中級職稱論文范文小型家用地源熱泵的應用

　　地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源(也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。文章主要針對小型家用地源熱泵的應用給大家做了一些介紹，文章是一篇中級職稱論文范文。
　　[摘 要]地源熱泵這一新興技術受到廣泛關注，其發展潛力巨大。對我國大部分地區，具有較高適用性，在我國有很好的應用前景。

　　[關鍵詞]地源熱泵,家用,應用及分析,國內發展及分析

　　引言

　　地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能)，實現低溫位熱能向高溫位轉移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源。熱泵機組的能量流動是利用其所消耗的能量(如電能)將吸取的全部熱能(即電能+吸收的熱能)一起排輸至高溫熱源。而其所耗能量的作用是使制冷劑氟里昂壓縮至高溫高壓狀態，從而達到吸收低溫熱源中熱能的作用。

　　通常地源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到5kW以上的熱量或4kW以上冷量，所以我們將其稱為節能型空調系統。

　　與鍋爐(電、燃料)供熱系統相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70～90%的燃料內能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省四分之一以上的能量;由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，一般為10～15℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通中央空調的50～60% 。因此，近十幾年來，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以預計，該項技術將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調技術。

　　一、地源熱泵的組成

　　熱泵與制冷的原理和系統設備組成及功能是一樣的，對蒸汽壓縮式熱泵(制冷)系統主要由壓縮機、蒸發器、冷凝器和節流閥組成：壓縮機起著壓縮和輸送循環工質從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵(制冷)系統的心臟;蒸發器是輸出冷量的設備，它的作用是使經節流閥流入的制冷劑液體蒸發，以吸收被冷卻物體的熱量，達到制冷的目的;冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機消耗功所轉化的熱量在冷凝器中被冷卻介質帶走，達到制熱的目的;膨脹閥或節流閥對循環工質起到節流降壓作用，并調節進入蒸發器的循環工質流量。

　　地源熱泵則是利用水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能(地下水、土壤或地表水)進行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內采暖，此時地能為“熱源”;夏季把室內熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地能為“冷源”。

　　二、地源熱泵的使用現狀

　　加拿大：2005年地源熱泵系統新增比例增加了50%。

　　瑞士、挪威：是世界上地源熱泵應用人均比例最高的國家，應用比例高達96%。

　　奧地利：應用比例為45%。

　　丹麥：應用比例為35%。

　　日本：是亞洲地源熱泵技術最先進，使用比例最高的國家。

　　中國(China) 1997年，美國能源部(DOE)和中國科技部簽署了《中美能效與可再生能源合作議定書》，其中主要內容之一是“地源熱泵”項目的合作。

　　1998年，國內重慶建筑大學、青島建工學院、湖南大學、同濟大學等數家大學開始建立了地源熱泵實驗臺，對地源熱泵技術進行研究。

　　2006年，1月，國家建設部頒布《地源熱泵系統工程技術規范國家標準》。

　　2006年，9月，沈陽被國家建設部確定為地源熱泵技術推廣試點城市，到2010年底，實現全市地源熱泵技術應用面積約占供暖總面積的1/3。

　　2006年，12月，建設部發布文件《“十一五”重點推廣技術領域》。作為新型高效，可再生能源新技術的水源熱泵技術被列入目錄。當前，中國地源熱泵產品生產廠家已經超過80家。

　　三、現有熱泵技術在家用領域存在的問題

　　(一)初期投資大

　　地源(地下耦合)熱泵系統需要在建筑物周圍大面積埋管，不僅投資大，而且施工操作和維護都不方便。另外，水源熱泵空調是利用江河湖泊水源，受地理環境限制較大，若采用造人工湖的方式改造地理環境來做家用空調系統投資更大。

　　(二)政府政策支持與財政補貼稍顯薄弱

　　地源熱泵是一項節能環保的技術體系，但在房地產應用推廣中投資還是相對較高，開發商不愿意在自己的系統中使用這種技術，政府在政策上的支持力度也還是稍顯單薄，鼓勵與補貼政策也還不很明確。

　　(三)對地源熱泵系統研發還不夠深入

　　地源熱泵目前在國家標準規范、宣傳材料、系統圖集方面還有所欠缺，同時在科研上還有一些問題沒有取得突破。

　　此外，國內地源熱泵產品生產商的產品型號不全、可靠性不高也是問題之一;已經成熟的技術沒有得到及時廣泛的推廣和普及，也給此項技術應用造成了一些障礙。

　　四、家用型水源熱泵地溫空調開發綜述

　　(一)總體設計思路

　　根據上述熱泵技術及地溫技術在家用空調領域應用的分析，我們采取了綜合運用各種現有技術優勢，針對家用空調系統特點，解決一些存在的技術難點，彌補了相關技術在此領域的缺陷，其總體設計思路如下：

　　總體借鑒中央空調系統思路，主體采用熱泵技術，利用沉井獲取地能，末端揉合水源熱泵分體機技術，地能輸出端增加儲能箱及水流控制與計量裝置，采取調整回路方式減少高成本材質的使用. 通過以上措施，使開發的家用空調系統能滿足節能、環保、初始投資低、可分戶控制、單獨計量、施工維護簡單的要求. 特別是該新技術將總體設計思路構架在空調現有技術及產品基礎上的整合與提升，技術實施及產品實現非常容易，有效避免了一般新產品在開發期必須面對的大量資金投入。

　　(二)系統結構及工作原理

　　該系統組成部分由沉井、水泵、地下水輸出的計量與控制裝置、地能儲水箱、針對每戶冷熱負荷選型的分戶熱泵主機、針對戶內每個房間冷熱負荷而選型的現有水源熱泵分體掛機及柜機，以及各分體機房間的線控或遙控裝置等，外加管路裝置。

　　五、地源熱泵發展空間廣闊

　　目前，我國城鄉既有建筑總面積約400億平方米，其中城鎮約為160億平方米，在城鎮中居住建筑面積約為105億平方米，其中能達到建筑節能標準的僅占5%，其余95%都是未來需要陸續進行節能改造的高能耗建筑;同時，我國每年新增房屋建筑面積約20億平方米，預計到2020年底，我國新增的房屋面積將近300億平方米，新增城鎮民用建筑面積將為100億～150億平方米。

　　據專家測算，目前我國發電裝機容量為5.08億千瓦，百米內地下水每年可采集的低溫能量約為2.2×108千瓦，相當于其43%，近百米內的土壤每年可采集的低溫能量相當于1.5×1012千瓦，則是其2950倍，淺層地能的應用仍然有相當大的市場發展空間，如果全國每年在1億平方米建筑中推廣應用地源熱泵系統供暖空調，則每個采暖季可替代374萬噸左右標煤，或25億立方米左右天然氣，削減約6.4萬噸氮氧化物、933萬噸二氧化碳、約16萬噸顆粒物的排放。鑒于此，建設部提出，在“十一五”期間，推廣淺層低能使其使用面積達到2.4億平方米。

　　六、結語

　　將地源熱泵技術應用于家用小型中央空調的技術滿足空調行業的節能、環保的發展趨勢，且具有很強的可行性。隨著地源熱泵技術研究的不斷發展，必然會對能源的科學、合理利用起到很好的促進作用。

　　參考文獻

　　[1]《建筑節能技術》 -武涌，龍惟定主編 2009 地源熱泵系統

　　[2]《蓄能空調技術》 -方貴銀等編著 2006 地源熱泵工作原理 ?C 地源熱泵

　　[3]《地埋管地源熱泵技術》 -刁乃仁，方肇洪著 2006 地源熱泵組成及運行 397～432

　　[4]《建筑通風空調新技術及其應用》 -胡平放等編著 2010 應用地源熱泵的意義 第五章 50～55

　　[5]《地源熱泵技術與建筑節能應用》 -趙軍，戴傳山主編 2007
　　中級職稱論文發表期刊推薦《機床與液壓》是機床及液壓行業的知名雜志，是中文核心期刊和中國科技核心期刊。主要介紹制造技術與裝備、液壓、氣動和控制技術的發展和最新研究成果及其在生產制造、機電工程設計、工程機械中的應用情況;報道機電行業技術有關領域的專題綜述、技術講座、國內外發展動態及最新信息。