【摘 要】 地源熱泵系統(tǒng)主要是通過應(yīng)用淺層地能進(jìn)制冷和供熱的新型能源利用技術(shù)，地源熱泵根據(jù)逆卡若循環(huán)的原理將地下土壤熱量和冷量轉(zhuǎn)移到需要的地方，用作空調(diào)制熱和制冷的設(shè)備。本文主要對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展中所存在的相關(guān)問題進(jìn)行分析和思考，并提出相應(yīng)的解決措施。 

　　【關(guān)鍵詞】 地源熱泵系統(tǒng)  發(fā)展現(xiàn)狀  問題思考 

　　地源熱泵系統(tǒng)的開發(fā)和利用所涉及的知識(shí)和技術(shù)非常復(fù)雜，其主要是換熱器埋在淺層地下，通過水在封閉的環(huán)路換熱管道中循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)而與淺層土壤進(jìn)行冷熱交換。在夏季溫度較高的時(shí)候，可以通過地源熱泵系統(tǒng)將建筑內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，對(duì)房間進(jìn)行制冷降溫。同時(shí)把轉(zhuǎn)移的熱量?jī)?chǔ)存起來，以備冬季使用。而在冬季氣溫較穩(wěn)寒冷的時(shí)候，同樣通過地源熱泵系統(tǒng)把熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，對(duì)房間進(jìn)行供暖，同時(shí)儲(chǔ)存冷量，以備夏季使用。大地土壤為地源熱泵系統(tǒng)提供了一個(gè)良好的能量?jī)?chǔ)存源泉，使得地源熱泵系統(tǒng)能夠在不同環(huán)境下進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，如圖1所示地源熱泵系統(tǒng)循環(huán)。 

　　1 我國(guó)地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生產(chǎn)和生活對(duì)能源資源的消耗也越來越嚴(yán)重，這對(duì)我國(guó)能源資源帶來很大的負(fù)擔(dān)。而且我國(guó)北方冬季采暖主要是以煤炭燃燒為主，這也會(huì)當(dāng)?shù)氐目諝猸h(huán)境帶來很大的污染。我國(guó)對(duì)于地源熱泵的研究相對(duì)較晚，最早始于上個(gè)世紀(jì)八十年代，但是發(fā)展的步伐非常迅速。當(dāng)今地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)已成為我國(guó)建筑節(jié)能以及暖通空調(diào)發(fā)展的重要研究課題，并積極應(yīng)用于建筑工程的實(shí)踐當(dāng)中，大量的地源熱泵設(shè)備制造和設(shè)計(jì)以及施工企業(yè)不斷涌現(xiàn)。 

　　在工程應(yīng)用方面，地下水地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)量和范圍最為廣泛，其主要采用“單井抽灌”和“異井抽灌”技術(shù)，單項(xiàng)工程的建筑面積也越來越大。而土壤地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展速度最為迅速，有著非常大的應(yīng)用前景。目前，隨著地源熱泵系統(tǒng)的迅速發(fā)展，規(guī)劃和應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)的建筑面積也在逐漸擴(kuò)大，其中應(yīng)用最為廣泛的地區(qū)主要集中在北方對(duì)暖氣需求較大的地區(qū)以及沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的上海、廣州等城市，經(jīng)濟(jì)適用性較高。而在地源熱泵產(chǎn)品的生產(chǎn)上，生產(chǎn)廠家也在急劇增加，而且這些廠家也主要集中在北京、山東、上海以及大連等地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用范圍較廣的城市和地區(qū)。地源熱泵系統(tǒng)是一個(gè)新興的科學(xué)技術(shù)，受到社會(huì)企業(yè)的廣泛關(guān)注，發(fā)展?jié)摿Ψ浅＞薮蟆?nbsp;

　　2 地源熱泵系統(tǒng)在發(fā)展中所存在的問題 

　　2.1 政府支持與資金投入的力度不夠 

　　地源熱泵系統(tǒng)主要是利用淺層地能進(jìn)行進(jìn)制冷和供熱的新型能源利用技術(shù)，具有高效節(jié)能、穩(wěn)定可靠、無環(huán)境污染以及節(jié)省建筑空間等優(yōu)點(diǎn)。然而，在地源熱泵系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展和應(yīng)用過程中，由于房地產(chǎn)開發(fā)應(yīng)用的投資過高，許多開發(fā)商很少會(huì)愿意采用地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)，國(guó)家政府對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的支持力度上以及資金投入上，還稍顯薄弱，鼓勵(lì)和補(bǔ)貼地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展政策也相對(duì)較為缺乏。 

　　2.2 地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)研究相對(duì)較淺 

　　地源熱泵系統(tǒng)作為一種全新的科學(xué)技術(shù)，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、系統(tǒng)圖集以及宣傳材料等方面還存在一定的缺陷。而且許多科研上的技術(shù)難題還沒有得到有效地解決。例如海水源地源熱泵系統(tǒng)的海水取水口的設(shè)置;地下水地源熱泵系統(tǒng)的地下管井的設(shè)計(jì)與施工;土壤源地源熱泵系統(tǒng)的地下溫度場(chǎng)的計(jì)算方法不統(tǒng)一等[1]。而對(duì)于已經(jīng)完成的地源熱泵系統(tǒng)工程，對(duì)其能效性能的評(píng)估，還缺乏一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的體系，這也會(huì)嚴(yán)重影響地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展。 

　　2.3 地源熱泵系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用存在缺陷 

　　地源熱泵系統(tǒng)的開發(fā)和利用是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工程，它不僅涉及到地質(zhì)學(xué)、建筑工程、熱傳播、流體力學(xué)等方面的知識(shí)，它還包含著計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制等方面的技術(shù)。在實(shí)際的地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用過程中，必須要對(duì)土壤的特性進(jìn)行檢測(cè)、勘察底層的巖石性質(zhì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)地源熱泵系統(tǒng)以及在工程中工作中，要做到嚴(yán)格與規(guī)范。這樣才能是地源熱泵系統(tǒng)達(dá)到高效節(jié)能、整體優(yōu)化的效果。然而，在實(shí)際的地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用過程中，部分建設(shè)企業(yè)為降低工程投資成本，并沒有對(duì)淺層地?zé)崮芎偷叵聯(lián)Q熱性能進(jìn)行檢測(cè)，許多數(shù)據(jù)都是憑借的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算，有的企業(yè)甚至完全照搬周邊建筑工程的設(shè)計(jì)參數(shù)，這會(huì)對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行效果造成很大的影響。其次在地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)和論證的過程中，并沒有對(duì)建筑的冷熱負(fù)荷進(jìn)行仔細(xì)的運(yùn)算，建筑物的冷熱負(fù)荷是不斷變化的。因此，在系統(tǒng)管道埋放時(shí)，要科學(xué)確定換熱器的長(zhǎng)度。而在設(shè)計(jì)方案確定后，缺少對(duì)熱泵系統(tǒng)的長(zhǎng)期性能進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，忽略了建筑物冷熱負(fù)荷在埋管周圍的冷熱堆積效應(yīng)，這也會(huì)對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能性能造成很大的影響，有的甚至?xí)�影響地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行。最后，在地源熱泵給施工過程中，相關(guān)的施工建設(shè)單位并沒有制定科學(xué)的地下埋管的施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，施工人員的技術(shù)和水平存在一定的缺陷，造成埋管準(zhǔn)經(jīng)的孔徑和深度無法得到有效保證;下放埋管散熱器時(shí)沒有安裝隔離支架，造成“熱短路”現(xiàn)象，最終影響換熱器的換熱效果。 

　　3 促進(jìn)地源熱泵系統(tǒng)發(fā)展的主要對(duì)策 

　　3.1 國(guó)家加大對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的投入，支持地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展和使用 

　　地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展和投入使用過國(guó)家的政策支持有著很大的關(guān)系。在國(guó)外，許多國(guó)家都設(shè)立了相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)，對(duì)地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)制定相關(guān)的政策支持，并設(shè)立相應(yīng)基金基于支持。例如，在歐洲，許多國(guó)家對(duì)電能以及其他能源的間隔關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，以促進(jìn)地源熱泵技術(shù)的發(fā)展[2]。在德國(guó)，政府并沒有制定相應(yīng)的推廣地源熱泵系統(tǒng)發(fā)展的政策，但是，國(guó)家通過對(duì)應(yīng)用綠色能源和HCFC制冷劑進(jìn)行補(bǔ)貼[3]。而且德國(guó)也有相關(guān)的地源熱泵系統(tǒng)的推廣協(xié)會(huì)，對(duì)地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行推廣與質(zhì)量監(jiān)督。因此，我國(guó)也要積極建立相應(yīng)的地源熱泵系統(tǒng)管理機(jī)構(gòu)，對(duì)地源熱泵的質(zhì)量以及工程的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督與管理，規(guī)范地源熱泵市場(chǎng)，綜合生態(tài)環(huán)保、社會(huì)能源等各個(gè)方面，制定相應(yīng)的法律法規(guī)，促進(jìn)地源熱泵系統(tǒng)的良好發(fā)展。 

　　3.2 通過引進(jìn)和自主研發(fā)，提高我國(guó)地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù) 

　　在地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)研究方面，由于我國(guó)科技水平以及相關(guān)的地源熱泵技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距。因此，企業(yè)可以通過積極引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并積極加以吸收，提高自身的技術(shù)能力。與此同時(shí)，相關(guān)的研發(fā)人員也要通過不斷的學(xué)習(xí)和鉆研，掌握先進(jìn)的地源熱泵技術(shù)，在地源熱泵系統(tǒng)施工中，加強(qiáng)對(duì)建筑物的動(dòng)態(tài)負(fù)荷進(jìn)行模擬與分析實(shí)驗(yàn)，掌握建筑工程下的土壤熱物理特性，并對(duì)土壤的換熱特性進(jìn)行測(cè)試和分析。此外，還需要對(duì)換熱管道的管群結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)換熱管道的長(zhǎng)期運(yùn)行性能進(jìn)行模擬，以保障地源熱泵系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的正常與穩(wěn)定。 

　　3.3 加強(qiáng)對(duì)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，保證地源熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行 

　　在地源熱泵系統(tǒng)的埋管施工過程中，操作人員的素質(zhì)能力對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行也會(huì)造成很大的影響。因此，可以通過加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)，使操作人員能夠在操作過程中嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)定執(zhí)行，了解地埋管和源熱泵系統(tǒng)的工作原理，從而在冷熱負(fù)荷高峰期能夠懂得技術(shù)開啟調(diào)峰設(shè)施，保證地源熱泵系統(tǒng)的冷熱平衡功能正常。 

　　4 結(jié)語 

　　地源熱泵系統(tǒng)主要是一種對(duì)可再生資源的進(jìn)行運(yùn)用技術(shù)，能夠有效節(jié)約社會(huì)常規(guī)能源，保護(hù)社會(huì)生態(tài)環(huán)境。在地源熱泵系統(tǒng)發(fā)展的過程中，還存在一定的問題，因此國(guó)家和企業(yè)要積極采取相應(yīng)的措施，通過政府的大力支持，以及企業(yè)和相關(guān)技術(shù)人員的不斷開發(fā)和研究，促進(jìn)地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]陳昌富，吳曉寒，王陳棟.地埋管地源熱泵系統(tǒng)及存在問題分析[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2012（23）：121-123. 

　　[2]馬宏權(quán)，龍惟定.地埋管地源熱泵系統(tǒng)的熱平衡[J].暖通空調(diào)，2012（01）：48-49. 

　　[3]劉希臣，肖益民，付祥釗.不同形式地埋管換熱器換熱性能數(shù)值計(jì)算分析[J].煤氣與熱力，2013（2）：147-149.