地源热泵推广应用的问题与建议

摘要：分析了地源热泵推广应用中的社会认知矛盾化、缺乏政府的统一监管和技术与设计有待完善等问题，从规划论证、监督管理和完善技术等方面提出了地源热泵推广应用的建议。

引言

地源热泵是采用热泵原理，利用浅表地层的低温能源资源，对建筑物内部进行供热或制冷的高效节能技术。地源热泵包括了使用地表水、地下水和土壤作为热源和冷源的系统。

地源热泵利用浅表地层温度相对稳定的特性。冬季代替锅炉从浅表地层中取出热量，夏季代替普通空调向浅表地层排热。运用这项技术，只需输入少量的电能，就可以维持一套冷暖两用空调系统的运转．并且四季皆可产生热水。推广应用地源热泵对于大量节约常规化石能源、减少环境污染及改善建筑外观和城市风貌等方面具有重大意义。

我国对热泵的研究起步较晚，虽然技术水平和产业化程度与发达国家相比还有一定的距离，但发展迅猛。最近几年，地源热泵技术成了国内建筑节能和暖通空调界热门的研究课题，并开始大量应用于工程实践。但是，目前在研究与推广的热潮中也隐含着一些问题，应该给予足够的关注和冷静的思考。从而推动这项技术健康有序地发展。

1地源热泵推广应用中的问题

1．1社会认知矛盾化

由于我国可再生能源利用和环境保护的意识刚刚兴起，没有形成强大的公共舆论和社会环境，使得社会各方面缺乏地源热泵技术推广应用的紧迫感、积极性。很多地方已经形成了使用传统能源的基础设施、管理服务设施和体系，对传统能源使用存在惯性。传统的能源使用方式也在进行技术改造。扩大规模。形成了与地源热泵技术的竞争和冲突问题。地源热泵技术综合投资和运行成本的价格优势，未能被全面认识．甚至出现了政府热、市场冷的局面。

目前国内有几十家地源热泵制造商均在各地积极开拓市场，竞争日趋激烈。这本来是好现象，但在一些技术问题尚未完全解决之前，过分的宣传和低价位的竞争已经开始，制造商和施工单位的技术水平也参差不齐，给该技术的推广工作造成了负面影响。

地源热泵技术与其它空调技术应用的显著区别是涉及到具体地质条件，项目建设一般应由勘察、设计、设备和施工等不同单位协同完成。但目前地源热泵技术对环境可能产生的负面影响被有意或无意地漠视，草率的设计施工使有的项目失败，有的项目当时效果明显，时间稍长就问题暴露。由于目前大多数设计单位对此项技术缺乏全面和深入的了解．造成了设计单位在推广链上的缺位，恰好给了一些资质缺乏单位独揽工程的机会。这固然有设计单位自身的原因．但真正障碍在于相关基础资料和设计规范的不健全。

1.2缺乏政府的统一监管

尽管建设地源热泵系统需要一定的审批。但不同地区涉及的政府管理部门和审批标准各不相同．同一地区也往往出现多头管理、程序复杂的情况。政府缺乏统一的管理部门，可能使推广应用单位无所适从。也会使政府管理难以执行到位，形成谁都管但又谁都不管的局面。

即使建设审批比较严格，地源热泵系统的运行管理也并没有得到有效的监控。政府缺乏相应的长期监控制度和手段。由于所有的地下系统基本上不可见，一些地源热泵项目没有建立有效的地下换热系统的监测仪表，难以从技术上有效监测其运行状况和对环境的影响。特别是地下水热泵，由于目前地下水回灌技术尚不成熟，非常容易出现水资源浪费和水质污染等问题，严重时可能引发一些生态破坏问题。

1.3技术与设计有待完善

目前热泵机组的发展相对比较成熟，但系统的工艺配置和控制监测等技术还不能完全满足工程需要。地下水回灌技术的不成熟和地下埋管换热的复杂性已在一定程度上制约了地源热泵系统的推广应用。目前有关应用的基础数据还很缺乏，技术力量也不充足，空调界缺乏必要的地质理论和实践指导。

地源热泵系统在欧美已有较成熟的设计方法，但在我国还属于一项新技术，可供参考的实例比较少，即使已有的工程也缺乏详细的经验总结，所以我国主要是参考欧美地源热泵的设计方法进行工程设计。由于地源热泵的设计具有很多的影响因素，所以其设计要比传统空调系统复杂，有较高的技术难度。区域气候与地质条件的差别决定着系统设计不能盲目照搬已有的模式，有关数据库和设计方法急待完善。

我国大部分地区的冷热负荷量存在季节差异，长期运行会出现取热和排热不平衡的问题，以致使地源热泵系统运行失效。另外，地源热泵大面积、长时问运行对周边自然环境的影响等还缺乏有效的数据和评估。这些问题也需要通过基础理论、实验研究和工程实践的有机结合得以解决。

2地源热泵推广应用的建议

2．1科学普查规则，充分合理论证

地源热泵的推广应用绝不仅仅是采暖空调方式的改变，而是一项涉及能源战略和国计民生的系统工程。需要全社会的共同关注．更需要政府的统一监管。

政府除了在宏观方面监管指导外．还应该制定应用地源热泵技术的税费减免、经济补贴等奖励政策，制定造成资源浪费和 环境破坏的惩罚制度和措施。特别是对于规模化推广应用．政府应该加强组织管理，不能一刀切，也不能一哄而起，更不能放任自流。

应在全面普查资源的基础上制定发展规划。既要搞清水文地质条件，为具体应用提供基础技术条件，也要调查已经建成的地源热泵项目，掌握技术应用现状和存在的问题，为新建项目提供借鉴。发展规划应重点对发展目标、重点应用领域、资源区划、应用技术路线及时问安排提出原则性意见。应统筹考虑燃煤、燃气、燃油、地热能、太阳能等传统能源和可再生能源的共存问题，注意生存与发展的关系。此外，地源热泵毕竟增加电的负荷，电力供应能力也必须充分考虑。

应加强项目应用的前期论证。把宏观规划论证和具体应用论证相结合，从技术、经济和环境等方面充分论证项目的可行性。宏观规划论证由管理部门组织完成，以指导项目建设，具体应用论证由建设单位组织完成，向管理部门报审。建设项目除了要对地源热泵系统的技术性和经济性进行论证．还对要针对区域水文地质条件，对用水方案、用地方案的合理性、可靠性，对其周围环境的影响等方面进行分析论证，提出切合实际的结论意见。

2.2发挥市场机制,强化监督管理

地源热泵的推广应用应在政府的统一宏观指导下充分发挥市场机制。政府的主要职能是宣传、服务．监督和管理但不能参与其中的商业行为。要采用自由竞争机制，同时考察企业的技术能力、价格和后期服务等因素，择优而用。要严格限制工程的层层转包现象，保证工程质量。

应该建立技术准人制度，除了设备制造单位，还应该培训和扶植一些具有一定技术实力的勘察、设计和施工公司，限制一些资质不合格的公司，保证进入市场企业的技术水平．防止因为技术原因造成地下资源的浪费和破坏。

应该建立专门的应用管理机构，既对项目进行论证审批管理、施工质量监督、项目总结验收，更要对项目进行长期的跟踪和监控管理。要实行运行报告和检查制度，建立地下水资源远程监控系统，防止不回灌地下水或者地下水挪作他用．引发地下水位下降等严重后果，防止温度发生异常变化影响生态环境。对于已经建成的项目，如发现可能产生环境影响的情况，限期整改。而在工程实施过程中，应该监督项目的合理布局和规范施工。应将一定时期的运行监测数据提供给科研机构，以利热泵技术的研究开发和环境影响的有效评估。

2．3加强技术研发．综合利用资源

鉴于目前技术的不完善性．地源热泵在推广应用过程中要注意加强技术研发。政府和有关单位应该加强对于相关科研的投入，开发拥有自主知识产权的技术产品，并加强相关技术人才和管理人员的培养、培训。政府应从基础研究、应用技术研究、技术集成研究和环境影响研究等几个方面组织相关科研单位、大专院校和开发商通力合作，进行课题研究。地下水热泵系统应深入研究成井技术、取水技术、回灌技术及井的维护保养技术：土壤源热泵系统应深入研究不同地区的土壤热特性、高效埋管换热规律和设计方法。有关地源热泵控制与监测系统、技术经济环境评价指标体系和环境生态影响与对策等的研究以及相关软件的开发也应得到重视。

地源热泵在推广应用过程中也要注意充分综合利用当地的可再生能源资源和生产生活排水。地源热泵可利用的可再生能源包括空气能、太阳能、地热能和海水热能等；生产生活排水包括工业废水、城市污水、泳池水、洗浴水、中央空词冷凝水等。这些资源都可以通过热泵技术提高其品位．应根据区域资源情况综合利用。可以开发两种以上的可再生能源形成复合低温热源热泵，也可以使多种低温热源热泵并存运行。地热能一般温度较高，可先将其直接利用，然后再通过热泵进行回收地热尾水，形成梯级利用。地热尾水和工业废水、洗浴水、中央空词冷凝水等比浅表地层温度要高，常温热泵可能难以适应。可以利用中高温热泵。中高温热泵目前正在积极研发，并有少量应用。

地源热泵还应适当结合蓄冰技术、太阳能利用、城市其他能源联供等方式，形成不同能源互相补充．以达到节约能源、节约成本、保护能源供应安全、保护环境的目的。