地源热泵国外研究现状
全球地热能开发现状及发展研究报告
全球地热能开发现状及发展研究报告摘要:地热能作为一种可再生能源,具有广泛的应用前景。
本报告旨在全面评估全球地热能开发的现状,并探讨其未来的发展趋势。
通过分析全球各地热能开发的案例,本报告得出了以下结论:地热能的开发利用在全球范围内仍然处于起步阶段,在技术、经济和政策等方面仍然存在许多挑战。
然而,地热能作为一种清洁能源,将在未来得到更广泛的应用。
一、综述地热能是指地球内部的热能,可以用来发电、供暖和提供热水等。
与其他可再生能源相比,地热能具有较高的可靠性和持续性,使其成为一种有吸引力的清洁能源选择。
二、全球地热能的开发现状目前,全球范围内地热能的开发利用尚未达到实际潜力。
虽然一些国家和地区已经开始在地热能领域投资和开发,但大多数国家仍然没有充分利用地热能资源。
地热能开发的现状可分为以下几个方面:1.技术发展情况地热能的利用主要通过地热发电站和地热供暖系统实现。
地热发电技术主要有闪蒸发电、干蒸发发电和二元循环发电等。
地热供暖系统则主要通过热泵技术实现。
目前,这些技术在各地的应用还比较有限,仍然需要进一步完善和推广。
2.经济情况由于地热能开发的初期投资较高,导致实际的经济效益较低。
地热能的开发成本主要分为勘探成本、开发成本和运营成本。
然而,随着技术和市场的成熟,地热能的经济性将逐渐提高。
3.政策支持政府的政策支持在地热能的开发利用中起着重要的作用。
一些国家和地区已经出台了一系列的政策措施,以促进地热能的开发利用。
例如,提供税收减免、补贴和贷款等政策措施,以降低地热能的成本,从而鼓励更多的投资和开发。
三、全球地热能的发展趋势随着对清洁能源需求的不断增加,地热能将在未来得到更广泛的应用。
以下是地热能未来发展的一些趋势:1.增加地热能的开发利用随着技术的进步和成本的下降,地热能的开发利用将会得到进一步的推广。
地热发电站和地热供暖系统将逐渐普及,并在能源供应中发挥重要的作用。
2.加强国际合作地热能的开发利用需要国际合作,共同解决技术和经济等方面的挑战。
国内外地源热泵发展现状及趋势
2015年01月地源热泵供热空调系统的设备制造、设计和施工已成为蓬勃发展的新兴产业,我国地源热泵应用已经居世界首位,我国地源热泵应用国际领先的局面受到各国关注。
国内外地源热泵发展现状及趋势热泵大未来2012年全国单位国内生产总值能耗降低3.6%,SO 2、NO X 排放总量分别减少4.52%、2.77%的基础上,2013年年均生产总值能耗再下降3.7%,SO 2、NO X 排放总量分别再下降2%、3%。
而2014~2015年的2年,年均生产总值能耗还需降低3.84%,比前2年平均降幅高1.03%,NO X 平均降幅需达到4%以上。
“十二五”期间力争实现节能2.5亿吨标准煤,五年间规模以上单位的工业增加值能耗要下降21%左右。
实现2020年比2005年减少碳排放40%~50%及相应的节能指标,需要我们做出更大的努力。
面对日益严峻的能耗环境,国家加大力度扶持和鼓励可再生能源技术的应用和推广,也正是在此背景下,地源热泵在今后应如何发展,是否各个地区都可以推广运用于中央空调系统,就成为了业界研究方向。
一、国外地源热泵发展现状及发展趋势(一)国外地源热泵发展现状纵观全球范围,地源热泵系统已日益普及,2005~2010年大约有30个国家在使用地源热泵,其用量增长2.5倍以上)。
美国地热资源多,利用充分,是世界上开发利用地热最好的国家。
美国地热资源协会统计数据表明,在低温低热利用方面,美国现有60万台地源热泵在运转,占世界总数的46%。
2011年,美国专家建议将地热作为美国“关键能源”。
自从20世纪40年代地热在美国开始被利用以来,地源热泵技术一直在不断发展。
美国资料显示,比起使用常规空调来取暖或制冷,地源热泵的效率显然要高出许多,同时也更为可靠和持久。
1台地源热泵的寿命可以长达25年到50年。
正由于美国的带头作用,地源热泵中央空调已在全世界有了大发展的良好态势。
(二)国外地源热泵发展趋势地源热泵除在发源地的欧洲各国和美国正在大发展外,从近期资料可见,加拿大、新西兰和日本等国都在加速发展。
土壤源热泵的研究现状与发展前景
土壤源热泵的研究现状与发展前景摘要:本文概述了地源热泵系统的分类及特点,重点分析了土壤源热泵在国内外的研究及发展现状,提出了土壤源热泵技术在我国发展所面临的问题及发展前景。
关键词:土壤源热泵地埋管研究现状发展前景0 引言随着常规能源日益短缺,可再生能源的开发与利用日益引人关注。
可再生能源是指能够持续生长而可供人类长期使用的能源,包括:太阳能、风能、海洋能、水力发电、生物质能、地热能、生物燃料及氢能等。
其中地热能是指地球表面浅层土壤通过吸收太阳辐射能或地球内部物质发生衰变放出热量等从而形成的较低品位的热能资源。
浅层土壤在一年内温度基本恒定,通常为18℃左右,因此,在夏季可作为空调系统的冷源,而在冬季又可作为采暖系统的热源。
利用地能的主要设备就是地源热泵。
1 地源热泵的类型、工作原理及特点地源热泵是一种高效节能环保既可制冷又可供暖的新型空调系统,它利用地下浅层地能资源(主要是地下水、地表水、土壤等),为建筑物提供热量或冷量。
地源热泵系统通过输入少量的高品位能源(如电能),在冬季,将地下的热量取出来,由低温热源传向高温热源,给室内供热;而夏季的热量传递方向则相反,将室内的热量取出,释放到地下,从而使室内温度降低达到空调效果。
根据使用的低品位热源的来源或种类不同,地源热泵可分为地下水源热泵、地表水源热泵及土壤源热泵三种。
1.1 地下水源热泵地下水源热泵是通过钻井由水泵将地下水抽出作为冷、热源,经过热交换后再回灌入地下。
地下水一年四季温度基本稳定,夏季比外界环境温度低,冬季比外界环境温度高,是良好的冷源和热源。
水作为世界最为宝贵的资源之一,任何对水资源的浪费和污染都是不允许的。
国外对使用地下水要求也越来越严格,因而地下水源热泵的应用越来越少,我国一些大中城市不允许打井取水;而且如果水硬度过大也会造成换热器表面结垢,热泵系统的传热性能下降。
地下水源热泵的钻井有单井和多井两种,典型单井的直径为150mm,井深450m。
欧洲地源热泵和地热能储量的现状
欧洲地源热泵和地热能储量的现状摘要地源热泵作为一项节能技术在欧美国家已得到大量的应用,尤其供冷在市场上已被人接受,但对于供热,尤其是高温供热(>50℃),仍处于论证阶段。
尽管地源热泵至今已被使用了超过50年(最先在美国),但是,这项技术在市场上仍处于初期,而燃料供热和空气源热泵供冷占据了市场的主要地位。
在德国、瑞士、奥地利、丹麦、挪威、法国和美国,大量地源热泵被使用,而安装指南、质量控制和承包证明仍是现在主要的争议点。
关键词地源热泵;地下蓄热;欧洲0 引言地源热泵系统,是热泵与地埋管换热器(闭环系统)或地下井水(开环系统)综合的系统。
供热情况下,地球作为热源,流体(通常为水或水—防冻剂的混合液)作为媒介将热量从地球传递到热泵的蒸发器,因此,利用的是地热能。
制冷时,地球为冷源。
对于地埋管换热器(BHE),地源热泵既能供热也能供冷,事实上能用于任何场所,对较多地适应各种要求。
大多数欧洲国家没有丰富的能直接利用的热水资源(除了冰岛、匈牙利和法国)[1]。
在有特殊地下设施的地区,利用低焓地下水为大量顾客提供区域供热受到限制。
这种情况下,在非集中GSHP(地源热泵)系统中,利用到处存在的浅层地热资源是一个明显的选择。
因此,在许多欧洲国家,地源热泵得到了快速的应用和发展,结果是这种系统在市场上也得到了快速的推广,经营这一领域的公司数目也在逐步增加。
在欧洲中部和北部,地源热泵的市场大量推广,由于其气候条件,主要用于供热,空调使用较少。
因此,不像地源热泵在美国,热泵在欧洲主要在供热模式下运行。
在欧洲南部,尤其是希腊和土耳其西部,地源热泵安装使用还只是刚通过论证阶段;在瑞士人的技术支持下,第一个地埋管地源热泵系统试验点于1993年建在希腊(Papageorgakis,1993)。
这一努力促使了随后的雅典国立理工大学一工程的实行——使用地下水井和地埋管混合地源热泵系统对一采矿建筑进行供热供冷(Karytsas et al,2002);随后还有其它的工程(Mendrinos et al,2002)。
浅谈地源热泵技术在国内外发展与应用
技术与检测Һ㊀浅谈地源热泵技术在国内外发展与应用张㊀吉摘㊀要:现阶段ꎬ我国建筑业蓬勃发展ꎬ特别是在建筑供热设计层面ꎬ我国建筑业的持续发展对社会经济的持续发展具有不可或缺的促进作用ꎮ所以ꎬ就必须对节能技术的合理运用于建筑工程予以高度重视与认真分析ꎮ在我国社会经济蓬勃发展的带动下ꎬ也促使我国现代科学技术水平有所提升ꎬ然而ꎬ在我国资源十分有限的现况下ꎬ也对我国社会经济的持续发展产生了许多制约ꎮ尤其是我国建筑业ꎬ由于其具有能源需求高的特性ꎬ促使能源供需问题愈发显著ꎮ基于此ꎬ本文主要对建筑供热设计中的地源热泵技术措施运用进行探析ꎬ仅供参考ꎮ关键词:建筑工程ꎻ供热设计ꎻ绿色节能ꎻ技术措施ꎻ运用㊀㊀建筑工程项目长期以来作为现代化社会经济建设时期下各个领域不断发展的核心ꎬ其施工应用时极易受到机械和设备运行以及市场环境改变的多重影响ꎬ促使电能损耗量不断提升ꎮ所以ꎬ相关建设人员就必须对建筑供热设计过程中所应用的地源热泵技术措施的实践应用基本原则予以全面的分析ꎬ借助技术措施可以达到现阶段建筑业持续发展的各项需求ꎮ所以ꎬ建筑供热工程发展便符合建筑行业蓬勃发展的建设要求ꎬ以此促进各个领域的不断发展与进步ꎮ一㊁探析浅谈地源热泵技术在国内外发展与应用的重要意义现如今ꎬ在工业化技术整体水平持续提高的带动下ꎬ也让建筑节能逐渐变成行业是否能够实现持续健康发展的核心ꎬ但是ꎬ在具体实践时ꎬ建筑工程在进行供热设计工作时ꎬ极易受到人为因素以及环境因素的双重影响ꎮ其中ꎬ人为因素所指的主要是ꎬ传统的建筑供热工程施工形式所产生的惯性影响ꎬ而环境因素所指的主要是市场环境的多样性发展ꎮ为此ꎬ建设企业必须积极借助地源热泵技术措施与方法着重对其予以优化和调整ꎮ在这以前ꎬ建筑工程施工企业需要对供热设计予以全方位的原则分析ꎬ借此促使地源热泵技术措施与方法实践应用水平能够得以有效提升ꎮ由此一来ꎬ建筑供热工程施工与应用便可以达到工程开展与相关条例的要求ꎬ从而才能够推动相关行业可持续发展的战略目标能够得以实现ꎮ二㊁浅谈地源热泵技术在国内外发展与应用的基本准则进行地源热泵技术在国内外发展与应用的研究ꎬ首先应当明确地源热泵技术在国内外发展与应用的基本准则ꎬ研究内容可以总结为必须达到具体应用的各项要求和科学管控成本两点ꎬ具体研究内容可以总结归纳如下ꎮ(一)必须达到具体应用的各项要求现阶段ꎬ在我国经济水平全面提升的带动下ꎬ国民生活品质也得以进一步提升ꎬ同时ꎬ对建筑节能设计也提出了许多新的要求标准ꎮ在对建筑供热工程进行设计时ꎬ应该根据人们的具体需求予以设计ꎬ由此一来才可以促使供热设备节能得以实现ꎬ确保用户的实际应用更为节约ꎮ(二)科学管控成本因为我国可应用能源极为有限ꎬ而节能技术的相关设计主要便是为了尽可能的节约能源ꎬ促使建筑动力工程设计更具节能性所出现的ꎬ同时在这一现况下ꎬ更深层次的强化节能人群生活ꎬ该技术能够对工程设计所牵涉的成本造价予以有效的管控ꎬ并且还能够最大限度地减少建筑能源耗损ꎮ在工程层面ꎬ确保节能技术应用于供热设备经济以及能源技术投资之内的切实性与有效性ꎬ确保节能装置的经济性必须借助足够的投资所实现ꎬ便极易对建设企业的整体效益产生影响ꎮ与此同时ꎬ供热节能技术实践应用时ꎬ哪怕节能技术水平是有所保障的ꎬ但是在后续的实践应用中同样会存在许多问题ꎬ换而言之ꎬ便需要花费一定的资金予以处理ꎮ在建筑节能工程内ꎬ借助节能技术的合理应用ꎬ能够确保借助最少的投资ꎬ获得最良好的节能成效ꎮ三㊁浅谈地源热泵技术在国内发展与应用在建设过程中ꎬ建筑供热系统往往都需要应用到许多能源ꎬ所以ꎬ在对供热系统进行设计的过程中ꎬ必须将地源热泵技术合理的应用于其中ꎬ确保建筑供热系统能够降低能源消耗ꎮ在许多建筑工程之内ꎬ大部分供热系统都是长时间不间断工作的ꎮ在这过程中ꎬ大范围的节能开发等均能够运用于建筑之内ꎬ例如节约供热ꎬ同样能够降低能源消耗ꎮ或者是借助自然光源等多种措施的合理应用都能够减少能源浪费ꎮ将地源热泵再生技术合理的运用于建筑供热设计中ꎬ同样能够降低能源消耗ꎬ可以借助优化集中补偿技术ꎬ强化热泵能源再生系统等多种措施ꎬ降低对现有供热设备造成的冲击ꎬ促使供热设备节能成效能够得以有效的提升ꎮ四㊁结束语简而言之ꎬ如果想促使建筑业可持续健康发展的战略目标得以实现ꎬ积极提升绿色节能建筑供热设计水平就变得愈发重要ꎬ由此才可以更好的促进我国社会经济水平的持续发展ꎮ现如今ꎬ在进行建筑供热设计工作时ꎬ必须严格遵循相关基本原则ꎬ对以往所应用的设计理念予以进一步优化ꎬ积极学习与借鉴其他国家的前沿技术ꎬ不断朝着绿色节能的趋势所发展ꎬ进一步强化建筑供热系统设计ꎬ在尽可能的达到人们生活要求的同时ꎬ还应该防止能源浪费问题出现ꎬ提升新型能源应用率ꎬ立足于多个层面不断提升经济价值ꎬ借此促使绿色节能建筑供热设计的战略目标能够对实现ꎬ从而推动社会经济建设的持续发展ꎮ作者简介:张吉ꎬ柯利达信息技术有限公司ꎮ781。
地源热泵系统
地源热泵系统0 前言与太阳能或地热能一样,地表热能储量十分丰富;而且地表热能不受时间、季节、地域的限制,分布面广而且相对均匀,更具有可再生性。
地源热泵技术就是地表热能利用开发的最典型的例子。
它利用地球表面浅层土壤或水源中的地热能作为冷热源,冬季通过热泵机组将地热能传递转移到需供暖的建筑物内,夏季通过热泵机组将建筑物内的热量转移到地球土壤或水源中,从而实现冬季供暖、夏季供冷。
GSHP系统按照热源(热汇)不同,大致可以分为如下三种形式: GSHP系统(ground source heat pump)、GWHP系统(ground water heat pump)和SWHP系统(surface water heat pump),其中GWHP系统由于无法较好地解决地下水的回灌问题,在一定程度上影响了系统的进一步推广。
相比而言,随着钻井技术、土壤热性能研究的不断深入,GSHP系统的应用越来越广泛。
GSHP系统是以大地为冷源(或热源),通过中间介质(通常是水或防冻液)作为热载体,并使中间介质在封闭环路(通常是塑料管组成)中循环流动,从而实现与大地进行热量交换的目的,并进而通过热泵实现对建筑物的空调。
GSHP空调系统主要包括三个回路:用户回路、制冷回路和地下换热器回路。
根据需要也可以增加第四个回路-生活热水回路。
1 地源热泵系统研究现状1.1国外研究状况土壤源热泵在国外起步较早,这要追溯到1912年瑞士的一个专利,其发展大致可以分为以下三个阶段:第一阶段,1912年,瑞士人佐伊利(H.ZOELLY)提出了利用土壤作为热泵热源的专利设想,但是,直到二战结束后,才在欧洲与北美兴起对其大规模的研究与开发,这一阶段主要是对土壤源热泵进行了一系列基础性的实验研究,包括土壤源热泵运行的实验研究,埋地盘管的实验研究,埋地盘管的数学模型的建立,同时也对土壤的热流理论方面作过研究,如开尔文线源理论;然而,由于土壤源热泵的高投资及当时廉价的能源资源,这一阶段的研究高潮持续到20世纪50年代中期便基本停止了。
地源热泵技术的研究与应用现状
地源热泵技术的研究与应用现状
地源热泵技术是一种利用地下热能进行空调、供暖和热水的技术。
它是一种环保、节能、高效的能源利用方式,具有广泛的应用前景。
目前,地源热泵技术已经在国内外得到了广泛的研究和应用。
地源热泵技术的研究主要集中在热泵系统的设计、优化和控制等方面。
热泵系统的设计需要考虑地下热能的获取、传输和利用等问题,同时还需要考虑系统的稳定性、可靠性和经济性等因素。
优化热泵系统的设计可以提高系统的效率和性能,降低系统的能耗和运行成本。
控制热泵系统的运行可以保证系统的稳定性和安全性,同时还可以根据不同的需求进行灵活的调节和控制。
地源热泵技术的应用主要涉及到建筑空调、供暖和热水等领域。
在建筑空调方面,地源热泵技术可以实现冷热源的共用,减少能源的浪费和环境污染。
在供暖方面,地源热泵技术可以利用地下热能进行供暖,不仅可以提高供暖效率,还可以减少供暖成本和环境污染。
在热水方面,地源热泵技术可以利用地下热能进行热水供应,不仅可以提高热水的质量和稳定性,还可以减少热水成本和环境污染。
地源热泵技术是一种环保、节能、高效的能源利用方式,具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和完善,地源热泵技术将会在更多的领域得到应用,为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。
国外地热能研究现状
国外地热能研究现状
随着全球能源需求的不断增加以及可再生能源的发展,地热能作为一种清洁、可持续的能源形式受到越来越多的关注。
国外地热能研究在技术、经济和环境方面都处于领先地位。
从技术方面来看,国外地热能研究主要集中在增加开采效率和降低成本上。
其中,利用地热能进行供暖和制冷的技术已经得到广泛应用。
目前,地热能的开发主要依赖于三种技术方式:直接利用地下热能、间接利用地下热能和深层地热利用。
此外,国外地热能研究还着眼于开发新型地热能利用技术,如地热发电、地热热泵、地热冷却等。
从经济方面来看,国外地热能研究主要在降低开采成本和提高经济效益上下功夫。
通过采用新型地热能利用技术、开发新的地热资源、优化地热能系统等方式,国外地热能研究已经成功地实现了地热能的商业化应用。
从环境方面来看,国外地热能研究主要关注地热能的环境影响和可持续发展。
为了降低地热能开采对环境的影响,国外地热能研究采用了多项措施,包括地热能的环保评估、土地利用规划、水资源管理等。
综上所述,国外地热能研究在技术、经济、环境等方面都取得了显著的进展,为地热能的可持续利用提供了有力的支撑。
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地源热泵在国外的发展概况
地源热泵在国外的发展概况[摘要] 地源热泵技术是一项空调、供暖和热水供应技术.本文分析了国外地源热泵的结构型式,地热热交换器的型式;介绍欧美国家地源热泵研发背景、发展状况及应用概况。
[关键词] 地源热泵地热交换器能源应用一、概述地源热泵(Ground Source Heat Pump GSHP)是以大地为热源对建筑进行空调的技术。
冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用。
夏热冬冷地区供冷和供暖天数大致相当,冷暖负荷基本相同,用同一系统,可以充分发挥地下蓄能的作用。
地下蓄能系统的埋管可环绕建筑布置;可布置在花园、草坪、农田下面或湖泊、水池内;可布置在土壤、岩石或地下水层内;也可在混凝土桩基内埋管。
不必远距离输送,不必大面积开挖,也不占用地面,实是一种节能、对环境无害的绿色空调设备,符合可持续发展的要求。
“地源热泵”(GSHP)的名称最早出现在1912年瑞士的一份专利文献中,20世纪50年代欧洲出现了利用地源热泵的第一次高潮。
在此期间,Ingersoll和Plass根据Kelvin线源概念提出了地下埋管换热器的线热源理论,但当时由于能源价格低,系统造价高,未得到广泛应用。
上世纪70年代初期,由于石油危机的出现和环境的恶化,引发了人们对新能源的开发和利用,因而地源热泵以其节能的特点开始受到重视。
这时,北欧国家的科技工作者开始了地源热泵的实际应用研究与开发,并得到了国家政府的大力支持。
1974年起,瑞士、荷兰和瑞典等国家政府资助的示范工程逐步建立起来,地源热泵生产技术逐步完善。
从系统技术来说,此期的地下热传导体系大多数采用的是地下水直接利用方式,要求有一定的水温,而且技术相对粗糙,甚至没有回灌井。
70年代后期,瑞典科学家开始研究地下开放式的循环采热系统。
上世纪80年代是地源热泵技术飞速发展的时期。
国内外地源热泵发展现状及趋势
国内外地源热泵发展现状及趋势一、国内地源热泵发展现状1. 地源热泵技术的应用日益普及。
随着科技的发展,地源热泵技术的应用不断得到改进,迅速普及到全国各地,在冬季供暖、冷却和室外热水供应等方面表现出色,日益受到居民的好评。
2. 我国地源热泵集中采用水源抽水系统。
水源抽水系统是我国地源热泵技术最主流的应用,它可以高效率、低能耗地利用深层地下水热量,来满足居民的住宅及企业用户的供暖、冷却及室外热水供应的效需求。
3. 一些地区采用了地源热泵新技术的应用。
近年来,一些地区采用了地源热泵新技术,比如空气源热泵系统,这种系统可以利用外部空气中的热能,以更有效率、更低能耗地确保居民家庭适宜的供暖温度。
二、国外地源热泵发展现状1. 国外地源热泵技术先进。
欧美国家,特别是澳大利亚、日本以及德国等国家,在地源热泵技术的发展方面,远远超过我国。
他们用先进且实用的技术,将地源热泵的应用运用在了住宅、商业、娱乐等各种场所,成效显著。
2. 国外地源热泵优势多。
国外应用地源热泵的场景更为多元,不仅限定在冬季供暖。
比如在比较温和的气候下,还可以替代空调,节约能量。
此外,大型项目运用地源热泵系统并不仅仅限于建筑物里面,比如锅炉系统、空调、游泳池等,都可以是地源热泵系统的重要应用场景。
三、地源热泵发展趋势1. 技术更趋完善。
未来地源热泵技术将越来越完善,使其成本低廉、安装简单,各种匹配设备更具有完善性,使系统运行更加可靠。
2. 应用场景更加广阔。
随着技术的发展,地源热泵将会运用到更多的场景,比如实现居家净水及热水供应,以及实现大规模全空调等。
3. 节能型更加强大。
以往的地源热泵系统,只有在冬季供暖时更加经济环保,但是现在地源热泵系统在各种温度环境下,都可以实现低能耗节能的环境取暖和冷却。
地源热泵在国外的发展概况及其在我国应用前景初探
Association)与
“DACH”(由来自德国,奥地利和瑞士的专家组成 的协会)等。同时,一些大的生产厂家开始为设计 地源热泵而编写软件,尤其是地下换热器部分。现 有的软件有:EED、GchpCale、GLDesign、GLHEP— RO和GS2000等。因此,与80年代相比,现在的 地源热泵有微电脑控制,自动化程度高;机组设计、 安装简单方便,而且安全,周期短。系统运行稳定, 效率高,无污染。 2.3地源热泵在欧洲的应用 对整个欧洲来说,地源热泵主要应用于新建房 屋,系统末端可以提供地板辐射采暖。但是它在所 应用的国家发展是不平衡的。表1列出了欧洲几 个主要国家在2001年Peifang The working principle、performance—evaluating target and basic type of ground—
are
ABSTRACT
source
heat pump well
as
introduced,then talking about its usage in Europe and U.S.A is summa—
业,如:Waterfurnace、Geothermal
DX、Hydron等。
在中、北欧国家,地源热泵主要用于室内地板辐射 供暖和提供生活热水,尤其是瑞士,在家用供热装 置中,地源热泵所占的比例很大旧j。我国在该领 域的研究才刚刚起步,到20世纪80年代末才有少 数单位先后开展这项工作,受国际大环境的影响以
第3卷第3期
2 0 0 3年6月
制冷与空调
REFRIGERATION AND AIR—CONDITIoNING
V01.3.NO.3 June 2003
浅谈地源热泵技术在国内外发展与应用
浅谈地源热泵技术在国内外发展与应用[提要]地源热泵技术作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式,已经引起人们的广泛兴趣。
随着我国经济快速发展,全国能耗快速增长,能源供应形势非常严峻,节能减排已是我们面临的最重要问题之一。
地源热泵作为区域能源的一种重要形式,能够有效地降低住宅和公共建筑对资源的消耗,特别是在使用过程中的严重浪费。
所以,如何解决地源热泵应用过程中的难题,促进地源热泵的可持续发展,已经成为国内城市研究的重要课题。
关键词:区域能源;地源热泵;节能中图分类号:F206 文献标识码:A收录日期:2012年4月12日一、引言我国目前面临能源短缺与能源消耗快速增长的矛盾,统计资料显示,我国人均剩余可开采石油储量不到3.0吨,不足世界平均水平的1/9,石油对外依存度逐年上升,至2008年全年已达到48.0%;煤炭、天然气和森林资源的人均拥有量分别仅为世界平均值的1/2、1/23和1/6。
地源热泵技术作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式,已经引起人们的广泛兴趣。
地源热泵在学术上的定义是指一种利用少量高位能,实现从低位能向高位能转移的热泵空气调节系统。
从广义上看,它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统,即地下土壤热交换器地源热泵系统、地下水热泵系统、地表水(湖水、河水、海水及污水)热泵系统。
二、国外现状自1912年瑞士Zoelly提出的“地源热泵”概念以来,地源热泵系统因其利用可再生能源,具有高效节能、环保的优点,在工程技术领域得到了广泛的研究和应用。
美国的水源热泵技术应用偏重于住宅和小型商业建筑,在大型建筑方面,美国推行WLHP系统,即水环热泵系统,该系统是水源热泵系统的一种特殊方式。
美国地源热泵工业已经成立了由美国能源环保研究中心、美国地下水资源联合会、爱迪生电力研究所及众多地源热泵制造设计销售公司以及政府机构和建筑商等146家成员组成的美国地源热泵协会,该协会在近年来投入了大量资金从事开发、研究和推广工作。
地源热泵发展现状
地源热泵发展现状
地源热泵是一种可再生能源利用技术,通过利用地下热能,将其转化为供暖和制冷所需的能量。
随着人们对环保和低碳生活的关注逐渐增加,地源热泵作为一种清洁能源利用方式受到越来越多的关注和推广。
目前,地源热泵的发展取得了一定的成绩。
在国内,政府加大了对可再生能源技术的支持力度,推出了一系列的政策和补贴措施,鼓励和支持地源热泵的应用。
一些城市和地区也在大力推广地源热泵系统,建立了相关的示范项目,以便更好地宣传和推广该技术。
在国际上,地源热泵的应用也在不断扩大。
一些发达国家已经在该领域取得了较为成熟的经验和技术,尤其是在北欧和北美地区。
这些国家的政府和企业投资积极,推动地源热泵的发展和应用,取得了一定的经济和环境效益。
然而,地源热泵的发展依然面临一些挑战。
首先,地源热泵系统的投资成本较高,使得许多个人和单位望而却步。
其次,地源热泵系统对地质和地下水等条件的要求较高,不是所有地区都适合应用地源热泵技术。
此外,地源热泵系统的运行和维护成本也较高,需要专业的人员进行操作和管理。
为了进一步推动地源热泵的发展,需要采取相应的措施。
首先,政府可继续提供补贴和奖励政策,鼓励更多的单位和个人使用地源热泵系统。
其次,加强技术研发和创新,降低地源热泵系统的成本,提高其性能和效率。
此外,应加强对地源热泵技术
的宣传和推广,提高公众对其认知和认可。
总之,地源热泵作为一种可再生能源利用技术,发展前景广阔。
尽管面临一些挑战,但随着技术的不断进步和政策的支持力度加大,相信地源热泵的应用将会得到更广泛的推广和应用。
地源热泵国内外研究现状及前景
地源热泵国内外研究现状及前景于对所建立的实验系统进行性能测试并与传统的空气热源热泵性能进行技术经济比较,从而得出土壤源热泵节能的一般性结论。
由于缺乏对埋地换热器在土壤中复杂的传热、传质综合传递过程的深入研究,使得这些结论只适用于某一具体实验系统,所提供的基础数据较少而不能作为设计依据。
近几年来我国水源热泵事业发展势头看好。
天津大学、清华大学分别与有关企业结成产学研联合体开发出中国品牌的地源热泵系统,已建成数个示范工程,越来越多的中国用户开始熟悉地源热泵,并对其应用产生了浓厚的兴趣,可以预计中国的地源热泵市场前景广阔。
之所以对中国的地源热泵市场发展前景持乐观态度,一方面是要节约常规能源、充分利用可再生能源的国内外大趋势;另一方面,我国具有较好的热泵科研与应用的基础,早在50年代,天津大学热能研究所吕灿仁教授就开展了我国热泵的最早研究,1965年研制成功国内第一台水冷式热泵空调机。
重庆建筑大学、天津商学院等单位对地下埋盘管的地源热泵也进行了多年的研究。
在中国科学院广州能源研究所等单位还多次召开全国性的有关热泵技术发展与应用的专题研讨会。
美国特别看好中国市场,美国能源部和中国科技部于1997年11月签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书,其中主要内容之一是“地源热泵”,该项目拟在中国的北京、杭州和广州3个城市各建一座采用地源热泵供暖空调的商业建筑,以推广运用这种“绿色技术”,缓解中国对煤炭和石油的依赖程度,从而达到能源资源多元化的目的。
目前,这3个地源热泵示范工程正在落实,有的已进入实施阶段。
与此同时,科技部委托的中国企业公司正酝酿将美国的地源热泵技术及设备引进中国市场,这将促进我国地源热泵的市场化、产业化的发展,并使我国地源热泵的研究开发尽快跟上国际潮流。
我们有理由相信,在充分学习借鉴国外先进技术和运行经验的基础上,在各级政府的有力支持下,中国的科技界与企业界携手共进,依靠自己的力量完全有能力在不长的时间内开拓出具有中国特色的地源热泵产业。
地源热泵和地热蓄能在欧洲的现状
浅层地能(热)的开发与利用 (1)一、浅层地能(热)是新能源大家族中最为现实的能源 (1)(一)何谓浅层地能(热) (1)(二)浅层地能(热)与传统地热能开发利用的比较 (2)(三)浅层地能(热)的能量资源 (4)(四)浅层地能(热)的温度水平 (6)(五)浅层地能(热)的开发利用促进建筑供暖(冷)行业能源的变革 (7)二、国外浅层地能(热)开发利用的概况 (9)(一)热泵早期发展史 (9)(二)1973年世界性第一次“石油危机”促进了热泵工业的迅速发展 (10)(三)近些年来(80年代至今)国际热泵工业的发展状况 (16)三、我国浅层地能(热)开发利用的概况 (23)四、浅层地能(热)开发利用中值得注意的问题 (29)(一)浅层低温地能(热)是建筑物供暖(冷)能源的最佳选择 (29)(二)保护地下水资源,采用单井抽灌技术 (29)(三)与高舒适度低能耗建筑配用,合理的运行设置至关重要 (32)(四)浅层地能(热)的采集规模设计应与建筑物供暖(冷)面积(冷热负荷)相匹配。
(33)(五)浅层地能(热)的能量采集是热泵供暖系统的关键 (34)浅层地能(热)的开发与利用执笔人程韧摘要浅层地能(热)广泛存在于地下浅层(数百米以内)恒温带中的土壤和地下水里。
它是低品位(<25℃)的可再生能源。
有别于传统深层(<5km)地热能。
它基本不受地域和气候的影响。
其温度相对恒定,储量巨大,是不应被忽视的新能源。
在建筑供暖(冷)用新能源中是最为现实、最有前途的能源。
本文重要介绍开发利用这种能源的价值,国内外的发展状况及开发利用中应注意的一些问题。
一、浅层地能(热)是新能源大家族中最为现实的能源(一)何谓浅层地能(热)——在太阳能照射和地心热产生的大地热流的综合作用下,存在在地壳下近表层数百米内的恒温带中的土壤、砂岩和地下水里的低温地热能。
浅层地能(热)不是传统概念的深层地热,是地热可再生能源家族中的新成员,它不属于地心热的范畴,是太阳能的另一种表现形式,广泛的存在于大地表层中。
地源热泵在欧美日发达国家发展状况及经验总结
地源热泵在欧美日发达国家发展状况及经验总结2012年6月目录1北美地源热泵发展 (3)1.1美国地源热泵的发展概况 (4)1.1.1应用及市场情况简介 (4)1.1.2相关配套措施 (5)1.1.3中美之间在地源热泵领域的交流 (8)1.2加拿大地源热泵的发展 (10)1.2.1应用及市场情况简介 (10)1.2.2相关配套措施 (13)2欧洲地源热泵发展 (16)2.1总体发展情况 (16)2.1.1欧洲地源热泵市场发展概况 (16)2.1.2欧洲热泵相关组织 (18)2.2瑞典 (19)2.2.1气候和地质状况 (19)2.2.2热泵市场发展概况 (21)2.2.3政策措施 (22)2.3德国 (23)2.3.1气候和地质状况 (23)2.3.2热泵市场的发展 (23)2.3.3相关配套措施 (25)2.4奥地利 (27)2.4.1气候和地质状况 (27)2.4.2热泵市场的发展 (27)2.4.3政策措施 (28)2.5芬兰 (29)2.5.1气候和地质状况 (29)2.5.2热泵市场的发展 (30)2.5.3相关配套措施 (32)2.6荷兰 (33)2.6.1气候和地质状况 (33)2.6.2热泵市场的发展 (33)2.6.3政策措施 (34)3日本地源热泵系统发展情况 (35)3.1气候和地质状况 (35)3.2发展历史 (36)3.3应用现状 (37)3.4最新研究进展 (40)3.5存在的问题和相关对策 (41)4小结 (42)地源热泵起源于欧洲,石油危机致化石能源价格大幅上涨推动了地源热泵的大范围应用。
由于其高效利用可再生能源的环保特性,应用国家逐年增加,从2000年的26个国家增至2015年的48个。
很多应用地源热泵的国家都能保持每年10%的应用增长率。
世界范围内,截至2015年底,开发利用浅层地热能的地源热泵装机容量约为5万MW,地源热泵安装台数与2010年相比增长了51%。
国际地源热泵技术研究现状
这三种 方法 的主要 区别是
热 一质 传 递 解 考 虑 了热 扩 散 效
应 .与 具 有 大量 地 下 水 测试 孔 的 测 试数 据 能 够 很好 地 吻 合 .其他
两种 方 法 没 有 很好 吻合 .表 示热 扩 散 在地 下 热 传 递 中是 一 个 重 要
置有 较 大 的影 响。
2 .垂直 地埋 管换热 器设 计方 法的 验证
美 国 的Cu l l i n 等 验 证 了垂 直地 埋 管 换 热 器 的 两 种 常 见 的 设 计 方 法【 5 】 .分 别使 用模 拟 仿 真软 件 和AS H R AE 手 册 中 的计 算 公 式
( 1 . 5 小 时 )和 短 步长 ( 2 5 分 钟 ) .分 别研 究不 同注热 步 长对 利 用 加热 段 所 测 土壤 热 物 性 参数 的影 响 .分别 利 用 短步 长 加 热 对 测试 前 无加 热 功率 循 环 和 注 热段 以及 热 恢 复期 所 测 换热 管 内温 度 数 据 进 行 土壤 热 物 性参 数计 算 。 美 国Ch i a s s o n 等 用 了三种 解 析 方 程来 检验 具 有 大量 地 下 水 的 地 源 热 泵 系统 的 地 下 土壤 热 传递 特 性 【 3 】 :移 动 线 热 源模 型 、基 于 地 下 水 的G函 数 解 及热 —— 质 传 递 解 .三 种 方 法 均 结 合 了 对流 扩 散 方 程 .用 一个 结 合 解 析解 和 来 源 于 两个 现 场 热 响应 测 试 所 得 数
加 拿 大 Ro u l e a u 等 考 虑 到 目前 的 土 壤 热 物 性 测 试没 有考 虑 地 下 水 流 速 的 影 响 .为 得 出 地 下 水 参 数 .提 出一 个 水 力, 热 响应 试验新 概念【 1 】 。 将 发 热 电缆 直 接 安 装 在 钻 孔 中 并 与 地 下 土 层 直
地源热泵国外研究现状
地源热泵的定义:地源热泵以地球表面浅层土壤作为热源(热汇),常将传统空调的冷凝器(或蒸发器)中需要排放(或吸收)的热量通过中间介质(通常是水)作为载体,并使中间介质在封闭环路中通过大地循环流动,从而实现与大地进行冷热交换的目的。
根据地下换热介质的不同地源热泵可分为三类:一是与岩土换热的地下耦合热泵系统(ground-coupled heat pump,GSHP,也叫土壤源热泵);二是与地下水换热的地下水热泵系统(ground-water heat pump,GWHP);三是与地表水换热的地表水热泵系统(surface-water heatpump,GSHP)。
美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)在1997 年将地源热泵以往的各种名称统一称为地源热泵(ground-source heatpump,GSHP)[2]。
考虑道地下水热泵和地表水热泵受地下水文地质条件和建筑周边环境条件的限制要多于地下耦合热泵,运用的广泛性均小于地下耦合热泵,故而本文中的地源热泵是指地下耦合热泵(或称土壤源热泵)。
工作原理:在制冷工况时,空调房间的冷负荷连同压缩机的功所转化的热量被排入大地。
室外埋管换热器1 与换热器2(此时换热器2 在热泵机组中起冷凝器的作用)之间通过管道连接成一个封闭的回路,在水泵7 的作用下,水在回路中往复循环,在换热器2(冷凝器)中吸收制冷剂的热量,通过室外埋管换热器 1 传入大地;在供热工况时,从压缩机 5 出来的制冷剂经换向阀8 作用换向,此时换热器 2 转换成为热泵机组的蒸发器,循环水流经室外埋管换热器 1 时吸收大地中的热量,在换热器2(蒸发器)中释放给制冷剂。
在室内侧,同样既可以通过水的循环进行热量传递,也可以使制冷剂直接流经房间换热器 6 与空气进行热交换。
[2] 殷平, 地源热泵在中国, 现代空调, 2001(3)[3] 肖益民, 何雪冰, 刘宪英. 地源热泵空调系统的设计施工方法及应用实例, 现代空调, 2001(3)1.国内外应用研究现状1912 年,瑞士的H.Zoelly 首次提出利用浅层地热能(地源能)作为热泵系统低温热源的概念,但由于当时一次能源充足,用热泵供暖的社会需求不足,导致热泵技术没有得到重视和发展。
关于地源热泵调查分析报告
关于地源热泵调查分析报告南通中润置业有限公司:2009年5月14日,应贵司邀请,我司组建项目服务专案小组七人(建筑、水电、景观及物业管理)参加了由中南通润置业组织的水绘曦园扩初方案评审会议。
在会上相关单位提出了关于采用地源热泵的建议,现我司结合水绘曦园项目定位,就项目针对建筑恒温、恒湿、恒氧系统及地源热泵的技术原理、应用情况和使用效果进行全面了解,并对该技术在实际应用中的可行性、可靠性和技术难点进行了深入分析。
现将建筑恒温、恒湿、恒氧系统及地源热泵技术考察情况提供给贵司,以供贵司参考。
一、概述1987年,世界上第一座“告别空调暖气”的建筑Tour Balexert在日内瓦落成,该项目由瑞士建筑物理学家凯乐·布鲁诺先生主持设计。
该建筑采用了与低能耗建筑相匹配的健康、舒适、高效的天棚辐射式采暖和制冷技术,同时配备置换式新风系统,从根本上改变了传统采暖和制冷系统的吹风感,干燥,噪声,空气品质差等室内环境的状况,首次将恒温、恒湿、恒氧技术系统应用于民用建筑领域。
所谓恒温、恒湿、恒氧系统,实际上是一种舒适度较高的集中式空调系统,它具有高效节能、温度衡定、湿度可控,空气新鲜、环境安静、无吹风感和噪音的特点,问世以来一直受业内人士的推崇。
但由于恒温、恒湿、恒氧建筑施工技术尚不够成熟,国内缺乏有经验的设计单位和施工单位,且该技术对建筑的结构和形态具有特殊要求,工程造价高昂,并存在较大的投资风险,因此,在一定程度上制约了恒温、恒湿、恒氧建筑技术的推广和应用。
国内第一家应用恒温、恒湿、恒氧建筑技术的项目是北京锋尚国际公寓,其后在北京当代MOMA、南京锋尚国际公寓和朗诗·国际街区、上海安亭F1方程赛场馆等项目中推广应用。
恒温、恒湿、恒氧系统是一个大型集中式空调加中央新风系统,系统中的空调室内机、管道和新风管都隐藏在建筑结构内,只是使用者看不见空调设备而已。
恒温、恒湿、恒氧系统主要采用了地源热泵、天棚辐射制冷采暖和置换式全新风系统三大核心技术。
欧洲地源热泵和地热能储量的现状
欧洲地源热泵和地热能储量的现状生活热水。
使用竖直埋管换热器系统时,输出给定的功率所需要的埋管长度主要取决于土壤的性质,包括土壤的温度、含湿量、颗粒大小和形状、导热系数。
选择正确的竖直埋管换热器的大小是设计的一个目的,特别要注意使相邻钻孔间的热干扰尽量小化。
关键点在建筑负荷、钻孔间距、回填材料和所在地点的特征。
由于地源热泵的初投资较高,设计过大则会导致比传统系统更高的损失。
最近几年,在地源热泵方面的两个重要的技术发展是:1)热响应测试,现场确定地下的各项热参数;2)使用加强导热的灌泥浆材料。
在热响应测试中(Sanneretal,2000),给定钻孔内埋管一定的热负荷,测试循环流体相应的温度变化从1999年中期开始,这项技术已在欧洲中部被用来设计更大的竖直埋管地源热泵系统,在可靠的地下数据的基础上确定钻孔尺寸。
热响应测试最先于1995年在瑞典和美国出现(Gehlin,1996;Autin,1998),现在被很多国家使用,包括土耳其。
同时使用可靠的设计软件(Helltrom和Sanner,1994;Helltrometal,1997),即使大量使用,竖直埋管地源热泵系统能成为一项安全可靠的技术。
热加强灌泥浆材料在美国已使用了十几年。
它的使用能显著的减少钻孔内的导热热阻,从而控制了远边土壤与埋管内流体间的温差。
也能通过对不同灌泥浆材料的地埋管换热器进行热相应测试得出其结果。
2市场机会和阻碍竖直埋管的设计常出现对流动、压降和控制参数处理不当,由于设备的腐蚀出导致的渗漏,施工质量较差,还有管材和循环换热流体的选择等诸多问题。
以上都要求工程师的专业技术和承包方的地源热泵安装资格,这些都为地源热泵的市场推广设置了很大的障碍。
在地源热泵系统市场较好的国家(例如瑞典、瑞士和德国),开始强制设立技术指南、承包资格证明、质量鉴定表彰等,以保护厂家和消费者避免质量很差和使用寿命短的地源热泵系统。
已有的地源热泵只适用于低温供热系统,因为它们不能满足欧洲地区大量老的供热建筑的高温供热要求,从而或多或少地限制了其在新建建筑中的使用。
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地源热泵的定义:
地源热泵以地球表面浅层土壤作为热源(热汇),常将传统空调的冷凝器(或蒸发器)中需要排放(或吸收)的热量通过中间介质(通常是水)作为载体,并使中间介质在封闭环路中通过大地循环流动,从而实现与大地进行冷热交换的目的。
根据地下换热介质的不同地源热泵可分为三类:一是与岩土换热的地下耦合热泵系统(ground-coupled heat pump,GSHP,也叫土壤源热泵);二是与地下水换热的地下水热泵系统(ground-water heat pump,GWHP);三是与地表水换热的地表水热泵系统(surface-water heatpump,GSHP)。
美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)在1997 年将地源热泵以往的各种名称统一称为地源热泵(ground-source heatpump,GSHP)[2]。
考虑道地下水热泵和地表水热泵受地下水文地质条件和建筑周边环境条件的限制要多于地下耦合热泵,运用的广泛性均小于地下耦合热泵,故而本文中的地源热泵是指地下耦合热泵(或称土壤源热泵)。
工作原理:
在制冷工况时,空调房间的冷负荷连同压缩机的功所转化的热量被排入大地。
室外埋管换热器1 与换热器2(此时换热器2 在热泵机组中起冷凝器的作用)之间通过管道连接成一个封闭的回路,在水泵7 的作用下,水在回路中往复循环,在换热器2(冷凝器)中吸收制冷剂的热量,通过室外埋管换热器 1 传入大地;在供热工况时,从压缩机 5 出来的制冷剂经换向阀8 作用换向,此时换热器 2 转换成为热泵机组的蒸发器,循环水流经室外埋管换热器 1 时吸收大地中的热量,在换热器2(蒸发器)中释放给制冷剂。
在室内侧,同样既可以通过水的循环进行热量传递,也可以使制冷剂直接流经房间换热器 6 与空气进行热交换。
[2] 殷平, 地源热泵在中国, 现代空调, 2001(3)
[3] 肖益民, 何雪冰, 刘宪英. 地源热泵空调系统的设计施工方法及应用实例, 现代空调, 2001(3)
1.国内外应用研究现状
1912 年,瑞士的H.Zoelly 首次提出利用浅层地热能(地源能)作为热泵系统低温热源的概念,但由于当时一次能源充足,用热泵供暖的社会需求不足,导致热泵技术没有得到重视和发展。
直到1948 年,Zoelly 的专利技术才真正引起普遍的关注,尤其是欧
洲和美国。
20 世纪50 年代,美国和欧洲国家开始研究和利用地源热泵,但当时能源价格较低,使用热泵系统并不经济,因而没有得到推广。
1974 年以来,由于石油危机的出现和环境的恶化,引发了人们对新能源的开发和利用,因此开始了地源热泵的研究和利用。
这一时期欧洲建立了许多采用水平盘管地下换热器的土壤源热泵系统的研究平台。
自1974 年起,瑞典、瑞士、荷兰等国政府资助的示范工程逐步建立起来,地源热泵技
术也日趋完善。
从热泵技术来说,此时的地源热泵系统大多直接利用地下水作为冷热源,因此对地下水温度有一定要求,而且当时的技术相对粗糙,甚至不设置回灌井。
20 世纪70 年代末到90 年代初,美国开展了冷热联供地源热泵的研究工作。
这一时期,地源热泵技术飞速发展并趋于成熟。
美国的地源热泵机组生产厂家也十分活跃,成立了全国地源热泵生产商联合会,并逐步完善了工程安装网络,成为世界上地源热泵机组生产和使用的大国。
图.1990年、1995年和2000年美国地热直接利用比较
从图2中可以看出1990年、1995年和2000年地热直接利用中,地源热泵占有很大的比例,约为59%,而且发展很稳定,平均年增长率约为7.7%。
1997年已安装12kW 的地源热泵4万台,2000年时有40万台左右,预计2010年总装机量可以达到150万台。
目前地源热泵在美国应用最多的还是学校和办公楼,大约有600多万所学校安装了地源热泵,主要集中在中西部和南部地区,地源热泵技术真正的商业应用是从最近几十年开始的。
我国具有较好的热泵科研成果与应用基础,20世纪50年代,天津大学的热能研究所最早开展了热泵方面的研究工作,并于1965年研制了我国第一台水冷式热泵空调机组。
我国对土壤源热泵的研究始于20世纪80年代,国内的科研工作者相继展开地源热泵的研究和试验工作,各种试验研究工作主要由各大学进行。
虽然我国对地源热泵的研究和应用较晚,但发展势头很好,地源热泵发展已列入国家新能源和可再生能源产业发
展十五规划。
1978年-1999年,中国制冷学会第二专业委员会举办了9届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”,在2001年宁波召开的全国热泵和空调技术交流会和2002年在北京召开的国际热泵会议上,国内外有关人士开始关注中国这个很有发展潜力的大市场。
近几年来国内加强了地热源热泵的应用研究力度,自行研究和生产地源热泵机组的厂家已达几十家,如山东的富尔达、北京的中科能等。
另外国外很多知名公司已经在中国设立了销售部。
目前我国地源热泵工程正逐年增加,并取得了初步效果。
但从总体上看,中国地源热泵的发展还不够规范,基础研究上还有待于进一步完善,行业之间缺少必要的合作交流,这些因素都或多或少影响着这项技术的推广。
但是根据“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的要求,2008年的北京奥运会,在体育场馆、运动员村等奥运会建筑中将广泛采用太阳能、地热能等可再生能源,并将采用高效、清洁的常规能源利用技术,将在一定程度上代表了国际上最先进的用能方式,其产生的效应将直接影响北京市未来能源利用的发展方向。
同时对国内其他地区地源热泵的发展也将产生一定的积极作用
2.国内外研究现状
国外对土壤源热泵的研究主要集中在地下换热器。
1946年,美国进行了12个地下换热器的研究项目,这些研究项目测试了埋地盘管的几何尺寸、管间距、埋深等,并将热电偶埋入地下,测试了土壤温度随时间变化和受传热过程影响的情况。
1953年,美国电力协会的研究表明,以上这些试验还没有提供可用于地下换热器的设计方法。
20世纪50年代初,英国安装了用于住宅供暖的地源热泵系统。
1974年,欧洲实施了30个工程开发研究项目,发展了地源热泵的设计、安装技术,并积累了运行经验。
1971年一1978年,美国进行了多种形式地下换热器的测试,并引入太阳能集热器,组成混合土壤源热泵系统。
这一时期开始采用塑料盘管代替金属盘管。
美国和欧洲国家设计安装的土壤源热泵系统大多参照类似的已建工程设计安装,另一些工程的设计则采用估算方法。
目前,国外对土壤源热泵的研究仍集中在地下换热器的传热性能上。
地下换热器的设计、计算模型约30多种,对所有模型的建立,关键是求解岩土温度场的动态变化,其基本模型有2种:① 线热源模型,② 圆柱热源模型。
目前,国内外的热泵产品主要以风冷热泵和地源热泵为主,输出温度大于60℃,以地源或低温地热水(50℃以下)为热源的高温地源热泵在国内只有少数几个单位在研制,如中科院广州能源研究所、天津大学、清华大学等,广州能源研究所以于2001年初率先推出了最高出水温度可达75℃的高温地源热泵机组,并在近两年里由其下属公司一北京中科能源高科技有限公司,在北京、广州等地成功实施了十余个工程项目,涉及空调采暖、散热器采暖、热水供应、地热尾水热回收利用等多种形式,取得了良好的运行效果。
国内对土壤源热泵的研究主要集中在以下5个方面:地下换热器的传热计算模型的建立,地下换热器传热计算的模拟研究,地下换热器的筛选及埋地盘管合理管间距的理论分析,土壤冻结对地下换热器传热的影响,地下换热器间歇运行工况的分析。