地源热泵技术与应用实例--2006

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1、中国可再生能源和新能源产业化高端论坛-2006地源热泵技术与存在的问题天津塘沽地热试验研究中心蔡建新一、地源热泵概述1、地源热泵系统形式和名称通常根据热泵的热源（heatsource）和热汇（heatsink）（冷源）的不同，主要分成三类：空气源热泵系统(air-sourceheatpump)ASHP水源热泵系统(water-sourceheatpump)WSHP地源热泵系统(ground-sourceheatpump)GSHP平时还有人把热泵系统按照一次和二次介质的不同，分别叫做：空气---水热泵系统水---空气热泵系统水---水热泵系统空气---空气热泵系统这些都是把热源、热汇以及

2、空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。为了和国际标准接轨，我们还是应该依照国际惯例来命名。在1997年由美国的ASHRAE（美国采暖、制冷与空调工程师学会）统一了标准术语，无论是WSHP、GSHP都叫做GSHP--地源热泵系统。另外，为了让我们在学习和讨论中更方便，介绍一些地源热泵室外能量交换系统的概念：土壤埋管系统----土壤换热器（水平埋管、竖直埋管）地下水系统地表水系统这些都是地源热泵的热源或热汇形式。（具体参见下图）5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestme

3、nt,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve中国可再生能源和新能源产业化高端论坛-20062、地源热泵发展历程最早提出来利用浅层地热能概念（即地源热泵概念）是1912年瑞士Zoelly工程师，并申请了专利。直到二战后的1948年，Zoelly的技术才开始被人们重视和关注，开始了大量的理论研究。但真正开始应用是在70年代能源危机开始之后。因为能源和环境问

4、题日益严重，人们更重视低温浅层地热能作为能源的地源热泵系统的应用和实践。国内的热泵研究起步于上世纪50年代。天津大学的热能所是最早开展热泵方面技术研究的单位。所以说天津大学在这方面是有传统的，也有很深的底蕴。并且现在也有兴趣和实力来进一步发展这项领域的工作。包括天大地热中心的地热尾水热泵方面的推广工作、热能系前些年所作的地下水源热泵方面的探索工程等。1960年代陆续研制出了热泵式空调机，1965年天大与天津冷气机厂研制成国内第一台水冷式热泵空调机。这可就是现在意义上的地源热泵了。1980年代地矿部门和空调专家又开始研究利用井水进行蓄冷和蓄热，这也是现今叫做地源热泵系统的能源交换系统的前

5、身。那么到现在，从天大1965年诞生水水热泵空调将近40年之后，大家才对热泵系统又热衷起来，是因为目前经济发展的阶段又遇到了新的能源问题。比如10年前，大家不会对热泵技术有兴趣，那时候买煤才几十元一吨，而电又很紧缺，要交增容费，要交电贴费，还要限制用电量。现在煤价一涨再涨，而且因为环保的要求会受限制使用，不能随便建燃煤锅炉，并且现在我们也都提高了环保意识，烧煤污染大气、形成酸雨也污染环境。关键在于我国因经济迅速规模发展，而能源利用率偏低，化石燃料消耗巨增。2005年石油消费达2.86亿吨，预计到2020年预计达到4.8亿吨。所以能够减少污染排放，并且大大提高一次能源利用效率的地源热泵技

6、术自然倍受推荐。1998年是地源热泵技术的又一个阶段性的标志。之前国内着重于地源热泵试验，进行小型、短期的模拟试验，没有实际的空调工程。之后随着实验装置的建立，通过试验开始理论模型的创建研究。国内最早的地源热泵工程实践是1989年上海闵行经济开发区办公楼，其技术和设备是由美国提供的。在水源热泵的应用方面塘沽地热试验研究中心在1999年建设了利用地热尾水做为热泵的低温热源，对供暖系统进行调峰的水源热泵系统。3、国内外地源热泵应用现状2000年美国地源热泵就安装了35万台地源热泵机组。5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strength

7、eningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve中国可再生能源和新能源产业化高端论坛-20062000年世界地源热泵利用情况国家总装机容量（MW）年利用能量（