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）從低品位熱能轉移到高品位熱能。一般來說，在空調系統中，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供暖；夏季，取出室內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能系統，利用淺層地熱能（也稱為地能，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）實現從低品位熱能向高品位熱能的轉移。一般來說，在空調系統中，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供暖；夏季，取出室內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，該技術始于英國和美國。北歐國家主要關注冬季供暖，而美國則關注冬季和夏季供應。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用對中國地源熱泵的發展具有參考意義。
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發展沿革
1946年，美國首個地源熱泵系統在俄勒岡州波蘭特市中心區成功安裝。
阿克拉荷馬大廈于1973年安裝了地源熱泵空調系統，并進行了全面的系統研究。
1978年，美國能源部(DOE)開始在地源熱泵上投入大量科技研發資金。
阿克拉荷馬能源部于1979年成立了地源熱泵系統科技研發基金會。
國際地源熱泵協會(IGSHPA)于1987年在阿克拉荷馬州大學成立。
俄克拉荷馬商務部于1988年開始推廣地源熱泵。
1993年，環保署(EPA)大力宣傳地源熱泵系統，加深美國人對地源熱泵的認識。
1994年，美國政府在俄勒岡州國會大學安裝了第一套地源熱泵空調系統。此后，地源熱泵已廣泛應用于美國政府、軍隊和電力公司。
1998年，美國環境保護署(EPA)發布法律法規，要求在聯邦政府機構的建筑中推廣地源熱泵系統的應用。布什總統還在他的德克薪斯州大廈安裝了地源熱泵空調系統。全球75%的地源熱泵系統安裝在北美。
美國是世界上生產、使用和發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年地源熱泵系統新增比例增加50%。
挪威是世界上地源熱泵應用人均比例最高的國家，應用比例高達96%。
奧地利：應用比例為45%。
丹麥：35%的應用比例。
日本:是亞洲地源熱泵技術最先進、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》，其中一個主要內容是地源熱泵項目的合作。
1998年，重慶建筑大學、青島建筑工程學院、湖南大學、同濟大學等國內大學開始建立地源熱泵實驗臺，研究地源熱泵技術。
2006年1月，建設部頒布了《地源熱泵系統工程技術規范國家標準》。
2006年9月，沈陽被建設部確定為地源熱泵技術推廣試點城市。到2010年底，全市地源熱泵技術應用面積約占供熱總面積的三分之一。
2006年12月，建設部發布《十一五重點推廣技術領域》文件。可再生能源新技術的水源熱泵技術被列入目錄。
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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
地源熱泵采暖空調系統主要分為室外地能換熱系統、地源熱泵機組和室內采暖空調終端系統三部分。地源熱泵機主要有兩種形式：水或水空氣。三個系統通過水或空氣換熱介質傳熱。地源熱泵與地能之間的換熱介質為水，建筑采暖空調末端的換熱介質為水或空氣。
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主要特點
(1)地源熱泵技術是一種可再生能源利用技術。由于地源熱泵采用地球表面淺層地熱資源(通常小于400米深)作為冷熱源，
地源熱泵
能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可稱為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能和地熱能的低溫位熱能。地表淺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)地源熱泵是一種經濟有效的節能技術。地源熱泵的COP值達到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境效益。該裝置的運行無污染，可建在無燃燒、無排煙、無廢物、無堆放燃料廢物的居民區，無需遠程輸送熱量。
(4)地源熱泵一機多用，應用廣泛。地源熱泵系統可供暖、空調、生活熱水、一機多用，一套系統可替代原鍋爐和空調的兩套裝置或系統；可用于酒店、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合別墅和住宅的供暖和空調。但要實現地源熱泵主機系統的多用途，需要一套完整的系統解決方案，包括動力輸配系統-節能空調室、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的多用途也代表了暖通系統的整個運行系統。
（5）地源熱泵空調系統的維護成本較低。地源熱泵的機械運動部件很少，所有部件要么埋在地下，要么安裝在室內，避免室外氣候惡劣，機組緊湊，節省空間；自動控制高，無人值守。
從以上特點可以看出，地源熱泵技術在未來可以廣泛應用。
然而，為了實現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水的動力。傳統機房可提供動力，但施工復雜、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，市場上開發了一種新型的動力輸配系統設備——節能空調機房。該機房系統是將傳統機房的所有部件集成模塊化，實施集成安裝的模式。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，還與主機進行了無限聯動。由此可見，節能空調機房實際上為暖通空調行業提供了一套完整的解決方案。
地源熱泵主機可將空調、地板采暖、生活熱水三合一。即地源熱泵多用途，為暖通空調系統提供一套完整的解決方案，可采用市場節能空調室、水平衡分配器、儲能熱水箱，這些設備可有效解決上述問題，首先節能空調室和地源熱泵主機，提供循環水輸送動力，室內終端采用水平衡分配器，可平衡終端水力系統，使各室內平衡，無中間環節點，大大降低漏水風險。生活熱水可采用儲能熱水箱實現全年全天候使用，帶熱回收的地源熱泵主機或通過節能空調室提供熱源。