地源熱泵中央空調(diào)是一種高檔次的新的耐用商品,地源熱泵系統(tǒng)具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等多方面的優(yōu)勢(shì),也不存在分體空調(diào)那樣影響建筑外觀造型美,同時(shí)彌補(bǔ)了我國(guó)傳統(tǒng)的供暖制冷方式存在的許多問題,更重要的是在很大程度上為社會(huì)節(jié)省了能源,為環(huán)境減少了污染,緩解了電荒,也節(jié)省了開支。
選用節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品符合人類環(huán)境保護(hù)與能源可持續(xù)發(fā)展的政策,也為人類可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
一、節(jié)約能源、發(fā)展地源熱泵隨著我國(guó)進(jìn)入工業(yè)化國(guó)家的步伐,工業(yè)化國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)——能源保障,就清楚的擺在了我們面前。以原油為例:我國(guó)目前原油進(jìn)口年增速為28%,進(jìn)口依存度為40%,1998年原油價(jià)格約20美元/桶,目前約70美元/桶。改革開放以來,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率為9.4%,而2004年一次能源消費(fèi)量增加15.2%,前景及其嚴(yán)峻。
如我國(guó)保持目前的增長(zhǎng)速度,到2030年,GDP將超越美國(guó)??涩F(xiàn)今我們的人口是美國(guó)的四倍多,人均能源消耗僅為經(jīng)合國(guó)家組織的七分之一,耗能占世界11%。也就是說,可能在15年內(nèi)我們的能源消耗要增長(zhǎng)28倍,要讓世界能耗多200%,這無論如何都是不現(xiàn)實(shí)的。所以,要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,和平崛起的歷史使命,必須大力節(jié)約能源。做為建筑耗能的重頭,暖通空調(diào)行業(yè)必須肩負(fù)起義不容辭的責(zé)任。
空調(diào)節(jié)能有很多好方法,如使用銣磁鐵電機(jī)、變速控制、精確的數(shù)碼自控等等。但在發(fā)展方向上,有二點(diǎn)是無可置疑的:一是帶熱回收的熱泵系統(tǒng)冷暖聯(lián)供;二是利用優(yōu)良換熱源的空調(diào)系統(tǒng)。集二者優(yōu)點(diǎn)的代表就是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
二、地源熱泵系統(tǒng)

太陽能是最穩(wěn)定龐大的能源之一,地球表面吸收了約47%的太陽能,這些能量的效應(yīng)我們目前還沒有完全掌握,可有一樣功用對(duì)我們非常有用——保持地球淺層土壤恒溫。這樣,就為我們提供了一個(gè)取之不盡,用之不竭的穩(wěn)定換熱源。利用這個(gè)換熱源有三種方式:一、在地下挖隧道,之后使空氣進(jìn)入隧道與大地?fù)Q熱。這種做法,有很多環(huán)保人士已做了嘗試,但投資很高,目前無法大面積使用;二、直接抽取地下水進(jìn)入水冷機(jī)組,再回灌到地下。此種方式以目前的技術(shù)來說,最為節(jié)能,但地下水回灌是個(gè)大問題,如果不能保證回灌,可能使地面下沉。這涉及到地質(zhì)學(xué)與制冷學(xué)科的交叉,以目前的研究水平來說,無法保證通用性(在河南用的非常好,在上海就很難行的通),需要我們進(jìn)一步研究;三、地下埋換熱器形式,通常是地下(水下)埋換熱管。這種方式只要不碰到地下巖石層,通常能取得滿意的使用效果,壽命期內(nèi)總費(fèi)用也比普通熱泵系統(tǒng)低的多,目前也得到了最廣泛的使用。
地下水與地下埋管系統(tǒng)就是最常見的二種熱泵外部換熱方式。
地下不僅恒溫,而且非常有利于熱泵工作,如上海,淺層地下溫度為21℃,淺層地下水溫度為19℃。這就保證了熱泵室外端工作時(shí),可以有較大的溫差,較高的效率,而且可以保證換熱穩(wěn)定,不受氣候影響。
在這種高效而穩(wěn)定的換熱源的支持下,熱泵設(shè)備很容易保證高效而穩(wěn)定的能量輸出,可以節(jié)約大量能源,提供比風(fēng)冷熱泵好的多的熱舒適性。不但可以支持空調(diào)系統(tǒng),也能支持地面輻射制熱系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)。從而為使用者提供更加舒適、穩(wěn)定、多樣的選擇。
三、地源熱泵系統(tǒng)的推廣使用優(yōu)勢(shì)
眾所周知,一項(xiàng)新技術(shù)要得到市場(chǎng)推廣,必須要有強(qiáng)大的市場(chǎng)誘因,地源熱泵系統(tǒng)就能提供這樣強(qiáng)大的市場(chǎng)誘因,展開題目太大,這里只討論家用市場(chǎng)與傳統(tǒng)風(fēng)冷熱泵的對(duì)比。具體如下:
1、舒適。傳統(tǒng)熱泵空調(diào)從空氣中提取冷熱量面臨一個(gè)矛盾:天氣越熱,空氣就越熱,空氣越熱從中提取冷量就越困難;同理,天氣越冷,空氣就越冷,空氣越冷從中提取熱量就越困難。所以,天越熱,空調(diào)制冷效果越差;天越冷,空調(diào)制熱效果越差。地源熱泵空調(diào)是從大地里提取冷熱量,地層能常年保持恒定的地溫,它遠(yuǎn)高于冬季的室外溫度,又低于夏季的室外溫度,因此地源熱泵可克服空氣源熱泵的技術(shù)障礙,能夠提供好的多的熱舒適性。比如美國(guó)總統(tǒng)布什在白宮體會(huì)了地源熱泵的舒適之后,在他德州的別墅中也立刻使用了。
2、節(jié)能。地源熱泵系統(tǒng)不但在標(biāo)準(zhǔn)功況下能效比高于空氣源熱泵,而且沒有隨室外溫度升高或降低而產(chǎn)生的效率下降問題,特別是低溫下,不會(huì)無法啟動(dòng),也無需化霜運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際使用的調(diào)查,僅用在空調(diào)上節(jié)能在40%以上,如冷暖聯(lián)供,甚至可以節(jié)能70%。這使它壽命期內(nèi)總費(fèi)用可以比空氣源熱泵系統(tǒng)低30%左右。比如瑞士規(guī)定新建建筑如使用地源熱泵外系統(tǒng),需政府特批。
3、環(huán)保。這里不說什么減少能源消耗,降低CO2排放量,只說使用者能直接感受到的噪音與廢氣污染??諝庠礋岜萌绯^十匹,噪聲一般就不會(huì)低于60db,特別是一些運(yùn)用了變速風(fēng)扇的設(shè)備,外機(jī)噪音高值甚至高于75db,并且不停的排放廢氣,制造熱島區(qū)域。地源熱泵就完全沒有這種問題,它沒有室外風(fēng)扇,也不會(huì)排廢氣,可以基本解決空氣源熱泵對(duì)室外環(huán)境的影響。比如蘇州的園林博物館就采用了地源熱泵系統(tǒng)以保持唯美的古典園林環(huán)境。
四、地源熱泵發(fā)展的關(guān)卡
1、地源熱泵設(shè)備尚不如人意。地源熱泵的熱回收系統(tǒng)還太簡(jiǎn)單,效率不高;一些新的技術(shù)如銣磁鐵電機(jī)沒有使用進(jìn)去;室內(nèi)系統(tǒng)沒有像多聯(lián)機(jī)組這樣優(yōu)秀。這些都是市場(chǎng)制高點(diǎn),希望設(shè)備制造商能早日占領(lǐng);
2、需要有識(shí)之士,特別是行業(yè)前輩的大力支持和推進(jìn)。在地源熱泵技術(shù)的使用中,碰到過不少挫折,但目前技術(shù)已比較成熟,而且我國(guó)在這方面的研究具有世界先進(jìn)水平的,加快推進(jìn)地源熱泵技術(shù),對(duì)我們中國(guó)的技術(shù)人員來說,是歷史的機(jī)遇,希望同行們能共同努力,在制冷空調(diào)領(lǐng)域,使中國(guó)人能占據(jù)一片天地。