"引言

 

  從供熱角度講，天津港分為可進(jìn)行集中供熱的區(qū)域和難以 實(shí)現(xiàn)集中供熱的區(qū)域兩大部分。難以實(shí)現(xiàn)集中供熱區(qū)域是指距離主要供熱管網(wǎng)較遠(yuǎn)且分散、供熱面積相對(duì)不大的建筑物（如候工房、理貨房、安全樓、秤房等）和有特殊供熱要求的建筑物（如醫(yī)院、幼兒園等）。在這一區(qū)域原來(lái)所配的鍋爐一般是噸位較小、獨(dú)立供熱或僅有小范圍管網(wǎng)的燃煤鍋爐，有些是供熱、洗浴、飲水的多用爐，普遍存在污染較大、效率低、能耗高及管理難度大的現(xiàn)象。近期政府有關(guān)部門提出小型鍋爐改建的環(huán)保要求，天津港部分小型燃煤鍋爐改為燃油或用電鍋爐，雖然解決了部分環(huán)保問(wèn)題，但能源成本大等問(wèn)題顯現(xiàn)出來(lái)。

 

  隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，太陽(yáng)能、地?zé)崮?/a>等清潔能源的利用技術(shù)已經(jīng)比較成熟，近年來(lái)越來(lái)越多的單位利用這些技術(shù)替代傳統(tǒng)的燃煤、燃油方式。如果地?zé)崮茉?/a>熱泵技術(shù)能夠在天津港成功地推廣應(yīng)用，將能很好地解決難以實(shí)現(xiàn)集中供熱區(qū)域的用能中環(huán)保、節(jié)能及安全等問(wèn)題。 &地源熱泵技術(shù)簡(jiǎn)介 地源熱泵技術(shù)是一種利用地表淺層地?zé)豳Y源（也稱地?zé)?/a> 能，包括地下水、土壤和地表水等）的高效節(jié)能空調(diào)技術(shù)。它是集地質(zhì)勘探成井技術(shù)、熱泵技術(shù)和暖通技術(shù)于一體，利用地?zé)豳Y源進(jìn)行采暖和制冷。地源熱泵通過(guò)輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫位或高溫位的能量轉(zhuǎn)移。地?zé)崮?/a>分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在冬季，把地熱能中的熱量“取”出來(lái)，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來(lái)，釋放到地表中去。通常地源熱泵的,-.（指其制熱量與所消耗電能的比值，即機(jī)組的性能系數(shù)）達(dá)到 /012304，即消耗567的能量可以得到42367的熱量或冷量。

 

  十幾年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于地源熱泵技術(shù)多有研究和利用，且不斷發(fā)展，近年來(lái)國(guó)內(nèi)也呈現(xiàn)出不斷研究和使用的趨勢(shì)。 ! 技術(shù)特點(diǎn) 805 屬可再生能源利用技術(shù) 地源熱泵是利用地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于499 米）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無(wú)處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無(wú)限的能源，使得地 熱能成為清潔的可再生能源。 808屬高效節(jié)能技術(shù) 地表淺層地?zé)?/a>資源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，在我國(guó)華北 地區(qū)，它在冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高得多，因此可以節(jié)約能源和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。另外，地?zé)?/a>能溫度一般恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定。

 

  80/一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣 地源熱泵系統(tǒng)可供暖、制冷，還可供應(yīng)生活熱水，一機(jī)多 用。初投資相對(duì)較多，但一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐和空調(diào)兩套裝置，這種系統(tǒng)可應(yīng)用于各種建筑物中。

 

  經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保效益 地源熱泵機(jī)組可一機(jī)多用，雖然其投資略高于鍋爐系統(tǒng)， 但兼顧夏季空調(diào)制冷和冬季采暖。既提高了設(shè)備的利用率，節(jié)約能源，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，又降低了空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備投資，這是地源熱泵技術(shù)所帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益。 另外，地源熱泵與鍋爐供暖相比，所產(chǎn)生間接效益是不容忽視的。由于鍋爐及配套設(shè)備所占用土地、燃料運(yùn)輸、存渣、排放煙氣及灰塵處理等，在計(jì)算成本時(shí)受多種主、客觀因素所限，很難以統(tǒng)一尺度進(jìn)行衡量，被視為間接效益。與熱泵供熱相比，燃煤鍋爐要留有儲(chǔ)煤、存渣場(chǎng)地及運(yùn)輸通道，占地面積相當(dāng)于3座地?zé)?/a>站。燃油鍋爐要有配套的儲(chǔ)油罐， 除了要占用一部分空間以外，還增加了安全管理上的難度。雖然燃?xì)忮仩t清潔，占地面積小，但由于天津港特點(diǎn)，其輸氣管道不宜地埋和高架，難以進(jìn)入港區(qū)各供熱點(diǎn)，另外，由于管道建網(wǎng)費(fèi)用高，燃?xì)鈨r(jià)格較高且呈上升趨勢(shì)，燃（天然）氣鍋爐供熱系統(tǒng)的投資成本及運(yùn)行成本都是很高的。

 

  最為重要的還是其環(huán)保效益突出。地源熱泵系統(tǒng)是通過(guò)從地?zé)豳Y源中提取熱量，所以采用地源熱泵供暖可有效地免除常規(guī)燃料的灰、渣、二氧化硫及氮氧化物等的排放量，并相應(yīng)減少燃料運(yùn)輸過(guò)程中的撒（泄）漏污染。 (應(yīng)用實(shí)例分析 在天津港每年耗能折合:萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤中，燃煤消耗近4萬(wàn) 多噸，節(jié)能、環(huán)保等方面的要求促使我們對(duì)天津港能源結(jié)構(gòu)及新能源利用問(wèn)題引起重視。目前天津港采用新能源及清潔能源比例極小，無(wú)論是在理論分析還是實(shí)際運(yùn)用，都是處于起步階段。可喜的是天津港第一港埠公司在其七米貨場(chǎng)檢查橋中試用了地源熱泵空調(diào)機(jī)組，取得了較好的效果。

 

  七米檢查橋座落于七米集裝箱場(chǎng)地，建筑面積4;0//平方米，原采用電熱板（85片）作為冬季取暖，設(shè)備耗電量大，且取暖效果差，夏季采用8臺(tái)壁掛空調(diào)機(jī)作為制冷設(shè)備，制冷量小，且維修費(fèi)用高。鑒于上述情況，決定采用地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)來(lái)改造原有的取暖和制冷系統(tǒng)。 405改造前、后經(jīng)濟(jì)性分析比較40505 改造前、后的初投資 原七米檢查橋冬季取暖采用電熱板85片，購(gòu)置費(fèi)用為804 萬(wàn)元；夏季采用8臺(tái)壁掛空調(diào)制冷，購(gòu)置費(fèi)用為901萬(wàn)元；每年還需維修費(fèi);99元。改造后采用地源熱泵技術(shù)進(jìn)行取暖、制冷，其安裝熱泵機(jī)組及配套設(shè)施共計(jì)4053萬(wàn)元。熱泵機(jī)組安裝于檢查橋內(nèi)4平方米儲(chǔ)藏室中，無(wú)需另建機(jī)房。 40508改造前運(yùn)行費(fèi)用 原七米檢查橋冬季取暖采用電熱板85片，額定功率 3997<片， 總消耗功率為590367。由于電熱板沒有溫控開關(guān)，每天84小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)， 一天耗電量為83867=，若取暖期按4個(gè)月589天計(jì)算， 一個(gè)采暖期耗電量為/984967=，折合電費(fèi)8055;1萬(wàn)元（按90>元<67=計(jì)算）。

 

  夏季采用8臺(tái)壁掛空調(diào)制冷時(shí)額定功率/67，一天按54小時(shí)計(jì)算，需耗電量4867=<天。如制冷期每年按/個(gè)月計(jì)算， 年需電費(fèi)90><67=?4867=<天?:9天@908;4;萬(wàn)元。 全年需要取暖、制冷費(fèi)用共計(jì)（不含維修費(fèi)用）：8055;1A908;4;@80/154萬(wàn)元 （約804萬(wàn)元）4050/改造后運(yùn)行費(fèi)用 改造后循環(huán)泵額定功率為90367，每天84小時(shí)開機(jī)，耗電 量為5867=。熱泵機(jī)組額定功率為/67， 每天一般運(yùn)行54小時(shí)左右，耗電量為4867=。因此每天總耗電量為3467=，折合電費(fèi)90>元<67=?3467=@/>01元。 如制冷期為/個(gè)月， 取暖期為4個(gè)月，總計(jì)859天，全年應(yīng)發(fā)生電費(fèi)90>:/1萬(wàn)元（約901萬(wàn)元）。

 

  通過(guò)改造前后七米檢查橋電能計(jì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比，證明了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的年耗電量及運(yùn)行費(fèi)用是電熱板加熱形式的5</左右。 408技術(shù)性能分析 改造后的地源熱泵系統(tǒng)在環(huán)境條件較差、維溫性能不佳的 檢查橋中，經(jīng)過(guò)一個(gè)取暖期的運(yùn)行，保持室內(nèi)溫度在89B左右。另外，它便于維護(hù)和管理，且效率高，夏季,-.（能效比）@5C304， 冬季,-.@5C/01。因此，耗電量小，運(yùn)行費(fèi)用低，能達(dá)到節(jié)能降耗要求。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用分析，8年以后就能收回全部投資。 改造后的地源熱泵系統(tǒng)地下部分可保持49年穩(wěn)定運(yùn)行，地上機(jī)組部分可保持51年左右正常使用，系統(tǒng)控制自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。