“地源熱泵在十二年發(fā)展里，總體來看發(fā)展的非?？臁５侥壳盀橹?，根據國土資源部的統(tǒng)計數據，全國31個省市自治區(qū)現在應用地源熱泵的總面積超過了200億平方米。從地源熱泵銷售情況來看，每年市場增長率接近30%，成為中央空調市場增長最快的產品類型之一。其中，華北、華東、華中、東北、西南等成為增長最快的地區(qū)，年增長率均超過30%。”何耀東教授于8月23日在天津召開的四季春2013第五屆中國地源熱泵行業(yè)高層論壇上表示。

圖為天津地源熱泵專業(yè)委員會副主任何耀東在大會上發(fā)言

　　作為我國地源熱泵行業(yè)的資深專家，天津地源熱泵專業(yè)委員會副主任、天津工業(yè)大學教授何耀東見證了我國地源熱泵行業(yè)的興起和發(fā)展。何耀東教授在上述論壇上發(fā)表了題為《地源熱泵十二年大發(fā)展的軌跡與促進更大發(fā)展的技術措施》的演講，向與會者介紹了從2001年到2012年這十二年里地源熱泵發(fā)展的軌跡，并為今后我國地源熱泵行業(yè)發(fā)展提出了寶貴意見。期間，他還著重介紹了天津市推廣地源熱泵發(fā)展的經驗。

　　　見證地源熱泵成長歷程

　　何耀東教授將我國地源熱泵發(fā)展歷程歸納為起步期、推廣期和興旺期這三個時期。其中，地源熱泵從上世紀七十年代就已開始著手一些項目的研究和發(fā)展設備，但是進展比較慢，這期間是最初的一個起步；大發(fā)展推廣時期大概是在上世紀七十年代到上世紀九十年代，這二十年期間逐漸推廣了地源熱泵；從上世紀九十年代以后，具體來說是本世紀2001年開始到現在這十三年時間，是真正興旺發(fā)達的時期。

　　“地源熱泵在十二年發(fā)展里，總體來看發(fā)展的非?？?，現在不僅是一個中小項目，而且大項目也都在采用地源熱泵，政府采購招投標項目非常多。”何耀東教授舉例說，前期最大的是人民日報社印務中心地源熱泵系統(tǒng)專業(yè)工程項目，中標金額高達2782萬元。近期建成的天津文化廣場總面積近100萬平方米，利用淺層地熱能供暖和制冷的面積達到60萬平方米，該工程總費用統(tǒng)計是4230萬元。此外，梅江會展中心和中新生態(tài)城內的動漫園等項目均有淺層地熱能較大規(guī)模的應用。

　　何耀東教授說，據統(tǒng)計資料顯示，地源熱泵工程項目逐年增加，百萬元以上項目中標率較高，中標地區(qū)以北京、天津、山東、浙江地區(qū)居多，如：濰坊經濟開發(fā)區(qū)高新技術產業(yè)園地源熱泵工程中標金額達到了880萬元。塘棲倉儲文化展示中心的地源熱泵中央空調項目、寒亭外國語學校（初中部）地源熱泵供冷供熱系統(tǒng)工程中標金額均超過了500萬元。

　　“從地源熱泵銷售情況來看，每年市場增長率接近30%，成為中央空調市場增長最快的產品類型之一。其中，華北、華東、華中、東北、西南等成為增長最快的地區(qū)，年增長率均超過30%。”何耀東教授表示，到目前為止，根據國土資源部的統(tǒng)計數據，全國31個省市自治區(qū)現在應用地源熱泵的總面積超過了200億平方米。

　　目前北京約有2000萬平方米的建筑利用淺層地溫能供暖制冷，沈陽已超過4300萬平方米，而天津地區(qū)也達到1000萬平方米，據規(guī)劃，天津淺層地熱能開發(fā)利用面積至2015年有望達2000萬平方米，比“十一五”末增加1650萬平方米；到2020年，淺層地熱能開發(fā)利用面積將達5000萬平方米。

　　　熱泵技術助推低碳生活

　　何耀東教授表示，“地源熱泵是促進節(jié)能產業(yè)發(fā)展的最好方式之一，經過十多年應用各種地源熱泵的實例，該技術發(fā)展最快的為埋管式地源熱泵和地下水源熱泵。”其中，地埋管地源熱泵工作原理是利用季節(jié)性溫度差，通過專門裝置，在夏季將地下土壤的低溫資源經熱泵機組轉換到地上空間供冷，在冬季將地下土壤的低溫資源經熱泵機組提高溫度向地上空間供熱。

　　由于地埋管地源熱泵技術應用于建筑供熱和空調時具有節(jié)能高效的特點，且對環(huán)境友好，特別是不影響地下水資源，因此近年來得到政府的大力提倡，應用規(guī)模日益擴大。“當然地表水的地源熱泵也很多，江河湖海地表水源熱泵發(fā)展得很快。比如天津現在發(fā)展海水源熱泵，用在郵輪母港項目上，此外古文化街也用海河水作為熱泵，湖水源熱泵應用在天津的奧運項目上，還有天津公館采用污水源熱泵也很好。”何耀東教授還指出，地表水的地源熱泵有一些特殊的要求，要符合條件才可以運用。

　　“地源熱泵工程還是節(jié)水、節(jié)電、減少碳排放的工程，是利用地熱能的可再生能源的環(huán)保工程。”何耀東教授用已建成的一個地埋管地源熱泵項目為例，和常規(guī)空調項目相比，二氧化碳排放量減少405.4噸，二氧化硫減少16.2噸，煙塵減少了37.8噸，燃煤灰渣減少了1567.4噸。何耀東表示，中國各地繼續(xù)大力地發(fā)展地源熱泵技術和工程應用，將為中國2020年比2005年減少碳排放40%～50%這一目標做出積極貢獻。

　　另外，地源熱泵還是構成綠色建筑的重要組成部分，節(jié)能項目也顯著表現在節(jié)能運行費用上。數據顯示，天津地埋管地源熱泵系統(tǒng)工程投資每平方米350-450元，每孔能源可供60-100平方米，即一畝地范圍內的地埋管可以供3000平方米左右的建筑供暖和制冷需求。夏季直接運行費用平均每平方米13.4元，利用淺層地熱能可替代原煤每平方米7.27千克，節(jié)約環(huán)境治理費相當于每平方米2塊錢。雖然利用淺層地熱能進行冬季供暖的直接運行費用約每平方米23元，接近天津每平方米25元的標準，但由于這套系統(tǒng)能夠實現制冷和供暖雙向使用，因此平均費用仍然劃算。

　　行業(yè)漸入良性發(fā)展軌道

　　目前我國地源熱泵行業(yè)總體運行較為平穩(wěn)，并開始步入良性發(fā)展的軌道。何耀東教授介紹說，中國高校和各地科研院所在地質結構和水文地質條件的研究，對地源熱泵的發(fā)展起到了一個引領的作用。另外，相關設計、施工單位逐年增多；業(yè)主大量采用地源熱泵中央空調；專業(yè)協(xié)會組織的相關技術培訓和技術交流，政府的支持與引導，以及國家標準與地方標準的出臺等六大方面，有力的促進地源熱泵行業(yè)步入穩(wěn)定良性的發(fā)展軌道。

　　一是高校、科研院所等白領軍團的率先研發(fā)，起到了引領作用。中國高校和科研院所在地源熱泵的發(fā)展中，率先進行了理論研究和電腦模擬以及科研實踐。比如清華大學、天津大學、哈爾濱工業(yè)大學等高校相關專業(yè)師生對此都進行了專門研究，促進了地源熱泵的大發(fā)展。

　　自2010年國土資源部和天津市政府共同進行淺層地熱能開發(fā)利用試點工作以來，開展了淺層地熱能資源調查評價、開發(fā)利用編制、示范工程建設、動態(tài)網建設以及政策研究等多方面工作。另外，北京市、河北省、陜西省等地的研究所，在淺層地熱能研究的方面也取得了很重要的成果。

　　二是設計、施工單位在地源熱泵大發(fā)展中起到了生力軍作用。在暖通專業(yè)設計中，眾多設計院（公司）都參與地源熱泵工程設計，在新建和改建項目中，能順利利用地源熱泵中央空調技術，從而推動了地源熱泵大發(fā)展。

　　三是業(yè)主單位大量采用地源熱泵中央空調，起到了有“英雄用武”之地的重要作用。“近年來，地源熱泵中央空調低廉的運行費用和突出的節(jié)能效果，引發(fā)了業(yè)主單位的青睞，特別是政府部門的大項目和重點項目大多采用了地源熱泵。”何耀東以天津為例，中新天津生態(tài)城數十萬平方米節(jié)能環(huán)保綠色建筑群、北京奧運會天津賽區(qū)的奧林匹克體育中心、新建近百萬平方米的“天津市文化中心”建筑群、2010年世界達沃斯論壇主會場梅江會展中心，均采用了地源熱泵。僅達沃斯論壇主會場一項地源熱泵工程的污染物排放，就比常規(guī)供暖空調減少70%。

　　四是政府支持與引導對地源熱泵發(fā)展起到了重要推動作用。2006年，北京市九委局聯合下發(fā)了《關于印發(fā)關于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導意見的通知》文件，明確規(guī)定，采用地下（表）水源熱泵的項目，政府每平方米補助35元，采用土壤源和再生水源（污水、工業(yè)廢水）熱泵的項目每平方補助50元。天津市濱海新區(qū)政府出臺了“關于鼓勵綠色經濟、低碳技術發(fā)展的財政金融支持辦法”，對地源熱泵項目同樣給予了專項扶持資金。

　　從國家層面上講，2012年8月，國家能源局公布了《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》 ，安排了地熱能在“十二五”的發(fā)展目標，其中淺層地溫能供暖制冷面積達到5億平方米。2013年1月1日，國務院發(fā)布的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中明確了可再生能源的發(fā)展目標，接著國家能源局等四部局聯合印發(fā)《關于促進地熱能開發(fā)利用的指導意見》 ，確定了地熱發(fā)展目標，給我國地源熱泵行業(yè)的發(fā)展又注入了一劑強心劑。

　　五是國家標準與地方標準的出臺更進一步促進了行業(yè)發(fā)展。何耀東教授介紹，2005年起，地源熱泵國家技術標準和地方地源熱泵技術標準陸續(xù)出臺。其中，國標GB50366-2005《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》于2005年頒布，2009年又進行了修訂。天津市也在2007年10月和2010年2月分別制定了《天津市地埋管地源熱泵系統(tǒng)應用技術規(guī)程》和《天津市污水源熱泵系統(tǒng)應用技術規(guī)程》。

　　六是學術單位在地源熱泵大發(fā)展中起到了“推波助瀾”的作用。“例如由中國能源研究會地熱專業(yè)委員會主辦的每年一屆的中國地源熱泵行業(yè)高層論壇，起到了非常大的推動作用。” 此外，何耀東以天津制冷學會為例，在地源熱泵學術研究、發(fā)表地源熱泵學術論文、召開地源熱泵技術報告會、進行地源熱泵技術咨詢和施工工程評估、樹立地源熱泵典型樣板工程項目等方面都做了傾力工作。

    地源熱泵技術有待突破

　　近年來，淺層地熱能利用在社會各界的大力支持下取得了一定的成績，今后如何更快更好地促進地源熱泵行業(yè)發(fā)展？目前還存在哪些問題？對此，何耀東教授向與會者列舉了四大舉措，為促進地源熱泵行業(yè)更大發(fā)展提供有效依據。

　　首先，加強地源熱泵排熱、取熱平衡與自然生態(tài)平衡技術攻關與實踐。何耀東說，華北地區(qū)地源熱泵發(fā)展得比較好，原因就是夏天供冷的時候，往地下排的熱和冬天取熱的時候把熱量取上來基本上可以達到動態(tài)平衡。在南方地區(qū)，夏天供冷多，冬天取熱少。東北地區(qū)和西北地區(qū)冬天需要取大量的熱，夏天往地下排熱非常少，長時間地下溫度也不平衡了，所以這是一個關鍵問題。

　　其次，提高地源熱泵工程設計水平。當前地源熱泵工程設計質量已逐步提高，但對設計中存在的問題還須認真加以解決，主要表現為：換熱量計算不準確；鉆孔間距?。汇@孔埋管不分組；對地層排、取熱量的動態(tài)平衡關注不夠等四大問題。

　　然后，提高地源熱泵施工管理與施工技術水平。當前在地源熱泵工程施工技術和施工管理水平方面仍須繼續(xù)提高，諸如：采用優(yōu)質熱泵機組和優(yōu)質高密度聚乙烯（PE）管等管材；提高PE管的焊接（電熔或熱熔）質量，避免焊口滲漏；鉆孔深度和偏斜度完全符合設計要求；下管操作規(guī)范化，使上百米長的4條（雙U）或2條（單U）豎管不產生彎曲相碰或相互交錯等；回填料配比得當；堅持全部工程需要進行4～5次打壓試驗、試漏均必須合格的操作要求；施工中要關注系統(tǒng)的排氣等七大問題。

　　最后，提高地源熱泵設備維修與運行管理水平。在做設備維護保養(yǎng)時，不僅是日常維修和季節(jié)性維修，還要做到一年小修，三年大修。運行管理方面現在很少做到百分之百完全無人值守的機房，所以在運行管理方面要做的更好一些。
　　
　　
　　何耀東簡介：天津工業(yè)大學教授，中國制冷學會空調熱泵專業(yè)委員會第五屆委員會委員，天津市制冷學會第六屆理事會副理事長，兼空調熱泵委員會名譽主任委員。發(fā)表論文、譯文70余篇，近十年在8種雜志上發(fā)表地源熱泵論文20篇（2004~2013），在中國建工、機械、冶金、勞動、紡織五大出版社和專業(yè)學會等單位出版了編審著作30部。何耀東教授近年來傾心于地源熱泵的研究、論證、設計和評估等工作，2009年被評為“首屆中國地源熱泵技術推動人物”。

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