地源熱泵的原理及發(fā)展歷史

    地源熱泵是一種先進(jìn)的技術(shù)，它高效、節能、環(huán)保，有利于可持續發(fā)展。這項技術(shù)最先開(kāi)始于1912年，瑞士Zoelly提出了“地熱源熱泵” 的概念。1946年美國開(kāi)始對地源熱泵進(jìn)行系統研究，在俄勒岡州建成第一個(gè)地源熱泵系統，運行很成功，由此掀起了地源熱泵系統在美國的商用高潮。1985 年美國安裝地源熱泵14000臺，1997年則安裝了45000臺，目前已安裝了400000臺以上的地源熱泵，并且以每年10%的速度遞長(cháng)。1998年美國商用建筑的地源熱泵空調系統已經(jīng)占到空調保有量的19%以上，其中在新建筑里面占30%。在歐洲國家里更多的是利用淺層地熱資源，來(lái)供熱或者取暖。美國地源熱泵工業(yè)已經(jīng)成立了由美國能源部、環(huán)保署、愛(ài)迪遜電力研究所及眾多地源熱泵廠(chǎng)家組成的美國地源熱泵協(xié)會(huì )，該協(xié)會(huì )在近年中將投入一億美元從事開(kāi)發(fā)、研究和推廣工作。美國計劃到2001年達到每年安裝40萬(wàn)臺地源熱泵的目標，屆時(shí)將降低溫室氣體排放1百萬(wàn)噸，相當于減少50萬(wàn)輛汽車(chē)的污染物排放或種植樹(shù)1百萬(wàn)英畝，年節約能源費用達4.2億美元，此后，每年節約能源費用再增加1.7億美元。地源熱泵的發(fā)展過(guò)程中，與美國有所不同的是，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國等國家主要利用淺層地熱資源，地下土壤埋盤(pán)管（埋深<400米深）的地源熱泵，用于室內地板輻射供暖及提供生活熱水。據1999年的統計，為家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為96％，奧地利為38％，丹麥為27％。

 

    地源熱泵的發(fā)展市場(chǎng)，美國特別看好中國，美國能源部和中國科技部于1997年11月簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書(shū)，其中主要內容之一是“地源熱泵”，該項目擬在中國的北京、杭州和廣州3個(gè)城市各建一座采用地源熱泵供暖空調的商業(yè)建筑，以推廣運用這種“綠色技術(shù)”，緩解中國對煤炭和石油的依賴(lài)程度，從而達到能源資源多元化的目的。目前，這3個(gè)地源熱泵示范工程正在落實(shí)，有的已進(jìn)入實(shí)施階段。與此同時(shí)，科技部委托的中國企業(yè)公司正醞釀將美國的地源熱泵技術(shù)及設備引進(jìn)中國市場(chǎng)，這將促進(jìn)我國地源熱泵的市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，并使我國地源熱泵的研究開(kāi)發(fā)盡快跟上國際潮流。  地源熱泵技術(shù)是當前世界上最先進(jìn)的供暖制冷新技術(shù)。它利用淺層常溫地熱能解決供暖制冷問(wèn)題，屬于可再生能源利用技術(shù)。近十年來(lái)全世界每年以遞增20％以上的速度在增長(cháng)，到2005年年底，已有33個(gè)國家在推廣這項技術(shù)。它有三大優(yōu)點(diǎn)，一是節能比其他常規供暖技術(shù)可節能50-60％；二是環(huán)保不排放任何廢棄物；三是運行費用低，可降低30-70％。是供暖制冷領(lǐng)域解決污染節能問(wèn)題的重要技術(shù)選擇。中國地源熱泵從技術(shù)引進(jìn)到大規模推廣，發(fā)展了十余年的時(shí)間。

 

    2007年8月財政部和國家發(fā)改委印發(fā)《節能技術(shù)改造財政獎勵資金管理暫行辦法》規定企業(yè)每節能1噸標煤中央財政獎勵200—250元，其中包括建筑節能工程。地方政府也出臺相應政策推廣節能減排技術(shù)。如北京市政府從2006年起對采用地源熱泵技術(shù)供暖的工程每建筑平方米一次性補貼50元，使用者可享受分時(shí)谷價(jià)電費優(yōu)惠。