地源热泵技术,是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,,通过消耗电能,在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时,它还可供应生活用水,可谓一举三得,是一种有效地利用能源的方式。地源热泵(ground source heat pumps,GSHP)系统包括三种不同的系统:以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵,也有资料文献成为地下耦合热泵系统(ground-coupled heat pump systems)或者叫地下热交换器热泵系统(ground heat exchanger);以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统(ground water heat pumps);以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统(surface-water heat pumps)。这样的分类在国内的暖通空调界已经达到了共识。
在中国,煤作为主要能源, 煤炭在我国能源体系中占主导地位,长期以来,煤炭在我国能源生产结构、消费结构中一直占有绝对主导地位,尽管近年来,比例略有下降,但仍保持在65%以上,并再次呈现出上升的迹象。2002年煤炭在我国能源生产结构、消费结构中的比例分别由2001年的68.6%和65.3%上升为70.7%和66.1%。【3】从下表可以看出,虽然占能源消费总量得比重在逐渐降低,但煤炭在能源消费中依然是高据榜首。特别在冬季,在国内的农村和部分城市几乎全部靠煤取暖。煤是各种能源中污染环境最严重的能源,只有减少城市地区煤的使用,城市大气污染问题是才可能得到解决。现在各地都在采取措施控制燃煤的数量,选用电采暖、燃油或者燃气采暖等措施,但都存在运行费用高、资源不足和排放CO2这些问题。受能源、特别是一次性能源与环保条件的限制,传统的燃油、燃煤中央空调方式将逐步受到制约。从降低运行费用、节省能源、减少排放CO2排放量来看,地源热泵技术是一个不错的选择。
2、地源热泵的发展历史
地源热泵是一种先进的技术,它高效、节能、环保,有利于可持续发展。这项技术最先开始于1912年,瑞士Zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究,在俄勒冈州建成第一个地源热泵系统,运行很成功,由此掀起了地源热泵系统在美国的商用高潮。1985年美国安装地源热泵14000台,1997年则安装了45000台,目前已安装了400000台以上的地源热泵,并且以每年10%的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19%以上,其中在新建筑里面占30%。【1】~【2】在欧洲国家里更多的是利用浅层地热资源,来供热或者取暖。
发表人:刘业彬