热泵空调系统经济分析
北方城市水源热泵空调系统经济分析
摘要：本案例为沈阳市某酒店，属于沈阳铁西某综合体的一部分，该酒店占地面积3275平方米，是具有现代化设施的五星级涉外酒店。
总建筑面积39250 平方米，地下一层，地上二十二层。
其中地下一层3275平方米，，一～五层裙房16375平方米，六～二十二层客房19600平方米共计338套客房，总建筑高度为83.5米。
关键词：水源热泵，电制冷+市政热力，初投资、运行费用
1、负荷估算指标
因本酒店项目处于建筑方案阶段，在暖通专业进行方案比选时采用如下估算指标：
夏季冷指标：裙房250W/m2 酒店客房150W/m2
冬季热指标：地下一层50W/m2 裙房200W/m2 酒店客房120W/m2
采暖、空调面积按建筑面积的80%计算。
2、空调冷负荷估算
本酒店项目夏季空调冷负荷估算为5627KW。
3、空调热负荷估算
本酒店项目冬季空调热负荷估算为4633KW。
4、水源热泵系统与电制冷+区域供热方案比较及分析
1）初投资费用比较表:
5、经济分析比较
1) 从初投资上考虑，水源热泵系统初投资估算为580万元，电制冷+区域供热方案主要初投资估算为680万元，水源热泵系统方案较电制冷+区域供热方案节省初投资费用约100万元。
2) 从运行费用上考虑，水源热泵系统全年运行费用为284万元；电制冷+区域供热系统全年运行费用为323万元，水源热泵系统方案较电制冷+区域供热方案每年可节约运行费用约40万元。
水源热泵应用的优缺点
水源热泵应用的优缺点随着“节能环保，绿色建筑”的大力提倡，国家发改委、财政部等部委从政策上给予“节能型地（水）源热泵系统”明确性补助，预示着地水源热泵逐步发展的方向。
水源热泵因受条件所限也并不是所有地区都适合，本文阐述了水源热泵的优缺点，为设计者选用水源热泵时作为参考。
标签：水源热泵；地下水；能源；制热（冷）系数水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转换的技术。
水源热泵技术的工作原理就是：通过输入少量高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。
水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在夏季将建筑物中的热量”取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水源中”提取”热能，送到建筑物中采暖。
1.做为北方的主要几种热源的形式，区域锅炉房、热电厂、小型家用锅炉与水源热泵相比较，水源热泵有着明显的优势。
采用燃料锅炉供暖，只有70%～90%的燃料内能转化为热量且供热同时产生大量废气、废料，处理废料等需要耗费大量的人力、物力和财力。
电锅炉是清洁环保的热源，其可将90%～98%的电能转换为热能，无需处理废料。
但发電所需的煤等物力会间接的产生与燃料锅炉同样的问题，且电锅炉成本较高。
小型家用锅炉同样存在运行成本维护成本高、会产生废气增加危险性等问题。
热电厂是相对比较经济、效果较好的采暖热源形式。
但受到各项目运行参数要求的不同，比如需要夏季制冷，过渡季节采暖等问题则无法解决。
而水源热泵则因其自身的特点为越来越多的用户所采纳，其具有以下几种明显优势，（1）水源热泵便于集中管理，如可按园区的大小及分期建设设置一台或几台水热热泵机组，便于分期管理；（2）分段调节：按各项目的自身特点可选择各时段的冷热媒运行参数，以达到节能的效果。
（3）水热热泵可提供热源也可在夏季供冷，对于公共建筑需要冷热源的要求做到了一机多用。
水源热泵技术在沈阳地区供热空调工程中的应用
广有一定的困 难。 水源热泵是目 前我国应用较多的热泵形式， 它 是以水（ 包括江、 湖泊、 河、 地下水， 甚至是城市污水 等） 作为冷热源体， 在冬季利用热泵吸收其热量向建 筑供暖， 在夏季热泵 将吸收 到的热量向其排放， 实现
衰 １ 沈阳地 区冬 、 两季气 象参数 夏
室 外计算 （ 球） 干 温度 ／ ℃ 全年 平均 温 度 戊二 冬季 夏季 空调
３ ４ １
冬季 日
照车／ ％
日平均 温度 （ ５ 天数 ／ ℃ 天
日平均 温度
簇５ ℃期间的平
３ 建设部沈阳煤气热力 ６ ． 研究设计院， 沈阳 ｎＯ ） 辽宁 ２ ０
摘 要： 介绍了沈阳地区的气候及水资源情况 ， 水派热 泵技术 的工作原理 、 点及在供 热空调工 程应用 中 特 应 具备的条件， 对比分析 了水源热系、 热力 网、 空调 冷暖 家用机、 油锅 炉、 燃 澳化祖 直姑机、 电拐 炉、 气 然 锅 炉及 燃洋锅炉的初投资和运行费用 ． 并探讨 了水 源热 泵技 术应用中存在的一些问题。 关键词 ： 水源热泵； 节能 ； 环保； 热空调； 供 应用 中图分 类号： Ｋ ９Ｔ １２， 文献标识码 ： 文童编 号：０４一 ９８２ ）０ 一０２ 一０ Ｔ ７ ：入９５ １ ２ Ｂ ｌ ，４ 田７９ ０ ５ ４ （
２ ７年第 ９期 ０ （ 总第 ３２ ） ０期
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水源热泵技术在沈阳地区供热空调工程中的应用
胡俊生 ， 莹 ， １ 石 ２李慧星１ ， 谷海玲， ， 王春海３
（． １ 沈阳建筑 大学 市政 与环境 工程 学院， 辽宁 沈 阳 １０６ ２ 辽河油 田振兴公 司， 宁 盘钟 １ ００ １ ８ ． １ ； 辽 ４ ２１ ；
2023年污水源热泵行业市场前景分析
2023年污水源热泵行业市场前景分析随着环保意识的日益增强，清洁能源的需求逐渐增加。
作为一种新兴而实用的能源利用技术，污水源热泵在国内市场也备受关注。
下面就污水源热泵行业市场前景进行分析。
一、行业概述污水源热泵是一种利用城市污水来回收能量的设备，其原理是通过污水中的热能来驱动机械工作，从而达到变能、升温或降温的目的。
污水源热泵具有高效、节能、环保等优点，广泛应用于供暖、供冷、热水、空调等领域，是一种可以替代传统空调和采暖设备的新型技术。
二、市场需求分析1、能源环保方面近年来，全球气候暖化、环境污染和能源短缺等问题日益突出，清洁能源的需求逐渐增加。
2、国家政策支持方面我国提出了“十三五”节能减排目标，鼓励发展污水源热泵等清洁能源技术，给予政策支持。
3、市场推广方面随着污水源热泵应用领域的逐步扩大和技术成熟，市场推广成本逐渐降低，有利于市场需求的增加。
三、市场现状分析目前我国污水源热泵市场发展还处于起步阶段。
由于技术难点较多，市场前景尚未被充分利用。
但是，污水源热泵具有明显的环保、节能等优势，并且在美国、日本等国家已经得到了广泛应用，市场前景广阔。
四、市场发展趋势1、技术成熟随着技术的不断推进和完善，污水源热泵的效率、使用寿命和维护成本等问题都将得到有效解决，进一步提高其市场竞争力。
2、政策环境优化我国将继续加大清洁能源技术研究和发展投入，鼓励企业加强技术创新，推进清洁能源产业的快速发展。
3、应用领域拓展污水源热泵目前主要应用于暖通空调领域，但未来可能会拓展到工业、医疗等领域，并逐渐向小居民区等民用领域推广，市场发展空间巨大。
总的来说，污水源热泵作为一种清洁能源技术，具有较广阔的市场前景。
随着技术创新和政策支持的不断加强，其市场份额将逐渐增加，成为替代传统采暖、空调设备的重要选择。
北方城市集中供热的节能途径分析与研究
陈彧北京融乐物业管理有限公司，100075摘要：集中供热是我国北方主要的采暖形式，其与分散供热形式相比，集中供热体现了安全环保、经济节能等优势，但也存在供热模式复杂、热负荷需求变化明显、供热时间段不统一、同一换热站供热建筑类型多等问题，从而导致其调控复杂性显著增加，促使换热站供暖量难以匹配实际的供暖负荷需求，造成二次管网水力失衡，使得室内实际供热温度和需求温度之间存在过大偏差，并导致能源浪费。
近年来，能源紧缺问题日益突显，节约能源及生态环保成为国际化的共同问题。
在城市集中供热时，使其最大程度地节能减排己是当前城市规划建设的必然趋势。
我国目前正处于可持续发展的关键性阶段，在进行集中供热时必须确保实现有效的社会环保效果，通过采用节能环保的技术手段，促使有限的能源更高效输出，提高能源使用效率，最大限度降低能源消耗量。
本文围绕城市集中供热的节能技术途径展开分析，旨在从根本上推动城市集中供热系统降低采暖成本，减少能源消耗，促进城市供暖向绿色化、低碳化趋势发展，更好地实现节能目标。
【关键词】城市；集中供热；节能技术；途径分析绪论由于城市建筑总量巨大，在进行集中供热时必然带来能源消耗急剧升高，因此，必须将节能减排的环保理念始终贯穿于供热工作的每一环节。
我国目前尚属于发展中国家，人口基数大，能源利用情况较为复杂，因此易受能源结构限制，还存在许多亟待解决的问题。
譬如，部分地区依然沿用落后的供热技术，缺乏调控计量，使得供热质量低下，室温舒适感差；同时，由于分散燃煤供热锅炉仍占有较大比重，也加重了采暖期大气环境污染。
为解决能源、环保等有关的供热问题，需要进一步强化北方采暖城市集中供热系统的技术升级改造，提升热能利用质量及效率。
在进行城市建设和集中供热发展中，应顺应社会发展现代化趋势，积极普及与优化供热节能技术，促进城市集中供热实现可持续性发展。
一、太阳能辅助供暖节能技术1、太阳能辅助地源热泵供暖系统地热能与太阳能是具有一定稳定性且绿色环保的可再生能源，潜藏着巨大的开发价值。
北京地区污水源热泵系统的应用潜力
北京地区污水热泵系统的应用潜力
城市污水水温稳定，变化幅度小，北京地区夏季城市污水在20-25℃，冬季在13℃左右，水量稳定，流量大。
污水会腐蚀、结垢、堵塞热泵系统，但采用原生污水热泵空调系统专用防阻机及换热器，能够有效解决这些问题，使系统正常运行。
从以上分析可以看出，北京市污水原水、二级水、中水能很好地满足污水热泵系统的要求。
2005年北京市污水排放与处理设施的规划目标为逐步建立健全污水处理系统，城市水管道普及率达到80%，污水处理率达到70%，使市区河道水质逐步提高，到2008年北京市日产城市污水300万t，城市污水处理率达到90%（即处理270万t），中水回用率达到50%。
全市按80%以上的污水资源在能量上得以利用，供暖面积将达到2280万m3/d。
此外，按照北京市的规划，到2010年要铺设4000多公里的污水干线，建14座污水处理厂。
由此可见，北京市有巨大的污水热能有待利用，污水供热/冷水系统将在北京的新能源市场占据重要的位置。
目前，北京运用污水热泵空调系统的工程案例有：北京南站、京燕饭店、北京鑫福里小区、悦都大酒店和弘利苑大厦等。
以上工程均采用北京瑞宝利热能科技有限公司研发的原生污水源热泵空调系统，自投入使用至今，运行可靠，节能效果显著。
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水源热泵在北方地区的应用前景摘要：在中央空调设计中，北方地区的本身有一定的特殊性，北方的季节交替分明，人们对空调的需求要满足不同季节温度的骤然改变，由于本身的地里位置，其经济、气候条件制约着一些空调方案的性价比和可行性。
冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，北方地区温度特性使得水源热泵比传统空调系统运行效率要高，节能和节省运行费用效果显著。
关键词：水源热泵；高效节能；一机多用
中图分类号： tb08 文献标识码： a 文章编号：
众所周知，我国北方地区，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧来获得。
空调冷热源的选择和配置也必须考虑这些制约因素。
如何根据具体气候特征选择合适的空调系统，如何针对不同层次和需求的用户设计不同的家用中央空调，是该类地区设计家用中央空调必须考虑的问题。
对水源热泵的介绍
水源热泵技术是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。
二、水源热泵在北方地区的应用特点
1.水源热泵的高效节能
北方的气候决定了水源热泵的高效节能，水源热泵可利用的水温冬季大约为12～22℃，水温比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。
而夏季水体温度为18～35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，从而提高机组运行效率。
2.利用可再生能源，无任何污染，符合当前低碳环保的理念
北方地区，冬季采暖主要是依靠煤、等石化燃料的燃烧来获得，对环境保护不利。
水源热泵则利用了地下水所储藏的太阳能资源作为热源，利用地下水自然散热后的低温水作为冷源，进行能量转换的供暖空调系统。
机组符合当前低碳环保的理念。
3.节水省地，占地面积小
以一个20万平方米小区为例，机房面积仅150平方米就足够用，而建锅炉房则需占地至少800平方米，对2.5万平方米以上的小区，可省出一栋楼的位置，可建2000～5000平方米住宅。
其剩余价值足够上水源热泵供暖系统。
省去了锅炉房、堆煤堆渣的场地。
以地表水为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染；省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。
4.环保效益显著、运行安全稳定
地源热泵系统在运行中无燃烧设备，因此不可能产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气，也不存在丙烷气体，因而也不会有发生爆炸
的危险，使用安全。
由于土壤深处温度非常恒定，主机吸热或放热不受外界气候影响，运行工况非常稳定，优于其它空调设备。
5.一机多用，运行稳定，应用范围广
可利用一套设备同时供热、供冷和热水供应，节省一次性投资。
对空调系统来说，热泵机组可同时做冷热源，其总投资仅为传统空调系统的60%。
二、水源热泵在北方的应用局限
1．可利用的水源条件限制
不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。
目前的水源热泵利用方式中，闭式系统一般成本较高。
而开式系统，能否寻找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。
对开式系统，水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。
同时，对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经济条件下打井找到合适的水源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。
2.投资的经济性
由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，水源的基本条件的不同;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。
虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低。
但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同。
三、水源热泵在北方地区的应用实例
以辽宁某地区一栋1万平方米住宅楼为例，对采用不同供热空调方式的经济技术比较如下：
不同冷热源方式的投资与运行费用对比表
从上表可看出：
1.水源热泵供暖系统的初投资略高于燃煤锅炉、燃油锅炉、城市热源供暖，低于壁挂式燃气炉分户采暖，比电热膜取暖的初投资低1/3以上。
2.水源热泵（供暖/空调）系统的初投资比传统中央空调（供暖/空调）系统初投资低33%。
3.水源热泵供暖的每平方米运行费用仅为燃煤锅炉供热的70%，燃油、燃气、电热膜的1/3。
4.水源热泵系统的运行费用仅为传统中央空调的2/3。
5.水源热泵比燃油、燃气、城市热源供暖增加的初投资，由于运行成本的节约，可在2至3年内收回初投资。
结论：在北方地区应用与发展水源热泵技术, 是节能减排工作的迫切需求, 更是改变整个城市以煤为主的能源消费结构的有效
途径，对于北方地区的能源节约和环境保护都具有长远的战略意义。
参考文献：
[1] 薛玉伟, 李新国, 赵军.地下水水源热泵的水源问题研究
[j] 能源工程, 2003, (2) 1
[2] 刁永飞, 张小力, 伍贻文. 地源热泵的优越性及前景展望[j] 能源研究与信息, 2002, 18 (1) 1
[作者简介]
朱德禹（1982-），男，汉族，辽宁葫芦岛人，供热通风与空调设计师助理工程师
刘孝刚（1978 -），男，汉族，黑龙江海林人，热能与动力工程专业负责人，讲师。