水源熱泵與低溫熱水地面輻射供暖的結合在住宅中的應用
馮大蘭1，李鵬飛2
（1.河北世紀建筑設計有限公司 石家莊 050021；2. 石家莊昊千建筑設計有限公司）
摘要：本文以石家莊天然城住宅小區(qū)采用水源熱泵與低溫熱水地面輻射供暖相結合的供暖方式為引出點，簡要介紹水源熱泵及低溫熱水地面輻射供暖系統(tǒng)的特點，并對購房者提供一些建議。
關鍵詞：水源熱泵；低溫熱水地面輻射供暖
1 引言
近日在清華同方網站上看到這樣一則新聞“同方人環(huán)水源熱泵助力石家莊天然城建設節(jié)約型住宅區(qū)”。該新聞的主要內容為：“清華同方人工環(huán)境有限公司水源熱泵 已正式進駐石家莊天然城住宅小區(qū)，該住宅小區(qū)冬季以‘水源熱泵+地板輻射’的方式進行采暖，是石家莊地區(qū)節(jié)約型小區(qū)的典范工程，也在河北省地區(qū)成功樹立了 此種項目的樣板工程。”下面本人從供熱熱源、水源熱泵與低溫熱水地面輻射供暖的特點等幾個方面分別做簡要介紹。
2 供熱熱源及分類
在熱能供應范疇中，凡是將天然或人造的含能形態(tài)轉化為符合供熱系統(tǒng)要求參數的熱能設備與裝置，統(tǒng)稱為熱源。熱源主要有以下幾種。
1）熱電廠
熱電廠供熱系統(tǒng)是以利用汽輪機同時生產電能和熱能的熱電合供系統(tǒng)作為熱源，是目前發(fā)展城鎮(zhèn)集中供熱，節(jié)約能源的主要推廣方式和最有效措施。但具有建設周期長、投資高的缺點。
2）區(qū)域鍋爐房
區(qū)域鍋爐房也是城鎮(zhèn)集中供熱的主要熱源形式之一，與熱電廠相比，建設周期短，投資低，廠址選擇容易，但熱能利用效率較低。
3）工業(yè)與城市余熱
工業(yè)余熱通常是指生產工藝過程中所產生的工業(yè)本身不能直接再利用的熱量。城市余熱指城市公共設施中所回收的熱量。
4）地熱
地熱通常是指陸地地表以下5000m深度內的熱能，是一種可供選擇的新能源。
5）核能
核能供熱是以核裂變產生的能量為熱源的城市集中供熱方式，是解決城市能源供應，減輕運輸壓力和消除燒煤造成環(huán)境污染的一種新途徑。
6）熱泵
熱泵是以低溫熱源排出的熱量為供熱熱源，可分為空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵等幾種。
7）太陽能
太陽能作為可再生能源，具有節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點，目前主要用于單棟建筑物供暖或熱水供應方面。
以上幾種熱源形式，前五種屬于集中熱源，后兩種及燃氣爐、燃油爐等屬于獨立熱源。在集中熱源受到限制的區(qū)域，獨立熱源便顯示出自身的優(yōu)勢，比如熱泵。
3 水源熱泵的特點
水源熱泵系統(tǒng)是以電作為動力，用水作為冷（熱）源的一種系統(tǒng)。水可以是河水、湖水、海水、廢水等地表水及地下水等多種形式。由于水的比熱容較高，傳熱性能 好，所以水源熱泵的COP一般要比空氣源熱泵高。但是由于水溫資料的收集困難、地下水資源的緊缺以及地面沉降、地下水污染等方面的原因，使水源熱泵在使用 上受到很多限制，具體要看當地的實際情況。
關鍵詞：水源熱泵；低溫熱水地面輻射供暖
1 引言
近日在清華同方網站上看到這樣一則新聞“同方人環(huán)水源熱泵助力石家莊天然城建設節(jié)約型住宅區(qū)”。該新聞的主要內容為：“清華同方人工環(huán)境有限公司水源熱泵 已正式進駐石家莊天然城住宅小區(qū)，該住宅小區(qū)冬季以‘水源熱泵+地板輻射’的方式進行采暖，是石家莊地區(qū)節(jié)約型小區(qū)的典范工程，也在河北省地區(qū)成功樹立了 此種項目的樣板工程。”下面本人從供熱熱源、水源熱泵與低溫熱水地面輻射供暖的特點等幾個方面分別做簡要介紹。
2 供熱熱源及分類
在熱能供應范疇中，凡是將天然或人造的含能形態(tài)轉化為符合供熱系統(tǒng)要求參數的熱能設備與裝置，統(tǒng)稱為熱源。熱源主要有以下幾種。
1）熱電廠
熱電廠供熱系統(tǒng)是以利用汽輪機同時生產電能和熱能的熱電合供系統(tǒng)作為熱源，是目前發(fā)展城鎮(zhèn)集中供熱，節(jié)約能源的主要推廣方式和最有效措施。但具有建設周期長、投資高的缺點。
2）區(qū)域鍋爐房
區(qū)域鍋爐房也是城鎮(zhèn)集中供熱的主要熱源形式之一，與熱電廠相比，建設周期短，投資低，廠址選擇容易，但熱能利用效率較低。
3）工業(yè)與城市余熱
工業(yè)余熱通常是指生產工藝過程中所產生的工業(yè)本身不能直接再利用的熱量。城市余熱指城市公共設施中所回收的熱量。
4）地熱
地熱通常是指陸地地表以下5000m深度內的熱能，是一種可供選擇的新能源。
5）核能
核能供熱是以核裂變產生的能量為熱源的城市集中供熱方式，是解決城市能源供應，減輕運輸壓力和消除燒煤造成環(huán)境污染的一種新途徑。
6）熱泵
熱泵是以低溫熱源排出的熱量為供熱熱源，可分為空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵等幾種。
7）太陽能
太陽能作為可再生能源，具有節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點，目前主要用于單棟建筑物供暖或熱水供應方面。
以上幾種熱源形式，前五種屬于集中熱源，后兩種及燃氣爐、燃油爐等屬于獨立熱源。在集中熱源受到限制的區(qū)域，獨立熱源便顯示出自身的優(yōu)勢，比如熱泵。
3 水源熱泵的特點
水源熱泵系統(tǒng)是以電作為動力，用水作為冷（熱）源的一種系統(tǒng)。水可以是河水、湖水、海水、廢水等地表水及地下水等多種形式。由于水的比熱容較高，傳熱性能 好，所以水源熱泵的COP一般要比空氣源熱泵高。但是由于水溫資料的收集困難、地下水資源的緊缺以及地面沉降、地下水污染等方面的原因，使水源熱泵在使用 上受到很多限制，具體要看當地的實際情況。
4 低溫熱水地面輻射供暖的特點
其實像新聞中單純說“地板輻射”是不準確的?！兜孛孑椛涔┡夹g規(guī)程》（JGJ 142-2004 J 365-2004）將“地面輻射供暖”分為“低溫熱水地面輻射供暖”和“發(fā)熱電纜地面輻射供暖”兩種。“低溫熱水地面輻射供暖”是以溫度不高于60℃的熱 水為熱媒，在加熱管內循環(huán)流動，加熱地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內供熱的供暖方式。“發(fā)熱電纜地面輻射供暖”是以低溫發(fā)熱電纜為熱源，加熱 地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內供熱的供暖方式。據了解該小區(qū)戶內采用的供暖方式為低溫熱水地面輻射采暖。由于低溫熱水地面輻射采暖具有舒適 性強、不占用室內面積等優(yōu)點，受到越來越多業(yè)主的喜愛，這種采暖方式在石家莊新近建造的住宅小區(qū)普遍采用。由于水源熱泵的出水溫度低于60℃ ，正好滿足低溫熱水地面輻射供暖系統(tǒng)所要求的不高于60℃的要求，不需增加換熱設備，減少投資，這也是二者相結合的最大優(yōu)勢。
5 有關水源熱泵供暖及低溫熱水地面輻射供暖的相關標準及政策
5.1 水源熱泵供暖
在2005年11月30日，由中華人民共和國建設部及中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》（GB 50366-2005）中，對水源熱泵的地下水換熱系統(tǒng)及地表水換熱系統(tǒng)做出規(guī)定，該規(guī)定已于2006年1月1日實施，適用于以巖土體、地下水、地表水為 低溫熱源，以水或添加防凍劑的水溶液為傳熱介質，采用蒸汽壓縮熱泵技術進行供熱、空調或加熱生活熱水的系統(tǒng)工程的設計、施工及驗收。
近日由北京市發(fā)展和改革委員會、北京市規(guī)劃委員會、北京市建設委員會、北京市市政管理委員會、北京市科學技術委員會、北京市財政局、北京市水務局、北京市 國土資源局、北京市環(huán)境保護局于2006年5月31日頒發(fā)了《關于印發(fā)關于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導意見的通知(京發(fā)改〔2006〕839號)》的文件，該文件 主要就2006年7月1日實施的《關于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導意見》做出了介紹。該《意見》稱，熱泵系統(tǒng)是利用低溫熱源進行供熱制冷的新型能源利用方式，與使 用煤、氣、油等常規(guī)能源供熱制冷方式相比，具有清潔、高效、節(jié)能的特點，該《意見》主要有以下四個方面的內容。
1）因地制宜，合理發(fā)展熱泵系統(tǒng)；
2）支持鼓勵熱泵系統(tǒng)的建設和運營；
3）加強熱泵系統(tǒng)管理，合理開發(fā)保護資源，促進熱泵系統(tǒng)的有序發(fā)展，市各有關部門要加強熱泵系統(tǒng)建設和運營管理；
4）進一步加強熱泵發(fā)展規(guī)劃和完善熱泵技術、規(guī)范等基礎工作。
其中第2條“支持鼓勵熱泵系統(tǒng)的建設和運營”中具體規(guī)定“鼓勵新建或改造的辦公樓、工業(yè)廠房、醫(yī)院、賓館、學校、大型商場、商務樓等公共建筑以及居民住宅 樓和農村集中建設的住宅采用熱泵系統(tǒng)，鼓勵燃煤、燃油鍋爐改用熱泵系統(tǒng)，市政府每年安排固定資產投資給予支持。市、區(qū)（縣）政府投資的學校、醫(yī)院、園林、 行政事業(yè)辦公樓等公益性項目，供暖制冷系統(tǒng)優(yōu)先選用熱泵系統(tǒng)，所需投資從市政府固定資產投資中安排解決。其他在本市轄區(qū)內建設的各類項目，供熱制冷系統(tǒng)選 用熱泵系統(tǒng)的，根據市規(guī)劃委核定的建筑面積從北京市固定資產投資中安排一次性補助，補助標準為：地下（表）水源熱泵35元/平方米，地源熱泵和再生水源熱 泵50元/平方米。” 鼓勵發(fā)展的熱泵系統(tǒng)包括：再生水源熱泵（含污水、工業(yè)廢水等）、地源（土壤源）熱泵、地下（表）水源熱泵（含地下水、河流、湖泊、地熱等）。 目前水源熱泵供暖已在錦州市城南一大型住宅小區(qū)率先使用。
5.2 低溫熱水地面輻射供暖
1）2000年發(fā)布了北京市標準《低溫熱水地板輻射供暖應用技術規(guī)程》（DBJ/T01－49－2000），并規(guī)定于2000年10月1日實施。
2）2000年12月27日發(fā)布了河北省工程建設標準《低溫熱水地板輻射采暖工程技術規(guī)程》（DB13/T（J）28－2000），并規(guī)定于2001年1月1日實施。
以上兩部地方標準只包括低溫熱水地板輻射供暖，除此之外還有其他地區(qū)發(fā)布了地方標準。
3）2004年發(fā)布了中華人民共和國行業(yè)標準《地面輻射供暖技術規(guī)程》（JGJ 142－2004），并規(guī)定于2004年10月1日實施。該標準包括低溫熱水地面輻射供暖和發(fā)熱電纜地面輻射供暖兩部分，并對具體詞語作了統(tǒng)一。
6 水源熱泵采暖需要注意的問題
水源熱泵技術作為一種有益于環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的冷熱源形式，已經引起了國內建設機構、設計單位、房地產商和生產廠商以及公眾的廣泛興趣。國家鼓勵采用水源熱泵作為熱源，是基于水源熱泵的各種優(yōu)點出發(fā)，這一點無庸置疑，不過對于業(yè)主還得注意以下問題。
1）供暖收費
對于石家莊而言，水源熱泵采暖是一種新型的采暖形式。目前石家莊市執(zhí)行的熱價是18.4元/平米，如果采用水源熱泵為熱源，首先是熱價收取方面沒有一個規(guī) 定。北京市于2006年7月1日實施的《關于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導意見》的文件中對供暖收費是這樣規(guī)定“采用熱泵系統(tǒng)的供暖企業(yè)參照我市清潔能源鍋爐供暖價 格收取采暖費，具體價格由各區(qū)（縣）價格主管部門核定。”就石家莊而言還沒有該類供暖收費的規(guī)定。
2）水源熱泵的壽命
水源熱泵的壽命主要取決于水井的壽命，達到設計出水的運行時間一般為3－5年，如果壽命到期，重新打井的費用該由誰支付是個問題。
另外還有部分人對地下水是否有污染及供暖效果等問題，提出了憂慮。
7 結束語
通過本文，筆者主要闡述這樣一個觀點，一個新生事物的出現，相關的政策法規(guī)也應隨著出現，以便協(xié)調各方關系，使此項技術得到更好的發(fā)展和應用。
8 參考文獻
1）《地面輻射供暖技術規(guī)程》（JGJ 142－2004 J 365－2004）北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004
2）《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》（GB 50366-2005）北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005
3）涂光備等編著.供熱計量技術. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003
4）徐偉，鄒瑜主編，郎四維主審.供熱系統(tǒng)溫控與熱計量技術.北京：中國計劃出版社，2000
5）王子介編著.低溫輻射供暖與輻射供冷.北京：機械工業(yè)出版社，2004
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