地源熱泵技術(shù)

地源熱泵技術(shù)是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)。它利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，通過(guò)埋藏在地下的換熱器，與土壤或巖石交換熱量，并轉(zhuǎn)移地下土壤中的熱量或者冷量到其所需要的地方。 　　地源熱泵技術(shù)全年運(yùn)行狀況穩(wěn)定，不需要其它輔助熱源及冷卻設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)冬季供熱、夏季制冷。所以，地源熱泵技術(shù)是一項(xiàng)高效節(jié)能型、環(huán)保型并能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新技術(shù)，它既不會(huì)污染地下水，又不會(huì)影響地面沉降，一年四季均能提供高品質(zhì)的冷暖空氣，可為我們營(yíng)造非常舒適的室內(nèi)環(huán)境。 　　隨著社會(huì)的發(fā)展，能源危機(jī)、環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越為人們所關(guān)注，而地源熱泵技術(shù)系統(tǒng)恰恰能夠同時(shí)解決這兩個(gè)棘手難題。 　　一、地源熱泵技術(shù)的發(fā)展 　　地源熱泵技術(shù)的概念最早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份專(zhuān)利文獻(xiàn)中。20世紀(jì)50年代，歐洲和美國(guó)開(kāi)始了研究地源熱泵技術(shù)的第一次高潮。但由于當(dāng)時(shí)能源價(jià)格較低，因而未能得到推廣。直到上世紀(jì)70年代，石油危機(jī)和日益惡化的環(huán)境問(wèn)題把人們的注意力集中到節(jié)能、高效益用能和環(huán)境保護(hù)時(shí)，地源熱泵技術(shù)的研究又一次進(jìn)入高潮。最近20年地源熱泵技術(shù)在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家取得了迅速的發(fā)展，已成為一項(xiàng)成熟的應(yīng)用技術(shù)。 　　在美國(guó),地源熱泵技術(shù)空調(diào)系統(tǒng)占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的40%，是美國(guó)政府極力推廣的節(jié)能、環(huán)保技術(shù)。截至目前,美國(guó)已安裝了60萬(wàn)臺(tái)，而且計(jì)劃每年安裝40萬(wàn)臺(tái)，能降低溫室氣體排放100萬(wàn)噸，相當(dāng)于減少50萬(wàn)輛汽車(chē)的污染排放或植樹(shù)100萬(wàn)英畝，每年節(jié)約能源消費(fèi)4.2億美元。 　　在我國(guó)，由于能源價(jià)格的特殊性，人們對(duì)節(jié)能、環(huán)保的認(rèn)識(shí)程度以及其它一些因素的影響，地源熱泵技術(shù)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展比較緩慢，人們對(duì)之尚不十分了解。然而隨著人們生活水平的提高、人均能耗的增長(zhǎng)、一次性礦物能源的日益衰竭以及環(huán)境的日趨惡化，地源熱泵技術(shù)技術(shù)已越來(lái)越引起人們的重視?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的日益提高，地源熱泵技術(shù)技術(shù)在中國(guó)必將有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。 　　二、地源熱泵技術(shù)的工作原理 　?。ㄒ唬┑卦礋岜眉夹g(shù)制冷原理 　　在制冷狀態(tài)下，地源熱泵技術(shù)機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功，使其進(jìn)行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過(guò)冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過(guò)冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過(guò)程中，通過(guò)冷媒/空氣熱交換器，以13℃以下的冷風(fēng)的形式為室內(nèi)供冷。 　?。ǘ┑卦礋岜眉夹g(shù)制熱原理 　　在制熱狀態(tài)下，地源熱泵技術(shù)機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功，并通過(guò)四通閥將冷媒流動(dòng)方向換向。由地下的水路循環(huán)吸收地下水或土壤里的熱量，通過(guò)冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過(guò)冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由空氣循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過(guò)程中，以強(qiáng)制對(duì)流、自然對(duì)流或輻射的形式向室內(nèi)供暖。 　　三、政府對(duì)地源熱泵技術(shù)系統(tǒng)的政策支持 　　地源熱泵技術(shù)作為一項(xiàng)節(jié)能、環(huán)保技術(shù)，國(guó)家給予了大力的支持。目前，北京市政府出臺(tái)了一份文件，對(duì)北京地區(qū)使用地源熱泵技術(shù)機(jī)組的用戶(hù)，給予50元/平米的補(bǔ)助。2009年9月，沈陽(yáng)市也被國(guó)家建設(shè)部正式確定為全國(guó)地源熱泵技術(shù)技術(shù)推廣試點(diǎn)城市。除此以外，國(guó)內(nèi)還有許多城市也相繼出臺(tái)了相關(guān)的鼓勵(lì)、優(yōu)惠政策。 　　四、地源熱泵技術(shù)技術(shù)的特點(diǎn) 　?。ㄒ唬┑卦礋岜眉夹g(shù)技術(shù)屬于可再生能源利用技術(shù) 　　地源熱泵技術(shù)是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47％的太陽(yáng)能量，比人類(lèi)每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無(wú)處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源。 　?。ǘ┑卦礋岜眉夹g(shù)屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù) 　　地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵技術(shù)比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率要高40%左右，因此可以節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。另外，地表淺層溫度較為恒定的特性，使得熱泵機(jī)組的運(yùn)行更加可靠和穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性?！? 　?。ㄈ┑卦礋岜眉夹g(shù)環(huán)境效益顯著 　　地源熱泵技術(shù)的污染物排放與空氣源熱泵相比減少40％以上，與電供暖相比則要減少70％以上。雖然同樣采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25％左右的充灌量，屬于自含式系統(tǒng)，即該裝置可在工廠車(chē)間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏的機(jī)率大為減少。該裝置的運(yùn)行沒(méi)有任何污染，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙，也沒(méi)有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。 　?。ㄋ模┑卦礋岜眉夹g(shù)系統(tǒng)一機(jī)可多用，應(yīng)用范圍廣泛　 　　地源熱泵技術(shù)系統(tǒng)可用于供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)可多用，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐和空調(diào)兩套裝置或系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖及空調(diào)使用。 　?。ㄎ澹┑卦礋岜眉夹g(shù)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用較低　 　　五、我國(guó)地源熱泵技術(shù)發(fā)展目前存在的主要問(wèn)題 　　近些年，國(guó)家鼓勵(lì)節(jié)能減排技術(shù)和清潔能源的發(fā)展，地源熱泵技術(shù)的發(fā)展得到了政府的大力支持，并在政策上給予了一定的優(yōu)惠條件，政府、市場(chǎng)對(duì)地源熱泵技術(shù)技術(shù)的產(chǎn)品需求比較旺盛。 　　需求的增長(zhǎng)自然帶動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展，因此，地源熱泵技術(shù)的發(fā)展速度非常迅猛。目前，地源熱泵技術(shù)技術(shù)已經(jīng)成為供暖制冷領(lǐng)域利用可再生能源實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、供熱費(fèi)用低廉的主要技術(shù)手段。盡管近兩年地源熱泵技術(shù)的發(fā)展速度直線上升，人們對(duì)新能源、新的節(jié)能技術(shù)手段認(rèn)可度大大提升，然而在市場(chǎng)推廣過(guò)程中，不可避免的遇到了一些較為棘手的問(wèn)題。 　　企業(yè)進(jìn)入行業(yè)盲目，缺乏系統(tǒng)學(xué)習(xí) 　　市場(chǎng)混亂的原因之一就是企業(yè)盲目的入行。實(shí)際上，地源熱泵技術(shù)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，只是使用者對(duì)其缺乏全面的學(xué)習(xí)和掌握。眾所周知，地源熱泵技術(shù)是從國(guó)外引進(jìn)的一項(xiàng)技術(shù)，在我國(guó)并沒(méi)有多長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐，而很多企業(yè)都是轉(zhuǎn)型而來(lái)，這樣就導(dǎo)致不同行業(yè)的轉(zhuǎn)型存在不同的問(wèn)題。而且,在轉(zhuǎn)型過(guò)程中存在夸大其辭、從業(yè)人員素質(zhì)低下等問(wèn)題。 　　業(yè)主投資盲目，項(xiàng)目節(jié)能效果不會(huì)合理判斷 　　地源熱泵學(xué)會(huì)做過(guò)很多項(xiàng)目的評(píng)估、診斷，其中發(fā)現(xiàn)業(yè)主投資很是盲目，往往只是聽(tīng)說(shuō)該項(xiàng)目政府會(huì)給與補(bǔ)貼就盲目投資，并不了解具體項(xiàng)目，不考慮地區(qū)可行性、系統(tǒng)節(jié)能效果、施工單位的經(jīng)驗(yàn)等。這樣的盲目投資最終導(dǎo)致的結(jié)果不僅達(dá)不到“節(jié)能”反而是“浪費(fèi)”。 　　缺乏可操作的準(zhǔn)入制度和科學(xué)評(píng)價(jià)體系 　　如果沒(méi)有一個(gè)市場(chǎng)準(zhǔn)入制度，沒(méi)有對(duì)操作者個(gè)人資質(zhì)和對(duì)實(shí)施單位資質(zhì)的嚴(yán)格管理，那么任何人都可以成立公司做地源熱泵技術(shù)業(yè)務(wù)，這樣做最終導(dǎo)致的結(jié)果只能是節(jié)能效果不佳或可靠性大大降低。所以，首先需要解決的是行業(yè)自律問(wèn)題，企業(yè)要加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高企業(yè)自身能力，不參與惡性競(jìng)爭(zhēng)，這是保證行業(yè)健康發(fā)展的重要前提。第二，行業(yè)組織要加強(qiáng)推廣工作，增大宣傳力度，不光是對(duì)操作者也應(yīng)該針對(duì)使用者和監(jiān)督者進(jìn)行培訓(xùn)。第三，政府應(yīng)該出臺(tái)相應(yīng)的市場(chǎng)準(zhǔn)入制度和科學(xué)評(píng)價(jià)體系、設(shè)備技術(shù)等相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。