本报讯 近日,经国家中低温太阳能光热利用产品质量检验中心现场实测认证,山东省煤田地质局一队联合中国石油大学(华东)研发并投用的太阳能-地源热泵智能耦合系统,平均性能系数(COP)相对提升20.2%,成为我国夏热冬冷气候区“地热+太阳能”互补供暖制冷示范样板。
我国北方寒冷地区长期面临建筑供暖“高能耗、高碳排”难题。传统单一地源热泵连续运行3—5年后易出现土壤冷堆积与热失衡,机组能效逐年衰减,系统面临报废风险,而单一太阳能供热受天气影响大、供能波动显著,难以满足稳定供暖需求。针对这一痛点,项目团队以青岛西海岸新区综合办公楼(建筑面积5899平方米)为示范载体,聚焦长期稳定运行与全生命周期优化,开展30年仿真预测与连续3年实时监测,创新构建“地热能与太阳能智能耦合+实时监测+仿真优化+过渡季蓄热”一体化技术模式,从原理、设计、控制全链条突破技术瓶颈。
实测数据显示,该耦合系统运行效能实现跨越式提升,单一地源热泵系统土壤温度由13.8摄氏度骤降至6.37摄氏度,而耦合系统土壤温度仅升高0.54摄氏度,地埋管全年热不平衡率由60%以上降至15%以内,基本消除地埋管换热群组对地质环境的影响。
在经济性与低碳效益方面,该系统优势突出。系统总投资较单一地源热泵仅增加约15%,全生命周期成本降低约23%,增量投资回收期仅4.8年,具备显著市场推广价值。经核算,项目每年可减少二氧化碳排放约120吨,节约标准煤约13.23吨,相当于年植树造林5600棵。
郑壮壮 甘 芬 郝 义