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夏季制冷示意图
采用这项新技术的东北大学游泳馆
核心提示：目前，大力推进地源热泵技术的号角，已经在沈阳吹响。
地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术。它与使用煤、气、油等常规供热制冷方式相比，具有清洁、高效、节能等诸多优势。因地制宜发展地源热泵系统，有利于优化能源结构，促进多能互补，显著提高能源利用效率。
为创建绿色生态城市，推动我市可再生能源利用和供暖方式改革，依照市委、市政府的工作部署，地源热泵技术的推广，已经成为我市当前建筑节能工作的重中之重。因而，本报以整版篇幅介绍地源热泵的相关情况。
2006年，地源热泵技术如大潮涌动，向沈阳席卷而来。
冬季供热是中国北方城市沈阳每年都不容忽视的大事。每逢三九天，零下三十多度严寒的进攻，只能靠人工供热来抵御。
多年来，沈阳市的供热方式以燃煤热水锅炉供热为主，辅以热电联产的热网供热。电供热、油炉供热、燃气供热等供热方式则微微了了，不成“气候”。如今，地源热泵供热技术在沈阳方兴未艾。这种冬能供热、夏能制冷，既节能又环保的供热系统，成为人见人爱的好东西。
沈阳市地源热泵技术的应用始于1997年。到目前为止，已有近300万m2的各类建筑利用地源热泵系统供暖（冷）。其中地下水源热泵技术使用最多，占到97％以上，而土壤源热泵技术与污水源热泵技术仅在个别工程中应用。
地源热泵发展目标明确。在制定沈阳市城市能源发展战略和供热用能发展规划的基础上，统筹考虑燃煤、燃气、燃油、地热能、太阳能在城市用能中的地位和作用同时，我市大力推进地源热泵技术应用的发展目标明确，大力推进这一技术的号角已吹响。在政府办公楼、大型公共建筑、城市热网以外区域条件适宜的建筑工程项目上，优先采用地源热泵供暖制冷系统。
管理机构已经建立。今年，浅层地能、太阳能等可再生能源利用与新建建筑节能、既有建筑节能改造被列为我国“十一五”期间建筑节能工作的三大重点。地源热泵技术应用是一项系统工程，涉及到建设、规划、水利、房产、供暖、环保等多部门的管理。为做好这项工作，我市于“十一”期间，专门成立了管理办公室。建立起了组织、协调各相关职能部门的应用管理机构，具体实施地源热泵技术的应用管理，使这一宏伟事业有了组织保障。
制定发展规划。结合城市建设和既有建筑节能改造，组织制定《沈阳市地源热泵技术推广应用规划》。确定“十一·五”期间我市地源热泵技术应用的发展目标、重点应用领域、重点推广的技术集成和热泵设备系统，浅层地能资源的合理开采和供应方式、应用技术研究的科研内容与方向等工作，已是紧锣密鼓进行中。通过科学规划，合理布局，定能保证我市地源热泵技术推广工作的可持续健康发展。
研究制定地源热泵技术推广应用的激励政策，已被列入政府的议事日程。对采用热泵系统供热制冷的政府办公楼、学校、医院等公益项目给予固定资产投资扶持；对采用热泵系统供热制冷的其他各类建筑给予适当的投资补贴；供暖企业采用热泵系统供暖的，其采暖费标准可适当予以放宽，并考虑热泵系统折旧和维护费用的因素；对企业从事地源热泵系统研发、能源服务给予税费减免、经济补贴；调整对热泵系统用户不合理的水资源收费政策。回灌率达到100％的不应收取水资源费，对回灌率低于100％的应按正常标准收取水资源费……这些意见和建议，有的正在调研，有的将被制定成政策，这些都将有力地促进全市地源热泵技术的推广。
［链接］地源热泵的由来
“地源热泵”的概念，最早于1912年由瑞士的专家提出，而该技术的提出始于英、美两国。
1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成第一个地源热泵系统。但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意，无论是在技术、理论上都没有太大的发展。
20世纪50年代，欧洲开始了研究地源热泵的第一次高潮，但由于当时的能源价格低，这种系统并不经济，因而未得到推广。直到20世纪70年代初世界上出现了第一次能源危机，它才开始受到重视，许多公司开始了地源热泵的研究、生产和安装。这一时期，欧洲建立了很多水平埋管式土壤源热泵，主要用于冬季供暖。虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区，但是它也曾因为热泵专家不懂安装技术，安装工人又不懂热泵原理等因素，致使地源热泵的发展走了一段弯路。
随着科技的进步，关于能源消耗和环境污染的法律制订越来越严格，地源热泵的发展迎来了它的另一次高潮。欧洲国家以瑞士、瑞典和奥地利等国家为代表，大力推广地源热泵供暖和制冷技术。政府采取了相应的补贴政策和保护政策，使得地源热泵生产和使用范围迅速扩大。上世纪80年代后期，地源热泵技术已经趋于成熟，更多的科学家致力于地下系统的研究，努力提高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。地源热泵生产呈现逐年上升趋势，瑞士和瑞典的年递增率超过10％。美国的地源热泵生产和推广速度很快，技术产生了飞速的发展，成为世界上地源热泵生产和使用的头号大国。
从地源热泵应用情况来看，北欧国家主要偏重于冬季采暖，而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研究美国的地源热泵应用情况对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。
2005年美国商务部和密苏里大学在北京成立的环境和能源技术联合办公室（ETO），将国际地源热泵协会在中国的工作纳入其计划之中。（压题照片为采用这项新技术的东北大学游泳馆）本版稿件由龚义龙采写本版照片由廉勇拍摄感谢见伟协助采写
渴望变污水为宝的人
一位方脸膛的壮汉，坐在我面前，他就是工程师吴国华。因为看到记者近期连续发表的一些地源热泵方面的稿件，他找到报社，为沈阳地源热泵的推广和使用献计献策。
吴国华谈起事情单刀直入，直奔主题。他说，沈阳市的污水绝不是“废水”而是“宝贝”，用这每天120万吨的污水，可冬天供暖、夏天制冷，不仅节能，还有效益。他说，目前沈阳市几个用污水供暖制冷的几个水源热泵项目，规模虽然不大，但已经显现出了良好的经济效益和社会效益。他表示，目前他正整理相关材料，整理完毕，将向有关部门提供，做一个沈阳市民应该做的事。
吴国华举了这样一个例子：我市某污水处理厂一路之隔处，是一个总面积百余万平方米的住宅小区，这个小区要单独建一座锅炉房，自己供暖。单独建锅炉房，既要占用土地，烧煤又污染环境，费用上也不便宜。他说，如果利用马路对面污水处理厂的污水使用水源热泵技术供暖制冷，既环保又经济，对社会对企业对居民都好。这样的好事为何不做？这说明，我们要大力宣传地源热泵的知识，让大家都知识它、了解它、喜欢它。他说，政府也应做出相关规定，有条件的项目，不采用地源热泵这一新的技术，不行。
我们感谢吴国华工程师！但愿像他这样关心家乡建设的人越来越多。
沈阳地下是宝库
沈阳在应用地源热泵方面，地下水资源分布特点及水文地质条件如何，自然条件是否符合需要？专家们给出的答案令人振奋：沈阳得天独厚，要“冷”有“冷”，要“热”有“热”。
地下水水质概况
水化学类型：主要以重碳酸型水为主，北部芳士一带为重碳酸型水，市区南部为重碳酸、硫酸型水；铁西和东北大马路工业区，以硫酸或氯化物型水为主。总硬度低，属于软水，矿化度也较低，属于淡水，PH值多为6.5－7.5,属于中型水，水质相对较好。
地下水资源及水温
2005年，沈阳地下水资源量为22.86亿立方米，开采量19.3亿立方米，已接近或超过了沈阳市多年的平均值———地下水资源量23.68亿立方米，可开采量19.34亿立方米。沈阳地下水位在不断上升。最能反映这一变化的，是沈阳的“地下水漏斗”面积在迅速缩小。
经多处测试，沈阳市区地下水水温为9－15.0℃，绝大多数为12－14℃，且不受季节变化影响。
市区地下含水层透水性强。沈阳地区地下1－3米为土层，3—10米为沙层，10米以下为沙层或风化岩石层（较坚硬），冬季土壤冻土层深度在1.0－1.5米左右，地面以下20米之后基本为恒温12℃。由于我市地下含水层多为砂砾结构，透水性强，因此在回灌地下水时无需加压，均能实现常压回灌。沈阳市区目前已有的地下水源热泵大部分采深在30－80米之间。可保证常压完全回灌，不会影响和破坏地下含水层。
沈阳市区，特别是浑河北岸属于极其适宜开发地下水源热泵的地区，开发成本低，对地下水平衡、热平衡、应力平衡及菌群平衡的影响均不大，可以说沈阳的自然地理及水文地质条件适合地源热泵技术的推广应用，特别适合地下水源热泵技术的开展。
可供地源热泵采暖（冷）情况
全市区主要分为以下四部分可做宏观地源热泵采暖（冷）。
全市区渠道部分：市内分布有新开河、南运河及卫工明渠等渠道，两岸场地开阔，可凿取、回水井，进行地源热泵采暖（冷）。
各大公园：沈阳市区分布有滑翔公园、南湖公园、万柳塘公园、南塔公园、劳动公园、碧塘公园、青年公园、丁香公园、长青公园、建设公园等，也可解决部分地区供暖（冷）。
部分闲置空地及住宅楼群范围等，特别是铁西工业园区场地宽敞，可以解决建筑物供暖（冷）。
推广工作进展迅速
地源热泵技术的推广，已在沈阳拉开了大幕。
由市建委建筑节能办会同相关部门组成调研组，对我国长江以北地区此项工作开展较好的京、津和鲁地区地源热泵建筑应用情况，进行为期一周的调研考察，共走访了北京、天津、青岛、威海、烟台、聊城、菏泽等8个城市的56项工程和6家热泵设备生产商，重点了解热泵技术在建筑冬季供暖、夏季制冷及生活热水供应方面的应用效果，热泵系统的技术性能与初投资、运行和维护费用等情况，以及建筑应用中存在的问题。
市建筑节能办完成了对本市已建成的60项（205万m2）地源热泵建设项目进行了调查走访，初步掌握了我市地源热泵技术应用现状和存在的问题。正在组织绘制《沈阳市地源热泵应用项目分布图》。同时，组织科研立项，对沈阳市水文地质条件和浅层地能存量进行普查摸底，初步完成了“沈阳市规划城区和郊区、县（市）浅层地能和地下水资源区域分布图”和调研报告。
市建委还组织编制了《沈阳市地源热泵技术推广发展规划提纲》，提出今后我市热泵技术推广的工作重点和主要措施。
国内地源热泵应用
地源热泵系统，是冬供热夏制冷的好东西。他山之石，可以攻玉，了解一下我国地源热泵的发展及现状，可为我市推广技术借鉴。
中国早在50年代，就曾在上海、天津等地尝试采用夏取冬灌的方式抽取地下水制冷。天津大学热能研究所吕灿仁教授在1965年研制成功国内第一台水冷式热泵空调机。1997年，中国科技部与美国能源部签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书，其中一项就是地源热泵的发展战略。1998年，中美两国确定在我国北京（代表北部寒冷地带）、宁波（代表中部夏热冬冷地带）、广州（代表南部亚热带），合作建立三个地源热泵的示范工程。北部示范工程是北京食品发酵研究所综合办公楼及专家楼，中部示范工程是宁波雅戈尔工业城，南部示范工程是广州松田职业技术学院。在这三个示范工程项目中，两个为地下水源热泵系统，一个为复合式地下水源热泵系统。
土壤源热泵的发展主要是从1998年开始。国内数家大学建立了土壤源热泵实验台，且大多数进行了地下换热器与地面热泵设备的长期联合运行。土壤源热泵系统最早应用在89年10月投入运行的上海闵行开发区办公楼，其技术和设备均由美国提供，使用情况良好。目前，国内的清华大学、天津大学、重庆大学、天津商学院、山东建工学院、中国科学院广州能源研究所等多家大学和研究机构都在对水源热泵进行研究，其中清华大学经过多年在多工况水源热泵的研究已经形成产业化的成果。
我国地源热泵的开发利用起步较晚，20世纪90年代开始推广和研究地源热泵系统。主要用于建筑物冬季供暖和夏季制冷。从2000年以来，地源热泵的开发利用在全国得到普遍推广，每年以10－15％的速度增长。京津地区发展速度最快。据中国地质调查局的资料显示，至2005年末，浅层地温能应用面积约2000万平方米。2005年以来，中国水源热泵的应用明显加快，由于这项技术比较成熟，在中国将进入大规模推广应用阶段。
北京是我国地源热泵技术推广较好的城市，主要原因是近年来，北京市根据城市能源发展战略和供热规划，并结合举办2008年奥运会对城市的环保要求，规定五环内城区禁止使用燃煤锅炉供暖，鼓励燃油、燃气、地热能和太阳能等清洁能源的应用。到目前，北京每年以15－20％的速度增长，北京已约有500多万平方米的建筑利用地源热泵系统供暖（冷），其中公共建筑建筑用量为2／3左右，居住建筑占应用量1／3左右。地源热泵建设项目有住宅、办公大楼、高级宾馆、学校、幼儿园、商场、医院、敬老院、档案馆、体育场馆、厂房、污水场站、景观水池等。 | |
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