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热泵供热技术应用分析石家庄案例
杨灵艳;杨钦诚;王树国
【期刊名称】《节能与环保》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】石家庄市是我国首批清洁取暖示范城市之一,在采用热泵技术供热方面做出了积极探索。
本文介绍了石家庄市应用各类热泵的技术特点和适用场景,梳理了典型案例,对集中热源和分散热源热泵的供热技术进行了对比分析,为热泵供热在其他城市应用推广提供了参考。
【总页数】6页(P75-80)
【作者】杨灵艳;杨钦诚;王树国
【作者单位】中国建筑科学研究院有限公司;石家庄市城市管理综合行政执法局;河北四维节能科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU8
【相关文献】
1.热电联产供热系统中吸收式热泵技术的应用分析
2.石家庄某住宅小区应用污水源热泵技术可行性分析
3.石家庄市某住宅小区中水源热泵供热系统应用与分析
4.热泵技术利用地热尾水在集中供热系统的应用案例
5.低环温空气源热泵供暖系统的技术应用及案例分析
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利用污水源热泵做热源进行城区集中供热的分析张建华济宁鲁兴房地产开发有限公司山东济宁 272000一、前言当前，国家、地方政府推出了许多发展可再生能源的鼓励、奖励政策。
为优化城市冬季供热能源结构，发展可再生能源利用，利用城市污水（中水）集中、量大、便于利用、可节能减排的特点，采用污水源热泵技术，建立热源厂，实现城区的集中供暖/冷，实现零排放、零污染，具有重大意义。
例如济宁市（太白湖新区）污水处理厂（日处理 30万吨污水，中水产量约 10000吨 /小时以上），建立污水源热泵的热源厂，可实现集中供热面积 200万平方米，与其它热源相比，在相同热价的条件下，其年收益可达 2000万元。
利用污水源热泵做热源进行城区集中供热，是可再生能源的利用，在供暖 /冷面积规模同等的情况下，其投资低于传统燃煤集中供热，运行费用低于传统燃煤集中供热（在济宁市工业燃煤的价格条件下）。
二、国内外发展现状 1983年，挪威的第一个城市污水源热泵系统在奥斯陆SkøyenVest投入运行。
如今，污水源热泵技术在北欧国家已经得到大规模应用，技术及规模成熟处于国际领先地位。
我国早在 80年代末就开始关注国外污水源热泵技术的研究与应用进展。
2000年，首例城市污水源热泵系统在北京高碑店污水处理厂成功示范。
此后，北京、秦皇岛、石家庄等地相继建成污水源热泵系统。
在济宁，目前已有多家单位使用水源热泵系统实现冬季供热及夏季制冷。
若直接利用污水处理厂后端中水做源水，所使用的设备及技术与水源热泵系统基本类似。
推广该类热源进行集中供热的条件已经具备。
三、供热规模及技术经济分析（ 1）供热规模根据市污水处理厂（太白湖新区）的数据（冬季水温约 13度，每天中水产量约 30万吨），制热后，其供热规模数据：节能建筑供暖面积可以满足 200万㎡以上的集中供热需求。
（ 2）与燃煤方式采暖比较的使用成本与收益计算水源热泵通常数据：按投入 1KW电力得到 4KW热量计算 1KW.H（ 1度电）即为 3.6MJ。
热泵+市政供热项目案例如下：1. 北京市某区政府办公楼：这个案例是一个集中供暖的大型办公楼，采用了地源热泵系统进行供暖和热水供应。
该项目使用了13台热泵机组，总容量为540 kW，通过30个井深度达到100米的地源换热器进行热交换，达到了非常高的效率。
在使用中，该系统使建筑物的运行费用显著降低，同时也大大减少了CO2的排放。
2. 欧洲某商业综合体：这是一个多功能建筑，包括购物中心、酒店、餐厅和停车场等多种服务。
该建筑的供热和空调系统采用地源热泵技术，由55台地源热泵机组提供供暖和冷却能源。
在使用中，该系统减少了50% - 70% 的能源消耗，也避免了大气污染和噪音污染。
3. 南京市某高端度假酒店：这是一个集客房、餐厅和会议中心于一体的场所。
为保证舒适度，该建筑采用了地源热泵系统进行空调和供暖。
这个系统由60台热泵机组提供能源，通过40个井深度达到120米的地源换热器进行热交换。
4. 天津梅江生态小区办公楼：这是天津市首个实用地源热泵工程的应用建筑，建筑面积3715m2。
该工程于2001年开始筹划、预研、测试，自2003年冬季开始正式运行，目前已连续运行近18年。
该工程以土壤作为冷热源，包括桩埋管、垂直埋管及水平埋管3种地埋管形式。
该工程建设了较为完善的自动监测系统，可实时采集并记录地下与地上温度、流量、电功率等关键运行参数。
通过监测系统积累了较为丰富的实际运行数据，结果表明埋管地源热泵系统在冬季供热和夏季制冷的间歇运行中，性能稳定，效果良好，达到了设计要求。
冬季室内保持18~22℃，夏季保持在25℃左右。
地埋管换热器附近地温与地面空气温度相比冬高夏低，使得热泵机组可在较高效率下运行。
以上案例仅供参考，建议查阅相关资料或咨询专业人士以获取更多信息。
新能源技术在城市供热中的应用案例分析随着气候变化和环保意识的提高，新能源技术在各个领域得到了广泛应用。
其中，新能源技术在城市供热中的应用也取得了显著成果。
本文将通过分析几个案例，探讨新能源技术在城市供热中的应用情况。
案例一：地源热泵在北京某小区的应用某小区是北京市一处示范性绿色住宅区，为了实现集中供热的同时减少对传统能源资源的依赖，该小区采用了地源热泵供热系统。
地源热泵利用地下土壤的稳定温度，通过回收废热进行供暖。
由于地温较为稳定，该系统具有高效、节能的特点。
通过该系统的运行，小区的供热成本被大幅降低，并且还大大减少了对化石燃料的使用，对环境产生的污染也减少了。
案例二：太阳能热水系统在上海某学校的应用上海某学校为了实现可持续发展的目标，在供热方面采用了太阳能热水系统。
该系统利用太阳能热集热器将太阳光转化为热能，然后通过热水系统将热能利用到供热中。
该学校的太阳能热水系统在供暖季节可以满足学校上百栋教学楼的热水需求，大大减少了传统能源的使用。
与传统燃气供暖相比，太阳能热水系统具有更低的运行成本和更高的环保性能。
案例三：生物质锅炉在广州某小区的应用广州某小区为了减少对传统能源的依赖和降低供热成本，采用了生物质锅炉进行供热。
生物质锅炉以农作物秸秆等生物质为燃料，通过高温燃烧产生热能。
该小区利用周边农田废弃的秸秆资源，通过生物质锅炉供热，既解决了农田秸秆的处理问题，又大大降低了供热成本。
同时，该系统还能有效减少温室气体的排放，对环境产生的污染极其有限。
综上所述，新能源技术在城市供热中的应用已经取得了显著的成果。
地源热泵、太阳能热水系统和生物质锅炉等新能源技术，不仅可提供高效、节能的供热方式，还能大幅减少对传统能源的依赖，减少环境污染。
随着技术的不断进步和应用的推广，相信新能源技术在城市供热中的应用还将迎来更加广阔的发展前景。
热泵技术应用案例热泵技术是一种利用热能传递原理实现能源高效利用的技术。
它广泛应用于供暖、制冷、热水和热回收等领域。
下面列举了10个热泵技术应用案例。
1. 居民楼采暖系统：热泵技术可用于居民楼的集中供暖。
它通过从环境中吸收低温热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将低温热能提升并传递到室内，实现供暖。
2. 商业建筑空调系统：热泵技术可用于商业建筑的空调系统。
它通过从室外吸收热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能传递到室内或室外，实现制冷或供暖。
3. 工业生产过程中的废热回收：热泵技术可用于工业生产过程中的废热回收。
它通过从废热中吸收热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能提升并利用于其他工艺过程。
4. 污水处理厂热能回收：热泵技术可用于污水处理厂的热能回收。
它通过从污水中吸收热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能提升并利用于污水处理过程或供暖。
5. 太阳能热水系统辅助加热：热泵技术可用于太阳能热水系统的辅助加热。
它通过从环境中吸收低温热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能提升并加热太阳能热水系统中的水。
6. 医院手术室空调系统：热泵技术可用于医院手术室的空调系统。
它通过从室外吸收热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能传递到手术室，实现温度控制和空气净化。
7. 温室种植环境控制：热泵技术可用于温室的种植环境控制。
它通过从室外吸收热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能传递到温室内，实现温度和湿度的控制，提高植物生长效率。
8. 超市冷冻设备：热泵技术可用于超市的冷冻设备。
它通过从室内或室外吸收热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能传递到冷冻设备，实现冷冻和保鲜效果。
9. 高温热泵干燥系统：热泵技术可用于高温热泵干燥系统。
它通过从环境中吸收低温热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能提升并应用于物料的干燥过程。
10. 地源热泵供暖系统：热泵技术可用于地源热泵供暖系统。
它通过从地下吸收热能，经过压缩、蒸发、冷凝等过程，将热能传递到室内，实现供暖效果。
溴化锂吸收式热泵在集中供热电厂中的应用作者：李振江来源：《机电信息》 2015年第27期李振江（山西漳电大唐热电有限公司，山西大同 037003）摘要：简单介绍了溴化锂吸收式热泵的工作原理，以50 MW直接空冷供热机组为例，分析了在集中供热电厂采用吸收式热泵，回收汽轮机乏汽余热的经济效益和社会效益。
关键词：溴化锂吸收式热泵；集中供热；热电联产；效益0引言近年来，随着我国热泵技术的发展，利用热泵技术回收汽轮机排汽余热来供热，能大大提高电厂的热能利用率。
山西漳电大唐热电公司4台抽汽式供热机组于2012年安装吸收式热泵，回收汽轮机排汽废热用于集中供热，高效节能，取得了显著的经济效益和社会效益。
1山西漳电大唐热电有限公司机组概况山西漳电大唐热电有限公司配备4台50 MW空冷抽汽式供热汽轮发电机组，设计供热面积550万m2。
近年来，随着旧区改造工程的推进，供热面积已达到650万m2，已远远超出电厂实际供热能力。
为了缓解供热压力，该公司于2012年改造安装4台热泵机组，利用汽轮机的乏汽将热网回水温度从37 ℃提高到73 ℃，之后再进入原有的加热器加热到120 ℃。
同时，对27个居民小区二次换热站进行大温差机组改造，将热网回水温度由原来的60 ℃降低到37 ℃，从而提高热泵机组整体的综合热能利用效率。
2溴化锂吸收式热泵的特点与工作原理吸收式热泵以溴化锂溶液为工质，回收低品位的余热或废热，达到节能、减排、降耗的目的，对环境没有污染，不破坏大气臭氧层［1］。
吸收式热泵以高温热源做驱动，最大限度吸收低温热源热量，从而提高系统能源的利用效率。
图1为溴化锂吸收式热泵的工作原理图，热泵由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵等组成［2］。
溴化锂吸收式热泵工作原理为：当溴化锂水溶液在发生器内受到驱动热源加热后，溶液中的水不断汽化，发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，进入吸收器，水蒸气进入冷凝器，加热热网回水后凝结，成为高压低温的液态水；当冷凝器内的水进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内的乏汽热量，从而达到吸收低位热量的目的。
热泵技术在集中供热中的运用
摘要：热泵技术作为一种高效的供热方式，在集中供热中具有重要的应用价值。
随着能源环境问题日益突出，传统的供热方式面临着能源浪费、环境污染等
问题，在此背景下，热泵技术逐渐得到了广泛的关注和应用。
基于此，本文探讨
了热泵技术在集中供热领域的应用，希望可以为进一步推广和应用热泵技术提供
科学依据和参考，推动热泵技术在集中供热领域的发展，促进可持续能源的利用
和对环境的保护。
关键词：热泵技术；集中供热；运用
1热泵技术的原理
热泵技术是基于热力学和热传递原理开发的，首先，在蒸发器中，压缩机将
制冷剂（也称为工质）吸入并将其压缩，从而使其温度和压力升高。
通过这种增
加压力的方式，制冷剂的温度高于低温的热源（例如空气或地下水），使其能够
从外界吸收热量。
其次，压缩机将蒸发器中的制冷剂压缩，使其成为高温高压的
气体。
，这个过程需要消耗一定的能量。
再次，高温高压的制冷剂进入冷凝器中，在此过程中，制冷剂放出热量，并且通过传热与外界的热源（例如供热系统中的水）进行热交换。
使制冷剂冷却，并转化为液体状态。
最后，压缩后的制冷剂通
过膨胀阀，压力和温度迅速降低。
这个过程使制冷剂再次进入蒸发器，准备进行
下一次循环。
2热泵种类
2.1水源热泵
水源热泵可分为吸收式水源热泵和压缩式水源热泵，两种热泵拥有不同的驱
动源。
吸收式水源热泵以逆卡诺循环为原理，通过燃烧可燃性气体驱动，燃气产生
的热量在发生器内加热溴化锂稀溶液产生蒸气，蒸气冷凝后放出热量，用以加热
水，冷凝后的溴化锂重新输送至发生器内重复使用。
吸收式水源热泵的能耗低，
且由于是用燃气进行驱动，对于能源的利用率更高。
压缩式水源热泵系统主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀四个部分组成，以电能为驱动，在换热器中工质从低温采出水中提取热量后进入热泵机组，通过
压缩机将工质压缩成高压气体，输送至热水侧放热，热水升温后向站场内单体供热，温度下降后输送至压缩机组，周而复始，循环使用，以达到供热的效果。
压
缩式水源热泵出口温度高，水温可达70℃，可适用于原油运输过程中管道伴热，
且不需燃气功能，相较于吸收式水源热泵更加环保，运行更加稳定。
2.2空气源热泵
空气源热泵以逆卡诺循环原理，其主要组成部分与压缩式水源热泵相似，通
过压缩机做功，将空气中的低温热源能量通过冷媒载体转移到水中，用于生产、
生活的伴热采暖。
空气源热泵适用温度范围广泛（-7~40℃），且作为低温热源
的空气能源无处不在，是非常理想的一种热泵体系。
由于其结构简单、安装使用
便捷，初始投资较小、适用温度范围广泛，在我国已得到了广泛的使用。
3热泵技术在集中供热中的应用
3.1城市供热
热泵技术在城市供热系统中应用广泛，并且具有诸多优势，能够实现高效供热、多能源利用、能耗优化和环保可持续等方面的目标。
城市供热系统通常需要
应对不同原料和能源的供应情况，热泵技术具有适应不同能源的优势。
根据具体
情况，该技术可以选择地热能、空气能、污水源热泵等作为热源，实现多源能源
的综合利用。
这在城市供热能源供应多元化的背景下，为供热系统提供了更高的
灵活性和可持续性。
另外，热泵技术在城市供热系统中实现了能耗的优化和节约。
热泵系统具有较高的能量转换效率，在可获得较高热效率的同时，能够有效降低
能源消耗。
这一优势对于长期运行的城市供热系统来说，显得尤为重要。
通过热
泵技术的应用，可以降低能源消耗，提高供热的经济性和可持续性。
随着技术的
不断发展和创新，热泵技术在城市供热领域有着巨大的发挥潜力，将为城市提供
更清洁、高效、可持续的供热解决方案。
3.2工业供热
首先，热泵技术可以提高工业供热的能源利用效率。
传统的工业供热系统往
往使用锅炉燃烧化石燃料来提供热能，极大地造成了能源的浪费。
而热泵技术利
用环境中的热能，实现热能的转移和再利用，能够大幅提高能源利用效率。
热泵
系统可将较低温度的废热转化为高温热能，从而满足工业生产过程中的热能需求，不仅降低了工业供热的能源消耗，还提高了能源的利用效率。
其次，热泵技术可
以实现工业废热的回收再利用。
工业生产过程中常常会产生大量的废热，如高温
废水、高温烟气等。
这些废热通常被排放到大气中，造成了能源的浪费与环境污染。
而利用热泵技术，可以对这些废热进行回收利用。
通过热泵系统的使用，废
热可以被转化为有用的热能，供应工业生产中的热能需求，不仅实现了废热的再
利用，还减少了温室气体的排放，对于环境保护具有不可衡量的重要意义。
3.3游泳池加热
游泳池需要保持一定的水温，以营造舒适的游泳环境。
传统的游泳池加热设
备通常使用的是燃气或电加热器，这些加热方式在能源消耗和运行成本方面存在
着一定的问题。
热泵技术作为一种高效、环保的供热方式，被广泛地应用于游泳
池加热中。
首先，热泵技术利用环境中的低温热能进行供热，具有较高的能源利
用效率。
热泵技术通过提取环境中的热能并采用压缩冷凝循环的方式来提高温度，可以实现游泳池的快速加热，同时减少了能源的消耗。
其次，热泵技术的运行成
本相对较低。
与传统的燃气或电加热方式相比，热泵技术在热能利用效率方面具
有明显的优势，可以大幅降低能源消耗和运行成本。
在长期运行时，采用热泵技
术对游泳池进行加热可以为用户节省大量的能源费用。
此外，热泵系统还能够根
据不同的季节和使用需求进行调节，实现恒温或定时控制，为用户提供更加便捷
和灵活的服务。
综上所述，热泵技术作为一种高效、环保的供热方式，在游泳池
加热方面拥有广阔的应用前景。
通过降低能源消耗和运行成本，提供舒适的游泳
环境，热泵技术为游泳池加热提供了切实可行的解决方案。
4展望热泵技术在未来的发展潜力和前景
随着全球对能源可持续性和环境保护的关注度不断提高，热泵技术将发挥重
要的作用，并在未来发展中展示出不一样的潜力和前景。
热泵技术将会发挥以下
几方面作用，第一，改善能源效率。
热泵技术以其高效的能量转换特性而闻名。
随着技术的不断创新和进步，热泵系统的效率将会得到进一步提升。
例如，热泵
系统与其他可再生能源技术相结合，如光伏发电系统或风力发电系统，将进一步
提高能源利用效率，实现能源的最大化利用。
第二，多领域应用拓展。
热泵技术
不仅适用于集中供热，还可以广泛应用于其他领域。
例如，热泵技术可以用于工
业过程中的废热回收，将废热转化为有用的热能，从而提高能源利用效率。
此外，热泵技术还可以应用于热水供应、游泳池加热、地下室降温等多个领域，为各种
应用提供更加清洁、高效的解决方案。
第三，智能化与数字化应用。
随着人工智
能和物联网技术的快速发展，热泵系统的智能化与数字化应用也得到了提升。
智
能化控制系统可以对热泵运行状态进行实时监测和调节，以最大限度地优化能源
利用和供热效果。
结束语
热泵技术利用热力学原理和热传递过程，通过能量转移和能源的可再生利用，将低温热源中的热能转移到高温热源中，从而达到供热、供暖和制冷的目的，已
经在集中供热领域得到了广泛的应用。
热泵技术不仅能够提高供热效率，降低能
源消耗，还能够减少环境污染，有效应对气候变化和环境保护的挑战。
参考文献
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[3]魏宏博.热泵技术在热电厂的应用及经济性分析[J].电力设备管
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