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摘 要:全球环境变暖,生态环境的恶化,保护人类共有的生存家园是迫在眉睫的大事,越来越多的国家利用可再生能源来供暖。因此,不断开发节能、环保型可持续发展的暖通空调技术已非常迫切。本文探讨了地源热泵空调技术及其发展趋势。
关键词:地源热泵;空调;绿色环保;节能
目前,能耗已占建筑总能耗的百分之五十五的采暖和空调系统,在夏季,大多数电网负荷高峰期时用于空调制冷的电大约有三分之一,所以导致时常发生拉闸限电的事情。在2010年,根据调查发现,建筑运行能耗约占总能耗的百分之三十,所以搞好供暖系统的节能非常重要。利用地源供暖成为建筑工程中供暖空调技术发展的方向,和传统的能源想比,这种供暖空调更加的清洁,更加节能,而且不受地理位置和气候的影响,所以慢慢的在全国使用。
一、地源热泵系统及特点
地源热泵是通过提取岩土体、地下水或地表水的能量,利用温差进行冷热交换来实现供暖或制冷的技术。这一技术诞生于1912年的瑞士,50年代在欧洲发展成熟,70年代第一次能源危机以后,受到世界能源、环保组织和欧美发达国家的推崇,进而被市场广泛接受。我国1997年与美国政府签订热泵技术系统引进协议,鼓励国内发展该技术。我国浅层地能资源潜力巨大,仅百米内的土壤每年可采集的低温能量约为1.5×1012kW,而百米内地下水的每年可采集的低温能量约为2.2×108kW,分别相当于目前我国发电装机容量4亿kW的3750倍和一半。
二、地源热泵技术的优点
(一)管理方便,占地面积小。地源热泵供暖空调技术不用冷却塔,没有锅炉房和另外的室外设施,不用煤场和渣场所以省去了很多占地面积,节省的空间,附加的经济效益更大,而且使工程的外部形象得到的改善和提升因为地源热泵的高质量,减少的维修费用;不用专门的人员去看守,节省了人力成本;而且其独立计费,分户计量的方式,便于业方对系统的管控。
(二)节能,环保,污染少。地源热泵供暖系统不用锅炉,不排放燃烧物,降低了二氧化碳等温室气体的排放量,减少了污染,保护了环境。在夏季的时候,把热量转移到地下来制冷,没有把温室气体排放到空气中,降低的温室效应和热岛效应,使全球环境朝着可持续方向发展。
(三)运用安全,灵活。地源热泵空调供暖空调技术运用时非常灵活,热泵机组设施可以安置到任何地方,便于节约空间,所以可用在新建工程,改建或者扩建工程项民地源热泵系统不用煤气,没有储油罐,安全,卫生。
(四)运行成本低。基于高效节能的特征所以地源热泵供暖空调技术的运行成本低,安全可靠,维修费用低,使用期限长,对比传统的空调来说,其成本费用大大降低。而且地源热泵是自动化的设备,不用有专门的人员的看守、操控。调查发现,相对于传统的空调系统地源热泵的成本费只需要他的一半。
三、地源热泵系统样式
根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地下水源型热泵系统、土壤源型热泵系统和地表水(江河水、湖水,海水、再生水)源热泵系统。
(一)地下水源型热泵系统。抽取地下水,经过换热,再把水回灌到原来的水层中。这种系统的热效率最高,但关键是需要足量的地下水,并严格保证用水的回灌和不受污染,否则可能带来生态灾害。
(二)土壤源型热泵系统。以岩土体为冷热源,换热器是埋于地下密闭的U型管,与大地进行冷热交换。这种系统适应性广,生态安全无虞,但工程投入较前者要高。
(三)污水源型热泵系统。以地表污水、中水等水体为热源进行冷热交换。由于城市污水与其他地表水相比,具有冬季高,夏季低的特点,又处于地表,热效率和设备安装均优于前两类。有污水源的地方就可以使用,一些排水量较大的浴池用这种技术做主要热源,辅以电加热,或可以彻底解决小锅炉污染的问题。
四、地源热泵供暖空调技术的现状
从20世纪80年代开始,地源热泵供暖空调技術在我国开始研究,而且最近几年,这项技术成为了一个热点的研究课题,而且在工程建筑中开始运用地源热泵技术,地源热泵的相关产品得到了大量的生产,涌起了供暖节能的浪潮在我国的一二线城市,比如北京,上海等地源热泵系统应用面积占全部市场余额的百分之三四十,而且目前有超过70家厂家在生产地源热泵相关产品,大部分都集中在一线城市,这说明地源热泵供暖空调技术得到了大家的注意,市场潜力是无穷的二而且地源热泵在全国是有需求的,有很高的适用性,对于南方来说,夏季有制冷需求;北方冬季供暖;特别是在条件相对来说比较差,不能用电、气、煤等来制冷供暖的地方来说,地源热泵供暖空调技术应用面就更加大了。下面将具体分析地源热泵技术在我国发展中存在的问题。
(一)运行资金不足。地源热泵供暖空调技术能够节能环保,所以技术要求比较高,在应用过程中投资比较高,房地产开发商在这种高成本的前提下,不愿意投入太多资金建造这个系统,而且政府政策支持力度不足,财政补贴少,所以地源热泵技术的在国内发展存在局限性,应该设立专项基金,来推广这项技术。
(二)技术研究不深。地源热泵是新兴的科学技术,国内对这项技术没有规范的标准,在科研上存在问题还有待于突破,缺乏评估体系对其有效性进行评估。
(三)生产技术可靠性不高。虽然在我国已经有不少于巧家的厂家在生产地源热泵的相关产品,但由于没有正确的评估体系对其进行检测,所以产品的质量和性能还不足以让人放心。许多地源热泵在进行生产之前,没有经过专业人员进行严格的设计、计算,导致生产出的产品失效,而且生产的热泵机型号少,不能满足国内现阶段工程的需求量。
(四)宣传不到位。地源热泵技术运用过程出现障碍,还有一个原因是技术没有得到广泛的宣传。目前只有少数科研单位掌握了地源热泵这项技术含量高的技术,还有很多设计院不了解这个技术,各个专业和领域的人们应该相互配合,共同参与技术的研发和使用中去。
五、地源热泵技术的发展趋势
由于美国的气候条件与我国很相似,美国地源热泵生产和推广对我国很有借鉴意义,但在我国由于能源价格以及人们在节能、环保的认识程度等原因地源热泵空调技术应用和发展还比较缓慢,但随着一次性矿物能源的的储量进一步减少和生存环境的日趋恶化,地源热泵这一技术已经引起了人们的重视。在国家建设部公布的《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中也作了推荐,北京市于2007年7月1日,由发改委及其他八部委联合发布了《关于印发关于发展热泵系统的指导意见的通知》(京发改〔2006〕839号),明确提出在建筑中使用地源热泵空调系统,可以获得每平50元的政府补助;国家还将北京、天津、沈阳等三个城市做为地源热泵试点城市,通过政府努力引导和发展地源热泵技术,现特别是在国家的一些政府部门的建筑,学校,医院等,都大力进行了地源热泵改造,相信不久的将来地源热泵系统在神州大地必将花开满地。
六、结语
进入二十一世纪,能源紧缺已经成为各国经济发展的世界难题。随着经济的持续发展,人们生活水平的不断提高,对空调的舒适性、室内空气品质的要求也越来越高。为了更好地满足人们这种更加舒适和更加有利于身心健康的要求,近年来在空调领域兴起了地源热泵供暖空调技术。地源热泵作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制冷新技术越来越受到关注。
关键词:地源热泵;空调;绿色环保;节能
目前,能耗已占建筑总能耗的百分之五十五的采暖和空调系统,在夏季,大多数电网负荷高峰期时用于空调制冷的电大约有三分之一,所以导致时常发生拉闸限电的事情。在2010年,根据调查发现,建筑运行能耗约占总能耗的百分之三十,所以搞好供暖系统的节能非常重要。利用地源供暖成为建筑工程中供暖空调技术发展的方向,和传统的能源想比,这种供暖空调更加的清洁,更加节能,而且不受地理位置和气候的影响,所以慢慢的在全国使用。
一、地源热泵系统及特点
地源热泵是通过提取岩土体、地下水或地表水的能量,利用温差进行冷热交换来实现供暖或制冷的技术。这一技术诞生于1912年的瑞士,50年代在欧洲发展成熟,70年代第一次能源危机以后,受到世界能源、环保组织和欧美发达国家的推崇,进而被市场广泛接受。我国1997年与美国政府签订热泵技术系统引进协议,鼓励国内发展该技术。我国浅层地能资源潜力巨大,仅百米内的土壤每年可采集的低温能量约为1.5×1012kW,而百米内地下水的每年可采集的低温能量约为2.2×108kW,分别相当于目前我国发电装机容量4亿kW的3750倍和一半。
二、地源热泵技术的优点
(一)管理方便,占地面积小。地源热泵供暖空调技术不用冷却塔,没有锅炉房和另外的室外设施,不用煤场和渣场所以省去了很多占地面积,节省的空间,附加的经济效益更大,而且使工程的外部形象得到的改善和提升因为地源热泵的高质量,减少的维修费用;不用专门的人员去看守,节省了人力成本;而且其独立计费,分户计量的方式,便于业方对系统的管控。
(二)节能,环保,污染少。地源热泵供暖系统不用锅炉,不排放燃烧物,降低了二氧化碳等温室气体的排放量,减少了污染,保护了环境。在夏季的时候,把热量转移到地下来制冷,没有把温室气体排放到空气中,降低的温室效应和热岛效应,使全球环境朝着可持续方向发展。
(三)运用安全,灵活。地源热泵空调供暖空调技术运用时非常灵活,热泵机组设施可以安置到任何地方,便于节约空间,所以可用在新建工程,改建或者扩建工程项民地源热泵系统不用煤气,没有储油罐,安全,卫生。
(四)运行成本低。基于高效节能的特征所以地源热泵供暖空调技术的运行成本低,安全可靠,维修费用低,使用期限长,对比传统的空调来说,其成本费用大大降低。而且地源热泵是自动化的设备,不用有专门的人员的看守、操控。调查发现,相对于传统的空调系统地源热泵的成本费只需要他的一半。
三、地源热泵系统样式
根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地下水源型热泵系统、土壤源型热泵系统和地表水(江河水、湖水,海水、再生水)源热泵系统。
(一)地下水源型热泵系统。抽取地下水,经过换热,再把水回灌到原来的水层中。这种系统的热效率最高,但关键是需要足量的地下水,并严格保证用水的回灌和不受污染,否则可能带来生态灾害。
(二)土壤源型热泵系统。以岩土体为冷热源,换热器是埋于地下密闭的U型管,与大地进行冷热交换。这种系统适应性广,生态安全无虞,但工程投入较前者要高。
(三)污水源型热泵系统。以地表污水、中水等水体为热源进行冷热交换。由于城市污水与其他地表水相比,具有冬季高,夏季低的特点,又处于地表,热效率和设备安装均优于前两类。有污水源的地方就可以使用,一些排水量较大的浴池用这种技术做主要热源,辅以电加热,或可以彻底解决小锅炉污染的问题。
四、地源热泵供暖空调技术的现状
从20世纪80年代开始,地源热泵供暖空调技術在我国开始研究,而且最近几年,这项技术成为了一个热点的研究课题,而且在工程建筑中开始运用地源热泵技术,地源热泵的相关产品得到了大量的生产,涌起了供暖节能的浪潮在我国的一二线城市,比如北京,上海等地源热泵系统应用面积占全部市场余额的百分之三四十,而且目前有超过70家厂家在生产地源热泵相关产品,大部分都集中在一线城市,这说明地源热泵供暖空调技术得到了大家的注意,市场潜力是无穷的二而且地源热泵在全国是有需求的,有很高的适用性,对于南方来说,夏季有制冷需求;北方冬季供暖;特别是在条件相对来说比较差,不能用电、气、煤等来制冷供暖的地方来说,地源热泵供暖空调技术应用面就更加大了。下面将具体分析地源热泵技术在我国发展中存在的问题。
(一)运行资金不足。地源热泵供暖空调技术能够节能环保,所以技术要求比较高,在应用过程中投资比较高,房地产开发商在这种高成本的前提下,不愿意投入太多资金建造这个系统,而且政府政策支持力度不足,财政补贴少,所以地源热泵技术的在国内发展存在局限性,应该设立专项基金,来推广这项技术。
(二)技术研究不深。地源热泵是新兴的科学技术,国内对这项技术没有规范的标准,在科研上存在问题还有待于突破,缺乏评估体系对其有效性进行评估。
(三)生产技术可靠性不高。虽然在我国已经有不少于巧家的厂家在生产地源热泵的相关产品,但由于没有正确的评估体系对其进行检测,所以产品的质量和性能还不足以让人放心。许多地源热泵在进行生产之前,没有经过专业人员进行严格的设计、计算,导致生产出的产品失效,而且生产的热泵机型号少,不能满足国内现阶段工程的需求量。
(四)宣传不到位。地源热泵技术运用过程出现障碍,还有一个原因是技术没有得到广泛的宣传。目前只有少数科研单位掌握了地源热泵这项技术含量高的技术,还有很多设计院不了解这个技术,各个专业和领域的人们应该相互配合,共同参与技术的研发和使用中去。
五、地源热泵技术的发展趋势
由于美国的气候条件与我国很相似,美国地源热泵生产和推广对我国很有借鉴意义,但在我国由于能源价格以及人们在节能、环保的认识程度等原因地源热泵空调技术应用和发展还比较缓慢,但随着一次性矿物能源的的储量进一步减少和生存环境的日趋恶化,地源热泵这一技术已经引起了人们的重视。在国家建设部公布的《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中也作了推荐,北京市于2007年7月1日,由发改委及其他八部委联合发布了《关于印发关于发展热泵系统的指导意见的通知》(京发改〔2006〕839号),明确提出在建筑中使用地源热泵空调系统,可以获得每平50元的政府补助;国家还将北京、天津、沈阳等三个城市做为地源热泵试点城市,通过政府努力引导和发展地源热泵技术,现特别是在国家的一些政府部门的建筑,学校,医院等,都大力进行了地源热泵改造,相信不久的将来地源热泵系统在神州大地必将花开满地。
六、结语
进入二十一世纪,能源紧缺已经成为各国经济发展的世界难题。随着经济的持续发展,人们生活水平的不断提高,对空调的舒适性、室内空气品质的要求也越来越高。为了更好地满足人们这种更加舒适和更加有利于身心健康的要求,近年来在空调领域兴起了地源热泵供暖空调技术。地源热泵作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制冷新技术越来越受到关注。