環保型地源熱泵與現實生活的聯系與應用

張鑫 李擰 杜業鑫

摘要：現階段對于地熱能的應用是依據地源熱泵技術來實現的，利用大地（土壤、地層、地下水）作為熱源，通過做功使熱量從溫度低的介質流向溫度高的介質，被稱為地源熱泵。

關鍵詞：地源熱泵;綠色環保;可持續性發展;市場前景

一、引言

地源熱泵是地下土壤層為冷（熱）源對建筑物進行供暖、供熱水和空調供應的技術。是一項高效節能型、環保型并能實現可持續發展的新技術，它既不會污染地下水，又不會影響地面沉降。地源熱泵技術作為一種冷熱源方案，可有效節約能源，符合節能環保與可持續綠色發展理念，近年來得到廣泛應用。

在生活常見設施方面，例如果蔬大棚，收集相關資料后了解到，現在絕大多數的果蔬大棚的冬季供暖方式都采取了熱水采暖，這其中利用鍋爐將熱水通過管道輸送至溫室內的散熱器中，使蔬菜大棚內升溫。熱風采暖：熱風采暖主要有熱風機和熱風爐這2種設備，取暖方式為熱風爐通過有孔管道向溫室內輸送熱風。電熱線采暖：利用電流通過電阻的導體將電能轉變為熱能，以對空氣或土壤進行加溫，其主要裝置為電力加熱線。雖然提供了較好熱量供應，但對煤炭資源需求很大，同時碳排放對環境的污染造成較大的影響。所以在將來的鄉村改造中，地源熱泵技術定會得到大力推廣。

地源熱泵冷熱源類型多樣化，除了采用地熱外，人們還在開發其他能源作為冷熱源。比如采用城市污水、泳池水、水庫水、地熱尾水、海水等。同時，地源熱泵與其他能源形式結合多樣化，部分項目還結合蓄冰技術、太陽能利用、城市其他能源聯供等方式，以達到節約能源、節約成本、保護能源供應安全等。地源熱泵技術具有節能減排、穩定性高和可持續性的優點，屬于國家大力推廣的可再生能源利用技術，經過多年的發展，現在該技術成熟、運行穩定可靠。

二、地源熱泵的發展前景及優勢

1.首先，雖然我國地域遼闊，南北地質和氣候差異較大，但是由于地源熱泵技術具有很強的適應性。因此，除了南方和北方少數區域之外，我國絕大部分地區都適合采用地源熱泵技術來改善生活環境。

2.其次，中國的勞動力資源豐富，勞動力資源的價格也相對低廉，這可以降低地源熱泵系統安裝施工的成本，因此與其他發達國家相比較我國具有明顯的勞動力資源優勢，這必將有力地促進地源熱泵技術在中國的發展和應用。

3.第三，我國的能源消費結構以煤炭為主，約占3/4以上，其中建筑采暖用煤約占75%以上，這與發達國家的情況差別很大。另外，我國已有建筑物和每年新建建筑物數量巨大，建筑用能已逐步成為我國能源消費的主體之一。建筑節能已成為實現中國可持續發展所必須研究和解決的重大問題。積極采用地源熱泵等可再生能源利用技術，是提高系統能效，最大限度減少常規能源消耗的手段之一。

4.第四，政策方面，隨著《中華人民共和國可再生能源法》于2006年1月1日頒布實施，大力發展可再生能源已成為落實國家提出的“建設節約型社會，發展循環經濟”方針的主要手段之一;在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》中，又把大力發展和規模化應用新能源和可再生能源作為能源領域的優先發展主題。以上這些國家頒布的政策、法規從國家立法和發展戰略的高度，對可再生能源的發展應用予以強力推動，同時也為我國地源熱泵產業的發展提供了良好的環境和強勁的動力。

三、我國地源熱泵發展現狀及存在問題

1.發展現狀：在我國的能源消耗中，建筑耗能所占的比例相當高，因此，采用新型的能源消費方式，以及采用新型的技術來降低建筑能耗，尤其是采暖空調能耗，已經成為節能減排工作的重中之重。從可持續發展的角度看，利用可再生能源及提高能源利用效率是降低建筑能耗的根本途徑。地源熱泵系統正是滿足這些要求的新型的“綠色空調”。

目前從我國有關部門的重視程度和市場應用情況來看，地源熱泵技術在我國的發展和應用已經進入了一個前所未有的良好時期;從地源熱泵技術在我國的適用情況來看，很難找到像中國這樣的國家在地質條件、氣候環境、勞動力資源和能源需求等方面都適合地源熱泵技術的發展。

2.存在問題：從總體上看。我國地源熱泵技術發展并不成熟，很多技術層面的問題還未解決。社會對于地源熱泵的宣傳力度不夠，導致社會各方面較為被動。同時能源利用方面，對煤炭資源依賴大，故轉型阻力大。

a.初期投資大。雖然地源熱泵應用能在后期運行給用戶和社會帶來諸多節能好處，但是初期產生的投資不小，而且不能直接為房地產商創造利潤。如果國家不給予政策補貼鼓勵推廣，僅靠設備生產廠家推廣肯定無法大面積實施。

b.行業標準低。地源熱泵施工中不規范有些施工企業沒有資質，安裝施工質量不規范;有些公司降低設備選型與質量，惡性競爭，運行管理不規范。

c.社會意識不足。由于我國長期以來對于節約能源和保護環境的宣傳教育不夠，沒有形成強大的公共輿論和社會環境，使得社會各方面對于使用節能技術和設備缺乏緊迫感，積極性、主動性不夠。

四、地源熱泵的宏觀對策

1.首先，國家及各省應出臺行業標準及優惠政策，促使這個行業健康發展。

對待地源熱泵應用是頒布法規，要求在公用建筑中推廣應用地源熱泵系統，并采用給予政策補貼方式推廣，一直到其應用成熟為止。

2.其次，要從國家層面上加強地源熱泵的行業技術交流，加大從業人員的技術培訓，實行嚴格的地源熱泵設計師制度。地源熱泵系統是地下隱蔽工程，系統運行要求長期安全可靠，其技術管理復雜性超過主體工程，應建立專門部門進行統一管理。

3.加大對地源熱泵的宣傳，地源熱泵系統一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同，一般用戶越多分攤下來每人的運行費用就越低。

綜上所述，地源熱泵技術在使用中是優質的能源，是發展趨勢，為以后的實際應用做了很好的鋪墊。同時很多地區具有應用地源熱泵技術的廣闊市場與條件，加之地源熱泵技術本身具有節能、環保的優勢，地源熱泵技術的應用前景十分廣闊。

參考文獻

[1]呂濤 石镕瑞 尹健.地源熱泵技術可行性分析[j]城市住宅.2020（08）

[2]魏云 辛立民 楊仲坡.地源熱泵技術在工程中的應用與分析[j].山西建筑.2010（09）

作者簡介：張鑫，男，2002年4月生，現就讀于山東農業大學，景觀設計專業本科生。

李擰，男，2002年8月生，現就讀于山東農業大學，景觀設計專業本科生。

杜業鑫，男，2001年11月生，現就讀于山東農業大學，景觀設計專業本科生。