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1 地源熱泵系統的定義

地源熱泵系統是隨著全球性的能源危機和環境問題的出現而逐漸興起的一項熱泵技術，主要是運用熱泵從淺層地能中(土壤、地下水或地表水)吸取大量的低溫位熱量(或冷量)，通過熱泵系統循環把吸取的熱量從低溫位提升到高溫位，為用戶提供冬季供暖、夏季制冷空調、全年熱水供應或制冷空調和熱水聯供。它只需消耗少量的高品位能源(如電能)，就能獲得高于輸入能量數倍的熱能效果，它是一種高效、環保、節能的溫控系統。屬于經濟效益、社會效益和生態效益顯著的社會公益技術。被稱為二十一世紀的“綠色空調技術”。

2 地源熱泵系統的一般形式

地源熱泵系統，由熱泵機組、淺層地熱能熱交換器、空調系統和控制系統等組成，有埋地管系統、地表水系統和地下水系統三種形式。埋地管系統有垂直埋管、水平埋管和螺紋盤管等多種形式。(見圖1)。

3 地源熱泵供熱制冷系統適用范圍

3.1 地源熱泵系統可根據土壤和氣候的實際，由土壤換熱器(同時可靈活組合冷卻塔、太陽能集熱器)與熱泵機組、控制系統構成集制冷、制熱水、采暖于一體的多功能系統。

3.2 系統可實現空調制冷和制熱水冷熱聯供，空調供冷季節系統能效比達1：7以上;代替電熱鍋爐制熱水，節約能源費用70%以上;代替燃油熱水鍋爐制熱水，節約能源費用60%以上;與太陽能+電鍋爐制熱水相比，節約能源費用30%以上;與空氣源熱泵制熱水相比，節約能源費用30%以上;空調供暖節省能耗費用40～60%(按油價格對比)。

3.3 適用于冬季室外最低氣溫高于-10℃地區的賓館、學校、居民小區、辦公大樓、度假村、桑拿浴場、部隊、醫院等場所的熱水供應及冷暖空調;溫控養殖、種植業;各種中低溫烘干場合。

4 實際應用情況

地源熱泵供熱制冷節能環保系統應用技術在國外已推廣50多年，技術成熟，普及程度高，效果顯著，我國引進已有20多年。據統計，國內5000m2以上建筑應用地源熱泵系統約3000項，總使用面積超過5000萬平方米。我區已有山東建筑大學研究生公寓、黃臺大酒店等30多個項目應用這種技術，從這些項目的使用情況看，可節約電費30%以上，效果十分明顯。

5 濟南地表水資源

山東夏季雨水充足，冬季干旱少雨，但濟南市地表水豐富;大多數城鎮地下水位較高，富水土壤比例大，為土壤源和地表水式地源熱泵系統應用提供了得天獨厚的條件，一般富水土壤換熱井20～30米，換熱效果就很明顯。部分地區10口垂直U型管土壤換熱井就可獲得約20千瓦的熱量(或冷量)，地源熱泵機組制熱水工況的能效比可達4.5以上。

泉水水域寬廣，儲水量大，具有很好的地表水地源熱泵空調系統應用條件。間接利用南湖水作為中央空調的冷卻水，可提高換熱效率10%，減少空調機組能耗10%;同時，可減除冷卻塔抽風的功率及冷卻塔的自來水補水消耗，其綜合節能效果可達25～30%。

6 相關法律法規政策

國家大力提倡和鼓勵可再生、可持續發展能源-地熱的發展利用，相繼出臺了一系列法律法規和政策。

《中華人民共和國節約能源法》(中華人民共和國主席令第90號)第四條規定：“國家鼓勵開發利用新能源和可再生能源”，而地源熱泵所使用的地熱能正是屬于可再生能源。

《民用建筑節能管理規定》(建設部令143號)第八條規定：“國家鼓勵發展太陽能、地熱等可再生能源的應用技術和設備”。

《建設事業“十一五”重點推廣技術領域》(建科[2006]315號)精神，大力推廣可再生能源與新能源應用技術，淺層地能應用技術是重點推廣應用可再生能源利用技術之一。

建設部關于貫徹《國務院關于加強節能工作的決定》的實施意見(建科[2006]231號)指出“到‘十一五’期末，太陽能、淺層地能等可再生能源應用面積占新建建筑面積比例達25%以上。”

夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準(JGJ134―2001，J116―2001)第6.0.7條：具備有地面水資源(如江河、湖水等)，有適合水資源熱泵運行溫度的廢水等水源條件時，居住建筑采暖、空調設備宜采用水源熱泵。”

7 經濟社會效益

地源熱泵系統與電加熱產熱水相比，大概1萬人每年就可節約300萬度電，按山東的平均民用電價，可節約200萬元左右。一次性投入，收益幾十年，每戶投入相當于一個中等價格的太陽能熱水器，全年耗電比太陽能+電加熱的熱水器節電30%以上。

地表水地源熱泵空調系統通過提高換熱效率、減少空調機組能耗、省掉冷卻塔消耗功率及自來水補水消耗等其綜合節能效果可達25～30%，通常2年左右可收回節能改造的投資。

如從2007年起，實現每年25萬人采用地源熱泵熱水系統和每年實現地源熱泵冷暖中央空調應用面積50萬m2，到2010年累計可節約標準煤約5600噸，減少CO2排量約1.42萬噸。利用淺層地熱能，對替代常規商品能源，改善能源結構，保障能源安全，建設資源節約型、環境友好型社會以及實現可持續發展具有重要戰略意義。

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