地源热泵市场分析

地源热泵市场分析（精选9篇）

篇1：地源热泵市场分析

湖北能源调度大楼

地源热泵空调系统分析报告

一、项目概况

湖北能源调度大楼位于武汉市武昌区徐东大街中段，项目用地面积9770.5m2，总建筑面积96806m2，其中地上39层建筑面积71300m2，地下3层建筑面积25506m2。总建筑高度为167.8m。地上一到三层为裙楼，四层到三十九层为标准办公层，避难层设置在十五层和二十八层。

二、集中空调系统初步设计方案简介

原设计中，本大楼采用集中供冷、供热的水—空气系统，分设2个独立的空调系统。1-37层为一个冷热源空调系统（空调系统一），其中1-14层为低区，16-37层为高区。

38、39层为电力调度中心，另设一个单独冷热源的空调系统（空调系统二）。

1、空调冷热源

空调系统一：夏季采用，冰蓄冷（2台）+双工况螺杆式冷水机组（3台）+地埋管地源热泵机组（2台）的方式供冷，高低区分设空调水系统，低区由分水器直接供冷、高区通过设置在15层（避难层）的冷水板换供冷；

高低区共用空调冷源，冷量由蓄冰罐、双工况螺杆式冷水机组、地埋管地源热泵机组联合提供。夏季在夜间电价低谷时开启双工况螺杆式冷水机组蓄冰。白天根据空调冷负荷大小采用以下三种模式：蓄冰盘管单独供冷、蓄冰罐与双工况螺杆式冷水机组联合供冷、蓄冰罐+双工况螺杆式冷水机组+地埋管地源热泵机组联合供冷。地源热泵机组启停由室内空调冷负荷大小和冬季从土壤总吸热量与夏季对土壤总放热量基本平衡决定，即夏季当蓄冰罐与

螺杆式冷水机组联合供冷不能满足大楼空调冷负荷要求时，开启一台或二台地源热泵机组进行补充供冷，反之则地源热泵机组停止运行。

冬季低区采用地埋管地源热泵机组直接供热，高区采用二台燃气真空锅炉直接供热。

空调系统二：冬夏季采用风冷涡旋式热泵机组供冷供热，主机选择二台，每台机组在标准空调工况时的制冷量均为253KW，制热量为260 KW，热泵机组设置在39层屋面上。

三、经济技术分析：

1、地埋管地源热泵是通过输入少量的高位能源将浅层低位地能向高位能源转移的可再生能源利用技术，它可以将地下土壤中的热量或者冷量转移到所需要的地方，实现空调制冷、采暖或者生活热水使用，仅需要消耗极少的输送能耗。该系统比传统空调系统运行效率高30%-60%，能大幅降低系统运行费用。

2、冰蓄冷空调技术是利用错峰分时电价优惠政策，夜间电网低谷时运转制冷机制冷，并以冰的形式蓄存，在白天用电高峰时将冰融化提供空调供冷，从而达到转移高峰电力负荷，提高电厂一次能源利用效率、降低空调运行费用的一项调荷节能技术

3、有良好的社会和企业经济效益

我国上世纪50年代天津大学开始进行地源热泵研究，2000年后北京中科院能源高科技有限公司开始市场化运行。2006年北京市发改委、规划委等9家联合发文在北京“埋管式地源热泵按45元/㎡一次性补助”.现全国已有31个以上省进行地源热泵的工程。

一、对初期投资影响

（1）机组初投资比冷水机组费用多10%-30%。

（2）增加打井（埋管）费用。

（3）无冷却塔和冷却系统，不仅省费用，还可节约建筑面积和建筑空间

（4）减少锅炉房和锅炉容量、无入网费（煤气、天燃气）或少入网费、和减少储油罐安全费。

二、运行费比较

（1）夏季制冷，节约费用>20%。

（2）夏季采用热回收，可免费提供生活热水。

（3）冬季制热时，运转费用相当于天燃气、燃油锅炉的50%。

（4）全年运行费节约30%左右。

四、对目前方案的意见和建议

1、从最新的设计说明上看，有效埋管深度为80米，埋管深度可增大至100米~~~120米，如有效深度至120米，则总的埋管深度增加16560米，在夏季可多提供散热量800KW左右。

2、原设计有35个温度测点，我们的场地不大,实际可否减少，而且可以考虑在地埋管孔内直接安放传感器。

3、原设计中，白天根据空调冷负荷大小采用以下三种优先模式：蓄冰盘管单独供冷、蓄冰罐与双工况螺杆式冷水机组联合供冷、蓄冰罐+双工况螺杆式冷水机组+地埋管地源热泵机组联合供冷。

该设计意图是优先使用冰蓄冷，然后才是水源热泵系统。因为地源热泵空调运行的经济性和舒适性以及是本大楼的亮点，而且地源热泵的制冷量比冰蓄冷大，我们建议优先运行地源热泵系统。

4、冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白

天融冰将所储存冷量释放出来，可以减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量。

但根据目前国家对能源调控的趋势，将逐步取消峰谷电价，实行阶梯电价。从2010年6月起，湖北省停止执行居民分时和蓄能产品优惠电价政策，分时电表将不再享受优惠。随后，国家发改委正式回应电价问题，有关负责人介绍，发改委正研究电价调整一事，同时湖北省物价部门有关负责人通告媒体，实行阶梯电价是大方向。一旦峰谷电价取消，冰蓄冷系统在运行费用上将大幅提高。由于原方案本身就有螺杆机冷水机组，建议取消冰蓄冷系统，把冷水机组改成离心机式的亦可完全满足需求，并且运行效率更高。由于系统的简化，将节省初期投资100万左右。

5、空调系统

（二）建议取消。因该系统实为精密空调，一般用在实验室等对空气温度、湿度要求比较高，一般是恒温恒湿的环境里。而我们的调度楼办公室对温度、湿度没有这么高的要求，只是普通的办公环境。因此建议取消该系统，直接使用系统

（一），或者有必要的话加装普通中央空调。

五、负三层埋管工程分析

负三层埋管是地源热泵系统施工的关键。

1、施工方案的前期调查和论证

本工程地源热泵的施工是在地下负三层施工，为此我们进行了广泛的研究咨询。

（1）国内的地源热泵项目绝大多数是在平地上或广场上进行施工，施工难度很小。我们这个项目是在地下三层实施，这将会增加深基坑暴露的时间。由于项目周边的普通居民住宅离基坑只有十米左右，深基坑的安全风险非常大。预估414口井的打井时间需要两个月，实际施工时必须加强安全管理、交叉施工管理，合理安排好施工方案。

（2）预计地埋管打井施工会和土方开挖等作业交叉施工，成品保护是关键，否则，一旦对埋管造成破坏就是不可补救的。我们通过了解，武昌火车站在做地源热泵施工时，后期土方开挖等对埋管造成了很多破坏，引起换热量达不到设计要求，实际使用效果很差。

（3）建议地埋管施工和主机设备采购、安装由一个承包商来完成，避免出现系统出现平衡问题。并且发生问题后，两家互相扯皮，互不认账，不能很好解决问题。我们通过了解，武汉新火车站地源热泵施工由四家施工单位完成，究其原因，是要平衡各方的关系和利益不得已而为之，最后造成投资增加、工期延长等一系列问题。

（4）冬季从土壤总吸热量与夏季对土壤总放热量保持平衡是数年后系统还能保持良好运行效果的关键。一般来讲，总放热量大于总吸热量，当系统运行几年后，通过适当加长冷水机组的运行时间等措施可解决此问题。

（5）系统主机是整个空调系统的心脏，因欧美国家做地源热泵比较早，技术非常成熟，因此建议主机选用进口品牌，如克莱门特和特灵、美意等。

二〇一一年七月二十日

考察结果：

1、前期投资：

2、后期使用费用：0.12——0.15元/平米

篇2：地源热泵市场分析

地源热泵系统的正常运行不需要提供高技术的服务，这是由于其简单的设计结构决定的。整个地源热泵机组在出厂前就已经组装好了，在现场施工中只需要增加低压风管、电气连接装置。下面，咱们来具体了解一下地源热泵系统的实际操作优势。文章借鉴feylon.com相关信息。

一、整个系统利用的能量来源于土壤、湖泊中，系统运行所需的费用较低，运行过程相对于普通空调来说环保节能性能较好。

二、系统运行的安全性能较好，使用电能不需要燃烧煤炭等燃料，因此也不会产生有毒气体或发生爆炸现象。

三、系统运行可以平稳实现供热、制冷，解决了普通空调供热、制冷的温度不均问题。

四、系统在地下埋设的管道选用的材质较好，使用时间可以达到五十年。

篇3：地源热泵系统节能潜力分析

安阳市民之家为办公及公共服务建筑, 总建筑面积78328㎡, 主楼建筑高度40.6m, 地上11层, 地下2层。地源热泵系统服务面积47990㎡, 总冷负荷4625.54k W;总热负荷4025.50k W。2014年7月被住建部授予三星级绿色建筑设计标识。

本项目采用地下水地源热泵系统供冷供热, 末端采用风机盘管和吊顶空调 (新风) 机组。

2 设备选型

2.1 水源热泵机组选型

水源热泵机组选用SPRING-WM-480A-2型号主机3台。SPRING-WM-480A-2型号机组额定制冷量:1538k W, 输入功率221k W;额定制热量:1690k W, 输入功率325k W;机组额定制热性能系数:COP=5.20;机组额定制冷性能系数:COP=6.96。

2.2 水源井侧循环泵 (潜水泵) 选型

制冷工况下, 3台机组井侧水流量441m3/h, 井侧水泵按井水流量确定, 单井流量90m3/h, 选择潜水泵5台, 轴功率25.0k W。供水井共5口。

2.3 循环水泵选择

根据机组末端水流量, 选择末端循环水泵SB-ZL150-125-340 (共3台运行) , 单台末端循环水泵Q=320t/h, H=34.5m, N=45k W。

3 地下水地源热泵系统的组成

3.1 水源井工程

水源井工程包括打井、井室砌筑、深井泵及其配电、井室内阀部件及仪表安装等。在本项目中, 夏季约需要地下井水流量441m3/h。根据甲方提供水资源论证报告 (井深110m时单井出水量约90t/h) 。

根据水源热泵机组源侧所需水量和试验井的测试, 抽水井数量为5口, 回水井数量为10口。

3.2 机房内设备

机房内主要设备及附件包括水源热泵机组、冷热水循环水泵、集分水器、软水器及水箱、补水与定压装置、井水深度洁净装置、多项全程处理器、管道、各类阀门、保温、消声降噪、自动控制等。

4 地下水源侧吸放热量平衡计算分析

4.1 地源热泵系统最大释热量

地源热泵系统最大释热量与建筑设计冷负荷相对应, 包括:各空调分区内热泵机组释放到循环水中的热量 (空调负荷和机组压缩机耗功) 、循环水在输送过程中得到的热量、水泵释放到循环水中的热量。即最大释热量:

Q释热=Σ【空调区域冷负荷+压缩机耗功】+Σ输送过程得热量

夏季空调区域冷负荷为4625.54k W;

夏季运行3台机组:

4.2 地源热泵系统最大吸热量

地源热泵系统最大吸热量与建筑设计热负荷相对应。包括:各空调分区内热泵机组从循环水中的吸热热量 (空调热负荷并扣除机组压缩机耗功) 、循环水在输送过程中失去的热量并扣除水泵释放到循环水中的热量。即最大吸热量:

Q吸热=Σ【空调区域热负荷-压缩机做功】+Σ输送过程得热量

冬季空调区域冷负荷为4025.50k W;

冬季运3台机组:3台X..325__.x; (4025, 50/ (1690x 3) ) k W=774.13k W;

所以冬季吸逢_:

Q吸热=丨4025.50-774.13 l:H 2 h:x 1:20d=4681972.8k Wh

4.3冬夏季节吸放热量平衡计算分析

冬夏季节咳放热比为:

57l 1623.2k Wh/4681972.8k Wh=1.22〇

从域上热平衡分析计算可以看出, 热泵»统的吸热量%放_虽有一定的不平衡性<1但两者塞i:w艮小。另外参_季节壬壤还可以与外界进行充分冷热交换, 从而达到冬夏两季从土壤中提取、排放的倉本平衡的, 再加上安阳市浅层地下水有自面向东的權論, 不会造成长期运_行而改变地下热量酌平衡t保证系绦长期正常运管。

5 地下水地源系统原理

地下水地源系绦.原理见.图U

6 地下水地源系统能效比

6.1夏季制冷系统能效比

该系缓制冷工况下, ^!<_源热泵机组运台, 总功_为663k W, 井侧循环水泵运..行_5台, 5台功率.5 X 25k VV=125k W;末_端侧德环水泵台., 3台功率3.x.45k W=13.5k W;末端.总.功率约.为221.926k W;水系统扇逐;罐每日接1〇%*频_率启动, .功.率为0.1 M (5.5+〇.3 7) ..k W=0.587k W;水处理功率为2..x 0.16+0.6=0.9.2k W。机房其余辅助设备的、負荷都截:小计算系统COP值时寥略不计。

夏季系统制冷性能系数:

系铁制冷性能系數=制泠量/ (主机功率+地源侧水寒功率+, 愈_調循环水泵功薄+末端功率+定重罐功.率, +水.处理功率_1

不考義拿内麵未端设备功耗, 贝

在实际运行过程中由于存.偏:盡, 夏季系统制誇性能系数为4.0S

6.2冬季制热系统能效比

该系绿在制热工况下S水源热泵_机组运行_3台, 总, 功.率.为975k W热负庸为4025.50k W时, 水1雇热泵机组总功_为774.fk W h井侧循环永_运行5台_, 1 4台功率5_X.25l<W=1..25k W;用户侧.德环水泵2台 (冬季10°C S_..) , 2.台功率2.x 45k W=90k W;末端总功.率:约为221.926k W;其他耗电功率.同夏季0.

系统制热性能系:数=制热量g (主机功率+地源侧术泵功牵+, 詹儀循环:水泵_功拿+末端功攀+走霞罐功奉..+.水处理功幸_)

不考着_痛:隹调末端设备功耗, 贝

:实賴鱗程中由于娜偏氣寄季系鐘M脾性能系数为, 3.3。

7 地下水地源系统节能量计算

7.1消耗量计算 (运行成本分析)

本工程共用SPRING-W M-4 8 0 A-.2:連号主机3台螺杆式水源热泵机组用寧參暖和制寧。

根据热泵系振性能殡数计算部分可知, 机组系绿夏季性能系:数4.0;冬季性熊系数彳3.3^.

冬季采暖季节1 2 0天, 每天爾朽1 2个小时;裏季制珠季节9 0天, 每天运:行_12_个小时, 则机组年耗电量美:

按煤电转换, 系数为:1 k Wh=0.326kg煤

折合标准煤:2708478k Wh x 0.326-1000=883吨标准煤. (当鼉值:) .

7.2常规能源消耗量计算

冬季如果采苗城市热力管网, 按照_12 h小时震雜:供暖计算, 每个采暖季消耗的标准煤 (锅炉运行效率取0.68, 管网输送效率取0.9, 标准煤热值取8.14k Wh/㎏) 为:

夏季如果采用中央空调机组 (取系统能效比按3.3) , 按照12h小时空调, 每个空调季消耗的电量为:

折合标准煤:1513813×0.326÷1000=494吨标准煤 (当量值)

以上合计采用常规能源消耗量为1164+494=1658吨标准煤

7.3 节约能源量计算

节约标准煤量为:1658-883=775吨标准煤

8 地下水地源系统投资概算分析

8.1 投资概算

投资估算主要包括以下内容: (1) 热泵机组及机房配套设备; (2) 打井及管线安装; (3) 其他费用包括:规划及可行性研究费、勘查设计费、工程监理费、建设单位管理费等。

单位建筑面积的投资约为250.39元/㎡, 总投资约1201.56万元。

项目总投资包括末端、热泵机房内的设备费 (包括末端、热泵主机和其他配套设备) 、安装费、打井费、室外管线安装费。

8.2 增量成本概算

如果该项目冬季采用城市热力管网集中供热, 夏季采用中央空调, 其成本概算:

(1) 按照城市热力集中供热配套费按40元/㎡, 采用常规供热换热机房造价为:40×4.799万=191.96万元;

(2) 需要配置单冷中央空调约160元/m3, 造价约150×4.799万=767.84万元。

两项合计191.96+767.84=959.80万元

可再生能源的应用产生的增量成本为:1201.56-959.80=241.76万元, 折合建筑面积2897500÷47987.65=50.38元/㎡

9 地下水地源系统费效比、回收年限计算

9.1 项目费效比

由7.1节本项目的项目增量成本为241.76万元, 本项目的总节能量为775吨标准煤, 折合建筑面积775吨÷4.799万㎡=16.15kg/㎡。

夏季空调冷负荷Ql=4625.54k W, 冬季空调热负荷Qr=4025.50k W

水源热泵机组。

供冷期90日耗功量1248896k Wh, 供热期120日耗功量1456582k Wh, 全年功耗2708478k Wh/年, 日平均电负荷与装机用电负荷之比取0.9。

供冷期90日总电费:1248896k Wh×0.56元/k Wh×0.9=629443.6元=62.94万元

项目费效比=6 2 9 4 4 3.6元/ (4625.54×90×12) =0.126元/k Wh;

供热期120日总电费:1456582k Wh×0.56元/k Wh×0.9=734117.3元=73.41万元

项目费效比=734117.3元/ (4025.50×120×12) =0.127元/k Wh;

全年运行成本:62.94万元+73.41万元=136.35万元

市民之家夏季费效比为0.126元/k Wh;冬季费效比为0.127元/k Wh。

9.2 项目回收期计算

该工程增量成本为241.76万元, 节能量为775吨标煤, 折合电量2377301k Wh, 按0.56元/度计算, 折合费用133.13万元。

投资回收期=增量成本/每年节约的运行费用=241.76÷133.13=1.82年

考虑到此项目前期的使用情况, 预计约在2-3年内收回投资成本。

1 0 地下水地源系统环境效益分析

项目实施后, 按照节能量的计算可知, 每年可节约标准煤约775吨。以1吨标准煤燃烧排放2.47t CO2, 0.02t SO2, 0.01㎏粉尘计算, 那么本项目每年可减少CO2排放1914.25吨, 减少SO2排放15.5吨, 减少粉尘排放7.75吨, 对减少温室气体排放, 减轻能源紧张和环境压力, 起到积极的推动作用。

参考文献

[1]《实用供热空调设计手册》 (第二版) 陆耀庆主编

[2]《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005 (2009年版)

[3]《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-暖通空调.动力》 (2007年版)

篇4：地源热泵市场分析

【摘 要】随着地球不可再生能源储存量的急剧下降，人们逐渐开始转向研究可再生能源的利用方法，所谓可再生能源是指太阳能、风能、水能、地能等可以循环利用的自然资源。可再生能源的利用就是指不破坏既有资源，又能充分利用能源的新型能源技术。在新能源的利用中，地源热泵技术是其中一项重要的技术成果。但由于一些技术性或非技术性因素的限制，使得地源热泵技术并没有得到大面积的推广与应用。本文就通过阐述地源热泵技术的相关概念和工作原理，分析了当前地源热泵技术的应用现状，并对制约其发展推广的主要问题进行了探讨。

【关键词】地源热泵；可再生能源；工作原理；应用推广

在社会经济快速发展的进程中，我国的能源消耗量的增长速度也是非常惊人的，长期以来，人们对于能源的消耗并不重视，导致大量的能源资源被白白浪费掉。直到近年来能源短缺状况加剧，才引起了人们对能源利用的普遍关注。地源热泵技术是一种新型的能源利用技术，是利用丰富的地能来实现冬季取暖，夏季采凉的先进技术。由于地能具有清洁无污染、能源取之不竭等特点，因此，地源热泵技术的开发和应用必将成为未来能源利用技术中的主要组成部分。

1.地源热泵技术

1.1地源热泵的工作原理

地源热泵是通过埋地热交换器从土壤吸热或向土壤放热。夏季空调时，室内的余热经过热泵转移，并通过地埋换热器释放到土壤中，同时为冬季蓄存热量；冬季供暖时，通过地埋换热器从土壤中取热，经过热泵将热量供给用户，同时，在土壤中蓄存冷量，以备夏季空调用。

1.2热泵的节能和能效

热泵的节能主要是体现在它可以将较低的能量转换成较高的能量，在地源热泵技术的应用中主要表现在消耗较少的电能，再利用热泵转换出较多的热能，以供用户取暖。据相关研究显示，当热泵消耗1单位的电能时，就可以产生3-5单位的热能，这不仅能使能源利用率得到很大提升，也具有更高的经济性。

1.3地源热泵系统的组成与作用

地源热泵空调系统，一般由地埋管换热器、地源热泵机组和室内空调末端系统三部分组成。在夏季，地埋管的传热介质（水或防冻液）通过水泵送入冷凝器，将热泵机组排放的热量带走，并释放给地层（地层为蓄热）。蒸发器中产生的冷水，通过循环水泵送至空调末端设备，对房间进行供冷。在冬季，热泵机组通过地下埋管吸收地层的热量（向大地吸热，地层为蓄冷）。冷凝器产生的热水，则通过循环水泵送至空调末端设备对空间进行供暖。

2.地源热泵技术应用的发展历程

地源热泵技术的产生是在全球资源紧缺，国家大力扶持清洁可再生能源利用的情况下发展而来的。地源热泵技术是自上世纪90年代开始研究开发的，美国是最新实现成功利用地源热泵技术进行地能资源利用的国家，我国在1997开始引进该技术，并在建筑节能技术中得到了很大的推广与应用。然而在发展的过程中由于受自然条件和社会因素的影响，地源热泵技术的推广受到了一定的阻碍，产生了应用市场衰退的现象。

3.影响地源热泵技术推广应用的原因

虽然地源热泵技术在我国已经具有一定的市场规模，且发展前景也较为广阔，但并没有真正实现全面普及，来替代现有的空调应用。那么是什么在制约着地源热泵技术的应用于推广呢？笔者在基于我国当前国情现状出发，分析了能源结构的分布特点，并对地源热泵技术进行了深入研究，总结出当前制约地源热泵技术全面普及推广的主要原因可以分为技术性因素和非技术性因素这两种情况，具体如下所示：

3.1技术性因素。

（1）土壤特性问题。地源热泵系统的性能好坏与当地土壤热特性密切相关，地热源的最佳间隔和深度取决于当地土壤的热物性和气候条件。而当前的地源热泵技术对于土壤的要求还相对较高，在很多地区，都由于土壤特性不能达到地源热泵技术应用的要求而不能实施该技术。

（2）地下换热器传热机理的理论研究繁多，但缺乏理论与实践的有效结合，缺乏多环境下应用技术的系统研究以及实际有效的强化传热方法[1]。

（3）不同冷、热负荷下，地下换热器与热泵系统最佳匹配技术的研究不够。当前地热空调技术的研究热点依然集中在地热能换热器的换热机理、强化换热及热泵系统与地热能换热器匹配等方面。与前一阶段单纯采用“线源”传热模型不同，最新的研究更多地开始关注相互耦合的传热、传质模型以更好地模拟地热能换热器的真实换热情况。

（4）地源热泵技术与其它技术的配合不协调。地源热泵技术是暖通空调技术与钻井技术相结合的综合技术，两者缺一不可，这要求工程组织者和工程技术人员能够合理协调、做好充分的技术经济分析。而目前的技术水平还不能很好的满足这一要求。

（5）目前地下水的回灌技术不完善，在一定程度上会影响以水为低位热源的地源热泵的进一步推广；此外土壤源热泵空调系统钻井对土壤热、湿及盐分迁移的影响研究有待进一步深入，如何使不利因素减少到最小是必须考虑的问题。

3.2非技术性因素

所谓非技术因素就是指制约地源热泵技术发展的相关社会因素，主要可以从国家宏观管理，专业技术人才的匮乏和质量评定体系的建立几方面来分析。

（1）目前我国虽然在大力支持地源热泵技术的推广与应用，但相关部门却没有出台完善的地源热泵技术产品制造的规范标准和相关法律法规，对于目前使用地源热泵技术的工程只注重其设备机组的节能而没有真正实现系统节能的现状没有加以引导，没有设立专门的管理部门对地源热泵技术的应用进行科学管理[2]。

（2）由于地源热泵技术是一门新兴的能源技术，针对这一技术进行深入研究的专业人员较少，也就是有关地源热泵技术的专业人才严重匮乏，没有形成一定的专业培养体系。没有专业的人员指导施工，也是制约该技术推广的主要原因。

（3）当前安装一套地源热泵技术所需费用较高，且没有权威的质量评定部门来确定该技术的节能效果，这就使得很多人不敢轻易尝试这种新技术，对于地源热泵技术的应用市场也缺乏一定的准入制度。

4.加强地源热泵技术推广的措施

从有效保护地下热资源和实用性出发，地源热泵技术的推广必须要兼顾地下热平衡的问题。在方案上，要保证整个区域的热平衡，使系统长期可靠地运行使用。在系统上，提倡地源热泵系统加辅助冷热源的设计方式。中国具有应用地源热泵技术的广阔市场与条件，加之地源热泵技术本身具有节能、环保的优势，地源热泵技术的应用前景十分广阔。我们要充分利用当前国家能源政策，真正实现经济效益、社会效益和环境效益的有效结合[3]。

5.结语

地源热泵技术是一项高效节能，清洁安全的先进科技技术，在目前的技术基础上，还应该不断完善热泵技术，培养更多的专业人才，使地源热泵技术能够适应更多地区的土质特点。从目前地源热泵技术的发展现状来看，加强地源热泵技术的应用和发展对于我国经济、社会和环境发展的重要意义。

【参考文献】

[1]马宏权，龙惟定，朱东凌.地源热泵的应用进展[J].建筑热能通风空调，2008（06）.

[2]刘学来，李永安，张耀鹏.地埋管地源热泵空调系统设计施工中应注意的问题[J].建筑技术，2010（11）.

篇5：地源热泵市场分析

山东某企业看准了国家力推节能减排的政策趋势，从中央空调企业开始转型为地源热泵厂商，但让他们困惑的是，尽管地源热泵领域越来越受到关注，但业绩增加却相对缓慢。除了零星接一些小的别墅项目，尚未进入大规模的社区配套建设。相比公建项目，地源热泵系统实际上更适用于居住房产项目。除了运行费用降低，同时不太占用建筑地面空间，更重要的是可以实现机组独立计费，分户计量，方便业主对整个系统的管理。

与房地产观望态度不同的另一面是政府推广力度不减。伴随着技术日益成熟，地源热泵行业的市场前景可期。不久前，住房和城乡建设部与科技部联合推出的既有建筑节能技术改造推广目录中，地源热泵热回收机组、地源热泵系统、中水源热泵系统就名列其中。

根据“新国十条”，到今年年底，即将建设保障性住房300万套。今年北京市住宅用地供应总量为2500公顷，其中廉租房、公租房、经济适用房、限价房和定向安置房用地占到1250公顷。经济适用房并不应该是不节能的房屋，参考新加坡保障性住房建设经验的中新天津生态城中的经济适用房已经使用了地源热泵空调供暖和制冷系统。

今年4月，深圳市明确定调，该市今后所有的保障性住房将一律按照绿色建筑的标准进行建设。而青岛市即将于2011年完工、建设面积约6.5万平方米、总共1000套的经济适用房将全部使用海水热泵及地源热泵。绿色经济适用房的导向，无疑给地源热泵带来巨大空间。同时，许多经济适用房的地理位置也为地源热泵行业带来突破空间。以北京为例，目前已建、在建以及规划中的保障性住房多位于北京市集中供暖管网不能覆盖的地方，这就意味着，这些小区必须采用单独的供暖设备，相较壁挂炉等设备，地源热泵更节能。

篇6：海水热泵对海水温度影响分析

海水热泵对海水温度影响分析

摘要：文章以大连星海湾商务区海水源热泵工程为例,对海水源热泵这一新型环保型供能技术对海域可能产生的温升温降影响进行分析.海水源热泵技术是一种可以利用海水这一可再生能源作为冷热源的.既可供热又可制冷的高效节能系统.温海水排放入海后,在水动力的作用下,经历潮混合过程,排放口附近一定范围内形成温度相对上升的温升场.温升高值区处在排放口至马栏河口之间的河段内.项目温排水对整体渔业资源和经济生物不会产生明显影响.作 者：刘慧    Liu Hui  作者单位：大连市环境科学设计研究院,辽宁,大连,116023 期 刊：环境科学与管理   Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT 年，卷(期)：, 35(1) 分类号：X55 关键词：海水    热泵    海水温度    生态环境   

篇7：地源热泵市场分析

在市场大环境下，泳池热泵产业要从以下几个方面实行转变，即从依靠扩大内需的国家政策拉动向主要依靠技术进步提高劳动者素质推动转变，从注重生产能力扩向注重技术能力积聚转变，从世界制造业价值链低端向世界制造业价值链高端转变。创新管理促量变，科技创新谋质变。必须大力发展节能、低碳、无污染的泳池热泵产品，从而提高我国装备制造国际竞争力。

把握国家发展战略。今后泵阀行业有一个好的发展前景，必须以科技创新为主旋律，依托国家重点工程建设项目，坚持走自主创新发展之路，坚持开展泳池市场的开拓，通过增加技术改造投入，提升企业的科技水平和综合竞争力，努力转变企业增长模式，促进产品结构优化升级，全面提升产业竞争力，提高企业核心竞争力。为扶持民族工业健康持续发展，国务院下发了《关于加快振兴装备制造业的诺干意见》，意见要求要依托高效清洁发电、天然气管道输送和液化气储运等领域的重点工程，有针对性地实施重点产品国内制造。在这种情况下，泳池热泵企业依托重点建设工程大规模开展重大装备技术装备自主化，重点开发具有自主知识产权、高附加值、低能耗、符合环保要求的高科技泳池热泵产品，以产业升级、技术进步推动企业发展再上新台阶可谓恰逢其时。

篇8：地源热泵系统经济性分析

地源热泵是1种利用地下浅层地热资源,既能供暖又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源,如,电源,即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。冬季,把土壤的热量取出来,提高温度后供给室内采暖;夏季,通过热补偿设备向系统补充热量,且能常年保证地下温度的均衡[1]。

山西省长治市东掌村有8×104 m2采暖面积,基本上为生活住宅。原有供热方式为燃煤锅炉常规集中供热,由于煤炭价格的不断上涨,采暖集中供热成本越来越高,供热质量时好时坏,村民和供热部门产生诸多矛盾。在此情况下,村委会决定将供热燃煤锅炉改造为地源热泵取暖系统。

1 地源热泵系统的选用

1.1 地源热泵系统的工作原理

自然界中,热量总是从高温传向低温。人们可以用热泵把热量从低温传递到高温。所以,热泵实质上是1种热量提升装置,工作时它本身消耗很少一部分电能,却能从空气、水、土壤等环境介质中提取出4倍~7倍于电能的能量。

地源热泵是热泵的1种,是以土壤或水为冷热源对建筑物进行供冷供热的空调系统。其在土壤和室内之间进行能量“转移”。利用少量的电能来维持室内所需要的温度。它通过热泵主机及其垂直或水平埋设在土壤中的土壤热交换器(地埋管),与地下土壤进行热交换,达到向建筑物供热、供冷的目的。不同的地埋管并联,再通过不同的集管接入热泵主机[2]。地埋管中充满循环液,循环液闭式循环流动。该系统不污染地下水,且地埋管换热系统采用的PE管材使用寿命长,与建筑使用年限几乎相当。该系统流程见图1。

热泵机组装置主要有:压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四部分组成。通过让液态工质(制冷剂或冷媒)不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,将环境里的热量转移到水中。压缩机起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用,是热泵(制冷)系统的心脏。冷凝器是输出热量的设备,从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走,达到制热的目的。蒸发器是输出冷量的设备,它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发,以吸收被冷却物体的热量,达到制冷的目的。膨胀阀或节流阀对循环工质起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的循环工质流量。

1.2 空调主机选型配置

该工程主机选用法国凯涞玛地源热泵机组,参数见表1。冬季,地源热泵机组总制热量为4 835.7 k W,大于空调峰值负荷4 800 k W。

2 系统运行经济评价

该热泵机组利用的土壤温度,冬季在12℃~22℃,比环境空气温度高。热泵循环的蒸发温度得到提高,能效比也就提高。土壤温度夏季在18℃~32℃,比环境空气温度低,制冷系统冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率大大提高,可节约30%~40%的供热制冷空调的运行费用,1 k W的电能可得到4 k W以上的热量或5 k W以上冷量[3]。

2.1 节能对比

与锅炉供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70%~90%的燃料内能转化为热量,地源热泵要比电锅炉加热节省2/3以上的电能,比燃料锅炉节省约1/2的能量。由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10℃~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50%~60%(见图2)。

经比较得出,地源热泵是所有加热方式中最节约能源的。

2.2 经济分析

运行费用计算。该系统采暖面积8×104 m2,采暖期150 d/a,电费0.6元/(k W·h),运行时间24 h/d,冬季运行负荷系数0.65,冬季运行负荷系数0.61/d。冬季供暖运行费用估算,主机耗电量1 107.4 k W,地板辐射采暖循环泵37×4 k W,地埋管循环泵37×4 k W,1个采暖季产生的费用(1 107.4+37×4+37×4)×150×24×0.65×0.61×0.6=1 201 928元,折合约15元/m2)。

与锅炉采暖比较的结果见表2。

2.3 环境和经济效益显著

地源热泵机组运行时,不消耗水也不污染水,不需要锅炉和冷却塔,也不需要堆放燃料、废物的场地,环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比减少了40%以上。与电供暖相比可减少70%以上,它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%,比燃气锅炉的效率高出了75%。

3 地源热泵系统特点

a)属于可再生能源。由于其可在冬夏两季交互蓄存冷热量,同时,地球表面吸收大量的太阳能,此能量几乎是取之不尽,用之不竭的可再生能源;b)高效节能。其利用的地表能源的温度一年四季相对稳定。这种稳定温度使得地源热泵的COP值比较高,冬季约为4.3(传统热泵2.8),节约费用达40%;c)系统安全可靠。由于温度稳定,可保证热泵机组运行稳定、可靠;d)一机多用。用于供暖、制冷、生活热水等,适合各种功能的建筑[4]。

4 结语

地源热泵利用土壤作为冷热源,进行能量转换,为供暖、制冷空调系统提供清洁的可再生能源。地表土壤和水体既是巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,又是巨大的动态能量平衡系统。地表的土壤和水体平衡地保持能量接受和发散,使地源热泵技术的发展成为现实。

参考文献

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[2]陆耀庆.实用供热通风空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3]马最良,吕悦.地源热泵系统设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2007.

篇9：地源热泵市场分析

关键词：地源热泵；玻璃温室；加温；节能效果；效益分析

中图分类号： S624文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）02-0374-03

收稿日期：2014-10-20

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（12）3008]。

作者简介：郑子松（1973—），男，江苏东海人，硕士，副研究员，主要从事园艺作物种苗研究。Tel：（025）84390623；E-mail：jaaszhzs@126.com。设施农业作为一项高效农业产业，近年来发展迅速。2012年，我国设施农业面积已占世界总面积85%以上，成为世界上设施农业面积最大的国家。随着设施农业的发展，对能源的依赖已越来越严重。研究表明，在中国35°～43°N地区，冬季采用燃煤锅炉加热的温室耗能费用约占全年总生产成本30%～70%以上[1]，一方面过高的能耗影响了设施农业比较效益的获得，另一方面传统燃煤加温设备易产生环境污染[2]。因此，寻求节能、高效环保的冬季温室加温措施已经成为当前设施农业发展的热点。

地源热泵（ground source heat pump，GSHP）是近年来逐步发展起来的一种新型节能环保技术，是利用地表水或浅层地下水作为空调热（冷）源，兼具加温、制冷双重功能的现代空调工艺[3-6]，目前，国外相关研究较多[7-8]。我国对地源热泵系统的研究始于20世纪50年代[9]，近年来，在设施农业领域得到了广泛应用[10-13]。目前，国内研究主要集中于北方地区，方慧等的研究地点在北京市顺义区三高国际鲜花港基地（40°2′N）[13]、张晓慧等的研究地点位于40°1′N[10]，柴立龙等的研究地点则位于39°40′N[11]，而对地源热泵技术在长江以南地区的应用研究相对较少。

本研究地点位于江苏省南京市（31°7′N），通过分析低纬度地区地源热泵技术在冬季玻璃温室中的加温效果以及经济性能，为长江以南地区现代设施合理利用地源热泵技术提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地点与温室状况

试验于2013年在江苏省农业科学院溧水植物科学基地、江苏省高效园艺作物种子种苗产业化示范基地玻璃温室中进行，基地位于江苏省南京市溧水区（31°7′N、119°1′E）。

玻璃温室建于2009年，温室屋脊为南北走向，文洛式小尖顶一跨三、多雨槽、格构架结构，跨度12 m×6=72 m，开间8 m×5=40 m，肩高4.5 m，顶高5.5 m，面积2 880 m2，覆盖 4 mm 厚国产浮法玻璃，透光率>90%。双层内保温系统。温室采用双层保温帘幕装置：第1层帘幕平装于温室桁架上弦的平面上，采用缀铝保温幕做帘幕，保温率不小于65%，遮阳率为50%；第2层帘幕平装于桁架下弦的平面上，采用专用保温膜作为保温帘幕，遮阳率为15%。温室分区均配备循环风扇，每跨安装2台，风量为5 200 m3/（h·台）。对照温室装备与试验温室相同，无加温设备。

1.2地源热泵系统及原理

供试的地源热泵是根据GB 50366—2005《地源热泵系统工程技术规范》要求于2010年设计安装。系统钻井148口，钻井深度90 m，埋双U形管27 000 m，额定供冷量按照 0.21 kW/m2 配置，额定供热量按照0.17 kW/m2配置。

1.3数据测定

在试验温室、对照温室、露地分别安装5个温度计，悬挂高度距地面80 cm。2013年1月10日至2月9日，于 07：00 分别记载试验温室、对照温室、露地温度（5个温度计的平均值）；2013年1月23日至2月3日每隔2 h记录1次试验温室、对照温室、露地的温度。

2013年1月11—18日分别记载源热泵进出温室的热水进出口温度，同时记载地源热泵的实际耗电量。

1.4地源热泵COP的计算

地源热泵的COP值表示系统的制热性能，其值越大则表明节能效果越好。地源热泵加热时，其COP值根据地面供热管进出口水温度、流量和热泵机组、潜水泵和循环水泵的耗电量来计算，计算公式[13]为：

COP=V×ρ×CρA×TP。（1）

式中：COP为地源热泵系统实际制热系数；V为地源热泵系统循环水流量；ρ为水的密度，取1 000 kg/m3；CρA为水的热容，取4.2 kJ/（kg·℃）；T为地源热泵系统进出水口平均温度差；P为地源热泵系统总输入功率（kW·h）。

1.5地源热泵节能率的计算

先将地源热泵系统加温所用的耗电量折算成标准煤用量M1，再根据地源热泵系统加温所获得的热量折算成采用燃煤锅炉加温所需的标准煤用量M2，并根据公式（2）计算获得节能率。

节能率=M2-M1M2×100%。（2）

式中：M1根据公式（3）计算而得，M2根据公式（4）计算而得。

M1=W×3 600QH×ηd×ηp。（3）

式中：W为地源热泵系统消耗的电量；QH为标准煤热值，取29 260 kJ/kg；ηd为火力发电厂的发电效率，取0.35；ηp为输配电效率，取0.95。

M2=V×ρ×CρA×T×tQH×ηg×ηw。（4）

式中：V為地源热泵系统循环水流量；ρ为水的密度，取 1 000 kg/m3；CρA为水的热容，取4.2 kJ/（kg·℃）；T为地源热泵系统进出水口平均温度差；t为加热时间；QH为标准煤热值，取29 260 kJ/kg；ηg为燃煤锅炉的效率，取0.70；ηw为管网输送效率，取0.95。

2结果与分析

2.1地源热泵系统的加温效果

2.1.1地源热泵系统对玻璃温室日平均温度的影响将2013年1月10日至2月9日期间地源热泵系统温室、普通温室及露地的温度记录（时间为每日07：00）绘制成折线图（图1）。由图1可知，试验期间地源热泵系统温室温度在12.0～17.2 ℃之间变化，1月26日温度最低，2月5日温度最高，最大温差为5.2 ℃；对照温室的温度在-1.0～9.1 ℃ 之间变化，温度最低的日期为2月3日，而1月30日的温度最高，最大温差为10.1 ℃；露地温度的变化范围为 -6.0～4.3 ℃，极值温度分别出现在1月23日（最低）和1月19日（最高），温差为10.3 ℃。地源热泵系统温室的月平均温度为14.72 ℃，明显高于对照温室的4.98 ℃和露地的1.09 ℃。表明地源热泵系统对玻璃温室的加温效果明显，并能有效减缓玻璃温室内温度的大幅波动。

2.1.2地源热泵系统对玻璃温室日不同时段气温的影响为了解不同天气条件下地源热泵系统对玻璃温室的增温效果，分别记录1月23日（晴天）和2月3日（阴天）的日气温情况并绘制成折线（图2、图3）。由图2可知，在晴天条件下，地源热泵系统温室中全天温度变化范围为1.3～26.1 ℃，温差为13.8 ℃；对照温室中全天温度变化范围为 -1.2～24.5 ℃，温差达25.7 ℃；室外温度的变化范围在-7.7～8.6 ℃，温差为16.3 ℃。地源热泵系统温室、对照温室和露地的日最高温度均出现在14：00，分别达到了26.1、245、8.6 ℃；最低温度均出现在凌晨06：00，分别为12.3、-1.2、-7.7 ℃。地源热泵系统温室的日平均温度最高，达16.46 ℃，比对照温室的7.59 ℃、露地的-1.77 ℃分别高887 ℃和18.23 ℃。由图3可知，在阴天条件下，地源热泵系统温室中全天温度变化范围为12.5～23.9 ℃，温差为114 ℃；对照温室中全天温度变化范围为-1.5～17.0 ℃，温差为18.5 ℃；露地温度的变化范围在-5.5～10.5 ℃，温差为16.0 ℃。地源热泵系统温室、对照温室和露地的日最高温度出现的时段分别为14：00、13：00、12：00，温度分别为23.9、17.0、10.5 ℃；地源热泵系统温室中日最低温度出现在凌晨04：00，为12.5 ℃，对照温室、露地的日最低温度则出现在凌晨06：00，最低温度分别为-1.5 ℃和-5.5 ℃，比地源热泵系统温度低14.0 ℃和18.0 ℃。地源热泵系统温室日平均气温达到了16.40 ℃，分别比对照温室和露地高10.95 ℃和 15.80 ℃。表明在不同天气条件下，地源热泵系统对玻璃温室的增温效果明显，不仅可以提高日平均温度，还能够提高日最低、最高温度。

2.2地源热泵系统的制热系数分析

一般生产上用制热系数COP（Coefficient of Performance）来表示热泵的性能，为制热量与所耗机械功（或热能）的比值。试验于1月11日18：00至1月18日08：00间记载了地源热泵进出水口平均温度、循环水流量、耗电量及耗电功率，根据公式（1），分别计算出实际COP值（表1）。由表1可知，1月12日18：00至1月13日8：00期间的COP值最高，达到3.66，而1月16日18：00至1月17日8：00期间的COP值最低，为3.16；试验期间的平均COP值为3.39，表示外界每输入1 kW·h的能量，温室可得到3.39 kW·h的热量。

2.3地源熱泵系统节能效果分析

根据公式（3）将地源热泵系统实际消耗的电量折算成标准煤消耗量，再根据公式（4）将地源热泵系统加温获得的热量折算成采用燃煤锅炉加温所需的标准煤用量，并根据公式（2）计算获得节能率（表2）。由表2可知，试验期间地源热泵系统日均耗电量折合标准煤用量为460.69～49954 kg，平均为478.13 kg，若采用燃煤锅炉加热获得相同热量需消耗标准煤用量为678.84～848.55 kg，平均为 751.57 kg，则地源热泵系统加热较燃煤锅炉加热相对节能31.86%～41.13%，平均节能效率为36.38%。

2.4地源热泵系统经济效益分析

为比较地源热泵系统与燃煤锅炉加热的运行费用，将地源热泵系统、燃煤锅炉加热的实际消耗电量、标准煤用量分别乘以平均单价[电0.53元/（kW·h）、煤1.13元/kg]求出运行费用（表3）。1月11—18日期间，地源热泵系统日均消耗电量为1 292 kW·h，日均运行费用为684.84元；如使用燃煤锅炉加热获得相同的热量，日均消耗标准煤用量为 751.57 kg，日均运行费用为849.27元。结果表明，在加热效果相同的情况下，使用地源热泵系统较使用燃煤锅炉加热的日均运行费用低164.43元。

3结论与讨论

3.1地源热泵系统的加温效果

本试验研究了地源热泵系统对玻璃温室的加温效果，结果表明，地源热泵系统能够有效增加玻璃温室内的温度，与前人的研究结果[10-13]基本一致。从月平均温度（2013年1月10日至2月9日）来看，地源热泵系统温室较对照玻璃温室提高了9.74 ℃，较露地提高了13.63 ℃；从日均温度来看，在晴天条件下地源热泵系统温室温度达到了16.46 ℃，比对照玻璃温室、露地分别高8.87 ℃和18.23 ℃，而在阴天条件下，地源热泵系统温室温度比对照温室和露地提高1095 ℃和15.80 ℃。本研究结果还表明，地源热泵系统温室中温度的变化相对平缓，有利作物生长，如在2013年1月10日至2月9日期间，地源热泵系统温室内的温差仅为5.2 ℃，而对照温室及露地的温差分别达到了10.1、10.3 ℃。

本试验中温度测量点高度距地表80 cm处，该高度一般为育苗床架的高度，试验结果对温室育苗具有较好指导意义。对于温室普遍栽培而言，地温对于作物的生长更加重要。本试验虽然未对地温进行测量，但前人的研究已经证明，地源热泵系统对于地温有着明显的提升作用[10，13]。

3.2地源热泵系统的节能效果

本研究中地源热泵系统的制热系数为3.39，与王吉庆等研究结果相当（COP=3.31）[14]，但小于张晓慧等的研究结果（COP=4.16）[10]、大于方慧等的研究结果（COP=262）[13]。这种差异来源于试验温室的保温性能不同，此外试验地点、天气条件、地源热泵系统的差异也有可能造成结果的不一致。

由于热泵系统的制热系数恒大于1，即热泵的能量输出大于能量输入，而消耗煤、石油、天然气以及直接用电取暖时的热效益小于1，因此地源热泵系统要比其他加温设备节能[10]。本试验中使用地源热泵系统较传统的燃煤锅炉加温平均节能36.38%，使用地源热泵系统一是减少了能量的输入，二是减少了二氧化碳、粉尘等污染物的排放，有利于缓减环境压力。

3.3地源热泵系统的经济效益

地源热泵系统通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低品位热能（地热）向高品位热能转移，因此在节约能源的基础上可以显著降低运行费用。本试验中冬季使用地源热泵系统加温日运行费用为0.24元/m2（684.84元/2 880 m2），而采用燃煤锅炉加温的日运行费用为0.29元/m2（849.27元/2 880 m2）；此外，燃煤锅炉加温时需配备1～2名锅炉工，且日常维护费用也高于地源热泵系统，所以在经济性层面，地源热泵系统较燃煤锅炉有着明显的优越性。目前，限制其应用的主要问题在于高昂的初期投入费用，因此推广地源热泵系统一方面需要不断降低地源热泵安装的费用以减

少初期投入，另一方面需要温室采用更好的保温措施以减少热能的消耗，进一步减少运行费用。在种植品种上，需要选择效益更高的作物，如精品蔬菜、花卉苗木等，增加单位面积的产值，以降低生产成本，这也是扩大地源热泵系统应用的可能途径之一。

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