摘要:地源热泵空调系统是利用地下浅层地热资源,采用热泵原理,通过少量的电能输出,实现低位热能向高位热能转移,从而进行供热、供冷的空调系统。本文分析了地源热泵空调的特点及发展现状,展望了地源热泵空调的发展前景。 

 关键词:地源热泵空调系统特点现状发展前景 

  一、前言 

  随着节能工作的推进,地源热泵空调作为一种回收利用可再生热能的有效手段,逐渐得到推广与应用。人们对空调的要求也不断提高,节能环保、运行维护费用低、安全可靠、使用舒适,成为人们追求的热点,因而地源热泵空调系统应用范围日渐扩大。 

  二、地源热泵空调系统概述及分类 

  地源热泵空调是根据热泵技术发展起来的一种应用设备,它利用地下浅层地热资源,采用热泵原理,通过少量的电能输出,实现低位热能向高位热能转移。夏季,空调系统将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可高效的带走热量;冬季,空调系统则从水源中提取能量,升温后送到建筑物中。通常水源热泵空调系统每消耗1kW的电能,用户就可以得到4kW以上的热量或冷量。 

  根据地热资源的不同,地源热泵空调主要分三种形式:一是地埋管地源热泵; 二是地下水地源热泵; 三是地表水地源热泵(包括海水源,江湖河溪水或地表潜水)。 

  三、地源热泵空调系统的特点 

  (1)高效节能 :地源热泵技术是利用土壤温度相对稳定的特性,通过输入少量的高品位能源(如电能),运用土壤与建筑物内部进行热量的交换,实现低品位热能向高品位转移的冷暖两用空调系统。在产生同样热量或冷量的时候,只需小功率的压缩机就可实现,从而达到节能的目的,其耗电量仅为普通中央空调与锅炉系统的40%―60%。 

  (2)环保清洁 :地源热泵系统在冬季供暖时,不需要锅炉,无燃烧产物排放,可大幅度降低温室气体的排放。 

  (3)地源热泵空调系统维护费低 

  地源热泵系统不设冷却塔、屋顶风机,压缩机工作稳定,不会出现传统设备中制冷剂压力过高或过低的现象,维护费用大大低于传统空调;一套设备实现制冷、制热和生活热水,减少对主机设备的维护量。 

  (4)寿命长:地源热泵中央空调机组由于机械运动部件少,工况所有的部件不是埋在地下就是安装在室内,不需要要放置室外,避免了室外风吹、日晒、雨淋的恶劣气候,不用频繁的清洗,后期基本不需要维护,使用寿命达50年。对于室外地埋管系统可以说一次投资,终身受用。地上热泵机组使用寿命达30年,而普通家用氟机组中央空调的使用寿命一般是10年左右,家用水机组的使用寿命是15-20年。 

  (5). 一机多用,地源热泵空调带热回收的机组,在提供冷暖的同时可以提供生活热水。 

  四、地源热泵空调的发展现状及存在的问题 

  (1)市场空间广阔,行业、政府各方面的联合推动起了很大作用。就行业本身的推动力量来看,水地源热泵市场的发展离不开这些努力。建设行业、地质行业等都对水地源热泵市场的发展给予了极大的关注,政府也出他了相关管理规定和办法,《可再生能源法》、《节约能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《民用建筑节能管理条例》等法律法规的相继颁布和修订,财政部、原建设部两部委对国家级可再生能源示范工程和国家级可再生能源示范城市的逐步推进,奠定了地源热泵在我国建筑节能与可再生能源利用中的重要地位,各省市也陆续出台相关的地方政策,尤其是补贴政策对水地源热泵的发展起了里程碑式的作用。设备制冷厂家不断增多,集成商规模不断扩大,新专利新技术开始涌现,从业人员不断增多,有影响力的大型工程不断出现,自2005年起,地源热泵系统应用进入了快速发展阶段。 

  (2)覆盖面广,北方供暖应用效果显著。从水地源热泵产品的应用来看,使用范围较广,包括商品房、高档别墅、公寓、图书馆、博物馆、体育馆、商场、休闲度假场所等等包括部分工业建筑,几乎都可适用。尤其是北方市场对供暖方面的应用十分广泛,如北京、天津、东北等地,作为水地源热泵市场推广的先行者,为该产品的应用发展奠定了坚实的基础。受气候影响,北方对供暖的需求比较高,而水地源热泵系统在供热时的节能效果使得其在北方市场的发展如沐春风。 

  (3)技术升级步伐有待加快,市场的选择略显力不从心。作为水地源热泵应用空间较广阔的国家,在技术上、研发上的脚步仍有待加快。目前在标准规范、研究资料、系统图集、资源规划、各种类型的适应性的研究等方面十分欠缺,部分区域缺乏大型的成功的应用案例,尤其是在回灌问题的解决、参数不同的计算方法设置、水源的探测、供水过滤等等技术问题都没有完善的统一的标准和方法,因此也阻碍了水地源热泵市场的进一步发展。 

  目前的市场现状是开发商、建设者对该产品的选择也更多了慎重。之前在补贴政策的激励下,项目应用数量得到一定的提升,但由于部分地区应用的一些项目在运行中出现了一些问题,并不是太成功,加上市场本身对新产品、新技术的接受需要过程,在后期甲方对该产品的选择上形成了阻碍。 

  (4)缺乏统一的系统培训,监管和管理工作仍需提高。水地源热泵产品的应用、设计都需要专业的设计和施工团队,但是行业目前缺乏统一的标准和培训,从业人员的素质、技术人员的能力等参差不齐。此外,关键设备产品的开发,设计工具软件的开发等等,这都是基础性的要求,目前并不是很规范。由此也带来了另一个问题,那就是水地源热泵市场的管理。市场监管、政府对行业的监管、产品质量和产品部件的监管都存在缺口,这些有待于提高和完善。 

  (5)、各个专业、各个领域的配合不得力,缺乏共同参与的精神。水地源热泵的技术有待进一步提升,同时设计人员、甲方、厂家之家配合不到位。对于设计人员来说,水地源热泵工程设计要求较高,并不是所有设计人员都能运用自如,因此大部分设计人员倾向于选择设计简单、方便的产品且后期运行稳定型也较高。对于甲方来说,自身意识水平也没有达到某种高度,大部分是因为补贴的驱动而选择使用,若在前期投入中应用麻烦、补贴不到位等也会放弃对该产品的使用。 

  五、地源热泵空调发展前景 

  随着我国对可再生能源应用与节能减排工作的不断加强,水地源热泵市场的潜力也被广泛认知。近年来水地源热泵的推广应用步入了发展的快车道,据《2010年中国中央空调市场报告》中的数据显示,2010年度全国水地源热泵市场的整体容量达到22亿元,相比2009年度增长达22.2%。总体来说,水地源热泵在我国长江黄河流域、东北、西北、华北等对冷热需求较大的地区具有较高的适用性,对南方部分只有夏季冷量需求而无冬季热量需求的地区也有一定的适用性,对于那些由于受条件限制不能用煤、电、燃气采暖供冷的地区可以说是最佳的一种选择。但是就其发展来看,区域性还是比较明显。华北、华东、东北地区使用范围较广。 

  六、结束语 

  地源热泵空调系统,作为二十一世纪一种具有节能和环保意义的空调系统,通过集中控制管理和技术发展,及其自身存在的优势与特点,能极大程度的提高系统运行的可靠性和节能性,随着系统的广泛应用及不断应用,该技术将十分成熟,在我国将有更加广阔的应用前景。 

  参考文献: 

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