地源热泵作为一项节能环保的暖通空调系统,地源热泵一直属于被推广的范畴。政府其实很聪明,大家看太阳能、空气能煤改电、新能源汽车的补贴过程就知道,政策层面的大力扶持其实是指明方向,一旦市场已经形成,消费者有了足够的认知,就没有必要一直大力补贴。我们说,一直补贴其实也只是肥了部分人的腰包。另外,地源热泵的发展也要看具体条件,没有空间打孔,单纯制冷需求等情况下,并不是很适合做该系统。
首先得说一下地源热泵分很多种类,地源热泵一般按地源侧的能量采集方式来区分用土壤能量采集的为土壤源热泵,主要做法有垂直式和横埋式浅层水井的一般为水源热泵,主要做法有单井式和交替抽灌式用河水的为河水源热泵用湖水的为湖水源热泵用污水的为污水源热泵用中水的为中水源热泵用海水的为海水源热泵。。。。。。。。。。。。。。。。。等等政府也在大力推广地源热泵,比如新北京市政府一百多万平米、北京大兴机几十万平米用的都是地源热泵。雄安新区几仟万平米据说都是中石化投资做的地源热泵。但政府推广的方式也是因项目而异。地源热泵本身也存在一定的环境制约,不是每个项目都可以使用地源热泵。比如土壤源热泵需要大面积钻井的场地,市区肯定是提供不了这么大的场所。水源热泵受水量的限制和回灌的地质条件,一个项目不但要出水好,还需要地质条件回灌好,所以适合做水源热泵的项目更加少。做河水源热泵需要所在的项目离河边近,做海水源热泵需要所在的项目离海边近,所以地源热泵有一定的局限性。地源热泵多了一套室外能量采集系统,前期投资比其它系统大,需要5-8年才能收回多投入部分的成本,现在很多建筑项目都采用短平快的方式,地源热泵根本不适合。我们国家经济水平还是处于中等偏下,老百姓住的都是塔楼,这种房子单个做不了地源热泵,但适合做空气源热泵。欧美经济发达,老百姓住的别墅,所以选择地源热泵的多。
制约地源热泵的根本原因为:首先地源热泵系统有一定局限性,不是每个项目都可用。但目前在采暖上还没能找到一种比地源热泵更节能环保、碳排放低、运行稳定、费用低的系统。油、气锅炉都是冒烟的,北方雾霾重,用锅炉与节能环保相背离,空气源热泵在北方冬天衰减大,受环境影响大,下雪湿度大还要除霜。在我们国家地源热泵在一些产权比较稳定,产出比较高的建筑如厂房、医院、学校、酒店、企业的办公楼等应用得比较多,而这些项目和老百姓日常生活不沾边,一般见不着。
现在一些小区在在前期规划的时候用地源热泵建一个能源站,采用PPP的模式,这些使用地比较多。因现在建筑设计思路优先采用节能系统,所以现在很多大型建筑都是几套系统联合使用,比如设计一套地源热泵加一套锅炉系统,优先使用地源热泵,地源热泵制热不够再采用锅炉。这种方式不但节省运行费用,也减少锅炉的排放。
地源热泵综合经济性在常见的能源系统里可以说是最优的,我总结目前最大的三个问题:
1)缺乏强制性标准约束设计、施工、监理、验收等环节,导致部分工程系统运行效果差,比如地埋管设计深度120m,施工偷工减料只下110m,因为都在地下埋上了谁也看不出来,换热不好也没法明确查出是埋深不够。
2)对于地下水地源热泵,抽水回灌不到位,长期运行导致地面沉降严重,各地政府控制力度越来越大。此外还存在污染地下水、含水层孔隙堵塞导致取水量下降、换热器结垢等问题。
3)对于地埋管地源热泵,地埋管占地面积大,城市寸土寸金,只适合给有大面积绿化或水面的建筑使用,高层小区等就很难了。
再补充一个,对于地埋管地源热泵,很多项目不重视冬季从地下取热总量与夏季向地下排热总量不平衡的问题,我们评审的项目设计方案很多都有这个问题。如果取放热不平衡率过高(天津市标准给的界限是20%),应该耦合其他辅助系统,否则运行若干年后土壤温度会持续上升或下降,使全年运行能效降低。很多项目不重视这个,运行第一年挺好就觉得没事了,后面运行不好又赖地源热泵技术不好。即使是那些在设计时考虑了这个问题的项目,很多计算方法也有误,比如直接用设计冷热负荷(单位是瓦)计算,而非用取放热量(单位是焦耳)计算,但由于冬夏运行总时间不同等原因,第一种方法是不可靠的。