1、地源热泵 可再生清洁能源 -地源热泵 1 概述 2 定义和特点 3 发展历程 4 我国地源热泵产业发展 5 相关标准规范 6 浅层地温能资源勘查 7 习题 人类社会的发展过程是一部开发、利用能源的历史： 原始时代：四五十万年前 ,火的利用 揭开了人类利用能源的序幕； 化石能源时代： 18 世纪蒸汽机的发明 ,引起世纪性的工业革命； 电能时代： 19 世纪电能的广泛使用 ,将人类社会推进到现代文明时代； 多能源时代： 20 世纪初太阳能、核能发明和利用 ,为人类的明天描绘出了灿烂的蓝图。 概述 能源是国民经济的命脉，也是制约人类社会持续、稳定发展的最关键因素之一。 自 20 世纪 50 年代以来
2、，人类所面临的人口猛增、粮食短缺、能源紧张、资源破坏和环境污染等问题日益恶化，导致“生态危机”逐步加剧。 20 世纪 70 年代，由于世界范围内能源危机的爆发、自然环境的日益恶化和传统能源储量日渐衰减，人们逐渐认识到把经济和社会的发展与环 境割裂开来，只能给地球和人类社会带来毁灭性的灾难。能源危机和环境问题凸显！ 因此为有效地解决能源问题，除了要尽可能节约利用能源和提高现有能源的利用效率之外，最根本的途径是不断地谋求新的可再生能源。 为了解决能源危机和环境问题，能源结构的调整势在必行！ 截止 2014 年我国能源结构调整初见成效，非化石能源占比 9.1%，其中可再生能源占比 1.2%。但是可再
3、生能源占比仍旧较小，能源结构调整任重而道远。 发展可再生能源，促进可再生能源的开发利 用，增加能源供应，是改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展的重要途径。 2005 年 2 月 28 日由中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次通过了中华人民共和国可再生能源法。 2009年 12月 26日由中华人民共和国第十一届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议审议通过全国人民代表大会常务委员会关于修改中华人民共和国可再生能源法的决定，自 2010 年 4 月 1 日起施行。 中华人民共和国可再生能源法的通过实施大力促进了可再生能源利用发展。 中华人民共 和国可再生
4、能源法所称可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。 地热能 传统意义上的地热能是指从地壳抽取的天然热能，来自于自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，透过地下水的流动和熔岩涌至离地面 1 至 5 公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。 浅层地（温）能 区别于地球深部的地热资源，人们把分布在地表浅层，包括土壤、地下水、河流、湖泊中的低品位热能（ 25）称之为浅层地温能。 浅层地能是指在太阳辐射和地心热产生的大地热 流的综合作用下，存在于地壳下近表层数百米内的恒温带中的土壤、砂岩和地下水里的低品位（ 25）的可再生能源。 地球内的温度 浅层地（温）能的能量资源
5、 一年内地球受太阳辐射量平均为 7.03 1021KJ/a，其中地球获太阳辐射份额可达 60%。 地球地表面积 5.1 108km2，其中陆地占 29.2%，海洋占 70.8%，地下深 400 米以内土壤砂石固体份额约 1.29 1017m3，地下深 100 米以内土壤砂石固体份额约 0.32 1017m3，可见这么大的恒温体积内蕴藏的低温能量相当于几十万亿吨标准煤。 定义 最早于 2005 年发布的地源热泵系统工程技术规范（ GB50366-2005）规定地源热泵系统以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。 特点 （ 1）地 源热泵
6、技术属可再生能源利用技术，是清洁的可再生能源一种形式。 地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了 47%的太阳能量，比人类每年利用能量的 500 倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。 （ 2）地源热泵属经济有效的节能技术。 与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将 90%以上的电能或 70 90%的燃料内能为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比 燃料锅炉节省约二分之一的能量；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
7、.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%。 水源热泵系统与其他系统的运行费用比较 （ 3）地源热泵环境效益显著。 其装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。 系统组成及工作原理 地源热泵是一种利用地表浅层 低温位能（地能）既可供热又可制冷的高效节能空调系统。 热泵实质上是一种热量提升装置，通过消耗少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。 地源热泵系统主要分三部分：室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中地源热泵机主要有两种形式：水 水式或水 空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，地源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物 采暖空调末端换热介质可以是水或空气。
