地源热泵可研报告.docx
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地源热泵可研报告
农业科技成果转化资金项目可行性研究报告
项目名称：
农村区域经济型地源热泵供暖制冷
新技术引进项目
项目资金类别：
省财政支持农业科技成果转化
项目属性：
新_建
项目登记号：
项目申报单位：
山西农机新技术服务中心
申报部门：
山西省农机局
申报日期和文号：
2011年4月24日
省级财政预算代码：
一总论3
1.1项目名称及承担单位3..
1.2项目实施地点3...
1.3项目实施期限3...
1.4项目实施内容及计划3..
1.5总投资与资金筹措4..
二、项目实施的背景和必要性4..
2.1项目背景4...
2.2项目实施的必要性5..
三、项目技术成果的先进性分析和知识产权状况7.
3.1产品介绍7...
3.2先进性分析9...
3.3知识产权9...
四、项目的实施分析1.1.
4.1实施本项目的技术路线1..1
4.2实施成果转化目标分析1..1
4.3项目组织实施计划1..2
4.4项目产品市场与竞争力预测1..3
4.5投资预算与资金筹措1..5
4.6项目实施风险评价1..6
五、实施效益分析1..7.
5.1经济效益分析1.7.
5.2社会效益分析1.6.
5.3生态效益分析1.7.
六、项目支撑条件分析1.9.
6.1申报单位基本情况1..9
6.2单位转化能力论述1..9
6.3单位职工队伍情况2..0
6.4项目管理措施2.0.
七、结论2..1..
山西省财政支持农业科技
成果转化项目
可行性研究报告
一、总论
1.1项目名称及承担单位项目名称：
农村区域经济型地源热泵供暖制冷新技术引进项目承担单位：
山西农机新技术服务中心技术支撑单位：
上海瀚艺冷冻机械有限公司项目负责人：
张赛仕
1.2项目实施地点山西农机新技术服务中心
1.3项目实施期限
2011年5月至2013年5月
1.4项目实施内容
1.4.1项目实施内容规模
（1）从上海瀚艺冷冻机械有限公司，引进全套地源热泵机组工艺装备。
（2）在太原、运城建设2个示范区。
（3）在项目区开展技术示范、培训及宣传，使用户了解掌握地源热泵机组工艺全套技术。
（4）进行技术二次开发，委托加工生产相关设备，形成适合我
省黄土土质的农村区域联供取暖制冷定性产品
（5）实地指导用户使用区域地源热泵机组工艺全套技术，全程进行技术跟踪服务，推动本项目的市场化进程。
1.4.2项目实施计划本项目的实施期限为两年，具体计划如下：
2011年5月——6月收集有关资料，编写项目实施方案。
2011年7月——8月完成引进相关事项；完成示范基地选址相关工作，与示范村签订示范协议。
2011年10月——12月进行技术培训；完成地源热泵机组示范建设。
2012年1月——5月进行技术跟踪服务
2012年5月——12月完成引进技术的二次开发，成适合我省黄土土质的农村区域联供取暖制冷定性产品。
2013年1月——5月整理有关资料，准备验收。
1.5总投资与资金筹措
项目总投资50万元，项目投资拟从2个渠道筹措：
一是申请扶持资金30万元；二是企业自筹20万元。
二、项目实施的背景和必要性
2.1项目背景能源和环境问题已成为全球关注的焦点。
以煤炭、石油等为主的不可再生能源日益枯竭，能源使用随之带来的环境污染日益严重。
利用可再生能源的优势缓解当前经济、能源、环境三者之间的矛盾成为紧迫课题。
我国农村近8亿人口，秸秆、薪柴、煤，仍是农村生活中的
主要取暖能源，据统计，北方能源消耗占全国总能耗量得56%。
我省200多万农户，采暖方式以使用小型家用燃煤锅炉或煤球燃烧取暖为主，以焚烧秸秆采暖为辅助采暖方式，采暖期最短为5个月，消耗400万吨煤，排放1200万吨CO2，每年每户花费3000元左右的取暖费用。
近年来由于，煤炭价格的上扬，冬季增加了农民的经济负担。
传统的燃烧取暖模式不仅需要大量的煤炭资源，而且在燃烧过程中产生的热污染、温室气体CO2排放、SO2排放、炉渣的无序分散倾倒等各种环境破坏，对农村生态环境造成极大损害，同时，火灾、CO中毒等安全隐患时时存在。
就我省农村在冬季取暖期，因燃烧取暖造成CO中毒事故屡见报端。
因此，21世纪，加强可再生能源的开发与利用，是解决日益严重的能源和环境问题的必由之路，是实现可持续发展的必由之路。
2.2项目实施的必要性
1、是践行科学发展观，落实节能减排政策，建设资源节约型、环境友好型社会，促进国家能源结构调整，实现国际能源战略的需要。
《中华人民共和国节约能源法》第四条规定：
“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”。
地源热泵所使用的地热能是名副其实的可再生能源。
《建设部建筑节能“十五”计划纲要》中列出的18项拟重点开展的科技项目其中的第13项指出：
“地源热泵及水源热泵技术系统开发与工程应用。
”国家发展改革委办公厅2005年关于《组织实施可再生能源和新能源高技术产业化专项的通知》（发改办高技[2005]509号）中专项的主要内容第（三）项列出：
“太阳能供热和地源热泵供热（制冷）。
开展新型太阳能热水器和地源热泵系统产业化，包括高可靠性新型真空管集热器、大面积中高温太阳能热水系统、全天候太阳能热水系统、高效地源热泵及其配套系统。
”国家经贸委《2000－2015年新能源和可再生能源产业发展规划要点》指出：
“加快地热热泵技术的引进和开发，加速国产化。
要大力开拓地热采暖市场。
”
当前农村急需节能环保的供热制冷技术，解决每年冬季供热的耗能大、成本高、污染严重等问题。
本项目的实施，是国家各部委政策大力支持的项目，符合可持续发展战略要求，是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现，具有广阔的市场前景。
2、是改善农村生产生活方式，提高农民生活品质、保护农村生态环境、促进农村和谐发展，全面推进社会主义新农村建设的迫切需要。
（社会效益）煤、柴，满足社会主义农村建设的内容。
在农村城镇化建设进程中，由于城镇乡村基础设施滞后，气化率低、热化率低、绿化率低、烟尘控制区发展水平较低、治理资金投入较低，导致烟尘和二氧化硫排放总量控制力度不足。
农村家庭平均年用煤2.9吨，用电920kW/h,液化气3〜4罐。
在家庭总能源消费中，煤炭占74%，电力占13%，液化气占8%，
秸秆等生物质能源仅占5%。
农村居民家庭能源消费2.9吨煤中用于采暖的达到2.3吨，比例接近80%。
按照热量折算，家庭能源消费中的60%左右用于冬季采暖，78%的家庭认为采暖负担重。
目前，由于集中供暖建设滞后，我省农村取暖的能源消耗主要是
燃烧煤炭和焚烧秸秆，产生的大量燃烧废气直接排放到大气中影响着环境质量状况。
同时，我国农村环保工作面临的形势依然严峻,农业
面临的污染状况有增无减。
本项目的实施，为农村城镇化实现可持续发展打下良好的生态环境基础，确保农业健康发展和农村和谐发展。
3、是推动促进农村能源结构调整，促进农村区域经济发展，建设节约型社会的需要。
实施本项目，可使丰富份额土壤源被广泛循环，节约大量的不可再生煤炭资源，保障了我国煤炭资源的可持续发展，对促进农村能源调整结构，落实节能减排战略，促进农村区域经济发展，建设资源节约型社会具有重要意义，。
。
三、项目技术成果的先进性分析和知识产权状况
3.1产品介绍
3.1.1地源热泵技术介绍
地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的即可供热又可制冷的高效节能空调设备。
通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。
在冬季，把地能中的热量取出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去，消耗1KW的能量，用户可以得到4kw以上的热量或冷量。
它不需要人工的冷热源,冬季它代替锅炉从土壤中将储存的太阳能取热为农户供暖,同时将富余的冷能贮存于地层以备夏用;夏季它可以代替普通空调向土壤放热为农舍降温制冷，同时将富余的热能存于地层中以
备冬用，是一种有效地利用能源的方式。
3.1.2产品介绍
150A/AR水水式地源热泵，由中央控制系统、地源热泵机组、地埋系统、空气净化处理系统组成。
整机重420kg，长x宽x高
为：
1360x1301x750.5采用漩涡压缩机，制冷剂R22，源水连
接管in1-1/2，负载水连接水管in1-1/2,冷凝水连接管外径in7/8。
使用电压380v/3N~50HZ，额定制冷量39kw，额定制热量53.2kw;额定制冷输入功率10kw，额定制热输入功率12.98kw;制冷运行电流19.4A，制热运行电流25.1A;EER3.9,COP4.1;噪声64dB（A）;源水侧水流量8.4m3/h;源水侧水降压26.8kPa;电阻w0.1Q。
在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽-液转化的循环。
通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至土
壤里，在室内热量不断转移至地下的过程中，通过风机盘管，以13C以下的冷风的形式为房间供冷。
在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过换向阀将冷媒流动方向换向。
由地下的水路循环吸收地下土壤里的热量，通过冷凝器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝，由风机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收，在地下的热量不断转
移至室内的过程中，以35C以上热风的形式向室内供暖。
3.2水水式地源热泵优点:
1、属可再生能源利用技术
地源热泵技术利用土壤进行能量交换处理，实现冬季供热、夏季制冷，不受地域、资源的限制，不会引起区域性的地下以及地表水污染，是一种无限的可再生能源利用技术。
2、属经济有效的节能技术
地球表面或浅层水源的温度一年四季相对稳定，一般为
10〜25C,冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，效率显著高于空气源热泵，是很好的热泵热源和空调冷源。
其能效比（COP）
高达5.0以上，在部分或满负荷运行时，均能大幅度降低运行成本。
3、环境效益显著
节能的设备本身的污染就小。
制冷剂泄漏机率低。
地源热泵埋在地下，没有燃烧、没有排烟、没有废弃物，不需要堆放燃料废弃物的场地，不需远距离输送热量，极大地改善了其他供能方式产生的CO2排放，使SO2、NOx达到零排放。
供冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。
4、系统运行稳定、可靠
由于土壤的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，这种恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、更稳定，也保证了系统的高效性和经济性，不存在冬季除霜等难点问题。
由于系统简单，自动化程度高，机组部件较少，运行简单、稳定，可无人值守，维护费用明显降低，使用寿命长过30年以上。
3.3先进性分析:
1、利用土壤蓄热能进行能量交换处理，实现冬季供热、夏季制冷，不受地域、资源的限制，是一种无限的可再生能源利用技术。
2、采用螺杆式压缩机中的油冷却装置，造价低廉，结构合理；适用于低温冷冻机组和储冰制冷机组中螺杆压缩机的油冷却。
3、采用中央空调系统中循环泵的恒压变频节能控制方法，节电效果相当显著，经济效益十分可观。
4、采用冷却水泵的PLC节能控制方法。
5、采用蒸气压缩制冷机组，能够及时有效的控制闪蒸筒内的制冷剂的液位，并且能够很好的自动适应压缩机的变工况运转。
6、能效比高达4.4〜5.5，运行费用比常规机种节省40%-70%比空调运行节省40%的费用。
7、采用独特的外形结构设计，安装尺寸小，不影响室内装修的美观。
&模块化设计，维修方便，只要卸下维修板即可，维修中，其他机组可正常运行。
3.4知识产权
农村区域经济型地源热泵供暖制冷新技术，在整个研发过程中，
进行了大量的自主创新，共计取得了四项国家专利，它们是：
蒸汽压缩制冷机组：
ZL200820057164.8
螺杆式压缩机中的油冷却装置：
ZL200820057825.7
中央空调系统中循环泵的恒压变频节能控制方法：
200810035943.2
中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的PLC节能控制方法：
200810036744.3
以上四项专利技术的知识产权，均归属于上海瀚艺冷冻机械有限公司。
本项目于2010年2月3日，经上海市高新技术成果转化项目认定办公室认定为：
上海市高新技术成果转化项目。
项目编号为：
201002127。
因此，本项目具备面向我省引进成果转化条件。
四、项目的实施分析
4.1实施本项目的技术路线
（1）确立以科学发展观作为项目实施的基本指导思想。
（2）以“科技入户”作为项目实施的基本手段，做好技术示范、技术培训、技术服务工作。
（3）在全省适宜地区选择示范区、示范村、示范户，并与示范户签订示范协议，作为项目实施的基础。
（4）在实施单位建立项目领导组，在项目区建立技术指导组和技术服务组，作为项目实施的保障。
4.2实施成果转化目标分析
4.2.1产品目标：
（1）项目实施期内，对农村区域经济型地源热泵供暖制冷新技术进行试验示范；开发适宜山西省使用的新型地源热泵机组，使其形成一种定型产品。
（2）选择4个示范区，建设4个采用本项目的农村区域经济型
地源热泵供暖制冷新技术的示范站。
（3）在项目区进行演示、试验、推广，进行技术指导和服务等。
4.2.2功能目标
通过成果的引进转化、推广和应用，力争使本技术及成套产品设备完善，成为农民洁净利用热能和制冷的一种关键技术和设备。
使农村环境整洁、室内空气优良，妇女儿童身体健康，为今后形成多渠道的能源供应体系，推动节能减排建设、发展低碳经济打下基础。
4.2.3效益目标
财务效益：
年建站1000处，年产值4000万元。
经济效益：
年产值4000万元，创造利润400万元，增加利税100万元。
4.2.4主要技术指标
额定制冷量39kw，额定制热量53.2kw;额定制冷输入功率10kw,额定制热输入功率12.98kw;制冷运行电流19.4A,制热运行电流25.1A;EER3.9,C0P4.1;噪声64dB（A）;源水侧水流量8.4m3/h;源水侧水降压26.8kPa;电阻w0.1Q。
4.3项目组织实施计划
本项目实施两年：
2011年5月——6月收集有关资料，编写项目实施方案。
2011年7月——8月完成引进相关事项；完成示范基地选址相关工作，与示范村签订示范协议。
2011年10月——12月进行技术培训；完成地源热泵示范站的
建设
2012年1月——5月进行技术跟踪服务。
2012年5月——12月完成引进技术的二次开发，形成1-2项地源热泵技术自主产品。
2013年1月——5月整理有关资料，准备验收。
4.4项目产品市场与竞争力预测
4.4.1项目的产品市场需求
2007年的“中央一号”文件中强调：
“要加快发展农村清洁能源”。
《中国“十一五”能源发展规划》把优化能源结构作为能源的重中之重。
《建设部建筑节能“十五”计划纲要》中列出的18项拟重点开展的科技项目其中的第13项指出：
“地源热泵及水源热泵技术系统开发与工程应用。
国家发展改革委办公厅2005年关于《组织实施可再生能源和新能源高技术产业化专项的通知》（发改办高技[2005]509号）中专项的主要内容第（三）项列出：
“太阳能供热和地源热泵供热（制冷）。
开展新型太阳能热水器和地源热泵系统产业化。
”我国能源政策的支持，促使该项技术具有广阔的市场需求。
据国家统计局2007年统计表明，中国农村人口占56%。
在国际环保组织布莱克史密斯研究院选出的全世界十大污染城市中，我省临汾地区排名第五。
由于受到长期二元经济体系的影响，中国农村能源结构相对落后，全国农村用能约一半来自煤炭薪柴等能源的直接燃烧。
由此而引起的环境问题更是成为最重要的环境问题之一。
目前，中国碳排放量已位居世界第二位，二氧化碳排放总量占世界总排量的13％。
因此，我省的农村能源取暖方式应亟待解决。
从土壤类型和土壤温度看，我省广大农村近地表低温地热资源丰富。
从气候区上看，我省冬季，需要较多的供热和空调装置。
在人口众多的广大农村中，虽然生产方式和生活方式有极大改善，但采暖和制冷工业的基础相对薄弱，造成供需矛盾的加大，因此，地源热泵技术的需求量无可比拟。
地源热泵是一项很好的节能减排技术，低位热能最好的利用方式之一是供暖和制冷。
在国家发改委《国家重点节能技术推广目录》（第一批）中，把热泵技术作为建筑行业建筑物的采暖供冷的节能技术（第47项推广技术）。
随着社会的发展和农民生活水平的提高，党中央对“三农”的扶持政策的加大，农民的收入逐步提高，急需改善现有生产生活条件，对于供暖制冷设备需求迫切。
山西省有119个地县200万户农户，近年来，山西省的农村经济结构发生很大变化，农民在党中央的关怀下，生活水平大幅度提高，对生产生活条件的需求水平大大提高。
随着煤炭燃油等资源的日益匮乏、价格与日俱增，推广运用这场“绿色技术”，对缓解中国对煤炭和石油的依赖程度具有切实意义。
因此，本项目的实施，具有广阔的市场前景。
4.4.2项目产品竞争力预测随着全球能源紧张和公众环保意识的增强，研制开发节能和环保型设备一直是生产企业和科研单位的热点，与此同时，农民迫切需要节能节费的供暖制冷设备来取代价格日益高涨的煤炭石化等不可再生资源，因此，地源热泵的属性决定其市场需求越来越大。
在目前的取暖方式中：
供暖锅炉及其配套设备所占用土地、燃料运输、存渣、排放烟气及灰尘处理等，在计算成本时受多种主、客观因素所限，很难统一尺度进行衡量；燃煤锅炉要有储煤、存渣场地及运输通道，占地面积相当于5座地热站；燃油锅炉要有配套的储油罐，除了要占用一部分空间外，还增加了安全管理上的难度；管道建网费用高，燃气价格较高且呈上升趋势，燃气锅炉投资成本及运行成本都是较高的。
地源热泵机组兼顾夏季空调制冷和冬季采暖，即提高了设备利用率，节约能源，节省运行费用，又降低了空调系统设备投资。
本项目引进的的“户用地源热泵组”技术是由中美合作上海瀚艺冷冻机械有限公司制造，技术先进成熟，在性能参数、使用范围和功能上具有较强的市场竞争力。
因此，本项目具有较强的竞争实力。
4.5投资预算与资金筹措
4.5.1本项目投资预算
序号
项目预算明细
预算金额
（万元）
备注
合计
50.00
100%
——一
省级投入
30.00
60%
1.1
技术引进费
8.00
1.2
产品开发费
7.00
1.3
技术培训费示范费（300人）
5.00
1.4
资料费、宣传费
3.00
1.5
示范站建设补贴
7.00
二
项目单位自筹资金投入
20
40%
2.1
产品设备试制费
15
自筹
2.2
产品设备试验费检测费
5
自筹
4.5.2本项目的资金筹措
本项目总投资为50万元
其中项目单位一一山西农机新技术服务中心自筹20万元。
申请省财政支持农业科技成果转化资金补助30万元。
4.6项目实施风险评价
（1）本项目符合中共中央、国务院2004年、2005年、2006年、2007年、2008年、2009年、2010年、2011年连续八年的一号文件精神，得到各级政府的支持，无风险。
（2）本项目可以减少农民用焚烧农作物、燃煤等方式取暖而造成的大气环境污染，节约了宝贵的不可再生煤炭、石油等国有资源，有效改善农村的村容村貌，符合国家创建资源节约型、环境友好型社会的精神，故无风险。
（3）本项目可以给每户农民每年至少节约500元燃料费，符合国家为促进农民增收、发展现代设施农业的精神，故无风险。
（4）本项目在生产过程中，无废水、废气、废渣排放，符合国家环保政策，故无风险。
（5）本项目的新技术经农业部科技司成果鉴定，结论为：
其水平属于国内领先，由于本项目技术先进、可靠，故无风险。
（6）本项目经在北京、河南、山东、河北等地安装使用，群众反
综上所述，故本项目的转化无风险
五、实施效益分析
5.1经济效益
年推广1000座地源热泵示范站，创造产值为4000万元，可以节约5000万元的燃料费。
比用其它取暖方式节省30%~70%的不可
再生资源。
采用地源热泵系统制冷时，其运行费用可比传统中央空调降低
15%-30%地源热泵系统的静态投资增量回收期仅为4〜10年，且维护成本非常低，无需专人看管，节省了占地空间和人力资源。
除此之外，它的运行费用也相对较低，冬季运行费用低于9.14元/天，夏季低于3.14元/天。
地源热泵供暖与传统燃煤锅炉供暖相比节能25%〜50%，以能源利用总能效进行分析，地源热泵系统供热总能量最高约为115%，燃煤集中锅炉供热总能效约为55%左右，燃气集中锅炉供热总能效约为65%左右，热电厂供热总能效约为70%。
地源热泵供冷与传统冷水机组供冷相比节能10%〜30%。
使用寿命一般在30年左右。
从运行费用的角度来看，假定天然气价格为1.9元/立方米、标准煤为0.75元/块、电费为0.5元/度，一年最少为农户节约500元的燃料费用。
最关键的是节约了日益缺乏的不可再生能源。
实施本项目，为日后建立成片化集中管理区域打下坚实基础，对农村城镇化进程起到积极的促进作用。
5.2社会效益
年推广1000座农村区域经济型地源热泵系统，创造产值为4000万元，可以安排200位农民工直接就业。
拉动建筑、塑料、电子、钢材产值2900万元，，提供300个就业岗位，两项合计一共可以为社会提供500个就业岗位，为农民增加了收入。
利用地源热泵供暖和制冷，其运行费用可比用天然气或电节省30~70％，其制冷效果，比常规空调装置减少25％的运行费用，促进了区域经济的健康发展。
地源热泵机组兼顾夏季空调制冷和冬季采暖，及适合农业大棚种植、养殖业广泛推广使用，在提高设备利用率、节约能源的前提下，合理降低运行费用，同时兼顾运行中系统设备低投资、低能耗。
地源热泵的推广普及将在很大程度上积极影响我省农业生产高附加值、低能耗转型，为农民朋友种植、养殖保驾护航。
地源热泵打破传统的种植模式，让现代农业植根新农村。
通过基地示范让农民了解到地源热泵热大棚等新兴技术。
今年国家对农业扶持力度进一步加大，农业已成为利润最高的行业之一，我省对养殖、种植业有很多资金扶持，特别是特种种植、养殖以其投资少、周期短、市场大、效益高更是成为众多投资者和农民
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