解決環(huán)境污染和能源危機(jī)問(wèn)題是當(dāng)今全人類的共同課題。在中國(guó)能源消耗中，建筑耗能的比例相當(dāng)高，中國(guó)傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)，北方一般以燃煤鍋爐解決冬季取暖問(wèn)題，南方以自來(lái)水或環(huán)境空氣為冷源的制冷機(jī)組解決夏季制冷問(wèn)題。根據(jù)近年的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)采暖和空調(diào)的能耗占建筑總能耗的55％，建筑能耗是相同氣候條件發(fā)達(dá)國(guó)家的2-3倍。建設(shè)部提出，我國(guó)新建建筑全面執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，建筑能耗減少50%。近年來(lái)，空調(diào)負(fù)荷增長(zhǎng)迅速，炎夏季節(jié)多數(shù)電網(wǎng)高峰負(fù)荷約有1／3用于空調(diào)制冷，使許多地區(qū)用電高度緊張，拉閘限電頻繁。目前，中國(guó)房間空調(diào)器和單元式空調(diào)機(jī)的產(chǎn)量已達(dá)世界第一，中國(guó)建筑業(yè)發(fā)展迅速，每年城市新增8-9億平方米的住宅建筑和公共建筑，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，建筑耗能逐年大幅度上升。如2004年廣西的建筑能耗已經(jīng)超過(guò)全社會(huì)總能耗的20%，夏季空調(diào)高峰負(fù)荷已相當(dāng)于在建的龍灘水電站540萬(wàn)千瓦的滿負(fù)荷出力。如果不加控制，廣西2010年的建筑能耗將比2004增加1倍，空調(diào)高峰負(fù)荷將近2個(gè)龍灘電站的滿負(fù)荷出力，需要增加電力建設(shè)投資數(shù)百億元。而目前美國(guó)每年安裝約4萬(wàn)套地源熱泵系統(tǒng)，這個(gè)規(guī)模意味著每年可以節(jié)約8.79×1011瓦的能量，相當(dāng)于162個(gè)龍灘水電站。
1.夏熱冬暖地區(qū)對(duì)供熱制冷需求的特點(diǎn)
1.1生活熱水
夏熱冬暖地區(qū)地處亞熱帶，氣候潮濕、冬季氣溫變化大（有時(shí)10℃以下數(shù)天后又突然轉(zhuǎn)暖為20℃左右）、夏季炎熱，因此，熱水洗澡天數(shù)占全年80%以上。長(zhǎng)期以來(lái)，各種熱水鍋爐和家庭熱水器為南方人解決生活熱水問(wèn)題，既有其便利之處，又有各方面不足和局限。燃煤鍋爐成本低，但污染嚴(yán)重，一些城市已下文禁止使用燃煤鍋爐要求改用燃油鍋爐，但隨著燃油價(jià)格的不斷上漲，很多賓館難以承受其運(yùn)行成本；一些小型賓館采用燃?xì)鉄崴?，但其安全性令人?dān)憂，出現(xiàn)煤氣中毒造成人員傷亡的事故時(shí)有發(fā)生；采用太陽(yáng)能+電熱輔助的形式，許多單位上了系統(tǒng)但在冬季卻停止了使用，問(wèn)題的焦點(diǎn)是，夏季氣溫高時(shí)熱水用量少，此時(shí)太陽(yáng)能提供的熱水充足有余，到了深秋、冬季、早春季節(jié)氣候寒涼，太陽(yáng)光照弱，熱水溫度不夠，特別是每年的1、2、3月氣候寒冷潮濕，陰雨連綿，而此時(shí)是需要熱水量z*多的時(shí)期，太陽(yáng)能幾乎不起作用，卻只能以電加熱為主，但其耗電很大，經(jīng)濟(jì)上讓大家難以承受。
1.2夏季空調(diào)制冷
夏熱冬暖地區(qū)尤其是兩廣地區(qū)夏季炎熱，制冷空調(diào)已成為城市家庭和辦公的基本設(shè)施，但隨著空調(diào)的普及，溫室氣體的排量越來(lái)越大，使得城市的環(huán)境溫度升高，一方面，室外更加酷熱高溫，空氣質(zhì)量下降。另一方面，環(huán)境溫度升高使得空氣源熱泵的能效下降，能耗更大，造成惡性循環(huán)。減排溫室氣體、提高制冷能效比是當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的迫切要求。
1.3冬季采暖
16攝氏度是人體對(duì)寒冷忍受程序的一個(gè)界限，低于這一界限，人就感覺(jué)舒適性差。進(jìn)入冬季以后，南方絕大多數(shù)地方的氣溫都會(huì)降至16℃以下，尤其南方冬季的寒冷，是一種濕冷，使人感到寒冷刺骨。隨著人們生活水平的提高，南方冬季采暖需求越來(lái)越旺，近年來(lái)電取暖器在南方呈暢銷勢(shì)頭。但電取暖器和空氣源空調(diào)取暖能耗都較高，而且舒適性差。但南方取暖負(fù)荷相對(duì)北方要小得多，冬季供暖時(shí)間也較短。因此，南方地區(qū)采用地源熱泵技術(shù)供暖其成本及實(shí)現(xiàn)條件要求都較低，是較佳的能源利用方式。
1.4農(nóng)業(yè)溫控需求
隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)種養(yǎng)殖技術(shù)的不斷普及和提高，高附加值的養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)發(fā)展越來(lái)越快，如溫控農(nóng)業(yè)大棚、牧禽魚(yú)養(yǎng)殖等，這些農(nóng)業(yè)技術(shù)，迫切需要能源消耗成本低的溫控系統(tǒng)。
因此，尋求能實(shí)現(xiàn)制冷、采暖和供生活熱水的穩(wěn)定的節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)，是南方城市與農(nóng)村發(fā)展的迫切需要。
淺層地?zé)崮?、太?yáng)能屬于低品位能源，按照分級(jí)用能原則，z*適合滿足生活用能的需要。地源熱泵技術(shù)是既開(kāi)發(fā)利用了可再生的新能源——淺層地?zé)嵩?，又顯著節(jié)能的不可多得的新技術(shù)，具有開(kāi)源和節(jié)能的雙重效果。被稱為二十一世紀(jì)的“綠色空調(diào)技術(shù)”。因此，利用淺層地?zé)崮埽ɑ蚺c太陽(yáng)能耦合）解決南方建筑制冷采暖空調(diào)、熱水供應(yīng)、溫控農(nóng)業(yè)，對(duì)替代常規(guī)商品能源，改善能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。
2.地源熱泵的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
?。?）、可再生能源利用形式利用儲(chǔ)存于地表淺層的低溫?zé)嵩春吞?yáng)能，它不受地域、資源、季節(jié)、氣候、日夜時(shí)段等限制，真正是量大面廣、穩(wěn)定可靠而且清潔無(wú)污染的一種可再生能源。符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。
（2）、高效節(jié)能制熱系數(shù)高達(dá)3～4.5，而鍋爐僅為0.7～0.9，可比鍋爐節(jié)省70%以上的能源和30%～50%運(yùn)行費(fèi)用；制冷時(shí)要比普通空調(diào)節(jié)能15%～20%。
?。?）、美觀傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的換熱器置于暴露的空氣中，破壞建筑的外觀；而地源熱泵把換熱器埋于地下，保持建筑物外觀的完美。
?。?）、保護(hù)環(huán)境設(shè)備的運(yùn)行不需鍋爐，沒(méi)有燃油、燃煤污染。土壤源地源熱泵只從地下取熱或散熱，不取地下水，沒(méi)有地下水位下降、地面沉降等問(wèn)題，是真正的生態(tài)合理利用可再生能源的方式。
?。?）、多功能、系統(tǒng)控制和管理方便—套系統(tǒng)可以替換原有的供熱鍋爐、制冷空調(diào)和生活熱水加熱的三套裝置或系統(tǒng)。
（6）、壽命長(zhǎng)、效益顯著熱泵壽命一般15年左右，而地源熱泵的地下?lián)Q熱器由于采用高強(qiáng)度惰性材料，埋地壽命至少50年。
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