地源一词是从英文“ground source”翻译而来,汉语的内涵则十分广泛,应bao括所有地下资源的含义。但在空调业内,仅指地壳表层(小于400米)范围内的低温热资源,它的热源主要来自太阳能,极少能量来自地球内部的地热能。
'地源热泵'的概念,最早于1912年由瑞士的专家提出,而该技术的提出始于英、美两国。
1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成一个地源热泵系统。但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意,无论是在技术、理论上都没有太大的发展。
20世纪50年,欧洲开始了研究地源热泵的一次高潮,但由于当时的能源价格低,这种系统并不经济,因而未得到推广。直到20世纪70年初世界上出现了一次能源危机,它才开始受到重视,许多公司开始了地源热泵的研究、生产和安装。这一时期,欧洲建立了很多水平埋管式土壤源热泵,主要用于冬季供暖。虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区,但是它也曾因为热泵专家不懂安装技术,安装工人又不懂热泵原理等因素,致使地源热泵的发展走了一段弯路。
随着科技的进步,关于能源消耗和环境污染的法律制订越来越严格,地源热泵的发展迎来了它的另一次高潮。欧洲国家以瑞士、瑞典和奥地利等国家为表,大力推广地源热泵供暖和制冷技术。政府采取了相应的补贴政策和保护政策,使得地源热泵生产和使用范围迅速扩大。上世纪80年后期,地源热泵技术已经趋于成熟,更多的科学家致力于地下系统的研究,努力提高热吸收和热传导效率,同时越来越重视环境的影响问题。地源热泵生产呈现逐年上升趋势,瑞士和瑞典的年递增率超过10%。美国的地源热泵生产和推广速度很快,技术产生了飞速的发展,成为世界上地源热泵生产和使用的头号大国。
从地源热泵应用情况来看,北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似,因此研究美国的地源热泵应用情况,对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。
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地源热泵工作原理是:冬季,热泵机组从地源(浅层水体或岩土体)中吸收热量,向建筑物供暖;夏季,热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中,实现建筑物空调制冷。
根据地热交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出可用的高品位热能的设备,可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能,是一种供能技术。热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。由于热泵是提取自然界中能量,效率高,没有任何污染物排放,是当今最清洁、经济的能源方式。在资源越来越匮乏的今天,作为人类利用