地源热泵应用剖析.ppt

地源热泵应用中的勘察与施工问题及工程勘察企业的市场机会 苏 强 建设综合勘察研究设计院（CIGIS） 提纲一、地源热泵简介二、地源热泵的勘察三、存在的问题四、工勘企业的业务现状及优势五、前景展望 概念 地源热泵（Groundsource heat pump ，简称GSHP）是一种利用地下浅层地热能（包括土壤、地下水、地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。 它把传统空调器的冷凝器或蒸发器直接埋入地下，使其与大地进行热交换，或是通过中间介质（通常是水或水和防冻剂的混合液）作为热能传递的载体，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热交换的目的。 冬季通过热泵将大地中的低位热能提取出来为建筑供暖，同时储存冷能量，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，同时储存热量，以备冬用。 还可供应生活用水，是一种有效地利用能源的方式。 发展简史 “地源热泵”的概念最早出现在1912的瑞士的专利文献。 20 世纪50 年代，欧洲和美国开始出现研究地源热泵的第一次高潮。 1954 年，美国人发明了世界上第一台地源热泵，其工作原理与今天的地源热泵相同，只是体积较大，机械功能和热效率比今天的热泵系统低得多，但当时由于能源价格低，这种系统并不经济，因而未得到推广。 20 世纪70 年代，石油危机把人们的注意力集中到节能时，地源热泵研究又进入一次高潮，北欧国家的科技工作者开始了地源热泵的实际应用研究和开发，并得到了政府的大力支持。 20 世纪80 年代是地源热泵技术飞速发展的时期，北美国家的政府机构和科研单位大力开发地源热泵的系统技术，美国能源部在俄克拉荷马州立大学成立了国际地源热泵联合会（ IGSHPA ）。这一时期美国的地源热泵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安装工程网络。 我国从1995 年开始学习和引进欧洲产品，直到1997 年才出现有规模的地源热泵采暖工程项目， 2001 年，重庆大学和山东建筑工程学院等高校也纷纷建成了各自的封闭循环系统示范工程。 政府方面，从1995 年上半年起，国家环保总局、建设部、科技部等部门单独或联合召开了几次产品推广会和应用现场会。 至此，地源热泵技术不但得到了国家和地方政府的高度重视，也得到了社会企事业各方面的青睐，显示出了巨大的市场潜力。 特点 与普通以空气作为冷热源的空气源热泵相比，地源热泵具有如下优点： (1) 高效节能： 相对于地球表面的空气与地表水，地面10 m 以下的大地温度接近年平均大气温度，因此无论夏季或冬季，其温度总是比地表面上的空气和地表水更适宜作为空调系统的冷热源。理论上讲，降低冷凝温度和提高蒸发温度都可提高循环效率，平均可以节约用户30 %～40 %的运行费用，达到节能的效果。 通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。 表1 国内不同供暖方式的一次性投资对比 据美国10 年的统计资料： 地源热泵的运行费用比耗电空调、中央空调节约22 %～25 % ， 运行费用比燃油、燃煤锅炉节约40 %～60%。 地下开式循环系统寿命达30 年， 地下封闭循环系统可达50 年。 (2) 运行稳定可靠，无需除霜： 空气源热泵（即空调）当盘管表面温度低于0 ℃以下时，如果空气中的相对湿度同时达到某一程度，盘管表面就会结霜，如不及时除霜，霜就会越结越厚，阻碍盘管的热交换，严重者会结冰，导致压缩机出现低压保护停机。 而地源热泵无需除霜，使得机组运行稳定可靠。 (3)对环境无负面影响： 空气源热泵夏季对环境空气放热，冬季从环境空气中吸热，加剧了建筑周围热环境的恶化。若加上机组的噪声等因素，其对城市的整体环境有较大的负面影响。 而地源热泵无此影响。 (4)属可再生能源利用： 地源热泵是利用地球上水、土壤和岩石中储藏的能量作为冷热源，进行能源转换的空调系统。 地源热泵作为一个蓄能系统，夏存冬取，冬存夏放，是一个巨大的动态能量平衡系统，是一种可再生的能源利用新技术。 (5)一机多用，应用范围广： 地源热泵系统可供暖、制冷，还可以供生活热水，实现一机多用。一套系统可以代替原来的锅炉加空调的2 套系统。不仅节省了能源，还减少了设备投资。 可广泛用于宾馆、商场、办公楼、学校、医院等建筑，小型的地源热泵更适合于别墅住宅。 (6) 不占用地面土地： 地源热泵的换热器埋在地下，可环绕建筑物布置; 可布置在花园、草坪、农田下面或湖泊、水池内; 可布置在土壤、岩石或地下层内，还可在混凝土基础桩内埋管。 不占用地表面积。 分类 地源热泵的地下部分称为地下热交换器，目前通常将其分为3 种： 土壤源热泵系统 地下水源热泵系统 地表水源热泵系统 二、地源热泵的勘察 《地源