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西南地区应用水电热泵供热的优势138:..我国西南地区地处黄河以南,至今没有成套的供暖设施。按照气象条件考虑,该地区的设计室外供暖温度应该在-12~-6℃之间,供暖时间为120天至170天之间。随着我国经济实力的增强,人民生活水平的提高,该地区人民生活的供暖需求迫在眉睫,但这里缺煤、缺油、缺气,有的是丰富的水力资源和太阳能资源。近几年来,业内人员,一直在关心该地区供暖方式的研究。根据前述的讨论,作者认为该地区最理想的供暖方式应该采用太阳源水电热泵供热。(1)气象条件这里所说的我国西南地区,主要是指西藏的拉萨、云南的香格里拉(德钦地区)和四川的阿坝、甘孜地区。。,是根据文献[6]《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》摘录的,该地区属于寒冷地区Ⅱ(A)和严寒地区Ⅰ(C)范围,不但天气寒冷,而且供暖时间长,尽快解决居民的供暖问题,已到了刻不容缓的地步。:..(2)能源资源状况该地区(指拉萨、香格里拉、甘孜、阿坝)自然资源缺煤、缺油、缺气。据了解,国家“十二五”规划,将长输天然气管线进入该地区。该地区地处雅鲁藏布江、金沙江、大渡河和雅砻江流域,有丰富的水力资源。据统计,西藏的水力资源占全国第一。%,其发电能力约47,。到2003年,全西藏装机水力发电能力约156Mw,根据自治区电力规划,远期全区水力发电能力将达2000Mw。全区工业不发达,水电负荷主要用于民用。云南省香格里拉,至2009年,水电装机能力300Mw,主要用于德钦市(香格里拉地区首府,城市人口20万)的民用,目前水电供大于求。四川阿坝和甘孜两个藏族自治州,共有19个县,流经该地区的金沙江、大渡河和雅砻江有丰富的水电资源,预计2012年可建成4000~8000Mw(400~800万kw)的水力发电机组,相当于三峡水力发电的1/3~2/3(三峡发电量为12800Mw即1280万kw)。该地区,特别是西藏拉萨地区,天气透明度好云量少,日照时间长,具有丰富的太阳能资源。拉萨地区各季日照率高达77%,全年总太阳辐射值达7782MJ/m2,利用太阳能供暖,有很大的发展远景。其他地区,香格里拉、阿坝、甘孜,各季日照率都在58%~67%之间,太阳能资源的利用,也都有相当客观的发展前景。140:..(3)优先采用太阳源水电热泵供热供热行业是一个能源消耗较大的行业。各地供热方式的确定,一个重要的原则,应该与当地能源结构的特点相匹配。我国西南地区(拉萨、香格里拉、甘孜、阿坝等)的能源结构特点是缺煤、缺油、缺气,但有丰富的水力资源和太阳能资源。自从火车进藏以来,煤价有所下降,但拉萨煤价仍比内地每吨贵800元,且烧煤严重污染大气环境,与这一地区是我国旅游圣地直接相悖。因此,大量采用烧煤供热是不适宜的。国家“十二五”规划期间,青海天然气的输气管线将进入该地区,因此在水电资源不能满足需求的情况下,适当发展一些燃气供热是可以的,但从长远考虑,燃气虽比燃煤对大气污染的影响小一些,但比起水电、太阳能这类清洁能源来说,还是不可比拟的。通过上述分析,该地区最好的供热方式,应该是水电与太阳能相结合的供热方式。近几年来,经业内技术人员的研究,我国西南地区靠太阳能集热,可满足该地区冬季供暖需求的1/3热负荷。根据这一特点,优先采用太阳源水电热泵供热是最佳方案。参考文献,。141:..~P6为系统各区段的循环水泵。该供热系统的基本思路是以太阳源水电热泵为供热的主热源,太阳能集热系统的集热与空气源水电热泵的集热为主热源的太阳能热源,基本目的是尽量提高太阳源水电热泵的蒸发温度,进而提高其机组的能效比。在冬季供热期间,开始供热初期和临近供热末期,依靠太阳能集热系统的集热,和太阳源水电热泵加热即可使室内供热系统达到要求的供水温度(一般在45℃~50℃)。此时空气源水电热泵停止运行。随着室外温度的降低,供暖热负荷的增大,上述供热方式不能满足室内热负荷需求时,启动空气源水电热泵系统。太阳源水电热泵系统的供水温度(冷凝侧)按照45℃~55℃(室内为地板辐射采暖)、或55℃~65℃(室内为散热器采暖)之间运行。当太阳能储热水箱中的水温达到上述水温要求时,则由太阳源水电热泵和太阳能储热水142:..箱共同向室内系统供热,否则,太阳源水电热泵单独向室内系统供热。为了充分利用太阳能热量,在设计中,将室内供暖系统的回水先进入太阳源水电热泵系统的蒸发器侧,借此提高蒸发温度,降低返回太阳能储热水箱的回水温度。在最寒冷季节,光靠太阳能采热系统已满足不了室内供暖负荷时,启动空气源水电热泵,将提升的热水储入低温水箱,并与室内供暖系统的回水混合进入太阳源水电热泵的蒸发器侧。在夜间和阴雨天时,依靠太阳源水电热泵和太阳能储存水箱的储热联合供热,供热量不够时,启动空气源水电热泵。这样,就可利用热泵提升的热量,补充太阳能采热量的不足,实现整个供暖季供热量与需热量的平衡。利用太阳能集热系统集热和空气源水电热泵集热,可将储热水箱的水温提升至不低于20℃~35℃之间,则可保证太阳源水电热泵机组的蒸发温度在10℃~15℃之间运行,冷凝器侧的供水温度保持在45℃~65℃,、,热泵的实际能效比可达3~5之间,节能的效益是非常明显的。太阳源水电热泵供热系统,完全可以设计成分布式循环系统,这样节电效益更明显,更有利于提高系统的能效比。由于西南地区,城市规模不大,建筑密度较小,建筑容积率不高等特点,太阳源水电热泵供热系统应以中小型规模为143:..主,必要时可与被动式太阳房或蓄热型电暖器供热相结合,充分体现经济性和灵活性,更好满足当地居民的供暖需求。这里介绍的太阳源水电热泵供热,除了充分发挥水电的优势外,另一特点是利用太阳源(含空气源)热泵代替水源热泵和土壤源热泵。西南地区另一优势是有丰富的太阳能资源。如果不充分利用用之不竭的太阳能,而是煞费苦心向底下水要热,向土壤要热,实际上是一种舍近求远,本末倒置的做法。据介绍,西南地区的地表水温为8℃,地下水温(80m深)为11℃,如果采用水源热泵,蒸发温度只有6℃左右(土壤源热泵也接近如此),比利用太阳源热泵的蒸发温度低了很多(约10℃~15℃),显然系统能效比不高,节能不显著。这说明,西南地区,利用太阳源热泵远比利用水源热泵、土壤源热泵更为有效。就全国而言,同样存在类似的问题:盲目推广水源热泵、地源热泵的浪潮,仍然存在。多少年前,人们善良的忠告,没有起到作用。至今,不少地区开始尝到了恶果:地下水位急剧下降,地下水不断污染,区域地质变坏………!所有这一切,开始使一些业内人士有所感悟。近年来,我们在节能减排的大趋势下,深深感到,在全国范围内无论工业行业,还是工艺过程,都存在着大量余热,白白浪费,无人过问。有志者,应向地面的余热要热!只一味向地下要热,是一种144:..目光短浅行为!只要理念更新,技术创新,节能的道路是非常广阔的。---吸收式热泵供热热热泵一般指溴化锂吸收式热泵。热媒可以是蒸汽,也可以是热水。主要由发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器和节流装置等。在发生器溴化锂溶液被热水或蒸汽加热,水蒸发为汽,在经过冷凝,蒸发等过程,实现制冷制热过程。其中溴化锂溶液中的水为制冷剂。目前利用吸收式热泵供热,已有不少实际工程。主要工作原理:是在热电厂首站,利用发电机组泠凝器中的冷却水(约35℃)和汽轮机低压抽汽,通过吸收式热泵,板换组合,产生130/25℃的高温热水,向供热系统供热。各热力站同样通过吸收式热泵和板换组合,将135/25℃的一级网参数交换成65/50℃的二级网供回水温度供热。吸收式热泵供热的最大优点是充分利用冷凝器冷却水和汽轮机低压抽汽产生130/25℃高温热水供热,不但合理利用了低品位热能,而且大大增加了供回水温差(温差为105℃),进一步提高了管网供热的输送能力,其节能效果和经济效果明显。。145:..,,,总体评估,热量利用率是合算的。但应该指出,溴化锂溶液在热泵循环过程中,其溶液必须在58-62%之间,否则结晶。这就限制了其优势的发挥。应该开发更有效的热泵机组。也因同样原因,在浓度在62%时,过热水蒸气温度为96℃,这就限制了二级网供水温度不能过高(一般为65℃),否则热泵供热系统不能正常运行。为此应单独进行系统设计,不应“因噎废食”,整体降低供水温度。146