地(水)源热泵系统

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1、地（水）源热泵系统一．地源热泵技术综述所谓地源热泵(GroundSourceHeatPump)，即GSHP技术，是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特性，冬季把地能作为热泵供暖的热源，夏季把地能作为空调的冷源；即在冬季把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖，夏季把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地能中，通过少量的高位电能输入，实现低位能向高位能转移的一种技术。关于地源热泵的名称问题一直以来都是各个地方叫法不一样的，到目前为止，“地源热泵”的命名尚不统一。

2、最近几年国内空调设备生产厂家纷纷推出了各式各样的地源热泵产品，冠之以诸如“地能中央空调系统”、“水源中央空调系统”、“地温中央空调系”、“中央液态冷热源”等等的名称，在一定程度上起到了混淆视听的作用，使地源热泵这一非常成熟的技术蒙上了一层神秘的面纱。一般来讲有两个术语来描述：地热泵（GeothermalHeatPump）和地源热泵（Ground-sourceHeatpump）。前者一般用于人们在市场中以及官方用语；后者用于工程技术中。国内来讲，一般叫做地(源)热泵，或者土壤源热泵。-9-目前，国内工程市场上习惯把采用地埋管技术的热泵系统称为“地源热泵”，利用抽灌井技

3、术的热泵系统称为“水源热泵”。其组成如图所示。-9-地源热泵技术采用热泵技术，将地层作为冷热源。它的做功总是从低温热源提取热量，向高温热源放出热量，因此，一个相对稳定的地下热源是决定地源热泵技术工作效率的关键因素。在供暖过程中，地层是低温热源，不断从地层吸收热量向热泵提供相对恒温的介质；在制冷场合，地上循环系统是热泵的低温热源，不断从室内吸收热量向热泵提供相对恒温的循环介质。所以，对地源热泵来说，它始终是从低温热源吸热，向高温热源放热。对地下循环来说，在供热时，它是低温热源，而在制冷时，它又是高温热源。对于地上循环来说，情况刚刚相反。二．地源热泵技术发展状况最早的地

4、源热泵诞生于美国。1954年，美国人发明了世界上第一台地源热泵，其工作原理与今天的地源热泵相同，只是当时其体积较大，机械功能和热效率要比现今的地源热泵系统低得多。-9-而地源热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的历史。如美国，截止1985年全国共有14,000台地源热泵，而1997年就安装了45,000台，到目前为止已安装了440,000台，而且每年以10％的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19％，其中有新建筑中占30％。美国全国有各类地源热泵系统大于60万套；其中：20万套以上为闭式循环系统，开放循环的地源热泵系统大约有35万至

5、40万套，每年递增20%，2000年安装5—6万套，其中4万套以上为封闭循环系统。美国每年新建独立住宅一百万座，其中四分之一采用地板采热方式，这可以直接与地源热泵系统配套。美国政府十分关注地源热泵技术的发展和市场推广，曾经就地源热泵能否列为国家公用计划而进行了多年的调研。还资助过十几项重大的地源热泵实验示范项目，并在20多个州鼓励市政部门和公立学校、医院等率先安装地源热泵供暖和制冷系统。美国地源热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国计划到2001年达

6、到每年安装40万台地源热泵的目标，届时将降低温室气体排放1百万吨，相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植树1,000,000英亩，年节约能源费用达4.2亿美元，此后，每年节约能源费用再增加1.7亿美元。与美国的地源热泵发展有所不同，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源，地下土壤埋盘管（埋深<400米-9-深）的地源热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计，为家用的供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96％，奥地利为38％，丹麦为27％。加拿大：地源热泵技术发展较晚，其中封闭循环地源热泵系统刚刚开始，至1994年，仅有7,

7、000—8,000套封闭循环地源热泵系统投入使用，加上开放系统地源热泵总数不超过万台。瑞典：在地源热泵应用的初期，瑞典政府采取了一定的补贴政策。90年代以来，政府补贴取消，但地源热泵安装仍以1,000套/年的速度递增。全国已安装了23万套地源热泵，其中5万套为封闭循环系统。瑞士：瑞士是世界上地源热泵应用人均比例最高的国家，其中封闭循环系统所占比例越来越高，至1998年，封闭循环系统以占70%以上，总数达20万台以上。日本：日本地源热泵制造技术非常领先，水源—水源热泵的数量名列世界前茅，年产量达400万台，一些市政建设项目和公益性建筑都曾利用地源热泵进行供暖/制冷