“地源热泵”技术在我市住宅小区推广的几点思考

摘要：伴随着低碳经济时代的到来，高能耗的房地产业面临着重大的挑战，如何在降低能耗的基础上，继续提高住宅品质，成为房地产开发企业迫在眉睫的首要任务。

关键词：地热能源技术；住宅小区；思考

Abstract: With the era of low-carbon economy, the real estate industry with high energy consumption is faced with major challenges. How to futher improve the quality of residence on the basis of reducing energy consumption has become the primary task of real estate development enterprises.

Key words: geothermal energy technology; residential area; thinking

中图分类号：[F287.8] 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

住宅供暖是决定住宅能耗和居住品质的重要因素之一。随着城镇化进程的加快，城市集中供暖的压力不断加大，住宅供暖问题已成为当今社会的热点问题。地热能以其储量的“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性以及逐渐显露的经济性等优势，逐渐成为房地产开发企业在低碳经济时代解决住宅供暖，提升居住品质的新选择。

一、地源热泵技术的工作原理

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地热能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。地热能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地热能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到大地中去。热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量（如电能）将吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使制冷剂氟里昂压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温热源中热能的作用。

通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到5kW以上的热量或4kW以上冷量，所以我们将其称为节能型空调系统。与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90％以上的电能或70～90％的燃料内能转变为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40％左右，其运行费用为普通中央空调的50～60％ 。因此，近十几年来，尤其是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。

二、地源热泵技术在住宅建筑中的应用优势

经过长期的研究和工程实践，比较其他常规供暖方式，地源热泵技术主要有以下几方面的优势：

环保地源热泵技术能充分利用蕴藏于土壤中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷。在运行中无需燃烧，因此不会产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气。另外，地源热泵空调系统没有室外机，减少了居住小区的噪音污染，可以使小区环境更整洁、美观。

高效节能由于地温全年比较恒定，冬季比空气温度高，夏季比空气温度低，是很好的热源和冷源，因此，运行起来更加高效、节能。与空气源热泵相比节能40％，与电锅炉加热采暖相比节能70％，与燃气锅炉采暖相比节能48％。且所需制冷剂比一般热泵空调减少50％。

低运行费用和低维护费用由于其制冷、制热系数与传统的供热方式相比，要高出40%左右，所以其运行费用与传统的方式相比要低50%-60%。地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少了维护，并且更加可靠。由于系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，延长了寿命。因而运行费用较低。

安全耐久由于地源热泵系统的主机安装在室内，供冷、供热更为平稳，降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。使用寿命长达20年以上；地埋管采用PE管，耐酸、耐碱和耐热胀冷缩，也抗老化一次施工后，使用寿命可达50年以上。

三、地源热泵技术在我市住宅建筑中应用的重要意义

（一）推广地源热泵供暖是建设节约型社会的要求。建设领域一直是高能耗领域，目前我国建筑制造和使用能耗约占全社会能耗的46%。近年来，国务院针对我国资源相对短缺的基本国情，明确提出大力发展“省地节能环保型”住宅的要求。与使用煤、气、油等常规的供热方式相比，地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层作为一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，对于缓解我国资源短缺，节约不可再生能源具有重要意义。

（二）推广地源热泵供暖是响应政府节能减排要求的重要措施。以淄博为例，作为一个依托资源开发而兴起的老工业城市，面临的节能减排任务比较严峻。因此合理利用可再生能源是完成节能减排任务的重要措施。与传统的煤、气、油等供热方式相比，地源热泵供暖其运行效率要高出20%-60%，更具有环保、高效、节能等特点。按照淄博每年400万m2的住宅竣工面积进行测算，使用地源热泵供暖，每年可节省标煤22.4万吨，减排有害烟气30亿立方米，减排二氧化碳53.6万吨，减排氮氧化合物57.2万吨，减少粉尘13.6万吨。由此可以看出，利用地源热泵供暖对节能减排具有极大地推动作用。

四、地源热泵技术在我市的应用情况及实例

我国的地源热泵事业近几年已开始起步，而且发展势头良好，已基本形成产、学、研联合体，并开发出众多品牌的地源热泵系统，且已在众多示范工程中推广应用。目前，我国北京、沈阳等诸多城市均已出台地源热泵系统应用管理办法，越来越多的中国用户开始熟悉地源热泵，并对其应用产生了浓厚的兴趣，可以预计中国的地源热泵市场前景广阔。

淄博市位于山东中部，在水源热泵的应用上具有以下得天独厚的优势：一是地下水量丰富，能满足热泵的正常运转；二是地下水位较深，一般在45米以下，便于水的回灌；三是夏季供冷天数和冬季供热天数相当，水源温度接近年平均大气温度，平均15度左右，可以充分发挥地下蓄能的特点，进行能量季节迁移，用最少的能耗获得最大的受益。自2005年以来，淄博市结合实际情况，制定政策措施，在全市民用建筑建设中全面推行地源热泵技术，现应用面积已达150余万平方米。

应用实例1：方正·尚城项目位于临淄区牛山路以北，规划总用地面积81100平方米，总建筑面积约93000平方米。其中住宅部分为60000㎡，商业部分为33000㎡。规划13栋住宅楼（多层）、12栋商住楼（多层）、1所双语幼儿园。该项目安装清华同方SGHP1200A地下水源热泵机组四台，用于小区冬季供暖，经过使用，效果良好，室温平均21摄氏度。一个采暖季共消耗电146万KWh，（1万kWh=3.27t标煤）折合标准煤477吨。水源热泵系统比燃煤锅炉节省标准煤241吨，每个采暖季减少排放二氧化碳CO2 631吨，二氧化硫SO2 2.04吨，氧化物1.78吨。