恒有源科技發(fā)展集團（微信號：HYYESSTD）專注于淺層地能作為建筑物供暖的替代能源的科研、開發(fā)和推廣。致力于原創(chuàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實現(xiàn)為建筑物無燃燒智慧供暖（冷），大力發(fā)展地能熱冷一體化新興產(chǎn)業(yè)。
淺層地能是指蘊藏在地表以下一定深度（一般小于200m）范圍內(nèi)巖土體、地下水和地表水中具有開發(fā)利用價值的一般低于25℃的熱能。由于與傳統(tǒng)的化石能源相比，該資源具有分布廣泛、儲量大、采集方便、可循環(huán)使用、開發(fā)利用價值大、清潔環(huán)保、經(jīng)濟劃算和安全性強等特點。近年來，利用這種資源為建筑物進行供暖和制冷已開始盛行，且技術(shù)逐步得到推廣。在第四系地層有一定厚度的地區(qū)，幾乎都可以采用不同的地源熱泵技術(shù)進行開發(fā)。自2004年以來，我國地源熱泵市場規(guī)模年增長率超過30%，遠高于同期世界20%～22%的平均發(fā)展速度，目前已躍居世界第二位[1]。從節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的角度看，淺層地能已成為當(dāng)前暖通界和地質(zhì)系統(tǒng)共同關(guān)注的熱點問題之一。
一、國內(nèi)外淺層地能開發(fā)利用現(xiàn)狀
淺層地能概念在國外文獻中尚未見到報道，但利用熱泵技術(shù)開發(fā)利用淺層地能資源已有近百年的發(fā)展歷程[1]。2000年，全球有26個國家利用地源熱泵技術(shù)，2005年有擴展到了33個國家，截止到2010年，全球已有43個國家在利用該技術(shù)[2]。2012年歐洲地?zé)嵬顿Y市場約53億歐元，而地源熱泵約占77%[3]。國內(nèi)淺層地能資源開發(fā)利用技術(shù)研究真正起步在20世紀80年代末到90年代，2010年全國31個省市區(qū)均有淺層地能開發(fā)利用項目，項目總量已超過7000個[4]。近3年來，地源熱泵應(yīng)用面積持續(xù)以30%的速度增長（圖1），截止2012年底全國應(yīng)用總面積約2.1×108m2[3]，項目多集中在華北和東北地區(qū)，其建筑物類型主要集中在辦公樓賓館醫(yī)院商場學(xué)校和住宅。
二、開發(fā)利用中遇到的問題
隨著使用淺層地能開發(fā)利用項目的迅猛增加和規(guī)模的不斷擴大，其面臨的問題越來越多，對于地質(zhì)環(huán)境的影響也越來越受到人們的重視。
1不同氣候、地質(zhì)條件下的適宜性
我國地域?qū)拸V，氣候差異變化大，南方地區(qū)作開發(fā)利用淺層地能主要用于夏季制冷，地源熱泵系統(tǒng)輸入地下的熱量遠大于從地下獲取的熱量，如果地下水徑流條件較差，地下溫度會逐年升高，造成局部“熱堆積”，大大降低地源熱泵的制冷效率[4]。東北和西部地區(qū)則正好相反，開發(fā)利用淺層地能易造成局部“冷堆積”，供暖效率也會因此而大大降低。淺層地能的開發(fā)利用也要考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境特點和地下水的資源功能。如果第四系松散層以大厚度砂礫石為主，地下水補給徑流較好，資源豐富，地下水回灌也相對容易，開采地下水不會產(chǎn)生明顯的地面沉降等問題，則適合大面積利用地下水地源熱泵開發(fā)淺層地能。
如果當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件較差，地下水補給速度較慢，地下水回灌難度大，則可采用地埋管地源熱泵系統(tǒng)，但該方法成本較高，且占用較大的地下空間。
2關(guān)鍵技術(shù)的限制
在淺層地能開發(fā)利用的調(diào)查評價方面，巖土體熱物性參數(shù)是最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[5]。目前，中華人民共和國建設(shè)部已給出了巖土體熱物性參數(shù)測試的技術(shù)標準（參考GB50366-2009《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》，以下簡稱規(guī)范），但關(guān)于巖土熱物性參數(shù)測試及其方法仍有值得規(guī)范與發(fā)展完善之處。在開發(fā)利用方面，地源熱泵機組的質(zhì)量是節(jié)能的關(guān)鍵。同其他新生事物一樣，地源熱泵技術(shù)在市場推廣過程中遇到了一些較為棘手的技術(shù)問題。
目前，國家缺乏統(tǒng)一的地源熱泵產(chǎn)品制造標準，存在大量小規(guī)模地源熱泵機組生產(chǎn)廠，產(chǎn)品質(zhì)量無法保證[6]。
3對環(huán)境的影響
嚴格意義上的淺層地能開發(fā)是地下能量的提取或交換，地下水只應(yīng)當(dāng)是起到了能量交換媒介的作用，當(dāng)利用該系統(tǒng)時，要將完成熱交換的地下水全部回灌到含水層中。但在實際操作中，由于對水文地質(zhì)條件勘查的不重視及設(shè)備腐蝕等因素的影響，容易造成地下區(qū)域性的水質(zhì)污染或地溫場的變化[7]，這些負面影響可以避免甚至完全消除，這是我們必須予以注意的。
4市場問題
與歐美地源熱泵市場相比，我國的地源熱泵領(lǐng)域缺乏有序的競爭、規(guī)范的管理，市場發(fā)展秩序混亂。從整體上看，市場不規(guī)范，缺乏市場準入制度和科學(xué)評價體系[7]，是制約我國地源熱泵技術(shù)推廣工作的重要因素。
源自_《中國地能》雜志
