1、1概述环保节能地源热泵技术的应用摘要：地源热泵（GSHP）是一种既可以供热又可以制冷的高效节能环保型空调系统，它是目前我国最有前景的直接利用地热资源的领域之一。本文通过对地源热泵的相关特性的介绍，具体论述了地源热泵在相关领域的一些应用，并且对其以后的发展前景进行了展望。 关键字：地源热泵；应用；发展 中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号： 一、引言 地源热泵作为当前地热能开发应用中发展最快的一个方向，是一种对地下的浅层地热资源进行利用（也称为地能，包括土壤、地下水或是地表水等）的方法，它不仅可以进行供热而且可以进行制冷，通常会应用于高效节能的环保型的空调系统中。地源热泵通过把少量
2、高品位的能源（比如电能）输入，从而实现其热量从低温向高温热源的传递过程，地能分别可以在夏季和冬季作为高温热源和低温热源。在夏季，把建筑内的热量吸收出来，释放到地层当中去；而在冬季，可以把地能中的能量吸收出来，在提高建筑内的温度后，供给热热量。 地源热泵在瑞士、瑞典、挪威、美国等一些经济发达国家都有着迅猛的发展。但是我国的地源热泵事业近几年已开始起步，而且发展势头良好。目前，地源热泵技术由于其自身存在的许多的优点， 已经受到了各国的广泛关注。由于自然界中蕴藏着极其丰富的低位热能，比如水、2空气、太阳能、土壤等，而地源热泵正是以大量存在于地下热水、深井水以及土壤层中的地热能作为热源的新兴技术。 二
3、、地源热泵的特性 1、地源热泵高效供热和制冷的特性 地源热泵系统是一种可以储存于地下的冷( 热) 量通过一定的装置进行采集的设备, 然后再通过一定的介质把冷( 热) 量输送到需要使用的地方, 调节空气温度，从而改善人类生存的环境, 除此之外它还能改善动植物的生存条件以及土壤的温度场。同锅炉( 电、燃料) 的供热系统相比较而言, 在对电能进行加热的时候，地源热泵要比电锅炉节省 2/3以上的能量, 比燃料锅炉节省 1/2 以上的能量。 2、地源热泵供暖方式灵活 地源热泵可以提供不同规模、不同类型和分散的安装方式, 其使用功率可以从几千瓦到上百千瓦, 能够满足不同地区对能量的不同需求, 所以说这项技
4、术在我国很具有实用性。例如,北京需要供暖、制冷和热水供应, 地源热泵既可在商业区, 也可在居民区安装, 它对改善北京环境具有重要意义, 这一点对 2008 年奥运会是非常重要的。我国西部, 经济不如东部发达, 生态环境破坏程度相对较低, 但能源缺乏, 作为一个对环境无害的系统, 地源热泵在西部开发中将发挥越来越重要的作用。 3、 地源热泵系统的环保性、方便性及经济性 地源热泵系统的 CO2 排放量几乎为零, 这就减少了对环境的污染。并且安装地源热泵系统所需要的空间范围也比较小, 运行维修费用也比较低, 地热能不需要进行远距离的输送。使用周期的成本分析显示地源3热泵系统的成本相当划算。 三、地源
5、热泵的应用 在对地源热泵的相关项目进行开发使用的过程中,运用地源热泵空调、热泵热水空调分户计量、负压式新风、聚氨酯发泡外墙保温、外遮阳纸能耗复合窗、人车分流阳光车库、智能家居等多项绿色低碳技术,可以建成特有的地源热泵住宅六大科技系统。使用寿命 20 年以上,是分体式或窗式空调器的 24 倍。全电脑控制,性能稳定,可以电话遥控,可以进行温湿度控制和新风配送。广泛应用于宾馆、办公楼、学校、商场、别墅区、住宅小区的集中供热制冷以及其他商业和工业建筑空调。 1、安装成本低, 运行费用少 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。冬季运
6、行费用低于 20元/m2,夏季低于 15 元/m2。地源热泵系统不仅能供暖、制冷而且可以提供生活热水,具有多重功能,主机使用寿命一般在 20 年左右。热泵机组长期在良好的低温井水(16)下进行热交换工作,可大大延长机组寿命。地源热泵系统安全无燃烧设备,不存在爆炸、失火和中毒的隐患。避免了排烟污染,供冷时省了冷却塔,避免了噪音及霉菌污染。减少了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场的占地面积,节省了土地资源。产生大量的附加经济效益,有效地改善了建筑物的外部形象。 2、运用地源热泵系统节能减排效果明显地源热泵系统是一套非常高效且节能的空调系统。以能源利用总能效进行折算一次能源分析,地下水热泵系统供热总
7、能量最高约为 116%,土壤源热泵系统供热总能效约为 100%,4燃煤集中锅炉供热总能效约为 56%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 71%。一般空调对着空气换热称为风冷热泵,缺点在于天气寒冷或是炎热时候，也是最需要热量或是冷量的时候其效率反而下降了。但是由于一年四季的地温基本上恒定在 17左右,略高于该地区平均温度 12 ,这就使得地源热泵无论是在制热或是制冷的情况中都可以处于较高的效率点。在冬季运行的时候,COP 的值约为 4.3,也就是投入 1kW 电能,就可以得到 4kW 的热能,而在夏季运行的时候,可以得到 5kW 的冷量,这项技术对能源的利用效率基
8、本是普通电采暖方式的 4 5 倍;并且热交换器不需要除霜,明显地减少了结霜和除霜的用电能耗。比常规空气源空调节能 50%左右。土壤有较好的蓄热性能,冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用,保证大地热量的平衡。地源热泵系统没有氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放,真正做到了无污染。能够提高能源高效率的使用和减少资源的浪费,加强生态,环境领域的科技进步和创新,发展循环经济。 3、住宅的节能保温系统 设计绿色节能住宅建筑,外墙保温系统一般包括三类:外墙外保温系统、外墙内保温系统和外墙夹心保温系统。采用现场喷涂聚氨酯硬发泡保温技术,对屋面、外墙实施外保温。地源热泵技术借助了地
9、下的能量。地源热泵系统使用电力,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。不需使用冷却塔,没有外挂机,不向周围环境排热,没有热岛效应,没有噪音;安装雨水回收利用系统,将雨水回收作为景观用水的补充水源,5既美化环境,又节约了能源。 四、地源热泵的技术发展 随着我国经济的不断发展和人民生活水平的日益提高,具有高效环保的节能型制冷和供热空调已成为了城镇居民对生活的基本需求, 并且市场前景非常的好。除此之外, 由于地源热泵的形式多样, 而且安装灵活, 它可以为提高我国居民的生活质量做出贡献。在对地源热泵技术的应用中, 尽管还有许
10、多技术问题需要解决, 但由于其技术上的优势和节能、环保、可持续发展的优点, 是建筑物供暖和制冷的合理可行选择方案之一,倍受人们的重视与青睐。 五、结束语 地源热泵虽然在国外已经应用的很广泛了，但在我国这项技术还处于发展阶段,许多工作都还处于空白, 需要对此进行大量的基础性的研究, 包括地形学、气象学、地质学等的基础勘查，除此之外，应当加强与美国、欧洲、日本等已开发使用地源热泵，应用这项技术比较成熟的国家进行合作，汲取他们成熟的技术经验，以此更好的推动开发我国的地源热泵市场，加快这项技术在我国的应用。 参考文献： 1 夏崇清.地源热泵在美国的挑战与机遇J.中国建设信息供热制冷,2009(10):
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