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1、乌鲁木齐地源热泵应用经济技术分析乌鲁木齐地源热泵应用经济技术分析乌鲁木齐地源热泵应用经济技术分析一、什么是地源热泵地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等所含热能）的既可供热、又可制冷的高效、节能、无排放的空调系统。地源热泵通过输入电能，使地热资源的低温位热能向高温位转移，达到供暖的效能；或在夏季降低室温，把室内的热量转移到地能中去。由于利用了地热资源，通常消耗 1kW的电能，可以得到 3.55kW 以上的热量或冷量，所以是优良的节能型空调系统。比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量，运行费用为普通中央空调的 5060 。地源热泵最
2、大的特点是环境效益显著。没有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，可以建造在居民区内，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。一机多用，应用范围广。可供暖、空调，还可供生活热水，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于各类建筑物。此外，机组使用寿命长，在 15 年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。还可集中与分散按需要设计，分户控制。二、乌鲁木齐地区采用地源热泵的必要性和可行 乌鲁木齐地区 2006 年底供暖面积为 9000 余万平米，其中已集中供暖 5000 万平米，电锅炉和燃气锅炉采暖约 1000 万平米，尚有分散小锅炉采暖约
3、3000 万平米。乌鲁木齐冬季严重的烟尘污染，主要来自小锅炉的排放。如果能取代这些小锅炉的排放，基本可以实现冬夏同样的蓝天白云、澄明天气，同时可以有效地节能减排，造福于全市人民并为子孙后代留下大量可贵的煤炭资源。 随着经济的快速发展，乌鲁木齐市区的范围正在迅速扩展，这些待扩展区域的建筑物一般都远离集中供热的设施，势必要兴建更多的小锅炉，增大市区排放量。凡事预则立，不预则废。如果不早为预计，及时改用地源热泵，则乌鲁木齐环境治理的速度很难赶上城市扩展带来的压力，污染面将比现在还要增加，节能减排将成为一句空话。据权威资料，乌鲁木齐使用地源热泵有着良好的自然条件,对于钻井式地源热泵，它要求良好的地下水
4、。乌鲁木齐是缺水城市，地下水也很有限，要大量开采地下水是不适当的。但是，地源热泵只是利用地下水的温度，而不消耗地下水。这一点应在地下水使用政策上给予正确处理。据勘测资料，乌鲁木齐除有些砂土层含有丰富的地下水外，在岩层中还有五个地下水丰富的区域： 1、雅玛里克山富水地段。钻孔揭露地下水埋深 46-86 米，含水层厚 50-80 米，渗透性良好，水质中性极硬微咸，钻井较费工，目前基本未开采。 2、红山水磨沟富水地段。地下水埋深 11-72 米，水层厚 40-60 多米，并有泉水出露，矿化度较高。专家们主张，合理开采这里的地下水后，可能激发部分天然资源，有利于乌鲁木齐供水。 3、乌鲁木齐向斜南翼富水
5、地带。指乌拉泊和红雁池一带，这一带有的地方泉水较多，水量丰富。已有一定量开采，为补充下游用水，消耗性用水应控制，但地源热泵用水仍应放宽。4、七道湾储水构造。从七道湾到铁厂沟，长 14 公里，宽 1-2公里，被专家们誉为“天然的地下水库” 。部分已开采利用。 5、西山水源地。指乌库公路以西，含西山农场一带，含水层厚度约 75 米，可采资源年 3062 万立米。 对于埋管式地源热泵，它要求良好的钻井地质条件。如果地下岩石层过厚过硬，打井的费用必然很高。乌鲁木齐地处天山山坡的土层只有十多米，但从八钢至石化，在下游平原有着很厚的土层和砂土层，一般在 100-1000 米之间。这对地源热泵在无地下水地区
6、的80 米钻井要求是极为有利的。以上水土条件的位置大体相当于乌鲁木齐正在扩大的市区，说明本市改造小锅炉和新区使用地源热泵是完全可行的。三、乌鲁木齐地区采用地源热泵的适用形式 地源热泵技术有三种形式：钻井式、埋管式和地表式。经调研，乌鲁木齐地区对这三种形式都可按照当地条件进行选择。 钻井式：适合地下水充足、水质好的地段。由于地源热泵对地下水只利用，不消耗，不污染，乌鲁木齐的许多地下水完全可以满足这种需求。但必须征得水务部门的同意和监督（供生活热水仍用自来水） 。在乌拉泊以西、河滩两岸、水磨河流域、米东地区、西山地区、安宁渠一带，均有丰富的地下水可资利用。一般打一口抽水井，一至三、四口回灌井。费用
7、较埋管式节省。水磨沟某单位地处山上，供暖面积 4000 平米，只打一口抽水井（深 180 米）和一口回灌井（深 140 米） ，全部费用（利用室内现成的暖气管道）60-70 万元（含机器和打井费） ，每平米平均 150200 元。阿克苏地区由于打井造价低，费用每平米仅 60-70 元（不包括打井费） ，如加上打井费，也不会超过 80-100 元。这里的关键是井位的地质情况，钻井费用依砂质和石质不同，每钻一米 100-1000 余元不等，差别很大。各家机器的质量相差也很大，也需注意审核。 埋管式：适合于无地下水而地表土层厚、打井费相对低的地区。所谓埋管就是打很多钻孔（按供暖面积 1 万平米需 1
8、00160 个孔，直径 15-18 公分，20-80 米深） ，井内埋入 U 形管，从地上注水，再抽出来。全部初装费用据有关企业报价每平米 220-300 元。这种方式适合于需要冬季供暖、夏季制冷的商场、宾馆、酒店以及别墅等高档房舍，只要安装一套地源热泵，虽然成本大，却省了安装锅炉和中央空调的两套费用，最后算下来基本相当或更少，而以后的运行费用却要节省很多（集中供暖现行价是每平米 22 元，而据一些单位的经验，地源热泵供暖按居民用电费标准，运行费大约每平米是12 元；夏季空调费也较普通中央空调节省 40%） 。 地表式：主要是利用地面上的废水余温（10oC 以上即可） ，如各种工业用水、已处理
9、的污水。把这些水中的余温进一步使用以后，再把它们排放，是又一种更节能的形式四、乌鲁木齐地区地源热泵应用类型举例分析 由于埋管式费用较高，先以埋管式为例：甲、商住大楼,某商住大楼，11 层（地下 2 层） ，建筑面积24282 m2,外有保温层，要求供暖、制冷两用。需安装地源热泵机组3 台，备用电锅炉 1 台（机器的价格大约每平米 60-120 元，下同） ；需垂直埋设地下管 236 眼，管间距离 5.65.8 米，占地 766 m2（可利用地下室或楼周围空地，不影响绿化和道路） ；费用：每m2220-300 元，含全部供暖和制冷空调，全价 535 万730 万元；如用锅炉和安装中央空调，按中国
10、建筑科学研究院空调研究所的估算每平米 300-400 元，总造价约为 730-970 万元，节约 200 余万元。 乙、商住宾馆办公大楼,某商住宾馆办公大楼，19 层，建筑面积 21892 m2，外有保温层，要求供暖、制冷和热水三用；需安装地源热泵机组 4 台，备用电锅炉 1 台；需垂直埋设地下管 336 眼，占地 10900m2；费用：每 m2220-300 元，含全部供暖和制冷空调，不包括热水终端设备，全价 482 万657 万元；如用锅炉和安装中央空调，造价约为 657-876 万元，节省 157-229 万元。 丙、别墅户式空调建筑面积 260 m2，要求供暖、制冷、热水三用。需安装小
11、型户式热泵 2 台，电加热器 1 台；需埋设地下管（深80 米）5 眼；采取地板采暖或热风采暖均可；室内空调末端为超薄式卧式暗装风机盘管；总造价约在 50000 元以内。 以上主要讨论埋管式，如果地下水和地质条件好，改用钻井式，把钻井费用降低，则是更合算的。上述第二例中，仅埋管钻孔费即需 300 万元，如改成打 5 口抽水和回灌井，每井 10 万元，只需 50万元。总造价就降为 232 万407 万元。 投资回收仍以第二例计算：地源热泵供暖期每平米费用 12 元，以当前集中供暖每平米 22 元计收，可回收投资 21 万元；夏季空调按 2 个月计，每平米 5 元，可回收 10 万元；热水费用粗估
12、回收 5 万元，共可回收 36 万元，总造价如为 232 万407 万元，全部回收期6.511.5 年。五、几点结论和建议 1、地源热泵技术已经成熟。它在国际上已有 90 多年历史，我国研究也已 50 多年。目前国内已有近百家企业从事生产和安装。全国有十多个省府以上城市在运行，建设部于 2005 年出台了地源热泵技术系统工程规范 ，沈阳市 2006 年在全市推行。我区阿克苏市和库尔勒市也都开始推行。 2、乌鲁木齐冬季污染特别严重，实行这项技术既必要，又可行，是利国利民、功在当代、利在千秋的好事，是为广大市民谋福利的实事，又完全符合当前的国策，人心所向，大势所趋，应下决心在试点后稳步推开。 3、
13、整治环境是全民的事情。冬季严重的烟尘污染是全民的大害，因此推行这项技术就是关系千家万户和每个市民的切身利益，是环境整治中的重大行动，绝不能看成单纯的技术性工作和只是市场行为。要充分依靠群众，发动群众。形成“人民的事情人民干，人民的事情靠人民”的格局。要宣传“乌鲁木齐是我家，整治环境靠大家” 。我们坚信，只要大家齐心干，烟尘污染能消散，蓝天白云早实现。 4、政府应发挥主导作用。虽然是一项好技术，推行起来又有许多困难，有许多政策问题需要解决。例如，开展更充分的调查研究，纳入城市建设整体规划；在地下水使用和电费等方面给予优惠；落实有关环境整治的补助和奖励；加强管理等。在人们认识到这项技术以后，许多企业就会蜂拥而来，其中不乏滥竽充数者，产品质量不合格，售后服务不到位，都可能出现。为此，要有必要的对策。好心不等于能办好事，要真正为民办成好事，还需要认真谋划，精细操作。5、多管齐动和加强宣传。进行这项工作单靠政府的力量不行，单靠企业的力量也不行，必须政府、企业、社团、媒体一齐行动，互相配合。特别是现在乌鲁木齐尚不为人所认识，甚至许多专业领域的人士也知之不多的情况下，关键是加强宣传，使人们了解、认识这项技术，转变观念便是首要任务。
