淺談地源熱泵技術及其應用

袁玲玲

（赤峰市環境保護局內蒙古赤峰024000）

淺談地源熱泵技術及其應用

袁玲玲

（赤峰市環境保護局內蒙古赤峰024000）

本文以環保和科學配置能源為目的，在分析了地源熱泵優缺點的基礎上結合國內典型工程實例，總結了目前我國地源熱泵的應用情況。基于我國對可再生能源的利用和對地源熱泵技術的深入研究，熱泵技術將在我國有較大的發展潛力。

地源熱泵；優缺點；前景

地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源（如電能）實現由低品位熱能向高品位熱能轉移。龐大的太陽能集熱器指的就是地表千層蓄積的太陽能，幾乎47%的太陽熱能被吸納，比人類每年利用能量的500倍還多。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源［1］，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。地源熱泵技術的應用使得地表的熱源可以滿足日常供取暖和常年生活熱水等的需求。

1　地源熱泵技術的優缺點

1.1地源熱泵優點

1.1.1地源熱泵技術是一項可再生能源利用技術

地源熱泵是將地球表面淺層地熱資源作為冷熱源，并將能量進行轉換的供暖系統。地表淺層蓄積的熱量比人類每年利用能量的500倍還多，具有面廣，量大的特點，并且沒有地域的限制。因此這種存儲于地表淺層的能源真正具有無限性，清潔性，是一種可再生資源，因此此項技術對于提高能源的利用率，調整我國能源的結構起到至關重要的作用。

1.1.2地源熱泵是一項經濟有效的節能技術

地表淺層的能源的溫度一般是比較穩定的，冬季高于環境空氣溫度高，夏季低于環境空氣溫度，因此是熱泵熱源和空調冷源很好的選擇，地表淺層能源的溫度的特點使得地源熱泵的運行效率高于普通空調的40%多，并且節能，運行成本低等特點。

1.1.3地源熱泵具有顯著的環境效益

地源熱泵運行過程中沒有污染物排放，甚至居民區內也可以建造，可以近距離的輸送熱量，不需要儲存燃料。另外此項技術的節能減排效果顯著，相關文獻顯示與空氣源熱泵相比，可減少40%以上，與電供暖相比，可減少70%以上，若與其它節能措施節能相結合減排效果會更明顯。

1.2地源熱泵缺點

由于地源熱泵技術在我國的發展迅速，我們更應該注意這項技術對于地下水造成的危害以及潛在的危害，具體如下。

引起的地質問題是首要關注的問題，眾所周知，地下水是地質資源，大量使用地下水，如果不能及時回灌，會引發一系列的地表沉降、地表塌陷以及裂縫等主要地質問題，我國浙江、江蘇和整個華北平原就是由于地下水的使用過度導致了地表沉降問題。除此之外，這些地質問題還會繼而影響到建筑設施，或者引起海水倒灌等問題，由于地下水資源處于地表以下，一旦發生以上地質問題，造成的危害是不可逆的，是巨大的。

其次需要關注的是地下水水質問題。地源熱泵技術地下水回灌過程中的回路并不能做到嚴格的密封，也就是造成了地下水不可避免的與外界的空氣接觸，使得地下水氧化。此外，國內的地下水回路材料基本上未做相關要求的防腐，故會造成地下水水質發生變化，另外地下水經過回灌的管路時一些理化性質的改變能否引起熱力學平衡的改變都不可預測。可見如果地下水回灌處理不恰當，會對地下水造成不可逆、嚴重的影響，其污染程度是不可估量的［2］。

2　我國地源熱泵技術的應用實例

目前，北京、天津等地最先應用地源熱泵技術，除青海等少數省區外，全國大部分地區都已經開始對地源熱泵技術進行了不同程度的推廣，地源熱泵主要是應用于寫字樓、體育場、住宅、醫療衛生建筑、廠房和商場等。下面舉兩個具體的實例。

相關文獻報道［3］，通州臺湖九年一貫制學校是首個建在北京通州區的節能校園，主要是用地源熱泵來滿足學校教室的供暖和制冷，學校還應用了許多的太陽能板，蓄積能量為學校供電。據該校相關領導介紹，校內幾乎所有的設施均采用了節能技術，這些節能技術和新能源的應用使得該校園成為北京首家節能校園。

武漢市商業中心的清江花園，占地1×104m2，總建筑面積3.8×104m2，將地源熱泵應用到小區中［4］，為住宅區的居民提供熱水和冷熱中央空調，由于該建設項目附近不方便埋管，換熱管埋于小區地下車庫底部。埋管主要吸收大地土壤的能量，再通過電能將這部分能量轉化成高品位能量利用，此項地源熱泵技術的應用取了良好的效益，運行穩定，能夠達到預期值。并獲得了建設部、綠色建筑創新以及武漢市的多個獎項（稱號）。

3　結語

在《可再生能源法》的頒布之后，可再生能源利用將成為一個新的亮點，地源熱泵技術具有高效、環保、節能的特點。將成為利用可再生能源的一個主力軍，它已經在全國城市級區域逐漸推廣應用，必將成為我國城市經濟發展中的一個新的增長點。在充分總結已經運行的設備的經驗并借鑒國外的先進技術，中國可在短時間研究出自己的地源熱泵產業，并得到廣泛的應用。

［1］張志華.科技創新和諧發展地源熱泵事業振翅騰飛［J］.黨史縱橫，2009，（1）：64.

［2］劉之文.地源熱泵喜中帶憂［J］.環境保護與循環經濟，2008，28（11）：64.

［3］北京通州建首個節能校園［J］.建設科技，2008（13）：11.

［4］馬宏權，龍惟定，朱東凌.地源熱泵的應用進展［J］.Building Energy&Environment，2008（6）27：24-28.

袁玲玲（1985—），女，漢族，內蒙古錫林浩特人，碩士研究生，中級，主要從事環境保護研究工作。