地源热泵技术在东营市节能建筑中的推广应用及问题分析

刘建军

（东营职业学院 建筑与环境工程学院，山东 东营257091）

0 引言

能源是保障区域社会和经济发展的物质基础，东营市作为黄河三角洲的中心城市，随着黄河三角洲高效生态经济区和山东半岛蓝色经济区开发建设上升为国家战略后，东营市经济发展和城市开发建设速度不断加快，能源需求不断增加，能源供需矛盾日益突出[1]。因此新能源的开发利用成了科技发展和技术应用的重要任务，地源热泵技术是利用地下水或者地表水、土壤等浅层地能为低温热源进行制冷供热的新型能源利用技术，与传统的油、气、煤炭等能源相比具有节能、清洁、低碳等特点。

1 地源热泵能源利用的技术特点

地源热泵是一种利用含有大量能源的地下水和土壤作为排热和吸热的热交换器，夏季向土壤中排热，冬季从土壤中吸热[1]。地源热泵技术具有高效节能、容易管理、节省空间、冬夏两用等优点，是建设部在建筑行业重点推广的可再生能源利用技术，也是国家在“十一五”发展规划中明确要求推广的新型技术[2]。地源热泵技术的优点主要体现在以下几个方面：

1.1 节能环保。彻底解决了常规能源燃烧后的大气污染问题，消除了二氧化碳的排放问题，据了解，每推广1000万平方米的地源热泵技术及其系统，可以节省56万吨标准煤，减排烟气75亿标准立方米，减排颗粒物2.5万吨，减排氮氧化物143万吨，减排二氧化硫1.34万吨，节省1亿元资金。

1.2 一机三用。利用地源热泵技术冬天可以制热，还可以提供生活热水，夏天可以制冷。

1.3 美化建筑。地源热泵系统基本都敷设在地下，不占用建筑空间，不需要传统供热用的锅炉和制冷用的空调窗机，节省空间，让建筑和环境更加美化[2]。

1.4 便于分户计量和核算，计费方便合理。

1.5 安全可靠。地下换热器使用高密度聚乙烯管材，使用寿命在50年以上，运行安全可靠，维护费用低[2]。

2 地源热泵技术在我市节能建筑中的推广

2.1 我市地源热泵系统的适应性分析

东营市地理位置为北纬36°55′～38°10′，东经118°07′～119°10′，地处黄河入海口，全市大部分地区处于第四系沉积层，地表无岩石层，无岩石层首先有利于地埋管的钻孔施工，其次有利于热泵进行地热交换[2]。东营市地表层厚度最小257米，最大393米，地源热泵地埋管钻孔深度一般在100米左右，我市地下土壤中水量充沛，同时地下水具有流动性，在地下20-200米范围内地下水保持14.8-15.6摄氏度，蓄冷蓄热稳定可靠，东营市地下含有大量的低品位热源，为地源热泵技术的实施提供了天然的优良条件。

2.2 东营市地源热泵节能建筑项目推广应用现状分析

从2009年开始市委、市政府和市建委开始大力倡导和实施地源热泵新能源技术，截至到2009年8月份，东营市已经建设成功了东营区日新大厦、胜利油田海洋采油厂海港管理中心、滨南水厂办公楼、大明宾东公司、金山小区等30多个地源热泵工程。

2012年12月份，全市地源热泵推广应用座谈会议召开，市委主要领导批示了《地源热泵——建设生态文明典范城市的一个战略支点》文件，进一步倡导地源热泵技术的使用，为实现低碳环保,东营城区各个大型建筑逐渐都利用了“地热”资源。截至到2012年全市已有100多项工程使用了地源热泵,地源热泵覆盖面积达到了170多万平方米。其中地源热泵系统在胜利油田内大量采用,海洋钻井、井下作业、海洋石油公司、海洋采油厂、胜利采油厂等多家企业使用面积达到60多万平方米,节能效果非常显著。除此之外有近90项在建工程计划使用或已确定使用地源热泵，其中包括悦来湖中央商务区、海河风情商业街、利通奥森商务中心、东营软件园二期等项目和东营市河口区民政局中心敬老幸福园地源热泵系统项目。

2013年东营市重点工程“两馆一宫”项目引入地源热泵技术，东营职业学院大学生服务中心也采用这项新能源技术，截至到目前，我市地源热泵使用覆盖面积已经超过了500万平方米。

3 东营市地源热泵应用存在的主要问题

东营市地源热泵建筑项目的发展虽然起步较晚，但在国家相关政策扶持和经济措施激励下，应用工作推进迅速，工程规模急剧扩大，发展速度很快，新能源建筑项目在发展的过程中难免会存在某些问题。

3.1 在快速发展的市场面前，地源热泵建筑项目相关的技术准备和人才储备都完全不足，东营本地的地源热泵设备制造企业和工程承包商水平、能力参差不齐，建设质量得不到有效保障，大大损害了地源热泵技术的声誉，影响了地源热泵市场的良性发展。

3.2 由于地源热泵技术、标准还刚起步，成套的技术指导体系，如规范、标准、通用图集、施工工法等还没有完善，缺少相应的技术支撑能力，相关从业人员未能得到系统规范的技术培训。

3.3 地源热泵系统涉及到诸如建筑、机电、能源等多个专业和学科，牵涉到政府相关的多个管理部门，需要协同设计、交叉施工、联合管理，目前的建设管理程序存在管理盲区，而市场监管机制又不同程度存在缺失。

3.4 目前我市地源热泵新能源建筑项目缺乏对浅层地能资源开发利用状况的动态监测和建筑物的能效检测，不能为系统节能诊断、能源管理和运行优化控制提供基础数据支撑和决策依据。

4 东营市地源热泵技术发展的对策建议

4.1 适度发展，科学评估

要查明东营市地区浅层地能分布特点和赋存条件，估算可利用资源量，对当地的浅层地能进行全面系统的调查和资源评估，提出合理的开发利用规模。划定适宜地表水、地下水、地埋管等不同地源热泵技术利用方式的区域，并建设地下温度场动态监测网。

4.2 合理布局，统一规划

应将地源热泵技术的发展和实施纳入到当地供冷工程、集中供热总体规划中来。统一布局，互相补充，有机结合。这样才能充分发挥地源热泵技术的综合社会效益和环境效益，体现地源热泵自身的技术优势。根据当地黄蓝经济战略的总体社会发展规划及资源评估，拟定地源热泵技术专项发展实施规划并提出地源热泵技术发展指导意见。

4.3 规范管理，严格审批

严格按照国家、省政府和东营市的相关法律法规对地源热泵项目实施申报审批制度，同时加强对地源热泵系统实施各个环节的审查和监督管理工作。

［1］赵培海，韩勇.地源热泵应用情况调研报告[J].城市建设理论与研究，2012(6)：110-111.

［2］卢继龙，彭建国，杨光.东营市地质地表特征[J].城市建设理论与研究，2007（3）:23-26.

［3］何雪冰，刘宪英.北方地区应用地源热泵应该注意的问题[J].低温建筑技术，2004(7):56-59.

［4］朱保华.地源热泵地热能利用方式及经济性分析[J].山西建筑，2007(12):98-102.