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2025年08月21日
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地源熱泵系統(tǒng)是一種利用地球淺層地熱資源進行供暖和制冷高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。在當前國際社會比以往任何時候都更加關(guān)注節(jié)能減排、環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展的大背景下，在我國以建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的主旋律下，地源熱泵這一有著近百年歷史的技術(shù)，以其環(huán)保性與節(jié)能性統(tǒng)一的顯著優(yōu)勢受到各界的青睞，并呈迅猛發(fā)展態(tài)勢，廣泛應(yīng)用在辦公樓、賓館、學(xué)校、宿舍、醫(yī)院、飯店、商場、別墅、住宅等領(lǐng)域。 （本專題組稿得到了國務(wù)院原參事王秉忱大師的指導(dǎo)，特此致謝！）
優(yōu)勢
——屬可再生能源利用技術(shù),生態(tài)環(huán)境效益顯著。地源熱泵的污染物排放，與電供暖相比，減少70％以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施，節(jié)能減排效果會更明顯。
——運行效率高，維護費用低。由于地能或地表淺層地熱資源的溫度相對穩(wěn)定，這種溫度特性使地源熱泵系統(tǒng)比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運行效率要高40%，運行費用可節(jié)約30%—40%。地源熱泵系統(tǒng)運動部件比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)少，安裝在室內(nèi)，因而可減少維護費用。
——一機多用，應(yīng)用廣泛，使用壽命長。地源熱泵系統(tǒng)可供暖、制冷，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)，壽命長，平均可運行20年以上；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑。
——節(jié)省空間。地源熱泵的換熱器埋在地下，可環(huán)繞建筑物布置；可布置在花園、草坪、農(nóng)田下面或湖
泊、水池內(nèi)；也可布置在土壤、巖石或地下水層內(nèi)，還可在混凝土基礎(chǔ)樁內(nèi)埋管，不占用地表面積。
問題
專家指出，盡管地源熱泵是一種高效節(jié)能的環(huán)保技術(shù)，發(fā)展勢頭令人鼓舞，也必須看到，它不是一種萬能的技術(shù)，在工程建設(shè)中仍然面臨諸多的問題。如：
1：暖通空調(diào)技術(shù)與其它技術(shù)的配合。地源熱泵技術(shù)是暖通空調(diào)技術(shù)與水文地質(zhì)鉆井技術(shù)相結(jié)合的綜合技術(shù)，兩者缺一不可，這要求工程組織者和工程技術(shù)人員能夠合理協(xié)調(diào)，做好充分的技術(shù)經(jīng)濟分析。
2：環(huán)境的影響。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)鉆井對土壤熱、濕及鹽分遷移的影響研究有待進一步深入，如何使不利因素減少到最小是必須考慮的問題。
3：投資問題。并不是所有的地源熱泵系統(tǒng)都是經(jīng)濟合理的，由于鉆井費用可能占到整個系統(tǒng)初投資的30%以上，有些投資者可能會回到傳統(tǒng)的空調(diào)形式。
4：安裝維修。目前地源熱泵系統(tǒng)的安裝費用較高，與電制冷、天然氣熱系統(tǒng)的500—800元/t，顯然是高的，它的回收期是5—8年。
5：巖土特性。巖土的特性隨地點的變化而有所差別，在一個地區(qū)的研究結(jié)果可能完全不適用于另一地區(qū)，必須實地測試進行相應(yīng)的修正甚至重新研究。
應(yīng)用現(xiàn)狀
當前，歐美一些發(fā)達國家在建筑節(jié)能及保護環(huán)境方面產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用地源熱泵取得較好的成效；尤其是美國，使用地源熱泵系統(tǒng)占全國總量的29%，而且安裝每年以10%的速度在增長。在我國，地源熱泵以其節(jié)能效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益等綜合優(yōu)勢展現(xiàn)了良好的市場前景，地源熱泵工程幾乎遍布全國各省市。前景
地源熱泵系統(tǒng)作為一項新技術(shù)，目前已取得很大發(fā)展，雖然有許多問題亟待解決，但應(yīng)用前景廣闊。目前，中國是世界上直接利用地熱潛力最大的國家，名列世界第一，一方面中國國土遼闊，近地表低溫地熱資源豐富；另一方面，中國人口眾多，采暖和制冷工業(yè)的基礎(chǔ)相對薄弱，將來需求量極大。在地熱直接利用領(lǐng)域，地源熱泵將是最活躍的一項新技術(shù)項目，可能占地熱直接利用總能量的70%以上。市場雖然巨大，但競爭相當激烈。華清集團：地熱能開發(fā)利用的先行者
建設(shè)了北京市第一個地熱供暖示范工程；
建設(shè)了北京市第一個大型商用水源熱泵系統(tǒng)工程；
建設(shè)了北京地區(qū)首個也是全國最大的地熱利用工程；
唯一一家擁有先進的微動測深物探技術(shù)的企業(yè)……
在地熱領(lǐng)域創(chuàng)造的多個第一和唯一是華清集團雄厚技術(shù)實力的有力證明，也奠定了華清集團在業(yè)界的龍頭地位。作為一個以地下清潔能源開發(fā)利用為核心，經(jīng)營領(lǐng)域涉及地熱及多種相關(guān)行業(yè)的綜合性集團企業(yè)，集團具有甲級地勘資質(zhì)、一級機電設(shè)備安裝工程資質(zhì)，其重要股東——北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院，在業(yè)界有著良好的信譽和行業(yè)背景，為集團提供強大的技術(shù)支持。
在完成眾多優(yōu)秀工程，成功地推動了地熱能采暖（制冷）工程發(fā)展的同時，華清還積極參加國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范的編寫，首次提出復(fù)合式能源利用概念，并成功地將熱泵、蓄能、變頻等技術(shù)融入大型公建的地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)中。同時參與了多項國家政府部門立項的相關(guān)科研項目，從2006年至今，參與的國家科研立項項目主要有《北京示范區(qū)淺層地溫能資源初步評價》項目、《北京市平原區(qū)淺層地溫資源評價及利用規(guī)劃》項目、《北京平原區(qū)典型地區(qū)淺層地（溫）能資源開發(fā)利用相關(guān)參數(shù)研究項目》、《北京平原區(qū)監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)及環(huán)境影響評估》項目以及《淺層地熱能綜合研究試驗基地建設(shè)》項目等，為推動中國地熱能利用行業(yè)的發(fā)展做出了有目共睹的貢獻。
典型工程
土壤源+江水源熱泵項目——世博軸
上海世博會主體工程----世博軸及地下綜合體工程位于上海市世博園核心區(qū)，總建筑面積為22.7萬平米。本工程采用江水源和地源熱泵技術(shù)，充分體現(xiàn)了世博會綠色環(huán)保的理念。
江水的最大取水量為4500m3/h，江水直接進機組，采用橡膠棉球和尼龍刷清洗系統(tǒng)。埋管形式采用樁埋管，數(shù)量為5676根（5000根25m、497根40m、179根42m）。
國內(nèi)最大的地熱熱泵綜合利用項目——北苑家園
該項目是集住宅、商業(yè)、辦公于一體的綜合性建筑群，供暖面積40.6萬平米，供冷面積5.0萬平米，溫泉洗浴面積55.1萬平米。實現(xiàn)了地熱水的梯級利用，結(jié)合水源熱泵系統(tǒng)，滿足了小區(qū)內(nèi)的冬季供暖、夏季供冷，同時提供溫泉洗浴熱水的需求。作為該地區(qū)最大的地熱—熱泵項目，不僅有力地證明了此系統(tǒng)的可行性，還為奧運公園開發(fā)利用地熱資源提供了很好的依據(jù)。
綜合性最強項目——北京用友軟件園
該系統(tǒng)幾乎集中了目前國內(nèi)外采暖空調(diào)行業(yè)所有最先進的技術(shù)措施，熱泵技術(shù)，變頻技術(shù)、冰蓄冷、水蓄蓄冷、蓄熱、逆流高效節(jié)能風(fēng)機盤管、大溫差供水、二級泵供水等，整個系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模之大，綜合性之強，技術(shù)措施之先進在國內(nèi)尚屬首例。
污水源熱泵項目——北京奧運村
北京奧運村會中為運動員居住地，會后為高檔住宅小區(qū)，總建筑面積為51.7萬平米。為了體現(xiàn)“綠色奧運，科技奧運，人文奧運”的宗旨，北京奧運村采用污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)供暖制冷，為國內(nèi)首例大型污水熱泵系統(tǒng)工程。
技術(shù)背后
陳燕民：專業(yè)引領(lǐng)行業(yè)進步
北京市華清地熱開發(fā)有限責任公司總經(jīng)理陳燕民，是著名的熱泵專家，他在國內(nèi)最早將地質(zhì)專業(yè)與空調(diào)專業(yè)有機結(jié)合起來應(yīng)用于熱泵行業(yè)。他主持的項目“用友軟件園地源熱泵+冰蓄冷系統(tǒng)工程”、“匯佳大廈水源熱泵+冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工程”、“合肥大劇院湖水源熱泵+冰蓄冷系統(tǒng)工程”……不僅引領(lǐng)了行業(yè)的發(fā)展，更推動了行業(yè)的技術(shù)進步。
陳燕民表示，隨著城市化的加速，地源熱泵在我國得到了快速發(fā)展。華清作為國內(nèi)地下清潔能源開發(fā)利用的先行者，將以推動環(huán)保事業(yè)，創(chuàng)造民族品牌為己任，不斷優(yōu)化地熱能綜合利用系統(tǒng)的集成技術(shù)，深化地熱能開發(fā)產(chǎn)業(yè)化進程。
專注熱泵系統(tǒng)研發(fā)
陳燕民說：“熱泵系統(tǒng)分為末端，機房，室外三部分。雖然都是熱泵系統(tǒng)，但在技術(shù)細節(jié)上卻有著很大的不同，華清的優(yōu)勢正體現(xiàn)在這三方面。”
首先，在“源”上， 華清集團是在北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，30多年的積累使我們?nèi)媪私獠⒄莆樟瞬煌瑓^(qū)域的水文地質(zhì)資料，能夠根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境和建筑要求為工程項目度身定制最佳地熱能利用解決方案。并且從1998年進入地熱能行業(yè)研究熱泵系統(tǒng)，華清與清華同方合作生產(chǎn)出了國內(nèi)第一臺大型熱泵機組。“華清是從地質(zhì)專業(yè)出發(fā)，基于供暖需求開始研究熱泵系統(tǒng)。隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展，又發(fā)現(xiàn)了地下水、地表水、污水、地埋管等方式，這實際上是一個技術(shù)進步的過程，而在這個過程中，華清一直注重‘源’的研究，對‘源’有獨特的技術(shù)點。”
其次，在機房上，華清力求做到熱泵系統(tǒng)的整體節(jié)能。熱泵機組是節(jié)能設(shè)備毋庸置疑，但是如果系統(tǒng)配置不合理的話，也未必節(jié)能，華清一直在熱泵系統(tǒng)的整體節(jié)能上精益求精，從每一個細節(jié)出發(fā)，如為熱泵機組設(shè)計合理的運行工況，使熱泵機組盡最大可能提高運行效率，循環(huán)泵變頻控制以及設(shè)置二級循環(huán)泵，使得循環(huán)泵的能耗大大降低，將熱泵技術(shù)與蓄能技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計完善的自控系統(tǒng)等等，力求使整個熱泵系統(tǒng)節(jié)能最大化，而不是某個單體設(shè)備的節(jié)能。
在末端上，華清在系統(tǒng)中融入了逆流高效節(jié)能風(fēng)機盤管，被認為是一種革命性的產(chǎn)品。據(jù)陳燕民介紹，常規(guī)風(fēng)機盤管正常情況下供冷工況時供水溫度是7℃，回水溫度是12℃，而逆流高效節(jié)能風(fēng)機盤管的供水溫度可以提高到11℃，回水溫度是16℃，同樣在冬季供熱工況時將供回水溫度由常規(guī)風(fēng)機盤管的45/40℃降低到40/35℃，這很大程度地提高了熱泵機組的效率，節(jié)省了系統(tǒng)的后期運行費。
“實際上，這三部分是一個整體，而不是孤立的。其中有很多技術(shù)細節(jié)可以優(yōu)化，要統(tǒng)籌兼顧，不能顧此失彼，才能做到熱泵系統(tǒng)的整體節(jié)能。”
站在用戶角度設(shè)計方案
除了專業(yè)的技術(shù)、雄厚的實力，陳燕民表示，站在用戶的角度去研究系統(tǒng)、做項目，從整個系統(tǒng)的設(shè)計上降低初投資和后期運行費用，也是華清贏得市場的一個主要原因。
“用戶最關(guān)心的第一個是初投資，第二個是運行費，第三個是安全可靠。在目前市場競爭比較激烈的情況下，華清在每一個項目上從需求入手，研究其自然條件、資源條件，在這個前提下，再結(jié)合市政情況，經(jīng)過綜合分析找到最合理的方式。”
他以北京用友軟件項目為例介紹說，用友48萬多平米的項目分兩期建設(shè)，一期采取了熱泵技術(shù)、變頻技術(shù)、冰蓄冷技術(shù)，二期將把蓄冰改為水蓄冷、蓄熱，“因為蓄水比蓄冰系統(tǒng)造價低很多，而且冬季也可以利用峰谷電，同時融入了逆流高效節(jié)能風(fēng)機盤管，整個系統(tǒng)的效率可以提高很多。”他給記者算了筆賬，一期的初投資每平米不到270元，二期每平米不到280，而從2005年到2008年實際物價增長的比例遠不止這個數(shù)，但整個系統(tǒng)的初投資沒有什么太大的變化，運行費成本降低了13%左右。
困惑與展望
談及當前行業(yè)和企業(yè)在發(fā)展中遇到的問題，陳燕民很有感觸：華清成立至今，盡管在技術(shù)研發(fā)、在部分設(shè)備及管件的設(shè)計研發(fā)等方面做了很多的貢獻，這讓華清的項目和其它廠商存在很大的細節(jié)差異，也讓華清獲得奧運工程、世博軸等大項目，然而，華清擁有的專利技術(shù)確不是很多，究其原因，他認為華清主要以做系統(tǒng)集成為主，另外專利申請需要時間，而在實際工程上是等不了的。“這也是我們企業(yè)目前在探討的問題。”
從行業(yè)發(fā)展的角度陳燕民表達了自己的一些看法：
1、政府補貼。目前，各級政府及相關(guān)職能部門針對熱泵項目出臺了一些政策，在資金上給予一定的補貼鼓勵實施熱泵項目，這樣做固然對短期的熱泵項目增量起到了積極作用，但相關(guān)部門還應(yīng)該在基礎(chǔ)研究上，如技術(shù)、新型設(shè)備、節(jié)能設(shè)備的系統(tǒng)集成等方面給予大力支持。這一方面可以使我國的自有設(shè)備具有國際競爭力，另一方面可以使整個系統(tǒng)真正做到節(jié)能，而不是單體設(shè)備節(jié)能，更有利于行業(yè)的長遠發(fā)展。
2、電價政策。用戶不僅關(guān)心政府的一次性補貼，更加關(guān)心系統(tǒng)的長期運行費用，所以，應(yīng)該對實施熱泵的項目在電力政策上給予優(yōu)惠。比如在很多使用了熱泵系統(tǒng)的民用住宅項目，應(yīng)該以居民用電電價取代目前商業(yè)電價收費，這對各方利益都是沒有損失的，也是合理的。對采用熱泵系統(tǒng)的公共建筑，如寫字樓、酒店、商場等，如果將這些項目的電價實行民用電價或工業(yè)電價，因運行費較傳統(tǒng)能源方式要低得多，用戶自己就會有積極性來選擇熱泵系統(tǒng)。這一點比在單體項目上給一定數(shù)額的資金補貼更有推動力，更利于熱泵行業(yè)的快速發(fā)展。
3、規(guī)范市場。目前，熱泵系統(tǒng)以節(jié)能、環(huán)保、運行費用低等優(yōu)勢，使得國內(nèi)很多城市正積極推動，但同時也出現(xiàn)了一哄而上的現(xiàn)象，一項新興技術(shù)在發(fā)展中必然會出現(xiàn)一些問題，這是一個不爭的事實。熱泵系統(tǒng)是一個多學(xué)科并存的系統(tǒng)，如暖通專業(yè)、地質(zhì)專業(yè)、自控專業(yè)等，缺少其中任何一個學(xué)科都不會將熱泵系統(tǒng)設(shè)計好、實施好，但目前多數(shù)項目在招投標時只要求具備機電設(shè)備安裝資質(zhì)，后期的施工單位也只具備機電設(shè)備安裝資質(zhì)。要知道，盡管熱泵系統(tǒng)是一個中央空調(diào)系統(tǒng)，其核心卻應(yīng)該是地質(zhì)專業(yè)，所以，只有同時具備暖通專業(yè)、地質(zhì)專業(yè)和自控專業(yè)的單位才能實施好熱泵系統(tǒng)。現(xiàn)在，市場上一些不成功項目案例，就是因為設(shè)計或施工單位并不了解地質(zhì)情況導(dǎo)致的，所以，政府有關(guān)部門應(yīng)該加大力度予以規(guī)范，使得行業(yè)能夠少走彎路，有序健康的發(fā)展下去。日立多聯(lián)機參加中國科協(xié)節(jié)能巡展
中國質(zhì)量認證中心（CQC）作為權(quán)威的國家級認證機構(gòu)，為推廣優(yōu)質(zhì)的節(jié)能、節(jié)水認證產(chǎn)品，宣傳節(jié)能、節(jié)水消費知識，向公眾介紹政府補貼節(jié)能產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)和高效，應(yīng)中國科協(xié)的邀請，組織了“高效節(jié)能節(jié)水產(chǎn)品全國巡展”，并與“節(jié)約能源、保護環(huán)境大型科普展覽”一起，從成都開始共同展出。
中國質(zhì)量認證中心（CQC）從獲得節(jié)能（節(jié)水）認證的近千家企業(yè)中，精心挑選了一批技術(shù)含量高、社會責任感強、質(zhì)量持續(xù)保障能力優(yōu)、誠信水平良好的企業(yè)參加這次巡展。海信日立作為受邀多聯(lián)機廠家，通過展板和中央空調(diào)模型展示多聯(lián)機產(chǎn)品的科技性能，推廣節(jié)能消費知識，讓公眾了解什么是真正的節(jié)能產(chǎn)品，其節(jié)約的特性和特點表現(xiàn)在哪些方面，達到普及節(jié)能知識，培養(yǎng)節(jié)約型消費的意識。
海信日立自成立以來，積極響應(yīng)國家節(jié)能減排政策，始終以業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)為依托，以保護環(huán)境和提供舒適生活為己任，不斷將高能效的環(huán)保產(chǎn)品推向市場。2007年3月，海信日立業(yè)內(nèi)首批獲得中標認證中心（國家節(jié)能認證權(quán)威機構(gòu)）頒布的多聯(lián)機節(jié)能認證證書；2008年，海信日立獲得“中國政府采購節(jié)能環(huán)保信得過品牌”;在發(fā)改委、財政部歷屆公布的節(jié)能產(chǎn)品采購清單中，海信日立成為其中公布的產(chǎn)品型號最多的變頻多聯(lián)中央空調(diào)廠家。目前，海信日立主要系列產(chǎn)品都已達到國家最高一級節(jié)能水平。
海信日立在節(jié)能環(huán)保方面的努力得到了國家政府部門和社會各界的認可。國家科技部辦公樓在經(jīng)過嚴格的招標程序后最終選擇了海信日立中央空調(diào)；另外，萬科地產(chǎn)、富力地產(chǎn)、新加坡仁恒置地、保利地產(chǎn)等國內(nèi)外知名房地產(chǎn)商也選擇海信日立作為合作伙伴；此外，獲得國家建筑質(zhì)量最高獎“魯班獎”的武鋼技術(shù)中心科技大廈、井岡山干部學(xué)院、鄭州國際會展中心等優(yōu)質(zhì)工程，也都采用了節(jié)能、環(huán)保的海信日立變頻中央空調(diào)。
開展節(jié)約能源、保護環(huán)境的科普宣傳非常重要，在公眾中倡導(dǎo)選購節(jié)能節(jié)水產(chǎn)品，注重生活中的節(jié)約型消費，推廣一種科學(xué)、文明、節(jié)約的生活和消費方式很有必要。“創(chuàng)造綠色都市，共建兩型社會”是當前我國經(jīng)濟社會發(fā)展的主題，作為社會的一份子，海信日立一直致力于為社會提供高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)解決方案，引領(lǐng)行業(yè)積極履行對生態(tài)空間的建設(shè)責任，為社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
