关于地源热泵技术的毕业论文开题报告 一、选题的依据及意义： 1．依据： 进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用 热水供应装置，热水供应装置已成为现代学校居住必备。90年代中期，由于大中城市电力供应紧张，供电部门开始重视需求管理及削峰填谷，热泵供热技术提到了议事日程。近年来，由于能源结构的变化，促进 了地源热泵供热机组的快速发展。 随着生产和科技的不断发展,人类对地源热泵供热技术也进行了一 系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术,现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制，并和太阳能结合更注意 能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后 发展的主题。 2．意义： 地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定 的特性,，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热 或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降 温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政 管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地 下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时,它还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效地利用能源的方式。通常根据热泵的热源（heatsource）和热汇（heatsink）（冷源）的不同，主要分成三类：空气源热泵系统(air-sourceheatpump)ashp 水源热泵系统(water-sourceheatpump)wshp 地源热泵系统(ground-sourceheatpump)gshp 平时还有人把热泵系统按照一次和二次介质的不同，分别叫做： 空气---水热泵系统 水---空气热泵系统
浅谈地源热泵的现状及发展前景 【摘要】地源热泵系统由于采用的是可再生的地热能，因此被称之为：一项以节能和环保为特征的2l世纪的技术。 【关键词】地源热泵;地热储能;节能 0.引言 上个世纪70年代以来，随着能源和环境问题逐渐变得严重，在各个方面节能也被更多的考虑，以可再生的地热源为能源的地源热泵又引起了人们的重视。尤其是近年来，随着能源和环境问题的日益突出，地源热泵的研究和应用发展迅速。 1.地源热泵的发展历史及我国能源状况 地源热泵系统起始于1912年，瑞士Zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究，在俄勒冈州建成第一个地源热泵系统，运行很成功，由此掀起了地源热泵系统在美国的商用高潮。1985年美国安装地源热泵14000台，1997年则安装了45000台，目前已安装了400000台以上的地源热泵，并且以每年10％的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19％以上，其中在新建筑里面占30％。 我国已探明的能源总体储量，煤炭储量约占世界储量的11％，原油占2.4％，天然气仅占1.2％，我国人口约占世界人口的20％。人均能源占有量不到世界平均水平的一半。我国是煤炭大国，但世界七大煤炭大国中其余六国的的储量比都在200年以上，只有我国的储量不足百年。石油的储量比为四十年，并且中国石油、天然气的平均丰度值也仅为世界平均水平的57％和45％。 面对如此严峻的能源形势，国家总的能源政策还是节能和新能源开发、再生能源利用并重，因此，地源热泵技术的推广应用在我国具有极大的现实意义和广阔的发展前景。 2.地源热泵的工作原理 地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖；夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物 制冷。是一种有效地利用能源的方式。
正文目录 第一章、地热资源行业总体状况分析 (4) 第一节、地热能优势分析 (4) 一、地热是环境污染小的清洁能源 (4) 二、地热设备利用率高 (4) 三、载荷系数大，产生热量高 (5) 第二节、地热资源丰富，直接利用和发电是主要利用方式 (5) 一、全球及中国地热资源分布 (5) 二、地热能分类 (6) 第三节、未来全球地热产业发展目标 (7) 第二章、地热直接利用：地源热泵技术最受青睐 (8) 第一节、地源热泵市场发展状况 (8) 一、全球地热直接利用市场快速发展 (8) 二、到2050 年全球地源热泵年产生热能将达到8EJ 左右 (9) 三、美国地源热泵发展分析 (10) 1、美国地源热泵发展历程、现状及趋势 (10) 2、美国地源热泵发展经验总结 (12) （1）、政策扶持起到重要作用 (12) （2）、公共机构和学会/协会功不可没 (13) 3、美国地热公司运行分析 (14) （1）、美国地热：受益美国地热政策，快速增长 (14) （2）、奥玛特：一家地热发电企业的成绩单 (17) 4、地源热泵在美国发展中遇到的问题 (18) 第二节、我国地热直接利用分析 (19) 一、我国地热直接利用发展迅速 (19) 二、我国地源热泵项目商业模式 (21) 三、我国我国地源热泵未来空间 (25) 1、短期百亿投资 (25) 2、长期千亿蓝海 (25) 四、我国发展地源热泵问题及应对 (26) 1：行业主管不明确，支持政策偏弱 (26) 2：运营模式不理想，规模化利用存障碍 (27) 第三节、地源热泵技术状况 (27) 第三章、地热发展状况分析 (30) 第一节、全球地热发电概述 (30) 一、地热发电发展历程 (30) 二、世界发电装机中地热占比非常低 (31) 三、2013年世界地热发电爆发式增长 (33) 第二节、我国地热发电发展历史及现状 (35) 一、我国地热发电发展历程 (35) 二、我国地热发电发展目标 (37) 三、地热发电技术升级路线描摹 (38)
地源热泵的研究与应用 重庆大学 李保群 康侍民 段凯 摘 要：本文介绍了地源热泵的工作原理和基本类型; 比较了地源热泵与普通空调系统的特点,得出地源热泵在技术上和经济上具有明显优势的结论。介绍了地源热泵技术在工程中的应用，分析了地源热泵在中国的发展前景。关键词：地源热泵 应用 展望 Abstract:The development of ground-source heat pump ( GSHP) at home and abroad is briefly introduced. The working principle and fundamental types are discussed here. With the comparison between the GSHP and common airconditioner, the apparent advantages in technology and economics for the GSHP are presented. The development of ground-source heat pump’s application in engineering were introduced. Good prospect of development and utilization of ground-source heat pump technology in China was brought forword. Keywords: ground-source heat pump, application, prospect。 1 热泵 1．1 热泵就是通过制冷循环使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。根据供热时所采用的低品位热源分类，热泵可分为：空气源热泵、水源热泵和地源热泵。其中，地源热泵包括地下水源热泵和地下土壤源热泵。 地源热泵技术是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖；夏季它向土壤、地下水或者地表水放热，达到给建筑物降温的目的。同时，它还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效利用能源的方式。 地源热泵（Ground Source Heat Pumps ,GSHP）系统包括三种不同的系统：以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵，又称为地下耦合热泵系统（ Ground-coupled heat pump systems）或者地下热交换器热泵系统（Ground heat exchanger）；以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统（ Ground water heat pumps）；以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统（ Surface-water heat pumps）。 1．2 土壤源热泵[1]
国际地源热泵发展历程及我国发展趋势 美国地源热泵发展历史及概况 美国的地源热泵起源于地下水源热泵。由于土壤源热泵的初投资高、计算复杂以及金属管的腐蚀等问题，早期美国的地源热泵中土壤源热泵所占比例较小，主要以地下水源热泵为主。早在20世纪50年代，美国市场上就开始出现以地下水或者河湖水作为热源的地源热泵系统，并利用它来实现采暖，但由于采用的是直接式系统，很多系统在投入使用10年左右的时间由于土壤中化学物质腐蚀等问题就失效了，地下水源热泵系统的可靠性受到了人们的质疑。 上世纪70年代末至80年代初，在能源危机的促使下，人们又开始关注地下水源热泵。通过改进,水源热泵机组扩大了进水温度范围，加之欧洲板式换热器的引进，闭式地下水源热泵逐渐得到广泛应用。 与此同时，人们也开始关注土壤源热泵系统。在美国能源部（DOE）的支 持下，美国橡树山(Oak Ridge National Laborato-ry，ORNL)和布鲁克海文（Brookhaven National Laboratory，BNL）等国家实验室和俄克拉荷马州立大学（Oklahoma StateUniversity，OSU）等研究机构进行了大量的研究。主要研究工作集中在地下换热器的传热特性、土壤的热物性、不同形式埋管换热器性能的比较研究等。为了解决土壤中化学物质腐蚀问题，地埋管也由金属管变成了聚乙烯等塑料管。至此，美国进行了多种形式的地下埋管换热器的研究、安装和测试工作。现在美国安装的土壤源热泵主要是闭式环路系统，根据塑料管安装形式的不同可分水平埋管和垂直埋管，此系统可以被高效地应用于任何地方,也正是土壤源热泵系统的广泛应用推动了近几十年美国地源热泵产业的快速增长。1998年美国能源部要求在具有使用条件的联邦政府机构建筑中推广应用土壤源 热泵系统。为了表示支持这种节能环保的新技术，美国总统布什在他得克萨斯州宅邸中也安装了这种地源热泵系统。进入21世纪，美国地源热泵的使用量随着建筑规模的扩大也逐渐增加。美国地源热泵年平均增长率保持在15%以上。 从2005年到2007年美国地源热泵呈现快速增长趋势，目前地源热泵在美国50 个州都有应用，2007年全年地源热泵系统应用超过了45000套。 美国地源热泵发展中遇到的障碍主要有：1.地源热泵系统相对传统系统以及空气源热泵的一次投资较大；由于初期投资涉及到大量的地下施工，北美地区高昂的劳动力成本使得地源热泵系统的初期投资可超过常规系统100%乃至150%，目前每米环路的费用大约是11.5～55.8美元，平均每米为36美元。初期投资过高从而极大地限制了地源热泵的应用。在目前的应用中，主要还是以公立学校，尤其是中小学为主，其次是联邦的公用设施，包括军用设施。在真正的私人投资的商用建筑中使用比例要低于前两者；2.各种地方法规对地源热泵使用的限制；3.承包商施工不规范；4.水平埋管土壤源热泵系统需要大量土地面积。 为促进地源热泵的发展，美国地方政府也相继出台了很多激励措施，如表 1所示：
地源热泵冰蓄冷中央空调浅析 目前生产和使用的空气源热泵户型中央空调存在有一些急待解决的问题，研究开发地源热泵户型蓄冰中央空调，对节能、降低用户运行费用和电网调峰有着十分重要的意义和发展前景。为了加快地源热泵户型蓄冰中央空调的发展和应用，建议电力部门尽快建立完善鼓励低谷用电的优惠政策，如尽可能拉大峰谷电价比，给予蓄冰空调设备的开发和使用补贴等。同时也建议有关厂家加强地源热泵户型蓄冰中央空调的开发研究，降低造价，提高综合效益，为户型蓄冰中央空调开辟更广阔的市场。 1、户型中央空调的发展 户型中央空调即住宅集中空调，自20世纪90年代进入中国市场以来，正得到很快的发展。就其原因，首先是我国一直把城乡居民住房当作头等大事来抓。 近年来人均住房面积有了很大提高，并且住房也有向大户型、多居室的别墅、多层和小高层发展的趋势;第二，人民生活水平提高，富裕起来的城乡居民住房室内装饰都达“小康”水平，房间空调已满足不了他们的要求，更多的人把消费投向了户型中央空调;第三，生产工艺的成熟和激烈的市场竞争，使得户型中央空调的造价逐渐为工薪阶层接受;第四，城市建筑景观和环境的限制，也使城市的一些小型商业用户转而使用小型集中空调。以上几点可以看出，关注和议论户型中央空调并非超前，户型中央空调将是21世纪的新消费热点。 2、户型中央空调目前存在的问题及解决办法 2.1户型中央空调目前存在的问题 经对目前户型中央空调的调查和了解，我们发现存在着如下问题： 1)国内生产的户型中央空调大多是以空气为热源的热泵机组，虽然在使用和安装上有其方便之处，但在夏季炎热的地区，机组冷凝温度较高，COP值较低，机组耗电量大;在冬季温度较低，湿度较大的地区，机组又需融霜，造成室温波动较大，机组耗电量同样增大。
我国空气源热泵热水器行业营销现状分析 2009-08-31 来源：环球热泵网网友评论：1条进入论坛 近几年随着市场的逐渐认可和政策的倾向，资本不断注入热泵行业，尤其是大量的家电企业和太阳能热水器企业的介入，热泵行业产能急剧扩张，产值迅速攀升，本文对我国空气源热泵热水器行业的规模、产能、销售、利润、市场特点、企业竞争战略、营销现 状等进行了分析... 一、行业规模及产能分析 1、企业规模及分布 热泵热水器行业发展快速，前景广阔，企业数量也不断增加，除了专业的热泵生产企业外，还包括太阳能行业进入企业、家电行业进入企业，还有很多拼装型企业。据不完全统计，目前国内生产热泵热水器产业链上的厂家数量在1950家左右，空气能热泵热水器生产企业多达300家。众多专家预测，由于热泵行业前景广阔，目前很多家电企业以及其他资本会在近期进入热泵行业，未来几年的热泵企业的数量还会急速扩张。
目前热泵热水器企业主要分布在广东、江苏、北京、浙江和山东等地，呈现南多北少的特征，其中广东地区热泵企业就占到全国的50%以上。 2、空气源热泵企业分类 目前行业内300多家空气源热泵热水器企业，从不同的角度可以分为不同的类别。从企业出生角度可以分为三类：第一类是专业热泵生产企业，他们是国内最早、直接进入从事热泵热水器研究、开发的专一性企业，如舒量（原豪瓦特）、佛山确正、山东华贝、南京华电等；第二类是太阳能热水器行业多元化或者转型企业，这一大类中一部分企业是因为没有抓住太阳能热水器行业快速发展的机会进入热泵行业，也有一部分是企业转型或者多元化而进入热泵企业行业，如：安徽日源、南通天舒、杭州锦江、江苏华扬、广东五星等。第三类是家电转型或者多元化企业，如：海尔、美的等。 从企业生产形式的角度看，空气源热泵热水器企业可以分为大型热泵热水器设备制造企业、小型生产企业和贴牌企业。其中专业的、有实力的热泵生产企业所占比例不到五分之一。一些小型企业和贴牌企业
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
北京房地产 地源热泵，在这个能源短缺的时代，作为建筑节能的有效手段，它正在走进大众视野。地源热泵技术是利用地表浅地热能，冬天供暖，夏天制冷，并为用户提供全年热水。由于具有开源和节能的双重效果，它被称为２１世纪的“绿色空调技术”。 面对巨大的能源压力和供热制冷需求，开源和节流并举显得尤为重要。我国地源热泵技术已经达到什么水平？它的应用情况如何？本人近几年一直对地源热泵系统成功案例进行跟踪测试和总结，为更好的吸收国外先进经验，本人有幸参与了中日热泵与蓄热技术交流会。就中日地源热泵技术发展现状总结如下。 ■日本热泵发展概况 日本热泵制造技术非常领先，一些市政建设项目和公益性建筑都曾利用地源热泵进行供暖、制冷及热水供应等综合性服务，效果颇佳。据不完全统计，日本每年生产的热泵空调，商用大约是６０～８０万台，住宅用大约为６００～８００万台。热泵的工业应用包括空调和加工供热。此外，热泵的普及不仅提高了能源效率，还改善了室内的空气质量。 日本热泵技术应用最广的是空气源（风源）热泵，其次是海水源热泵；水源热泵和土壤源热泵的发展受一定条件的约束，还没有被完全推广。 日本有一种新型热泵，利用海水的潜热作为热泵系统的热源，满足室内温度和相对湿度的要求。该热泵系统已在日本清水港水族管投入使用。该新型热泵既具有空气源热泵的价格优势，又具有海水源热泵的性能优势。该系统利用非峰值时间的电能对海水进行冷却。在夜间，热泵运行，收集海水热量，然后储存在蓄冰箱中。该海水源热泵的节能通过以下两个途径来实现：第一，水的传热效率远远高于空气；第二，在冬季，海水温度通常高于环境温度，夏季又低于环境温度，这样有利于提高热泵的运行效率。这种新型热泵系统投入运行以后，与传统空气源热泵和燃油系统相比，其运行费用显著降低；另外也相信ＣＯ２等温室效应气体的排放量要低于其他传统的 热泵系统。 ２００１年，热泵热水器于开始进入日本家庭，政府对消费者给予 一定的补助。这种热水器可以使每户节能３０％，很受用户欢迎。日本政府有关人士预计，到２０１０年大约有５２０万个日本家庭会使用这种热水器。 水源热泵（浅层地下水），日本早在上世纪３０到６０年代曾采用了大量的地下水源型热泵系统。上世纪７０年代时，几十个地下水热泵系统应用于宾馆、医院、公寓等建筑中。但是，由于回收水及地表下陷的等问题，地下水源型热泵系统还没有被完全推广。 土壤源热泵，在日本，出于房屋空间的限制，垂直型系统将更有 发展前途。但是由于目前钻探费用是地热源热泵系统得到采用的巨大障碍，所以除特殊项目之外政府不对终端用户提供直接补助来改进地热源热泵系统。 ■地源热泵系统的施工技术 不同形式地源热泵系统采用的施工技术也不相同，这里主要对目前采用最多的地源换热器埋管系统施工技术加以详述。 一、换热器埋管技术 闭式地源热泵系统将换热器管埋于地下，埋管形式有水平埋管和竖直埋管两种。 水平埋管通常浅层埋设，开挖技术要求不高，初投资低于竖直埋管，但其占地面积大，开挖工程量大。这种形式在地源热泵技术的早期应用中较多，现国外工程己很少采用。 竖直埋管地源热泵系统占地面积小，受外界的影响极小，恒温效果好；施工完毕后，需要的维护费用极少，用电量也低，运行成本得到了大幅度降低。它比较适合我国这样人多地少的国家建造，同时，它也是国际地源组织（１ＧＳ卿Ａ）的推荐形式。目前国外应用较多，发展也较快。如何提高钻孔效率，降低初投资中的钻孔费用是当前该领域研究的重点。 １．竖直埋管换热器形式 日本地源热泵技术发展现状 □北京依科瑞德地源科技有限责任公司苏存堂 窗口 ２００ ７－１１编辑潇 琦面对巨大的能源压力和供热制冷需求，开源和节流并举显得尤为重要。更好地吸收国外先进经验，本人参与了中日热泵与蓄热技术交流会。 ９９
地源热泵产业的现状及发展趋势 在2010年6月25日住房和城乡建设部与科技部联合推出的既有建筑节能技术改造推广目录中，地源热泵热回收机组、地源热泵系统、中水源热泵系统名列其中。在“十二五”建议中，节能减排是其中重要内容之一，而建筑节能更是重中之重。在可预见的5—10年中，地源热泵无疑将迎来更广阔的发展空间。 现在行业内关于地源热泵在我国的使用和推广具体在哪个年代、什么项目上尚无统一的定论，但是企业、用户和其他业内人士可以从自己的经验出发，总结出企业或个人的“地源热泵认识发展史”，这对于丰富行业内涵和外延都有很重要的意义。 地源热泵行业受惠于国家节能减排的大政方针，近十年来得到了国家相关部门和各级地方政府的重视。在我国目前使用地源热泵技术的城市中，“沈阳模式”因为得到了地方政府的大力支持而推广力度最大，使用面积占比最高（沈阳地源热泵建筑面积达6500万平方米，占每年建筑面积1.8亿平方米的三分之一）。“沈阳模式”之所以特殊，是因为沈阳市是国家地源热泵技术推广试点城市，国内外一大批地源热泵系统建设相关企业纷纷来沈，随着地源热泵技术应用推广工作的不断深入，对行业管理、技术创新也提出新的更高的要求。为此，沈阳市决定成立地源热泵协会，并要求沈阳地源热泵协会在做好行业自律的同时，要充分发挥协会在政府与企业之间的桥梁、纽带作用，积极配合政府相关职能部门有效地开展地源热泵技术的科研攻关、技术培训、咨询服务、质量控制、信息交流等工作，全力促进地源热泵技术应用工作的科学有序、安全可靠发展。地方行业协会的成立对沈阳市地源热泵行业的促进和推广起到了很好的引导作用。 “沈阳模式”是探讨地源热泵发展现状不可绕过的一环。自“沈阳模式”推出以来，围绕在其身边各种各样的争议和讨论不绝于耳。面对此现象，吴元炜认为，我们看待“沈阳模式”应该秉持鼓励和感谢先行者的态度，任何一个进步都不是一蹴而就的，在这个过程中肯定会有走
地源热泵市场现状分析 马军王玮 1.地源热泵的原理及发展历史 地源热泵是一种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。这项技术最先开始于1912年，瑞士Zoelly提出了“地热源热泵” 的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究，在俄勒冈州建成第一个地源热泵系统，运行很成功，由此掀起了地源热泵系统在美国的商用高潮。1985 年美国安装地源热泵14000台，1997年则安装了45000台，目前已安装了400000台以上的地源热泵，并且以每年10%的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19%以上，其中在新建筑里面占30%。在欧洲国家里更多的是利用浅层地热资源，来供热或者取暖。美国地源热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国计划到2001年达到每年安装40万台地源热泵的目标，届时将降低温室气体排放1百万吨，相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植树1百万英亩，年节约能源费用达4.2亿美元，此后，每年节约能源费用再增加1.7亿美元。地源热泵的发展过程中，与美国有所不同的是，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源，地下土壤埋盘管（埋深<400米深）的地源热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计，为家用的供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96％，奥地利为38％，丹麦为27％。 地源热泵的发展市场，美国特别看好中国，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。 地源热泵技术是当前世界上最先进的供暖制冷新技术。它利用浅层常温地热能解决供暖制冷问题，属于可再生能源利用技术。近十年来全世界每年以递增20％以上的速度在增长，到2005年年底，已有33个国家在推广这项技术。它有三大优点，一是节能比其他常规供暖技术可节能50-60％；二是环保不排放任何废弃物；三是运行费用低，可降低30-70％。是供暖制冷领域解决污染节能问题的重要技术选择。中国地源热泵从技术引进到大规模推广，发展了十余年的时间。
“热泵”装置通过电力做功，从自然界中捕获低品位热能，转移并提升至可供人们生产、生活利用的高品位热能。热泵消耗1份电能，可提供3至6份（甚至更多）高品位热能，其一次能源利用率超过100%，比传统供暖方式节能30%以上，是规模利用自然能源和可再生能源的“生 市场推广中到底遇到了哪些问题？ 热泵行业是2000年前后在我国兴起的新兴产业。根据暖通行业内媒体《暖通空调咨询》分析，1999年到2002年，是热泵市场的示范期；2003年到2005年，热泵技术市场份额逐年递增，许多以后，由于“十一五”规划提出节能20%的目标，提高了全社会对节能技术和节能产品的关注度，热泵技术的大众认知度和市场推广有了一次飞跃。 据热泵行业内知名企业清华同方人工环境有限公司副总经理倪飒女士介绍，目前国内的热泵产品市场方兴未艾，与前些年无人问津的局面已大不相同。1993年，清华同方刚刚开始涉足热泵技术的研发和市场推广时，知晓的人很少，市场需求也很少，热泵产品产量很低，相应的生产 场分析及投资咨询报告》称，2008年上半年国内地（水）源热泵市场销售额为10亿元左右，同比增长约为30%。其中小型机组6.7亿元，大型机组（主要是北方市场 因是行业准入混乱，企业参差不齐。许多华南家电企业反映，目前行业内出现一些“螺丝工厂”——只要有把螺丝刀就可以买配件组装，产品寿命、性能自然无法保证。并且部分热泵工程实施后不能对抽取能量所利用的地下水或其他自低。 财政补贴为助力热泵技术的市场推广做出了示范和导向作用，但热泵的市场推广存在着一定的复杂性。热泵技术在政府眼中，是非常耀眼的“明星”，多次被写进像“十一五”规划和《节能法》这样导向作用。但是热泵行业毕竟是新兴行业，它的生产和市场推广不同于传统行业，存在着一定的复杂性，现有政策在支持其生产和市场推广方面仍有可完善的空间。 近几年来，我国针对热泵行业的财政补贴力度明显。从2006年起，建设部、财政部连续3年补贴了3批可再生能源建筑应用示范项目。去年《第三批可再生能源建筑示范项目》共有26个省（区泵、淡水源热泵、海水源热泵、污水源热泵技术项目。辽宁省上榜的12个项目全部涉及沈阳、重庆等城市则以不同的财政补贴方式发展热泵项目。沈阳市政府对于采用地源热泵的相关单位予以扶持，包括给予水电价格优惠政策、财政补贴、简化热泵项目行政审批手续等。重庆市日前台的《重庆市可再生能源建筑应用示范工程专项补助资金管理暂行办法》中规定，对利用可再泵机组，按机组额定制热量每千瓦补贴900元。 倪副总经理认为，我国针对热泵行业的财政补贴早些年主要面向研发机构，这两年多补给项目方（如建筑开发商），现在开始转向终端消费者。通过补贴生产企业的销售价格，刺激用户选用节能产品。这种转变体现了国家政策的层次性和导向性，在热泵行业从生产到销售的各个
关于地源热泵技术的开题报告 一、选题的依据及意义： 1.依据： 进入20xx年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置，热水供应装置已成为现代学校居住必备。20xx年代中期，由于大中城市电力供应紧张，供电部门开始重视需求管理及削峰填谷，热泵供热技术提到了议事日程。近年来，由于能源结构的变化，促进了地源热泵供热机组的快速发展。 随着生产和科技的不断发展,人类对地源热泵供热技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术,现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制，并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。 2.意义： 地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时,它还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效地利用能源的方式。通常根据热泵的热源(heat source)和热汇(heat sink)(冷源)的不同，主要分成三类：空气源热泵系统( air-source heat pump) ashp
水源热泵系统(water- source heat pump) wshp 地源热泵系统(ground- source heat pump)gshp 平时还有人把热泵系统按照一次和二次介质的不同，分别叫做： 空气---水热泵系统 水--- 空气热泵系统 水--- 水热泵系统 空气---空气热泵系统 这些都是把热源、热汇以及空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。 为了和国际标准接轨，我们还是应该依照国际惯例来命名。在1920xx年由美国的ashrae(美国采暖、制冷与空调工程师学会)统一了标准术语，无论是wshp、gshp都叫做gshp--地源热泵系统。 另外，为了让我们在学习和讨论中更方便，介绍一些地源热泵室外能量交换系统的概念： 土壤埋管系统----土壤换热器(水平埋管、竖直埋管) 地下水系统 地表水系统 这些都是地源热泵的热源或热汇形式。(具体参见下图) 图.1.1土壤换热器(水平埋管)图 图.1.2土壤换热器(竖直埋管)图
1997年~2002年 ■ 1997年11月8日，原国家科委与美国能源部在北京签署了中美两国《关于地热能源生产与应用的合作协议书》，决定在我国开始推广美国土-气（水）型地源热泵技术。 ■ 1998年11月4日，“中美两国《能源效率和可再生能源技术的发展利用领域合作议定书》工作小组第一次工作会议”在美国举行，会议通过了《中美两国政府合作推广美国地源热泵技术工作计划书》，中美两国政府地源热泵合作项目正式启动。 ■ 2002年4月23日，中美在北京签署了《中美两国地源热泵资助项目协议书》，大大加快了中美两国政府地源热泵合作项目的进程。 ■ 2002年12月19日，国土资源部发布《关于进一步加强地热矿泉水资源管理的通知》（国土资发[2002]414号）。通知指出，地热资源是宝贵的矿产资源，是重要的清洁能源之一，各级国土资源行政主管部门对此要有足够的认识，要加大地热资源的勘查评价力度，加强地热资源的开发和保护，严格地热井审批、施工和年审程序，开展地热开发利用示范项目和地热水回灌等新技术的研究推广工作，实现地热资源的可持续利用。 2005年 ■ 2005年2月28日，国家主席胡锦涛颁布33号主席令：2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》开始正式实施。地热能的开发与利用被明确列入新能源所鼓励发展的范围。 ■ 2005年11月29日，国家发展和改革委员会制订并颁布了《中华人民共和国可再生能源产业发展指导目录》，“地热发电、地热供暖、地源热泵供暖或空调、地下热能储存系统”被列入重点发展项目；“地热井专用钻探设备、地热井泵、水源热泵机组、地热能系统设计、优化和测评软件、水的热源利用”等被列为地热利用领域重点推荐选用的设备。 2006年 ■ 2006年5月30日，财政部发布实施了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》（财建[2007]371号）。该办法明确提出，加强对可再生能源发展专项资金的管理，重点扶持燃料乙醇、生物柴油、太阳能、风能、地热能等的开发利用。其中第二章有关“扶持重点”第七条中提出“在建筑供热、采暖和制冷的可再生能源开发利用，重点支持太阳能、地热能等在建筑物中的推广应用。” ■ 2006年5月31日，由北京市发展和改革委员会、规划委、建委、市政管委、科
国际地源热泵发展历程及我国发展趋势 ——中国建筑科学研究院徐伟 美国地源热泵发展历史及概况 美国的地源热泵起源于地下水源热泵。由于土壤源热泵的初投资高、计算复杂以及金属管的腐蚀等问题，早期美国的地源热泵中土壤源热泵所占比例较小，主要以地下水源热泵为主。早在20世纪50年代，美国市场上就开始出现以地下水或者河湖水作为热源的地源热泵系统，并利用它来实现采暖，但由于采用的是直接式系统，很多系统在投入使用10年左右的时间由于土壤中化学物质腐蚀等问题就失效了，地下水源热泵系统的可靠性受到了人们的质疑。 上世纪70年代末至80年代初，在能源危机的促使下，人们又开始关注地下水源热泵。通过改进,水源热泵机组扩大了进水温度范围，加之欧洲板式换热器的引进，闭式地下水源热泵逐渐得到广泛应用。 与此同时，人们也开始关注土壤源热泵系统。在美国能源部（DOE）的支 持下，美国橡树山(Oak Ridge National Laborato-ry，ORNL)和布鲁克海文（Brookhaven National Laboratory，BNL）等国家实验室和俄克拉荷马州立大学（Oklahoma StateUniversity，OSU）等研究机构进行了大量的研究。主要研究工作集中在地下换热器的传热特性、土壤的热物性、不同形式埋管换热器性能的比较研究等。为了解决土壤中化学物质腐蚀问题，地埋管也由金属管变成了聚乙烯等塑料管。至此，美国进行了多种形式的地下埋管换热器的研究、安装和测试工作。现在美国安装的土壤源热泵主要是闭式环路系统，根据塑料管安装形式的不同可分水平埋管和垂直埋管，此系统可以被高效地应用于任何地方,也正是土壤源热泵系统的广泛应用推动了近几十年美国地源热泵产业的快速增长。1998年美国能源部要求在具有使用条件的联邦政府机构建筑中推广应用土壤源 热泵系统。为了表示支持这种节能环保的新技术，美国总统布什在他得克萨斯州宅邸中也安装了这种地源热泵系统。进入21世纪，美国地源热泵的使用量随着建筑规模的扩大也逐渐增加。美国地源热泵年平均增长率保持在15%以上。 从2005年到2007年美国地源热泵呈现快速增长趋势，目前地源热泵在美国50 个州都有应用，2007年全年地源热泵系统应用超过了45000套。 美国地源热泵发展中遇到的障碍主要有：1.地源热泵系统相对传统系统以及空气源热泵的一次投资较大；由于初期投资涉及到大量的地下施工，北美地区高昂的劳动力成本使得地源热泵系统的初期投资可超过常规系统100%乃至150%，目前每米环路的费用大约是11.5～55.8美元，平均每米为36美元。初期投资过高从而极大地限制了地源热泵的应用。在目前的应用中，主要还是以公立学校，尤其是中小学为主，其次是联邦的公用设施，包括军用设施。在真正的私人投资的商用建筑中使用比例要低于前两者；2.各种地方法规对地源热泵使用的限制；3.承包商施工不规范；4.水平埋管土壤源热泵系统需要大量土地面积。
浅谈基于地源热泵空调设计要点分析 发表时间：2016-12-08T16:06:38.240Z 来源：《基层建设》2016年9月下27期作者：谷晓黎 [导读] 摘要：本文主要就地源热泵空调设计的方式和方法进行了详细的阐述。地源热泵空调是当前空调领域中一种较为先进的空调系统，该系统具有很强的节能和环保性能，从而能够有效地提高空调的节能水平，随着地源热泵空调系统在现代建筑中的应用，使得现代的空调设计水平得到了大幅度提升。本文就此提出了自己的观点和看法，可供同行参考。 山东天元安装工程有限公司山东临沂 276000 摘要：本文主要就地源热泵空调设计的方式和方法进行了详细的阐述。地源热泵空调是当前空调领域中一种较为先进的空调系统，该系统具有很强的节能和环保性能，从而能够有效地提高空调的节能水平，随着地源热泵空调系统在现代建筑中的应用，使得现代的空调设计水平得到了大幅度提升。本文就此提出了自己的观点和看法，可供同行参考。 关键词：地源热泵；空调；设计 前言 近年来，地源热泵供热系统在建筑中得到越来越多的应用。它有着更长的使用周期、较低的噪声、更高的能效比和很少的污染物排放量等优点逐步的走向我们的生活。随着地源热泵空调系统在现代建筑中的应用，使得现代的空调设计水平得到了大幅度提升。然而就目前地源热泵空调设计的实际情况而言，由于地源热泵空调设计是一种新型空调技术，因此在实际的设计过程中，还没有一套完善的设计理论和设计方法。通过本文对地源热泵空调设计的深入分析，相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之，为了进一步提高地源热泵空调的设计水平，就必须要加大地源热泵空调设计进行分析研究力度，从而才能够满足人们对现代建筑的新要求。地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术，它既不会污染地下水，又不会影响地面沉降。因此，目前在国内空调行业引起了人们广泛的关注，希望尽快应用这项新技术。现在尚未见到有关地源热泵技术设计手册供设计人员使用，但又不能等待设计手册出版后才使用地源热泵技术。 一、地源热泵地下换热器的形式分析研究 众所周知，热泵机组的热源有空气源、水源、土壤源等。土壤源热泵空调也叫地源热泵空调，就是在地下埋设管道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中有液体流动通过循环将热泵机组的凝结热通过管道散入地下（供冷工况），或从大地吸取热量供给热泵机组向建筑物供热（供热工况）。土壤源热泵换热器有多种形式，如水平埋管、竖直埋管等。这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境。在中国采用竖直埋管更显示出其优越性：节约用地面积，换热性能好，可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能，甚至可在建筑物桩基中设置埋管，见缝插针充分利用可利用的土地面积。 二、竖直埋管换热器型式分析研究 最常用的竖直埋管换热器就是由垂直埋入地下的U型管连接组成。 1、竖直埋管深度。竖直埋管可深可浅，须根据当地地质条件而定。确定深度应综合考虑占地面积、钻孔设备、钻孔成本和工程规模。 2、竖直埋管材料。埋管材料最好采用塑料管，因与金属管相比，塑料管具有耐腐蚀、易加工、传热性能可满足换热要求、价格便宜等优点。可供选用的管材有高密度聚乙烯管（PE管）等。 3、竖直埋管换热器钻孔孔径及回填材料。竖直埋管换热器的形成是从地面向下钻孔达到预计深度，将制作好的U型管下入孔中，然后在孔中回填不同材料。在接近地表层处用水平集水管、分水管将所有U型管并联构成地下换热器。根据地质结构不同，钻孔孔径可以是Ф100、Ф150、Ф200或Ф300。 4、竖直埋管换热器中循环水温度的设定。设计时，首先应设定换热器埋管中循环水最高温度和最低温度，因为这个设定和整个空调系统有关。如夏季温度设定较低，对热泵压缩机制冷工况有利，机组耗能少，但埋管换热器换热面积要加大，即钻孔数要增加，埋管长度要加长。反之温度设定较高，钻孔数和埋管长度均可减少，可节省投资，但热泵机组的制冷系数值下降，能耗增加。设定值应通过经济比较选择最佳状态点。笔者认为埋管水温应如下设定：（1）热泵机组夏季向末端系统供冷水，设计供回水温度为7—12℃，与普通冷水机组相同。地埋管中循环水进入U管的最高温度应 <37℃，与冷却塔进水温度相同。（2）热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同，在满足供热条件下，应尽量减低供热水温度，这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、并降低能耗。我们知道风机盘管供热能力大于供冷能力，而一般建筑物的夏季冷负荷大于冬季热负荷，所以风机盘管的选型是以夏季冷负荷选型、冬季热负荷校核。采用地源热泵空调冬季供热时，可根据冬季热负荷实际情况，让风机盘管冬季也满负荷运行而反算出供热水温度，此温度要小于常规空调60℃的供水温度（大约供水为40℃左右）。将此温度定为热泵机组冬季供水温度。供回水温差取7～10℃。 三、竖直埋管地源热泵空调的设计问题分析研究 1、确定设计参数与热泵机组。一是计算建筑物空调夏季冷负荷及冬季热负荷。二是确定夏季冷水的供回水温度及地埋管进出水温度，进而确定机组中工质的夏季蒸发温度及冷凝温度。三是计算冬季风机盘管的供水温度，取回水温度比供水温度低7～12℃。设定地埋管进水温度，根据测井测出的进出水温差推算出地埋管出水温度，进而确定热泵机组中工质冬季的蒸发温度和冷凝温度。四是由建筑物空调夏季冷负荷、机组蒸发温度和冷凝温度，以及冬季热负荷和冬季机组蒸发温度和冷凝温度，就可以进行热泵机组的选型设计，或将参数提供给生产厂家，由厂家制造热泵机组。五是确定热泵机组型式（活塞机、螺杆机、蜗旋压缩机等），查出或计算出该机组在夏季埋管水温最高时和冬季埋管水温最低时工况下的COP值。 2、确定竖直埋管水流速度与水泵选型。一是确定水流速。竖直埋管中如提高水流速度则换热量可适当增加，但增加量不与流速提高量成比例。竖直埋管中水流应为紊流状态，流速太快会增加循环水泵能量消耗，流速取1m/s左右为宜。二是确定水泵型号。流速确定后计算循环水流量及压力损失即可选择循环水泵的型号。 四、结语 随着科学技术的日新月异，社会经济的发展速度也随之加快，人们的生活生产水平得到了大幅度提高，而人们对建筑也提出了更高的要求。在这一时代背景的要求下，建筑行业也得到了长足的发展，在现代的建筑行业中各种施工材料和施工技术以及施工设备都得到了长足的发展，并且还涌现出了大批更为先进的施工材料和施工技术以及施工设备，而随着这些材料和技术以及设备在建筑工程中的应用，使