地源熱泵概念

地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量高品位能源（如電能）從低品位熱能轉(zhuǎn)移到高品位熱能。一般來說，在空調(diào)系統(tǒng)中，地能作為冬季熱泵加熱的熱源和夏季制冷的冷源，即冬季取出地能中的熱量，提高溫度后提供室內(nèi)供暖；夏季，取出室內(nèi)熱量并釋放到地能中。
外文名
概念提出者
groundsourceheatpump。
瑞士專家于1912年提出。
中文名
能量消耗。
地源熱泵
通常是1kWh。
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基本簡介
概述
地源熱泵是一種高效的節(jié)能系統(tǒng)，利用淺層地?zé)崮埽ㄒ卜Q為地能，包括地下水、土壤或地表水等能量）。
地源熱泵
地源熱泵通過輸入少量高品位能源（如電能）實(shí)現(xiàn)從低品位熱能向高品位熱能的轉(zhuǎn)移。一般來說，在空調(diào)系統(tǒng)中，地能作為冬季熱泵加熱的熱源和夏季制冷的冷源，即冬季取出地能中的熱量，提高溫度后提供室內(nèi)供暖；夏季，取出室內(nèi)熱量并釋放到地能中。地源熱泵通常消耗1kWh的能量，用戶可以獲得超過4kWh的熱量或冷量。
由來
“地源熱泵”的概念最早于1912年由瑞士專家提出，該技術(shù)始于英國和美國。北歐國家主要關(guān)注冬季供暖，而美國則關(guān)注冬季和夏季供應(yīng)。由于美國的氣候條件與中國非常相似，研究美國地源熱泵的應(yīng)用對中國地源熱泵的發(fā)展具有參考意義。
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發(fā)展沿革
1946年，美國首個地源熱泵系統(tǒng)在俄勒岡州波蘭特市中心區(qū)成功安裝。
阿克拉荷馬大廈于1973年安裝了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，并進(jìn)行了全面的系統(tǒng)研究。
1978年，美國能源部(DOE)開始在地源熱泵上投入大量科技研發(fā)資金。
阿克拉荷馬能源部于1979年成立了地源熱泵系統(tǒng)科技研發(fā)基金會。
國際地源熱泵協(xié)會(IGSHPA)于1987年在阿克拉荷馬州大學(xué)成立。
俄克拉荷馬商務(wù)部于1988年開始推廣地源熱泵。
1993年，環(huán)保署(EPA)大力宣傳地源熱泵系統(tǒng)，加深美國人對地源熱泵的認(rèn)識。
1994年，美國政府在俄勒岡州國會大學(xué)安裝了第一套地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。此后，地源熱泵已廣泛應(yīng)用于美國政府、軍隊(duì)和電力公司。
1998年，美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)發(fā)布法律法規(guī)，要求在聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)的建筑中推廣地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用。布什總統(tǒng)還在他的德克薪斯州大廈安裝了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。全球75%的地源熱泵系統(tǒng)安裝在北美。
美國是世界上生產(chǎn)、使用和發(fā)展地源熱泵的頭號大國。
1985年：美國安裝了1.4萬臺地源熱泵；
1997年：45000臺；
2000年：4000臺；
2004年：67000臺；
2005年：1000，000臺。
2005年地源熱泵系統(tǒng)新增比例增加50%。
挪威是世界上地源熱泵應(yīng)用人均比例最高的國家，應(yīng)用比例高達(dá)96%。
奧地利：應(yīng)用比例為45%。
丹麥：35%的應(yīng)用比例。
日本:是亞洲地源熱泵技術(shù)最先進(jìn)、使用比例最高的國家。
1997年，美國能源部(DOE)和中國科技部簽署了《中美能效與可再生能源合作議定書》，其中一個主要內(nèi)容是地源熱泵項(xiàng)目的合作。
1998年，重慶建筑大學(xué)、青島建筑工程學(xué)院、湖南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等國內(nèi)大學(xué)開始建立地源熱泵實(shí)驗(yàn)臺，研究地源熱泵技術(shù)。
2006年1月，建設(shè)部頒布了《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)》。
2006年9月，沈陽被建設(shè)部確定為地源熱泵技術(shù)推廣試點(diǎn)城市。到2010年底，全市地源熱泵技術(shù)應(yīng)用面積約占供熱總面積的三分之一。
2006年12月，建設(shè)部發(fā)布《十一五重點(diǎn)推廣技術(shù)領(lǐng)域》文件。可再生能源新技術(shù)的水源熱泵技術(shù)被列入目錄。
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熱源地源
地源熱泵已成功利用地下水、河流、湖泊、水庫、海水、城市水、工業(yè)尾水、隧道水等水資源和土壤源作為地源熱泵的冷熱源。
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組成部分
地源熱泵采暖空調(diào)系統(tǒng)主要分為室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)終端系統(tǒng)三部分。地源熱泵機(jī)主要有兩種形式：水或水空氣。三個系統(tǒng)通過水或空氣換熱介質(zhì)傳熱。地源熱泵與地能之間的換熱介質(zhì)為水，建筑采暖空調(diào)末端的換熱介質(zhì)為水或空氣。
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主要特點(diǎn)
(1)地源熱泵技術(shù)是一種可再生能源利用技術(shù)。由于地源熱泵采用地球表面淺層地?zé)豳Y源(通常小于400米深)作為冷熱源，
地源熱泵
能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可稱為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能和地?zé)崮艿牡蜏匚粺崮堋５乇頊\層是一種巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能，是人類每年使用能量的500倍以上。它不受地域和資源的限制。它真的很大，到處都是。這種儲存在地表淺層幾乎無限的可再生能源，使地能成為清潔可再生能源的一種形式。
(2)地源熱泵是一種經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)。地源熱泵的COP值達(dá)到4以上，即消耗1KWh能量，用戶可獲得4KWh以上的熱量或冷量。
（3）地源熱泵具有顯著的環(huán)境效益。該裝置的運(yùn)行無污染，可建在無燃燒、無排煙、無廢物、無堆放燃料廢物的居民區(qū)，無需遠(yuǎn)程輸送熱量。
(4)地源熱泵一機(jī)多用，應(yīng)用廣泛。地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)、生活熱水、一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可替代原鍋爐和空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可用于酒店、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合別墅和住宅的供暖和空調(diào)。但要實(shí)現(xiàn)地源熱泵主機(jī)系統(tǒng)的多用途，需要一套完整的系統(tǒng)解決方案，包括動力輸配系統(tǒng)-節(jié)能空調(diào)室、地暖分配器、水力平衡分配器、多功能水箱生活熱水。這說明地源熱泵主機(jī)的多用途也代表了暖通系統(tǒng)的整個運(yùn)行系統(tǒng)。
（5）地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)成本較低。地源熱泵的機(jī)械運(yùn)動部件很少，所有部件要么埋在地下，要么安裝在室內(nèi)，避免室外氣候惡劣，機(jī)組緊湊，節(jié)省空間；自動控制高，無人值守。
從以上特點(diǎn)可以看出，地源熱泵技術(shù)在未來可以廣泛應(yīng)用。
然而，為了實(shí)現(xiàn)地源熱泵的制冷和加熱，需要為其提供輸送制冷和加熱管道中循環(huán)水的動力。傳統(tǒng)機(jī)房可提供動力，但施工復(fù)雜、難度大、周期長、采購材料種類多、庫存需求大、漏水隱患大等問題。為此，市場上開發(fā)了一種新型的動力輸配系統(tǒng)設(shè)備——節(jié)能空調(diào)機(jī)房。該機(jī)房系統(tǒng)是將傳統(tǒng)機(jī)房的所有部件集成模塊化，實(shí)施集成安裝的模式。不僅大大降低了施工難度，而且大大降低了無庫存、漏水隱患，還與主機(jī)進(jìn)行了無限聯(lián)動。由此可見，節(jié)能空調(diào)機(jī)房實(shí)際上為暖通空調(diào)行業(yè)提供了一套完整的解決方案。
地源熱泵主機(jī)可將空調(diào)、地板采暖、生活熱水三合一。即地源熱泵多用途，為暖通空調(diào)系統(tǒng)提供一套完整的解決方案，可采用市場節(jié)能空調(diào)室、水平衡分配器、儲能熱水箱，這些設(shè)備可有效解決上述問題，首先節(jié)能空調(diào)室和地源熱泵主機(jī)，提供循環(huán)水輸送動力，室內(nèi)終端采用水平衡分配器，可平衡終端水力系統(tǒng)，使各室內(nèi)平衡，無中間環(huán)節(jié)點(diǎn)，大大降低漏水風(fēng)險。生活熱水可采用儲能熱水箱實(shí)現(xiàn)全年全天候使用，帶熱回收的地源熱泵主機(jī)或通過節(jié)能空調(diào)室提供熱源。