第一篇：218 供水廠采用水源熱泵空調系統的應用研究

水源熱泵系統在供水廠的應用研究

同濟大學暖通空調及燃氣研究所蔡龍俊劉松

摘要：城鎮供水廠水資源豐富、水質優良，若將水源熱泵系統應用于供水廠，供給廠區

日常辦公和生活所需要的冷量和熱量，將具有良好的節能效果。本文根據供水廠凈化處理工

藝和水源熱泵系統特點，對水源熱泵系統在供水廠的應用進行了研究，并結合某具體工程實

例，提出合理的解決方案，論證了水源熱泵系統應用于供水廠的可行性。

關鍵字：供水廠；水源熱泵；水質；可行性引言

水源熱泵是一種高效環保的節能技術，其理論研究和工程應用引起業內人士普遍關注。目前海水源熱泵與湖水源熱泵的應用已有成功示范案例，隨著上海2010年世博工程開工，利用黃浦江水作為冷熱源的熱泵項目也開始了應用。然而，目前為止國

內對水源熱泵技術在供水廠中的應用研究以及工

程實踐幾乎處于空白。本文論述了水源熱泵系統

在供水廠應用的可行性，并通過具體工程案例，給出了解決方案，為水源熱泵系統在供水廠中的應用研究提供參考。

水源熱泵系統由水源熱泵中央空調主機系

[1]統，水源水系統和末端三部分組成。供熱時，由電驅動的水源熱泵機組把從水源中提取的低品

位能送至高溫熱源，滿足用戶供熱需求；供冷時，機組將用戶室內的余熱轉移到水源中，滿足用戶

制冷需求，其工作原理如圖1所示。

一般水源熱泵性能系數COP≥3.0，即消耗

[2]1kWh的電能，可以得到3kWh以上的供熱量。

水源熱泵利用的是淺層地熱能，冬季溫度高于大

氣溫度，夏季低于大氣溫度，所以其COP值明顯

高于空氣源熱泵。圖1 水源熱泵系統工作原理示意圖 2 供水廠采用水源熱泵系統可行性分析

水源熱泵系統在我國工程應用方面的經驗表明：充足的水量、合適的水溫以及合格的水質是水源熱

[2]泵系統正常運行的重要因素；供水廠基本滿足了上述要求。

2.1供水廠水處理工藝

供水廠凈水處理目的是去除原水中的懸浮物質、膠體、細菌及其他有害成分，使凈化后的水質滿足

[3]生活飲用水或工業生產的需要。這里僅以地表水源為例，簡單描述其典型凈化處理工藝，如圖2所示。

圖2 地表水典型凈化處理工藝

上圖所示工藝，先在水中投加混凝劑，混凝劑在水泵葉輪攪拌下，迅速而充分的混合，然后在池中形成絮狀沉淀物（礬花），礬花經沉淀和過濾后去除，然后經消毒進入清水池，由二級泵房供應用戶。如用澄清池代替沉淀池，則含有混凝劑的原水直接進入澄清池，在池中同時完成絮凝和澄清過程。

2.2供水廠水源水量

隨著我國城鎮化速度的加快，我國城鎮供水飛速發展。據統計，截至2003年，我國城鎮公共供水

33能力達16744萬m/d；水廠數目達3479座，年供水總量達340億萬m，城市人均日綜合用水量達318L。

對于單個供水廠而言，按其供水能力可以分為三類：日供水能力30萬噸以上的供水廠屬于大型供水廠；日供水能力在10萬噸以下的屬于小型供水廠；介于兩者之間的屬中型供水廠。目前，我國大多

[4]數供水廠都屬于中小水廠范疇。以日供水能力10萬噸，5℃換熱溫差計算，理論上每小時可供給的熱

7量為8.75×10kJ。從以上數據可以看出，即使中小型水廠，蘊含在水體中的熱量都是巨大的，足以滿

足廠區一般日常生活的冷熱量需求。而且水廠日常所需要的冷量和熱量與供水廠規模即日供水能力正相關。負荷越大，水廠日供水能力也越大，水源資源也相對充足。這為水源熱泵系統在供水廠的應用提供了水源水量的保證。

2.3供水廠水源水質

應用水源熱泵技術時，除考慮水源水量外，水溫、水體化學成分、渾濁度、硬度、礦化度以及腐蝕性等因素都應該在考慮的范圍之內。目前，國內還沒有明確的機組產品標準和相關規范限制水源熱泵機

[5]組水質，但若水源中含有泥砂，濁度太高會對機組和閥門等部件造成磨損，甚至造成管道堵塞等問題；水源中含有的不同離子、分子、化合物和氣體，使得水具有酸堿度、硬度、礦化度和腐蝕性等，對機組材質有一定的影響。

根據國家相關規范規定，供水廠選擇水源所必須遵循的原則是：水質良好，便于防護，水量充沛可靠，且水質要符合《生活飲用水水源水質標準》CJ3020-93中關于水源水質的規定，同時供給城鎮居民的生活飲用水水質必須符合《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006中生活飲用水的水質標準，兩者的主

[6][7]要指標參數如表

1、表2所示。

表1生活飲用水水質部分常規指標及限值（單位mg/L,濁度和PH值除外）

表2生活飲用水水源水質部分常規指標及限值（單位mg/L, 濁度和PH值除外）

一級和二級水源水質良好，經過常規凈化處理后水質即可達到GB5749-2006的相關規

定，可供居民生活飲用。水質濃度超過二級標準限制的水源水是不宜作為生活飲用水水源的，實際情況是現有的城鎮供水廠最終供給飲用水水質各項濃度指標都低于甚至遠遠低于國家

標準的限值。

綜上所述，城鎮供水廠由于其特定工藝特點以及實際需要，對于水源水以及最終供水的水量和水質都有嚴格要求，這一得天獨厚的優勢，完全滿足水源熱泵系統對于水量和水質的要求。將水源熱泵系統應用于供水廠，結合了水處理與熱泵兩者的共同優勢，充分利用資源，具有良好的節能效果，是可行的。水源熱泵系統取排水點的選擇

飲用水從水源引出，最終變成可以飲用的自來水，中間需要經過各種不同的凈化處理工藝，不同工藝處理后的水質也有一定的差異，所以針對水處理的不同階段以及水源熱泵開系統對于水量水質的不同需求，可以從多個位置選擇經濟合理的取水排水點。

3.1 原水處取水

城鎮供水廠原水一般取自江河湖海以及水庫，而生活飲用水國家標準對水源水質各項指標已有明確規定，所以原水理論上是能達到水源熱泵系統對水量和水質的要求。且原水沒有經過工藝處理，經濟性好，但當天氣發生變化，降雨頻繁時，原水水體渾濁度急劇變大，如果不經過水質處理，將會嚴重削弱水源熱泵機組換熱器換熱效果，尤其開式系統，長期運行甚至會造成換熱器管道堵塞。如若在系統中設置專門水處理設備，設備初投資以及運行維護方面的經濟性掩蓋了供水廠自身水處理優勢，使得供水廠自身資源沒有得到充分利用，造成重復投資。

3.2 過濾池取水

沉淀后的水體，通過一層或基層濾料使水中殘余的細菌和懸浮物雜質進一步去除的處理方法叫過濾。原水經過混凝沉淀后還不能引用，必須經過過濾消毒后才能達到生活飲用水國家標準。

水源熱泵機組源水側選擇過濾后水體取水，能夠有效避免由于雨水天氣等不確定因素對水體水質造成的負面影響。過濾工藝一般能去除原水中80%~90%的雜質，過濾后水體渾濁度以及雜質濃度如硫酸根離子、礦化物等都控制在生活飲用水規定的限制范圍內。經過過濾后的水源不論從水量還是水質都能達到水源熱泵機組水源的要求，是理想的取水點之一。

鑒于開式系統能夠省去中間換熱環節，換熱溫差小，換熱效率高，且濾后水源水質優良，不會出現堵塞換熱器的現象，系統投資以及運行維護方面的經濟性能夠得到充分體現。

3.3 清水池取水

由于原水中含有對人體健康有害的病原細菌與致病性微生物，“生活飲用水衛生標準”明確規定，集中式供水均應有消毒設施。故過濾后的水需再經過消毒殺菌后才能供給用戶。清水池可以調節水流變化，并貯存消防用水，清水池的有效容積包括調節容積、消防用水量和水廠自用水的調節量。調節容積按經驗一般為日最高設計水量的10%~20%。

清水池中存儲的水即生活飲用水，水體中各種微生物以及雜質含量必須達到生活飲用水衛生標準相關指標規定，且一般遠遠優于標準規定水質，可以直接供給用戶。經過消毒之后的水體（清水池儲水以及二級供水管中流動水體）是水源熱泵機組最佳取水點之一。同樣根據前面的分析，開式水源熱泵系統所要求的水質標準，經過過濾消毒后的清水是完全可以滿足的，同時也可以充分發揮開式系統和清水兩者的優勢，降低系統投資及運行能耗。

3.4 排水

不論是從濾池取水還是從清水池取水，經過熱交換之后的回水是需要選擇合適的位置排放的，且排水最好能夠循環利用，以免造成水資源浪費，增加系統運行費用。水源熱泵系統與供水廠水體僅僅是進行熱量交換，并沒有質的交換，熱泵系統本身并不會對水體水質造成污染；至于水溫的影響，因為供水廠水體一直處于流動狀態，每天凈化處理后的水都是直接供給城鎮居民使用而不會儲存或者直接回收，故排水水溫對于水體水溫的影響是很小的。

熱泵系統換熱后的排水可以排放至同一級水處理工藝中直接利用或者回到上一級工藝重新過濾消毒后再利用，以保持水處理工藝水量總量平衡，節約水源資源，降低系統運行費用，同時也不會對供水廠水處理工藝產生不良影響。否則，在設計過程中，需要根據水源熱泵系統取排水流量的大小，重新核算各水處理流程水處理能力及水池容量大小，有針對性的進行濾池以及清水池擴容以滿足工藝需要和日供水量的需求，不對城鎮居民生活飲用水的供給造成影響。工程應用案例

4.1 工程概況

本工程位于山東省某縣城，設計日供水量10萬噸，主要供給該縣城居民生活飲用水。

2供冷供暖區域位于供水廠北面的辦公綜合樓。辦公綜合樓共三層，總建筑面積1624m，該辦

公樓24小時辦公。

2經過計算，該辦公綜合樓總建筑冷負荷（含新風）162.1kW，冷負荷指標100W/m；總建

2筑熱負荷146.1kW，熱負荷指標為90W/m。

4.2 水源熱泵系統設計方案

4.2.1冷熱源方案

該供水廠日供水規模為10萬噸，而該廠區辦公樓總建筑冷熱負荷分別為162.1kW和146.1kW。選用2臺型號為PRO25M-GR的水源熱泵模塊機組，單臺機組名義制冷量為79.7kW，供熱量78.1kW，源水側水流量17.9m3/h，工作壓力1.0MPa。機組置于辦公綜合樓1樓熱泵機房內。系統形式選擇開式，將源水直接引至水源熱泵機組內進行熱交換，以提高換熱效率。

4.2.2取排水方案

水源熱泵機組源水側所需總流量為36m3/h，水量相對較小，而在辦公綜合樓南側70m處有一高30m供水塔，為提高水源熱泵機組運行效率，降低系統初投資及運行能耗，充分利用供水廠固有資源，將水源熱泵系統取水點設于居民生活飲用水供水總管水塔底端，利用水塔30m高度揚程為動力為水源熱泵機組供水。經過計算，水塔水壓足以補償源水側循環水系統沿程阻力損失，局部阻力損失以及位置水頭損失，同時還能省去水源側循環水泵初投資以及日常運行維護費用。為保證回水不影響飲用水水質，回水回至上一級工藝過濾池中。

冷凍循環水側補水問題也由高位水塔解決。在水源熱泵機組源水側進水口處取一分支接至冷凍水循環泵吸入端，代替常規系統膨脹水箱，解決系統定壓、補水問題。

4.2.3輔助熱源

根據業主和建設方提供資料，該供水廠清水池位于地下2.5m深處，水溫接近地下水水溫，夏季低于室外大氣溫度，冬季高于室外大氣溫度，且極端低溫不低于5℃，完全能夠滿足水源熱泵機組正常工作所要求的溫度條件。本方案在設計過程中，綜合考慮各種不穩定因素，為確保機組正常安全運行，在機組源水側前段并聯一額定功率為30kW的電加熱輔助熱源，平時關閉，冬季當室外氣象條件極端惡劣，使得供水水溫低于5℃時，系統自動開啟電加熱器預熱，提高供水水溫，以保證水源熱泵機組穩定高效運行。本方案原理圖如圖3所示。

圖3 水源熱泵系統原理圖初步結論與展望

5.1 初步結論

通過對水源熱泵系統在供水廠的應用進行研究，相關要點小結如下：

1)城鎮供水廠水資源豐富，水質優良，已經具備水源熱泵系統應用的有利條件，只要設計

合理，水源熱泵系統在城鎮供水廠的應用是完全可行的；

2)開式系統應用于供水廠可以省去中間換熱環節，提高系統運行效率，節約運行能耗；

3)水源熱泵系統取排水點的選擇是多樣的，具體工程項目應采用何種取水方式以及從何處

取水需要根據項目情況具體分析，因地制宜，設計出經濟合理的方案，而不能千篇一律；

4)保證供水廠出廠水質要求是應用水源熱泵的前提條件。水源熱泵系統在運行過程中與水

體只進行熱交換，沒有質交換，且水體處于流動狀態，正常情況不會影響水體水質。

5.2 展望

1)對已建好的供水廠，供冷供熱系統改造時，應優先采用水源熱泵技術；

2)我國夏熱冬冷地區的供水廠，適宜采用水源熱泵系統；

3)如供水廠靠近城市街區的商業中心等地時，可考慮利用水廠的水資源，進行集中供熱；

4)開式系統的排水點應設在過濾池或過濾池前的水處理工藝；如果萬一發生工質泄漏能保

證及時排放。

參考文獻

[1]GB50366-2005.地源熱泵系統工程技術規范[S]

[2]趙軍，戴傳山.地源熱泵技術與建筑節能應用[M]，北京：中國建筑工業出版社，2007

[3]田家山.水廠與凈水工藝[M]，北京：水利電力出版社，1995

[4]洪覺民.中小自來水廠管理維護手冊[M]，中國建筑工業出版社，1990

[5]GB50019-2003，采暖通風與空氣調節設計規范[S]

[6]GB5749-2006，生活飲用水衛生標準[S]

[7]CJ3020-93，生活飲用水水源水質標準[S]

第二篇：水源熱泵考察報告

水源熱泵考察報告

2009年12月15日、16日內蒙古聞都置業夏主席、億正地產齊工、李工、設計院侯云峰以及貝萊特空調吳學華經理等一行多人對赤峰市水源熱泵應用情況進行了考察，同時也進行了廣泛的交流。

一、赤峰地區水源熱泵應用現狀

赤峰市應用水源熱泵已有多年，應用主要以商業建筑、辦公樓為主，住宅應用較少，赤峰市水源熱泵設備廠家主要有貝萊特、頓漢布什、克萊門特、格瑞德中興、清華同方等，其中貝萊特水源熱泵項目有市政府、眾聯廣場、內蒙古地勘十院、赤峰博物館新館、金獅賓館、愛美麗商場，頓漢布什水源熱泵項目有金鈺大都會，克萊門特項目有赤峰市體育局，格瑞德中興項目有九天國際酒店，清華同方項目有遠航水泥廠辦公樓等。到目前為止設備使用最長五年，這些廠家設備壽命一般在20年左右。

赤峰是已建成的項目中水源熱泵投資比常規熱網略低一些，運行費用冬季比常規供熱略低，夏季空調費用要低得多，綜合考慮運行費用比常規熱網低20—30% 左右。

目前根據多家用戶實際測試，赤峰市地下水水溫冬季為8-9℃，夏季略高。赤峰地區1—4米為土層（粉土），4米以下為砂礫層，由于地下含水層多為砂礫結構，透水性強，回灌水無需加壓，該地區井深大約在50—80米左右，水井成本每眼10萬元。

二、實際案例

實際案例一

眾聯廣場：總面積70000平米，正在裝修，共打12眼井，井深50米，四提八回，提水和回水相互切換，不用洗井，地下水出水溫80C，回灌溫度30C，選用熱泵機組4臺，正常運行三臺，采暖供水溫度400C，回水溫度350C。另外設兩臺換熱器（夏季使用），終端設備為組合式空調器和地暖，實測地下室溫度120C，地上16--170C，室外溫度為-17 0C時日耗電14500度，折合采暖成本為30元/平米。

實際案例二

市政府：總面積80000平米，正常使用，共打16眼井，井深50米，地下水出水溫80C，回灌溫度30C，選用熱泵機組6臺，正常運行三臺，采暖供水溫度430C，回水溫度390C。另外設兩臺換熱器（夏季使用），采暖形式為地暖，實測溫度地上為170C以上，室外溫度為-17 0C時日耗電20000度左右，折合采暖成本為36元/平米。

實際案例三

金鈺大都會：總面積75000平米，正在裝修，地下水出水溫80C，回灌溫度30C，選用熱泵機組2臺，采暖供水溫度450C，回水溫度400C。另外設兩臺換熱器（夏季使用），采暖形式為風機盤管，實測溫度地上16--170C，室外溫度為-17 0C時日耗電19000度左右，折合采暖成本為37元/平米。

三、結論

本項目紅星美凱龍單體建筑面積60000平米，且四周窗戶較少，整體保溫性非常好，比較適合采用水源熱泵采暖，特別是夏季能耗很低，為正常空調的五分之一，為此我們建議該項目采用水源熱泵采暖。

方案如下：

根據同類型項目比對本工程需打12眼井，四提七回，1眼備用，主機四臺，另外設兩臺換熱器（夏季使用），終端設備為組合式空調器，總裝機容量為1700kw，總投資包括打井和設備費用共計600萬元，其中打井費用為120萬元，設備費用480萬元，另外由于裝機容量的增加，配電設備有所增加。如采用熱網總費用約為710萬元，其中入網費300萬元，管網費用50萬元，制冷設備360萬元。

運行費用：

1、采用熱網時冬季制熱費用：赤峰市余熱的收費標準為商業每月4.8元/平方米，收費面積的計算方法為層高4-5米（含5米）的按正常面積的1.5倍計算，層高5米以上的按正常面積的2倍計算。紅星美凱龍的建設面積為60000平方米，層高5米，余熱收費為60000×1.5×4.8×6=259.2萬元，單位面積運行費用為43.2元。

常規設備夏季制冷費用：約為每平米10元，總計費用約為60萬元（每天運行10小時，按90天計算）

2、采用水源熱泵費用：根據幾家實際運行狀況分析，在比

較冷的情況下（零下16度以下）日耗電量應在12500—15000度之間，若按最不利情況考慮，每天耗電為15000度，則冬季費用為219萬元。

用井水加換熱器制冷。這種方式下的運行費用計算為：設備總功率249kw，負荷平均加權百分數70%，每天運行10小時，電價為0.814/kwh，運行天數為90天，費用為249×70%×10×0.814×90=12.8萬元，單位面積運行費用2.13元。

第三篇：中民酒店水源熱泵系統考察報告

中民酒店水源熱泵系統考察報告

近年來國內對水源熱泵系統的應用日益廣泛，我院設計的中民酒店工程業主方已對空調及熱水系統提出采用水源熱泵方案。水源熱泵系統可利用地表水（本工程為西耳河河水）熱能資源進行供熱與空調，具有良好的節能與環境效益，該系統在具有供熱、供冷功能的同時更宜優先采用水源熱泵系統提供或預熱生活熱水，但由于現在還缺乏相應的熱水系統規范，為避免今后盲目性的設計與施工，2006年3月5日至10日業主方會同我院暖通及給排水專業相關人員分別對部分國內水源熱泵系統設備的生產過程及實施案例進行了考察。

地表水地源熱泵系統屬于地源熱泵的一種，它以地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組，地表水換熱系統和建筑物內系統組成，其中地表水換熱系統又分為開式和閉式地表水換熱系統。通過本次考察學習，我們認為在設計前期及過程中應注意以下幾點，以真正實現該系統的節能與環境效益，并做到技術先進、經濟合理、安全適用的要求。

一、方案設計前還應對西耳河地表水源的水文狀況進行深入勘察

1、工程相應位置的河床斷面高程、水面用途、深度等。

2、近幾十年的最高和最低水溫、水位及最大和最小水量等。

3、流速、水質及其動態變化等。

二、取水水源系統

1、開式地表水換熱系統取水口應在西耳河上游靠近建筑，并遠離回水口，以避免熱交換短路，取水口設置污物過濾裝置，且最好設置初次沉砂調節吸水井。

2、取水循環泵應采用變流量變頻控制，以降低系統運行費用。

3、供、回水管進入西耳河處應設明顯標志。且應掌握附近現有的地下管道、電纜、地下構筑物等具體位置情況資料。

4、開式地表水換熱系統的水源水質應滿足《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019第7.3.3條條文說明的要求，當水質達不到時應進行水處理，如除砂、過濾等等。

三、建筑物內系統

1、水源熱泵機組性能應符合國標《水源熱泵機組》GB/T19409的要求。

2、由于水源熱泵為低位置加熱，故熱水系統需在機房內設置貯熱水箱及相對于冷水供水系統的變頻調速熱水泵組分區供水。另外貯熱水箱應采用板式等換熱器設備間接加熱。

3、熱水回水系統應設置電磁閥、可調減壓閥、限流閥以保證其系統的正常回水控制。

4、對貯熱水箱、熱水管、回水管等應認真做好保溫的設計與施工，以盡量減少熱損失。

5、由于水源熱泵機的制熱水溫屬低溫水，故在方案設計時應由相應生產廠家根據實際水源水溫參數配合進行設備配置選型設計。按照五星級酒店的熱水使用及規范要求，熱水系統回水點溫度應≥50℃，故貯熱水箱的供熱水溫度應≥55℃，若確實不能滿足應考慮由輔助熱源解決。

6、設備廠家應提供相應的設備價等資料，以供設計進行設備配置，控制造價。

四、其它

由于本工程取水口及回水口等設施位于工程范圍紅線以外，故請業主方及時與相關職能管理部門進行溝通協調（如：水務、城建、環保等），以取得相應的許可文件及相關資料，使工程方案能順利實施。

“未經本人許可不得轉載”

作者介紹：

李頌席昆明市建筑設計研究院有限責任公司

第四篇：水源熱泵補貼政策

財政部 建設部關于印發《可再生能源建筑應用專項資金管理暫行辦法》的通知

財建[2006]460號

各省、自治區、直轄市、計劃單列市財政廳（局）、建設廳（委、局），新疆生產建設兵團財務局、建設局：

為規范可再生能源建筑應用專項資金的分配、使用和管理，我們制定了《可再生能源建筑應用專項資金管理暫行辦法》，現予印發，請遵照執行。

附件：可再生能源建筑應用專項資金管理暫行辦法

中華人民共和國財政部

中華人民共和國建設部 二○○六年九月四日

可再生能源建筑應用專項資金管理暫行辦法

第一條 為促進可再生能源在建筑領域中的應用，提高建筑能效，保護生態環境，節約化石類能源消耗，制定本辦法。

第二條 本辦法所稱“可再生能源建筑應用”是指利用太陽能、淺層地能、污水余熱、風能、生物質能等對建筑進行采暖制冷、熱水供應、供電照明和炊事用能等。

本辦法所稱“可再生能源建筑應用專項資金”（以下簡稱專項資金）是指中央財政安排的專項用于支持可再生能源建筑應用的資金。

第三條 專項資金使用原則：政府公共財政引導，企業投資為主體；有利于促進可再生能源與建筑一體化及相關產業的發展；有利于可再生能源建筑應用的推廣機制形成；有利于促進建筑能效的提高；有利于進一步增強全民的節能意識。

第四條 專項資金支持的重點領域：

（一）與建筑一體化的太陽能供應生活熱水、供熱制冷、光電轉換、照明；

（二）利用土壤源熱泵和淺層地下水源熱泵技術供熱制冷；

（三）地表水豐富地區利用淡水源熱泵技術供熱制冷；

（四）沿海地區利用海水源熱泵技術供熱制冷；

（五）利用污水源熱泵技術供熱制冷；

（六）其他經批準的支持領域。

第五條 專項資金使用范圍：

（一）示范項目的補助；

（二）示范項目綜合能效檢測、標識，技術規范標準的驗證及完善等；

（三）可再生能源建筑應用共性關鍵技術的集成及示范推廣；

（四）示范項目專家咨詢、評審、監督管理等支出；

（五）財政部批準的與可再生能源建筑應用相關的其他支出。

第六條 各地財政部門會同同級建設部門，按照財政部、建設部發布的可再生能源建筑應用專項資金申報要求，按照公開、公平、公正的原則組織項目申報，并逐級聯合上報至財政部和建設部。

第七條 建設部對各地申報的材料進行登記、造冊，建立項目庫，統一管理。

第八條 申報示范項目必須符合以下條件：

（一）項目所在地區具備較好的可再生能源資源利用條件；

（二）項目所在城市已制定“十一五”可再生能源建筑應用計劃和實施方案；

（三）申報示范工程項目所在城市提供相應的政策及財政支持，其中北方地區優先考慮已經開展供熱體制改革的城市所申報的示范項目；

（四）申報示范項目單位應具有獨立法人資格（主要包括開發商、業主等）；

（五）示范項目應完成有關立項審批手續，建設資金已落實；

（六）申報項目單位和依托的技術支持單位具有承擔項目必要的實力及良好的資信；

（七）申報示范項目應編制《可再生能源建筑應用示范項目實施方案報告》（以下簡稱《實施方案》）和填報《可再生能源建筑應用示范項目申請報告》，其中《實施方案》應由具有資格的機構完成，其主要內容包括：

1.工程概況；

2.可再生能源建筑應用專項技術方案研究；

3.技術經濟可行性分析及詳實的增量成本計算書；

4.經濟效益、社會效益分析；

5.項目示范推廣性分析；

6.其他節約資源措施及后評估保障措施；

7.工程立項審批文件的復印件。

第九條 示范項目審批

（一）財政部、建設部制定《可再生能源建筑應用示范項目評審辦法》。

（二）財政部、建設部根據專項資金預算，從項目庫中選取一定比例的項目，組織專家評審示范項目，對確定的示范項目的申請資金進行核準，經財政部、建設部確定后在網站上進行公示，公示期十日。公示期間對示范項目署名提出異議的，經調查情況屬實，取消示范項目資格。

第十條 財政部和建設部根據推進可再生能源建筑應用的需要，對可再生能源建筑應用共性關鍵技術集成及示范推廣，能效檢測、標識，技術規范標準驗證及完善等項目，組織相關單位編寫項目建議書，通過專家評審確定項目和項目承擔單位。

項目建議書內容主要包括建議項目名稱，主要研究目標、內容和方法、主要產出、考核評價指標、完成時間、經費需求等。

第十一條 建設部相關機構承擔可再生能源建筑應用項目的日常監督管理工作。項目執行單位應在項目進行中，根據項目進度，分階段逐級上報項目進展情況。項目進展報告應包括項目實施情況和項目資金使用情況。

第十二條 評估驗收

示范項目完成后，城市的建設行政主管部門會同財政部門委托國家可再生能源建筑應用檢測機構對示范工程項目進行檢測，同時根據檢測報告和其他相關資料組織專家進行驗收評估。檢測結果和驗收評估報告應逐級上報建設部、財政部。

可再生能源建筑應用共性關鍵技術集成及示范推廣，能效檢測、標識，技術規范標準驗證及完善等項目完成后，建設部、財政部組織專家根據項目考核評價指標進行驗收評估。

第十三條專項資金以無償補助形式給予支持。

（一）財政部、建設部根據增量成本、技術先進程度、市場價格波動等因素，確定每年的不同示范技術類型的單位建筑面積補貼額度。

（二）利用兩種以上可再生能源技術的項目，補貼標準按照項目具體情況審核確定。

（三）財政部、建設部綜合考慮不同氣候區域及技術應用水平差別等，在補貼額度中給予上下10％的浮動。

（四）對可再生能源建筑應用共性關鍵技術集成及示范推廣，能效檢測、標識，技術規范標準驗證及完善等項目，根據經批準的項目經費金額給予全額補助。

（五）其他財政部批準的與可再生能源建筑應用相關的項目補貼方式依照相關規定執行。

第十四條 專項資金撥付

（一）財政部根據批準的示范項目，將項目補貼總額預算的50%%下達到地方財政部門。當地建設主管部門對可再生能源建筑應用示范項目的施工圖設計進行專項審查，達到《實施方案》要求的，出具審核同意意見，地方財政部門根據地方建設主管部門出具的審核意見，將補貼撥付給項目承擔單位；達不到《實施方案》要求的，責令示范項目申請單位重新修改施工圖設計后，另行組織審查。

（二）示范項目完成后，財政部根據示范項目驗收評估報告，達到示范效果的，通過地方財政部門將項目剩余補貼撥付給項目承擔單位。

（三）專項資金實行國庫集中支付改革后，資金撥付按照國庫集中支付制度有關規定執行。

第十五條 建設部負責編制可再生能源建筑應用項目評審、監管及檢測費用預算，經財政部核批后，按照預算資金管理的有關要求管理和使用。

第十六條 財政部和建設部對專項資金的使用情況進行監督檢查。

第十七條 專項資金應專款專用，任何單位或個人不得截留、挪用。有下列情形之一的，財政部門可以暫緩或停止撥付資金，并依法進行處理：

（一）提供虛假情況，騙取專項資金的；

（二）轉移、侵占或挪用專項資金的；

（三）未按要求完成項目進度或未按規定建設實施的；

（四）未通過檢測、驗收評估的；

（五）不符合國家其他相關規定的。

第十八條 地方財政、建設部門可根據本辦法制定實施細則。

第十九條 本辦法由財政部、建設部負責解釋。

第二十條 本辦法自印發之日起施行。

財政部 建設部關于印發《可再生能源建筑應用示范項目評審辦法》的通知

【發布單位】財政部 建設部

【發布文號】財建〔2006〕459號

【發布日期】2006-09-04

各省、自治區、直轄市、計劃單列市財政廳（局）、建設廳（委、局）,新疆生產建設兵團財務局、建設局：

為提高可再生能源建筑應用示范項目管理的科學性、公正性,規范示范項目評審工作,我們制定了《可再生能源建筑應用示范項目評審辦法》,現予印發,請遵照執行。

附件： 可再生能源建筑應用示范項目評審辦法

中華人民共和國財政部

中華人民共和國建設部

二○○六年九月四日

(稿件來源：財政部提供)

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附件：可再生能源建筑應用示范項目評審辦法

第一條 為提高可再生能源建筑應用示范項目（以下簡稱項目）管理的科學性、公正性,規范項目評審工作,根據《可再生能源建筑應用專項資金管理暫行辦法》（財建〔2006〕460，以下簡稱管理辦法）,制定本辦法。

第二條 建設部對各地申報的材料進行登記、造冊，建立項目庫，統一管理。

第三條 由財政部、建設部對項目申報材料進行初步篩選，列入項目庫。對有下列情況之一的，不予列入：

1．項目所采用的技術、設備不具備安全性；

2．提供資料與實際情況不符；

3．不符合所在區域的建筑節能標準；

4．申報手續不完備，申請報告編寫不符合規定；

5．已獲得國家可再生能源建筑應用相關的資金支持；

6．利用可再生能源實行集中供熱、供冷但未實行按用熱（冷）量計量收費的項目和城市；

7．不符合管理辦法有關規定。

第四條 財政部和建設部聯合組織專家，從項目庫中選取一定比例的項目，組織專家進行集中評審，并對項目示范增投資提出審核意見。

項目主要依據可再生能源建筑應用示范項目申請報告進行評分，詳見《可再生能源建筑應用示范項目評分表》（附1），評審內容如下：

1．技術先進，是指可再生能源應用技術的先進性；

2．適用可行，包括實施單位和技術支持單位、運行維護、施工工藝、產品設備、風險；

3．經濟合理，包括增量成本、常規能源替代量、費效比（增量成本/節能效益）；

4．示范推廣，包括項目的區域代表性、建筑類型代表性，其他資源節約措施、后評估保障措施。

第五條 可再生能源建筑應用示范項目評審專家的組織。

（一）由建設部、財政部共同選擇可再生能源建筑應用、建筑節能、財務、項目管理等方面的專家組成項目專家庫；

（二）財政部、建設部從專家庫中抽取專家組成專家評審組，每個專家評審組一般不少于7人，評審組應包含建筑、土木工程、建筑設備、工程造價等方面的專家，并指定一名專家組長；

（三）評審專家應具有對國家和項目負責的態度，具有良好的職業道德，堅持原則，獨立、客觀、公正地對項目進行評審，評審專家應具有高級專業技術職務；

（四）評審專家如與申報項目存在利益關系或其他可能影響公正性的關系的，應當申請回避。

第六條 財政部、建設部對評審合格的項目進行確定后進行公示，公示期十日，如有重大問題，經查實取消示范資格。

第七條 本辦法由財政部、建設部負責解釋。

第八條 本辦法自印發之日起執行。

附件：1．可再生能源建筑應用示范項目評分表

2．可再生能源建筑應用示范項目推薦意見表

3．可再生能源建筑應用示范項目推薦（排序）匯總表

4．可再生能源建筑應用示范項目專家在評審工作中的職責和紀律

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附件1：可再生能源建筑應用示范項目評分表評分細則

1．本評分表主要依據可再生能源建筑應用示范項目申請報告進行評分，具體包括項目的技術先進、適用可行、經濟合理、示范推廣四個方面，合計滿分為100分。

2．若發現項目所采用的技術，設備不具備完全性或提供的資料有弄虛作假行為，以及該項目節能措施不符合所在區域的建筑節能標準，則該項目的得分合計應為0分。項目名稱：

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附件4：可再生能源建筑應用示范項目專家在評審工作中的職責和紀律

1．評審專家應按照規定的評審程序，獨立、客觀、公正、科學地對項目進行評價和打分。

2．評審專家對項目進行評議并應填寫《可再生能源建筑應用示范項目評分表》、《可再生能源建筑應用示范項目推薦意見表》。

3．評審專家如與申報項目存在利益關系或其他可能影響公正性的關系的，應當由組長申明前回避。

4．評審專家不得利用專家的特殊身份和影響力與申請項目相關人員串通，為其申請的項目獲得立項提供便利。

5．評審專家不得壓制不同學術觀點和其他專家意見。評審專家不得為得出主觀期望的結論，投機取巧、斷章取義、片面做出與客觀事實不符的評價。

6．評審專家不得泄露評審認定項目和清單、評審專家名單、評審標準、評審意見、結果，不得復制保留或向他人擴散評審資料，評審工作結束后，向項目管理機構提交專家評審意見并交回全部評審材料。

7．評審專家不得跨組進行有礙項目公正評審的有關討論。

8．未經項目管理機構批準，評審專家不得調換評審組。

9．評審專家不得索取或者接受被評審項目單位以及相關人員的禮品、禮金、有價證券、支付憑證以及可能影響公正性的宴請或其他好處。

10．評審工作期間，評審專家原則上不得離開會議所在地，如遇特殊情況實行請假制度，但請假時間超過4小時，即取消本次評審資格，請假需經專家組長批準。專家組長的請假需經項目管理機構負責人批準。

第五篇：電動汽車熱泵空調系統的實驗研究

電動汽車用熱泵空調系統的實驗研究

軒小波

1.2.1,2陳斐

1,2

上海新能源汽車空調工程技術研究中心

上海加冷松芝汽車空調股份有限公司制冷研究院

摘要：基于一款電動汽車空調設計了熱泵空調系統試驗臺架，研究了不同壓縮機轉速和環境溫度條件下雙換熱器和三換熱器系統對熱泵空調換熱性能、總成出風口平均溫度及系統COP的影響。結果表明，環境溫度越高雙換熱器系統和三換熱器系統的換熱性能越高，且三換熱器系統的性能優勢越明顯；壓縮機轉速為5500rpm、室外環境溫度為7℃、1℃、-5℃工況下，三換熱器系統較雙換熱器系統總成出風口平均溫度分別高8.0℃、7.2℃和6.1℃，系統COP分別提高15.0%、16.5%和18.2%，提高了電動汽車乘員艙的舒適性和能效比。

關鍵詞：電動汽車

熱泵空調

實驗研究

三換熱器系統

系統COP Experimental Research of Heat Pump Air-conditioning System

for Electric Vehicle

Songz automobile air conditioning co.,ltd Shanghai 201108

Abstract: Designed a test bench of heat pump air conditioning system based on an electric car air-conditioning.The impact of heat pump air conditioning system transfer performance, average temperature of the outlet assembly and the system coefficient of performance were studied base on two exchangers system and three exchangers system, under different compressor speeds and different ambient temperatures.The test results indicate that, higher the ambient temperature, higher the heat transfer performance of the two exchangers system and three exchangers system, transfer performance advantages more obvious of the three exchangers system.Under compressor speed is 5500rpm, ambient temperature is 7℃,1℃,-5℃conditions, average temperature of outlet assembly of the three exchangers system higher 8.0℃, 7.2℃ and 6.1℃ than the two exchangers system, the coefficient of performance increased 15.0%, 16.5% and 18.2% respectively, and the electric vehicle passenger compartment comfort and energy efficiency is also improved.Key words: electric vehicle

heat pump air-conditioning

experimental research three heat exchangers system

system coefficient of performance

1前言 由于新能源電動和混動汽車工業的快速發展，空調系統能耗對電動汽車續行里程的影響日益凸顯，這對電動汽車空調系統的節能降耗提出了更高要求。目前市場上的電動汽車冬季大多都采用PTC加熱方式采暖，不僅能耗高而且制熱效率低，電動汽車空調必須從自身解決低效供暖的問題，熱泵型空調技術正好解決了電動汽車采暖能耗高及對發動機余熱的依賴問題。

［］

熱泵是利用少量高品位能源使熱量由低溫熱源流向高溫熱源的節能裝置1，在電動汽車中使用熱泵空調系統取暖，可利用電能將環境中的熱量泵送到車室內，得到的熱量為消耗

［］的電能與吸收的低位熱能之和，因此其能效比大于1[2]；魏名山等人3針對電動汽車在冬天取暖時能耗較高的問題，設計了一套用于取暖的熱泵空調系統；熱泵COP 是制熱模式下熱

［］［］泵空調系統的實際制熱量與實際輸入功率的比值4；Hosoz 等人5將傳統燃油汽車空調改裝為熱泵空調，研究了不同壓縮機轉速與系統換熱量、COP 等參數之間的關系。

本文設計了用于電動汽車室內采暖的熱泵空調系統試驗臺架，研究了不同壓縮機轉速和環境溫度條件下雙換熱器和三換熱器系統對熱泵空調換熱性能、總成出風口平均溫度及系統COP的影響。

2電動汽車熱泵空調系統

電動汽車熱泵空調系統原理如圖1所示，主要由電動壓縮機、單向閥、四通換向閥、節流裝置、室內外換熱器、氣液分離器等組成。

圖1 電動汽車熱泵空調系統圖

制冷模式下，從壓縮機出口排出的高溫高壓制冷劑氣體經單向閥、四通換向閥進入室外換熱器，在室外換熱器內與外界空氣進行熱交換冷凝為低溫高壓的制冷劑液體，流經節流裝置進行節流降壓，節流后的氣液兩相制冷劑進入室內換熱器，與室內空氣進行交換實現蒸發吸熱以達到降低乘員艙內溫度的目的，最后從室內換熱器排出的低溫過熱制冷劑經四通換向閥、氣液分離器被壓縮機吸入進入下一個制冷循環。

制熱模式下，從壓縮機出口排出的高溫高壓制冷劑氣體經單向閥、四通換向閥進入室內換熱器，與車內空氣進行熱交換以達到提升乘員艙內溫度的目的，冷凝為低溫高壓的制冷劑液體流經節流裝置進行節流降壓，節流后的氣液兩相制冷劑進入室外換熱器與室外空氣進行熱交換，最后從室外換熱器排出的低溫過熱制冷劑經四通換向閥、氣液分離器被壓縮機吸入進入下一個制熱循環。

3實驗裝置與方法 3.1 實驗裝置

本熱泵系統室內空調箱采用一款車用HVAC總成改裝而成；實驗臺架如圖2所示。

室外換熱系統

室內換熱系統

圖2 熱泵系統實驗臺架

壓縮機作為系統的主要部件對系統的換熱性能起著重要作用，該系統選用一款排氣量為24cc的車用電動渦旋壓縮機，具體參數如表1所示。

表1 渦旋式電動壓縮機參數

項目 壓縮機型號(代號)壓縮機型式 排氣容積

壓縮機周圍環境溫度

轉速范圍

制冷劑

冷凍油種類

冷凍油注入量

單位--cc/rev ℃ rpm ? ? ml

規格

EVS24HLBBAA-5AA 汽車空調用電動渦旋壓縮機-40～80 1500-6000 R134a HAF68、POE

120±20(補充油量根據具體情況協商)室外換熱器采用專為汽車熱泵空調系統設計的串片式換熱器，是將多孔扁管和翅片采用穿插式結構利用全鋁釬焊技術將兩種部件焊接而成，加之翅片的百葉窗結構或錯窗結構，使得系統在制熱模式下此換熱器作為蒸發器使用時具有良好的防結霜功能，此種換熱器在低溫環境下工作同時具有良好的換熱性能及分液均勻性。為了解決室內換熱器在制熱模式下做為冷凝器使用時換熱性能不足的問題，本熱泵空調系統使用兩個內部換熱器串聯的方式代替傳統的一個換熱器進行熱交換；兩個換熱器分別為平行流微通道換熱器及小管徑翅片管式換熱器，平行流換熱器的位置在HVAC總成中位置保持不變，翅片管式換熱器安裝在總成中暖風芯體的位置，即充分利用了總成中有限的空間，又提升了室內換熱器在系統制熱狀態下的換熱性能；制冷模式下通過兩位三通閥自動關閉翅片管式換熱器，由平行流換熱器單獨工作。室內、外換熱器主要參數如表2所示。

表2 室內、外換熱器參數

名稱 串片式換熱器平行流式換熱器 管片式換熱器 外形尺寸/mm 迎風面積/m2 656×357×38 281×249×38 271×157×35

0.214 0.056 0.038

管徑/mm 16×1.8 16×1.8 ?5

最大承受冷媒壓力/MPa

4.5 4.5 6 系統采用具有雙向節流功能的熱力膨脹閥，壓縮機吸氣口前安裝有帶干燥過濾功能的氣液分離器，在系統中既能起到干燥過濾的作用，又能避免系統低溫制熱模式下壓縮機發生液擊的風險，且減少空調系統龐大的連接回路，簡化了控制系統、降低了因接口過多造成冷媒泄漏的機率、提高了系統的密封性，更為節能環保。壓縮機排氣口處增加油分離器，保證熱泵系統在低溫環境下工作時潤滑油能夠在壓縮機內流動順暢，避免排氣溫度過高而造成壓縮機損壞。其他主要儀器參數如表3所示。

表3 主要儀器參數

儀器名稱 質量流量計 壓力傳感器 溫度傳感器

3.2 實驗方法

室內換熱系統及室外換熱系統分別布置在兩個不同的溫度環境中，即模擬系統低溫制熱工況下車內、外的環境條件。在不同的環境溫度、壓縮機轉速下測試雙換熱器及三換熱器熱泵系統對換熱性能、HVAC總成出風口溫度及系統COP的影響。

測量范圍 0～400 kg/h 0～5 MPa-40℃～120℃

精度/% 0.5 0.2 0.15 4 實驗結果與分析

壓縮機轉速5500rpm時，室外環境溫度分別為7℃、1℃、-5℃時雙換熱器系統、三換熱器系統換熱性能如圖3所示。環境溫度為7℃時三換熱器系統換熱性能較雙換熱器系統性能大28%，環境溫度為1℃、-5℃時三換熱器系統較雙換熱器系統換熱性能分別大25%和19%；即隨著環境溫度的升高，兩種系統的換熱性能均有不同程度的提高，且環境溫度越高，三換熱器系統的性能優勢較雙換熱器系統越明顯。

圖3 兩換熱器系統換熱性能

圖4 兩換熱器系統總成出風口平均溫度 實驗過程中此HVAC總成的送風模式選定為全熱/除霜/外循環，為了監控總成出風口溫度，在除霜風口均勻布置8個熱電偶。不同環境溫度下兩種系統的總成出風口平均溫度如圖4所示。室外環境溫度為7℃、1℃、-5℃時三換熱器系統較雙換熱器系統總成出風口平均溫度分別高8.0℃、7.2℃和6.1℃。由此可知，三換熱器系統在不同的環境溫度下大大提高了乘員艙的舒適性。

不同環境溫度下兩種換熱器系統的COP如圖5所示。壓縮機轉速5500rpm，環境溫度為-5℃時，三換熱器系統與雙換熱器系統COP分別為2.73和2.31，室外環境溫度為7℃、1℃、-5℃時三換熱器系統較雙換熱器系統COP分別高出15.0%、16.5%和18.2%；對同一種換熱器系統，不同的環境溫度下系統COP變化并不明顯，如三換熱器系統：7℃環境溫度下系統COP只比-5℃環境溫度下系統COP大0.19，這說明隨著環境溫度的上升，系統換熱性能提高的同時壓縮機的功耗也隨之升高。

圖5 雙換熱器、三換熱器系統COP對比

圖6 系統COP隨壓縮機轉速變化曲線

環境溫度為-5℃時，雙換熱器系統與三換熱器系統COP隨壓縮機轉速變化情況如圖6所示。隨著壓縮機轉速的不斷升高系統COP逐漸降低，即壓縮機轉速越低系統COP越高反之系統COP越低，這說明隨著壓縮機轉速的升高，系統換熱性能的提升比小于壓縮機功耗的提升比。

5結論與展望

通過實驗研究電動車熱泵空調雙換熱器和三換熱器系統的換熱性能、總成出風口平均溫度及系統COP，得出結論：

（1）隨著環境溫度的升高，雙換熱器系統及三換熱器系統的換熱性能均有不同程度的提高，且環境溫度越高，三換熱器系統的性能優勢越明顯。

（2）壓縮機轉速為5500rpm、室外環境溫度為7℃、1℃、-5℃條件下：三換熱器系統較雙換熱器系統總成出風口平均溫度分別高8.0℃、7.2℃和6.1℃，三換熱器系統在不同的環境溫度下大大提高了乘員艙的舒適性，三換熱器系統較雙換熱器系統COP分別高出15.0%、16.5%和18.2%;對于同一種換熱器系統不同的環境溫度條件下系統COP變化并不明顯。（3）壓縮機轉速越高系統COP越低，壓縮機轉速越低系統COP越高。（4）為了實現電動汽車熱泵空調在更低的環境溫度下同樣具有較高的換熱性能及系統COP, 可選擇噴氣增焓式電動壓縮機與chiller或同軸管配合使用做更深一步的研究和探索，為電動汽車熱泵空調盡早實現工業化奠定基礎。

參考文獻：

[1] 姚楊，馬最良．淺議熱泵定義［J］．暖通空調，2002，32(3): 33 [2] 彭發展,魏名山.環境溫度對電動汽車熱泵空調系統性能的影響[J].北京航空航天大學學報,2014 [3] 魏名山，彭發展，李麗，等．一種變頻電機驅動的電動汽車熱泵空調系統: 中國，201220659508．9［P］．2013-05-15 [4] 陳萬仁，王保東．熱泵與中央空調節能技術［M］．北京: 化學工業出版社，2010: 16 [5] Hosoz M，Direk M．Performance evaluation of an integrated automotive air conditioning and heat pump system［J］．Energy Conversion and Management，2006，47(5): 545－559