¿El origen de la bomba de calor geotérmica y su aplicación en China?
El concepto de "bomba de calor geotérmica" fue propuesto por primera vez por expertos suizos en 1912, y la tecnología fue propuesta por el Reino Unido y los Estados Unidos.
En 1946, Estados Unidos construyó el primer sistema de bomba de calor geotérmico en el centro de Portland, Oregón. Sin embargo, este método de utilización de energía no atrajo la atención generalizada de todos los ámbitos de la vida en ese momento, y no hubo mucho desarrollo en tecnología y teoría.
En la década de 1950, Europa inició el primer auge de la investigación sobre bombas de calor geotérmicas. Sin embargo, debido a los bajos precios de la energía en ese momento, este sistema no resultó económico y no se promovió. No fue hasta que se produjo la primera crisis energética en el mundo a principios de la década de 1970 que comenzó a recibir atención y muchas empresas comenzaron a investigar, producir e instalar bombas de calor geotérmicas. Durante este período, se construyeron en Europa muchas bombas de calor horizontales geotérmicas, principalmente para calefacción en invierno. Aunque Europa es la región más madura del mundo para el desarrollo de bombas de calor geotérmicas, el desarrollo de bombas de calor geotérmicas también se ha desviado porque los expertos en bombas de calor no comprenden la tecnología de instalación y los trabajadores de instalación no comprenden los principios de las bombas de calor.
Con el avance de la ciencia y la tecnología, las leyes sobre el consumo de energía y la contaminación ambiental se han vuelto cada vez más estrictas, y el desarrollo de las bombas de calor geotérmicas ha marcado el comienzo de otro clímax. Suiza, Suecia, Austria y otros países europeos han promovido vigorosamente la tecnología de calefacción y refrigeración con bombas de calor geotérmicas. El gobierno ha adoptado las correspondientes políticas de subsidio y protección, lo que ha ampliado rápidamente el alcance de producción y aplicación de las bombas de calor geotérmicas. A finales de la década de 1980, la tecnología de las bombas de calor geotérmicas había madurado. Cada vez más científicos se dedicaban a la investigación de sistemas subterráneos, esforzándose por mejorar la eficiencia de la absorción y la conducción del calor. Al mismo tiempo, prestaban cada vez más atención al impacto. el medio ambiente. La producción de bombas de calor geotérmicas aumenta año tras año, con tasas de crecimiento anual superiores al 10% en Suiza y Suecia. La producción y popularización de bombas de calor geotérmicas en los Estados Unidos es muy rápida y la tecnología se ha desarrollado rápidamente, lo que lo convierte en el país con la mayor producción y uso de bombas de calor geotérmicas del mundo.
Desde la perspectiva de la aplicación de bombas de calor geotérmicas, los países nórdicos se centran principalmente en la calefacción en invierno, mientras que Estados Unidos se centra en el suministro combinado de invierno y verano. Dado que las condiciones climáticas en los Estados Unidos son muy similares a las de China, el estudio de la aplicación de bombas de calor geotérmicas en los Estados Unidos tiene una importancia de referencia para el desarrollo de bombas de calor geotérmicas en China.
En 2005, el Departamento de Comercio de Estados Unidos y la Universidad de Missouri establecieron la Oficina Conjunta de Tecnología Ambiental y Energética (ETO) para incorporar a sus planes el trabajo de la Asociación Internacional de Bombas de Calor Geotérmicas en China.
Aplicación de la bomba de calor geotérmica en China
El sistema de bomba de calor geotérmica es bueno para mantener el calor en invierno y el frescor en verano. Comprender el desarrollo y la situación actual de las bombas de calor geotérmicas en mi país y proporcionar referencias para la promoción de la tecnología.
Ya en la década de 1950, China intentó bombear agua subterránea para refrigeración en Shanghai y Tianjin. El profesor Lu Canren del Instituto de Investigación de Energía Térmica de la Universidad de Tianjin desarrolló con éxito el primer aire acondicionado con bomba de calor refrigerado por agua en China en 1965. 65438-0997 El Ministerio de Ciencia y Tecnología de China y el Departamento de Energía de Estados Unidos firmaron un Protocolo de Cooperación entre China y Estados Unidos en materia de eficiencia energética y energías renovables, uno de los cuales es la estrategia de desarrollo de bombas de calor geotérmicas. 65438-0998, China y Estados Unidos decidieron establecer tres proyectos de demostración de bombas de calor geotérmicas en Beijing (que representa la fría región norte), Ningbo (que representa la región central con veranos calurosos e inviernos fríos) y Guangzhou (que representa la región subtropical del sur). región). El proyecto de demostración del norte es el edificio integral de oficinas y el edificio de expertos del Instituto de Investigación de Fermentación de Alimentos de Beijing, el proyecto de demostración central es la ciudad industrial Ningbo Youngor y el proyecto de demostración del sur es el Colegio Técnico y Vocacional Songtian de Guangzhou. Entre los tres proyectos de demostración, dos son sistemas de bomba de calor con fuente de agua subterránea y uno es un sistema compuesto de bomba de calor con fuente de agua subterránea.
El desarrollo de bombas de calor geotérmicas comenzó principalmente en 1998. Varias universidades en China han establecido bancos de pruebas de bombas de calor geotérmicas y la mayoría de ellas han llevado a cabo operaciones conjuntas a largo plazo de intercambiadores de calor subterráneos y equipos de bombas de calor geotérmicas. El edificio de oficinas en la Zona de Desarrollo Minhang de Shanghai adoptó por primera vez un sistema de bomba de calor geotérmica y se puso en funcionamiento en junio de 1989. Su tecnología y equipos son todos proporcionados por los Estados Unidos y se utilizan muy bien. En la actualidad, muchas universidades e instituciones de investigación nacionales, como la Universidad de Tsinghua, la Universidad de Tianjin, la Universidad de Chongqing, la Escuela de Negocios de Tianjin, el Instituto de Ingeniería de la Construcción de Shandong, el Instituto de Energía de Guangzhou, la Academia de Ciencias de China, etc., están estudiando las bombas de calor con fuente de agua. Entre ellos, la Universidad de Tsinghua ha realizado investigaciones sobre bombas de calor con fuente de agua multimodo durante muchos años y se han logrado resultados de industrialización.
El desarrollo y utilización de bombas de calor geotérmicas en mi país comenzaron relativamente tarde, y los sistemas de bombas de calor geotérmicas se promovieron e investigaron en la década de 1990. Se utiliza principalmente para calefacción de edificios en invierno y refrigeración en verano. Desde el año 2000, el desarrollo y utilización de bombas de calor geotérmicas se ha promovido ampliamente en todo el país, con una tasa de crecimiento anual del 10-15%. Beijing y Tianjin son los que se están desarrollando más rápidamente.
Los datos del Servicio Geológico de China muestran que a finales de 2005, el área de aplicación de la energía geotérmica poco profunda era de aproximadamente 20 millones de metros cuadrados. Desde 2005, la aplicación de bombas de calor de fuente de agua en mi país se ha acelerado significativamente. Debido a que esta tecnología está relativamente madura, entrará en la etapa de promoción y aplicación a gran escala en China.
Beijing es una ciudad que promueve bien la tecnología de bombas de calor geotérmicas en China. La razón principal es que en los últimos años, según la estrategia de desarrollo energético urbano y el plan de calefacción, Beijing ha prohibido el uso de calderas alimentadas con carbón para calefacción en el centro de la ciudad del Quinto Anillo y ha fomentado el uso de energías limpias como como fuel oil, gas, energía geotérmica y energía solar. Actualmente, Beijing está creciendo a una tasa anual del 1,5 al 20%. Hay más de 5 millones de metros cuadrados de edificios en Beijing que utilizan sistemas de bombas de calor geotérmicas para calefacción (refrigeración), de los cuales aproximadamente 2/3 son edificios públicos y 1/3 son edificios residenciales. Los proyectos de construcción de bombas de calor geotérmicas incluyen residencias, edificios de oficinas, hoteles de alta gama, escuelas, guarderías, centros comerciales, hospitales, residencias de ancianos, archivos, estadios, fábricas, estaciones de tratamiento de aguas residuales, piscinas paisajísticas, etc.
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