地源熱泵是一個(gè)年輕的名字,它作為一種技術(shù)和一個(gè)行業(yè)被大眾接受,在世界上來(lái)說(shuō)只20多年光景,在中國(guó)只是10來(lái)年時(shí)間。
地源熱泵是什么?它基本上是一個(gè)引進(jìn)的名詞,舶來(lái)品,英文是Ground Source Heat Pump簡(jiǎn)寫為GSHP。如同英文一樣,我們可以拆字來(lái)解釋:“泵”是一種產(chǎn)品,一般指水泵,是將低水位提至高水位的設(shè)備;同樣道理,“熱”泵是將低熱量提至高熱量的一種設(shè)備;“地源”指的是其熱量的“源”從“地”(地下、地面)而來(lái),根據(jù)我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB/T50366-2005,“地源”包括地下水、巖土(土壤及淺層巖石)和地表水(河湖塘庫(kù)海)。
熱泵是一種設(shè)備,它的歸屬是一種輕工業(yè)產(chǎn)品。但國(guó)際上將地源熱泵歸屬淺層地?zé)崮?,歸在地?zé)釋W(xué)科和地?zé)嵝袠I(yè)。熱泵取熱的源可以是地下、空氣和人工排放的污水或工廠余熱,國(guó)際上對(duì)地源熱泵的統(tǒng)計(jì)排除對(duì)污水和工廠余熱的利用;但對(duì)于空氣源熱泵的利用,有時(shí)也歸在地源熱泵中,因?yàn)橛械恼f(shuō)用的是地下室的空氣,是經(jīng)過(guò)地下冷卻的空氣,有的說(shuō)緊貼在地面和水面的空氣與地表水一樣,其熱能也來(lái)自太陽(yáng)輻射和地面散熱。國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)對(duì)此說(shuō)法未予否認(rèn)。
熱泵的產(chǎn)品早已存在,工業(yè)用的制冷機(jī)是熱泵(以低沸點(diǎn)液體為工質(zhì)),我國(guó)近20年來(lái)已經(jīng)普及的空調(diào)機(jī)就是空氣源熱泵,它們的發(fā)展速度隨工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。然而,地源熱泵的發(fā)展速度有點(diǎn)異乎尋常,20世紀(jì)90年代以來(lái)的20年間世界地源熱泵的年累進(jìn)增長(zhǎng)率平均為20%!是何原因造成了世界統(tǒng)計(jì)數(shù)字如此二位數(shù)的持續(xù)增長(zhǎng)呢?人們對(duì)節(jié)能的考慮和國(guó)家對(duì)減排二氧化碳指標(biāo)的重視起了決定性的促進(jìn)作用。
地源熱泵的平均性能系數(shù)COP(Coefficient of Performance)按3.5考慮,則消耗一份電能(例1 kW)的同時(shí),利用了2.5倍(即2.5 kW)的淺層地?zé)崮?,總輸?.5 kWt熱能,這樣其額定容量(設(shè)計(jì)效率)是 (COP-1)/COP=0.71,即在其輸出功率中利用了71%的淺層地?zé)崮?。考慮到地源熱泵工程應(yīng)用中還有循環(huán)泵等輔助設(shè)備的耗電,設(shè)計(jì)和施工良好的地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能效率可以在3050%。地源熱泵運(yùn)行本身不產(chǎn)生二氧化碳排放,如果將燃煤發(fā)電廠的電力中所含的碳排放轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái),也只剩了一小半,所以被稱為減排二氧化碳最有效的單項(xiàng)技術(shù)。
中國(guó)的地源熱泵雖然早有研究,但實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展是受國(guó)際大發(fā)展的影響波及,是在最近十來(lái)年的時(shí)間。中國(guó)地源熱泵的發(fā)展速度是驚人的, 2000年地源熱泵在中國(guó)的應(yīng)用剛屬起步,2005年還未排進(jìn)世界十強(qiáng),但2010年已躍居世界第二,僅次于美國(guó)。若用增長(zhǎng)數(shù)據(jù)表示,我國(guó)2005年以來(lái)的累進(jìn)年增長(zhǎng)速度超過(guò)世界平均增速的一倍,在40%以上。
地源熱泵在我國(guó)已經(jīng)儼然成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),地源熱泵行業(yè)已經(jīng)形成和正在健康發(fā)展。地源熱泵專業(yè)委員會(huì)等行業(yè)組織應(yīng)運(yùn)而生。順便說(shuō)一句,有人建議我們更名為熱泵專業(yè)委員會(huì),不,那是輕工業(yè)產(chǎn)品的行業(yè)協(xié)會(huì),我們是(節(jié)約)能源的行業(yè)協(xié)會(huì)。歡迎從事地源熱泵的生產(chǎn)、教學(xué)、研究的單位和同仁的加入,我們共同為中國(guó)地源熱泵事業(yè)的更健康發(fā)展共同努力。
(責(zé)編:zyl)