油进口量将突破亿吨，石油依赖进口度将进 步提高，有可能超过以上，这就意味着给经济社会发展带来更大的风险 性，世界石油市场上的任何风吹草动，都将直接影响到国民经济方方面面， 影响到经济快速健康发展，影响到小康社会建设进程。从种意义上来说， 我国石油消费巨量的进口己危及社会经济发展和国家安全。 在我国能源消耗中，建筑能耗占全国总能耗量的，居各类能耗之首。 建筑能耗是指在建筑物使用过程中的能耗，主要包括建筑采暖空调热 水供应炊事照明家用电器电梯通风等方面的能耗。建筑能耗各 部分能耗大体比例为采暖空调占，热水供应占，电气占 ，炊事占。由此看到，采暖含热水及空调能耗约占建筑能耗的 以上。据统计，商场的空调单位面积年耗电量在每平方米每小时 千瓦，占总能耗的写字楼空调电耗大约占总能耗的。 因此，必须从建筑能耗中的大头空调供暖含热水探索条建筑节能新 途径，大幅度降低建筑能耗，己成为当前维护国家政治经济安全的头等 大事。为此，党中央国务院从国家战略发展的高度向全国人民提出能 源开发与节约并举，把节约放在首位，同时提出了到年，全国城镇 建筑的总能耗要节能，全社会建筑的总能耗要节能的总目标。目的 十分明确，就是要构建节能型社会，加快我国小康社会建设进程。项目建设意义与必要性 我国既有近亿平方米建筑中，属于高能耗建筑每年新建建 筑面积近亿平方米中，以上仍然是高能耗建筑，单位建筑面积能源 消耗为发达国家倍以上。 我国建筑能耗是相同气候条件发达国家的倍，采暖和空调的能耗占 建筑总能耗的。传统的空调系统，以自来水或环境空气为冷源的制冷机 组解决夏季制冷问题。近年来，空调负荷增长迅速，炎夏季节多数电网高 峰负荷约有用于空调制冷，使许多地区用电高度紧张，拉闸限电频 繁。目前，中国房间空调机和单元式空调机的产量已达世界第，建筑耗 能逐年大幅多上升。 年广西的建筑能耗已经超过全社会总能耗的，夏季空 调高峰负荷约万千瓦。如果不加控制，广西年的建筑能耗 将比年增加倍，空调高峰负荷将超过万千瓦，接近在建 的龙滩水电站的马负荷出力，需要增加电力建设投资数百亿元。目前美国 每年安装约万套地源热泵系统，这个规模意味着每年可以节约 瓦的能量，相当于个龙滩水电站的年发电量。 建筑节能问题，不仅是经济问题，而且是重要的战略问题。建筑节 能对于促进能源资源节约和合理利用，加快发展循环经济，实现经济社会 的可持续发展，建设节约型社会，有着举足轻重的作用，也是保障国家能 源安全保护环境提高人民群众生活质量贯彻落实科学发展观的项 重要举措。 地表浅层是个巨大的太阳能集热器，只要浅层土壤或地下水的常温在以上，就具备开发利用低温地热的技术条件。地源热泵是以 定的能量从地表浅层热源中调出几倍于它的热能用于供热和制冷。尽管各 应用项目工况要求和条件不同，采用浅层低温地热系统虽然会比传统的 中央空调系统增加初期投资，但运行费用节省 。所增加的投资通常能在年内从节省的运行费用回收，之后进 入效益显著期。 地源热泵是种利用地下浅层地热资源也称地能，包括地下水土 壤或地表水等的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过 输入少量的高品位能源如电能，实现低温位热能向高温位转移。地能分 别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的 热量取出来，提高温度后，供给室内采暖夏季，把室内的热量取出 来，释放到地下去。通常地源热泵消耗的能量，用户可以得到以 上的热量或冷量。与锅炉电燃料供热系统相比，锅炉供热只能将 以上的电能或的燃料内能转化为热量，供用户使用，因此地源热泵 要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之的 能量由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，般为，其制冷 制热系数可达，与传统的空气源热泵相比，要高出左右，其 运行费用为普通中央空调的。因此，近十几年来，尤其是近五年 来，地源热泵空调系统在北美如美国加拿大及中北欧如瑞士瑞典等 国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该 项技术将会成为世纪最有效的供热和供冷空调技术。 地源热泵技术属于经济利益社会效益和生态效益显著的社会公益技术。地源热泵冬天从土壤中取热，代替锅炉向建筑物供热夏天向土壤排 热，代替普通空调，给建筑物制冷没有向大气排尘排烟排气等污染 问题，是目前效率最高对环境最有利的热水取暖和制冷系统。地源热 泵技术是既开发利用了可再生的新能源浅层地热源，有显著节能的不 可多得的新技术，具有开源节能和环保的多重效果。被称为二十世纪 的绿色空调技术。 我国建筑总能耗约占社会终端能耗的。其中，北方城镇建筑采 暖和农村生活用煤约为亿吨标煤年，占我国年煤产量的 建筑用电和其它类型的建筑用能炊事照明家电生活热水等折合 为电力，总计约为亿度年，占全国社会终端电耗的。 建筑使用过程中的能耗主要包括建筑采暖空调热水供应等，各部 分能耗大体比例为采暖空调占，热水供应占，电气占 ，炊事占。 有关数字表明，建筑能耗已经达到我国能源总消耗的左右，所以 建筑节能非常必要，节约潜力巨大。建设部总工程师王铁宏举例说，到 年，的无限可再生地热资源通常小于 米深作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。 属经济有效的节能技术 地能或地表浅层地热资源的温度年四季相对稳定，这种温度特性使 得水源热泵系统比传统空调系统运行效率平均要高，因此可节能和节省 运行费用左右。另外，由于地能温度相对恒定，使得热泵机组运行更可 靠稳定，也保证了系统的高效性和经济性。 环境效益显著 地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，可减少以上，与电供 暖相比，可减少以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。该 装臵的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟， 也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。机多用，应用范围广 地源热泵系统可供暖空调，还可供生活热水，机多用，套系统可 以替换原来的锅炉加空调的两套装臵或系统可应用于宾馆商场办公 楼学校等建筑。 机组特性 地源热泵机组具有以下特性 机组使用寿命长，均在年以上 机组紧凑节省空间 维护费用低，运行费用仅为传统空调的 ④自动控制程度高，可无人值守。 浅层地热方案的论述 太阳能地源热泵复合型系统的确定 就地源热泵的运行方式而言，地源热泵系统分为两种，种为水源式开 路系统，另种为土壤埋管式闭路系统。水源式系统是利用地下水的高效 换热，地下水直接进入机组而土壤埋管式系统则是通过土壤换热器小温 差换热的方式运行将热量传递给热泵机组。水源式系统般是通过地下水 的循环使热量得到充分利用，但必须依赖充足可靠的地下水源，否则，有 可能破坏地下水的蓄藏或地层结构，造成地面沉降回灌井堵塞等问题， 而且地下水的品质直接影响到水源热泵机组的寿命土壤埋管式系统的埋地换热器只从地下取热或散热，不取地下水，没有地下水位下降地面沉 降等问题，是真正的绿色环保能源利用方式。土壤埋管式系统又分垂直 型埋管水平埋管螺纹盘管等。水平埋管施工简单埋管施工费用少， 但占地面积大，对于城市用地日趋紧张土地价格不断上涨来说不合适 螺纹盘管的管路造价高，占地面积也较大。同时将太阳能集热器做为热泵 的蒸发器，大大提高太阳能的吸热效率，机组的蒸发温度提高，使得热泵 压缩机的耗电量减少，节省运行费用，有别于国外以太阳能集热方式辅助 地源热泵和太阳能储热罐热泵，克服其效率低体积庞大等弱点。 百色学院的土质属于富水土壤，地下水位高，垂直型埋管可充 分利用地下水渗流的对流传热特性，获得高的换热效果。 针对以上系统特点，同时综合考虑造价因素生态利用浅层地热能， 决定本工程项目选用垂直型埋管的太阳能地源热泵复合型系统形式。 机组系统 本项目采用的技术是广西大学依靠自己的技术力量开发的的太阳能 地源热泵复合型系统应用技术，主要包括热泵机组暖通空调系统优化 设计深井钻探技术自动化监控管理等技术。关键技术是适合亚热带资 源条件的土壤换热器设计及其与太阳能集热器的最佳匹配，以及系统的科 学集成。拥有富水土壤换热器垂直浅埋管技术自然能源优化互补利用技 术夏季工况热量多级分流技术自动控制等多项自主创新技术。 该项技术经过多年的理论与实践探索，依据南方土壤和气候实际，形 成了套由太阳能集热器土壤换热器热泵机组冷却塔控制系统等科学集成的工程系统技术。不需抽取地下水，系统可因地制宜设计，避免 了冬季过度取热引起系统效率下降或夏季排热负荷大易形成干燥土壤等种 种弊端。热泵应用技术方面拥有项实用新型专利太阳能地源热泵空 调热水设备专利号多用途节能型热泵孵化机 专利号申请了项发明专利多功能地源热泵烘干 设备申请号。目前已实施了近二十项工程，最早投 入运行时间为年，几年的运行效果表明，该项技术实施的系统节能显 著安全可靠，环保性好。真正体现了可再生能源良性的生态的合理利 用。 项目技术特点及优势 充分利用南方富水土壤的传热优势，换热效率高根据南方亚热 带地区土壤特性地下水位高，土壤含水量丰富液相对流传热起重要作用 等，提出相应的土壤换热器设计理论和方法，实施土壤换热器垂直型管的 浅埋方式。经实际运行测试表明富水土壤垂直型管的换热器采用浅埋方 式行之有效，在埋管深度比常规大大减少的情况下约减少，仍获得换 热效率明显高于我国北方地区在干性土壤实施工程的效果见