浙江省地源热泵的发展与思考

王建奎，林 奕，陈永攀，陆 麟

WANG Jiankui，LIN Yi，CHEN Yongpan，LU Lin

(浙江省建筑科学设计研究院有限公司，浙江 杭州310012)

地源热泵是可再生能源建筑应用的重要形式之一，是建筑节能不可或缺的技术手段。浙江省地源热泵行业历经二十余年的发展，取得了一定的成绩，也面临着发展的瓶颈。本文意在回顾浙江省地源热泵发展历史，总结发展过程中取得的经验和教训，介绍《浙江省地源热泵系统工程技术规程》编制的思路，并对浙江省地源热泵的健康发展进行展望。

1 浙江省地源热泵应用情况

1.1 发展历程

地源热泵在浙江省的应用发展大致经历了三个阶段。首先，起步试点阶段(20 世纪80年代至2006年)。自20 世纪80年代地源热泵概念传入我国后，浙江省也逐渐开展了少量探索性应用［1］。随着2002年美国地源热泵品牌沃富(WFI)落户到宁波，浙江省的地源热泵应用开始逐渐增多。这个阶段的应用特点是民间自发为主，发展较为缓慢。

其次，示范推广阶段(2007—2011年)。原建设部相继开展了包括地源热泵在内的可再生能源建筑应用项目示范和可再生能源建筑应用城市示范，2007年浙江省北秀蓝湾、中国水利博物馆、绿城千岛湖度假公寓等9 个项目被列为示范项目［2］;2009年和2011年，浙江省宁波、嘉兴、建德、嘉善、嵊州、海盐、安吉、宁海、湖州等市县相继被列为示范县市;2007年浙江省建筑科学设计研究院办公楼被列为“十一五”国家科技支撑计划示范项目;从2006年开始，省建筑节能专项资金中也每年拨付专项资金用于支持地源热泵示范项目。这些试点示范有力地推动了浙江省地源热泵的行业发展。这个阶段的应用特点是政策扶持引导为主，发展较为迅速。

最后，稳步发展阶段(2011年至今)。2011年浙江实施了《民用建筑节能评估管理制度》，规定新建建筑必须使用包括地源热泵在内的一种以上可再生能源，2015年又出台了《民用建筑可再生能源应用核算标准》，对新建建筑可再生能源的替代量提出指标要求，这些标准和制度的有效贯彻实施，使浙江省的地源热泵行业步入了发展的快车道。这个阶段的应用特点是法规约束为主，进入稳步快速发展轨道。

即将颁布的《浙江省绿色建筑条例》也包含了促进地源热泵发展的相关政策，条例的出台将进一步助推“十三五”期间和今后更长一段时间地源热泵在我浙江的快速发展。

1.2 政策法规

随着建筑节能和绿色建筑的蓬勃发展，浙江省先后出台了一系列有关可再生能源应用和地源热泵的政策法规，极大地促进了地源热泵应用的发展。

2007年浙江省政府出台《浙江省建筑节能管理办法》，其中第七条明确指出新建、改建、扩建建筑工程的节能设计和既有建筑的节能改造工程，应当尽可能利用太阳能、地热能等可再生能源。

2011年出台《浙江省实施〈中华人民共和国节约能源法〉办法》，其中第二十八条指出鼓励太阳能、地热能、沼气等可再生能源在民用建筑中的应用;新建公共机构办公建筑、保障性住房、十二层以下的居住建筑、建筑面积1 万m2以上的公共建筑，应当按照国家和省规定标准利用一种以上可再生能源用于采暖、制冷、照明和热水供应等。

2011年制定《浙江省民用建筑项目节能评估和审查管理办法》，其中第十六条规定未按国家和省规定标准开展可再生能源建筑应用的民用建筑项目，建设主管部门不予通过节能审查。

2011年发布《浙江省人民政府关于积极推进绿色建筑发展的若干意见》，其中第四条指出应扩大太阳能等可再生能源建筑应用，因地制宜发展换热型地源水源热泵技术。

2012年《浙江省可再生能源开发利用促进条例》第二十七条指出新建民用建筑应当按照《浙江省实施〈中华人民共和国节约能源法〉办法》的规定利用可再生能源。鼓励已建民用建筑推广应用可再生能源。

2014年杭州市出台《可再生能源开发利用管理办法(试行)》，制定了政府引导、市场运作、典型带动、规模应用的再生能源开发利用原则，以重点项目和示范区建设为抓手，以技术创新为支撑，以产业发展为基础，以市场机制为平台，重点推进太阳能、地热能、生物质能以及基于可再生能源应用的冷热电三联供分布式能源规模化开发利用。

2015年《杭州市民用建筑节能条例》第十七条规定有集中生活热水需求的公共建筑应当优先采用可再生能源或者余热、废热等能源。新建保障性住房、国家机关办公建筑以及建筑面积1 万m2以上的公共建筑，应当采用一种以上可再生能源。

2015年《宁波市民用建筑节能管理办法》第二十四条指出本市重点推广太阳能光热系统、太阳能光伏发电、太阳能照明、地源热泵、水源热泵、空气能热泵热水系统、风力发电等可再生能源技术在民用建筑中的应用。建筑工程施工图设计文件节能专篇中应包含可再生能源利用专项说明，可再生能源建筑应用示范项目应同步设置数据监测系统。民用建筑节能评估报告中应对可再生能源利用方案进行论证，并对年节能能力量化核算，节能量不低于省、市规定值。

1.3 开展科研应用研究

“十二五”期间浙江省建筑科研单位、大专院校相继开展了地源热泵相关技术研究，如参与住建部“长江流域可再生能源建筑应用规划研究”，开展省长重大研究课题“夏热冬冷地区建筑节能新技术及工程示范”、省科技厅“浙江省公共建筑能源高效利用集成技术研究”“可再生能源在建筑中的规模化应用关键技术研究”等课题研究。

浙江省住建厅也组织开展了“浙江省地表水源热泵技术的应用研究”“浙江省可再生能源在建筑中应用的发展规划”“海水源热泵技术在浙江沿海的适用性研究”“土壤源热泵系统中热湿传递研究”“新型地源热泵便携式热响应测试仪的研制与开发”“地表水源热泵系统关键技术研究”“地埋管地源热泵热平衡控制系统应用研究”“地源热泵技术在办公建筑分区空调系统中的应用研究”“地源热泵换热系统的设计与示范”等20 余项课题的研究。通过课题研究，极大地提高了浙江省地源热泵的应用水平。

浙江省国土资源厅还组织浙江省地质调查院、浙江省工程物探勘察院等单位，开展了杭州、宁波、嘉兴、金华、义乌等省内主要地市的浅层地温能调查评价，为摸清我省浅层地热能资源，指导工程应用提供了极大的方便。

1.4 应用规模

据不完全统计，自2000年以来地源热泵在浙江省的应用面积从最初的几万平方米，到“十二五”期末预计将达到700 万m2，保持了25%～30%的年增长速度［3］。见图1。

图1 浙江省地源热泵现有应用面积

在“十三五”期间，假设我省的地源热泵继续保持25%左右的年增长速度，到“十三五”期末预计应用面积可达到2000 万m2左右，形成常规能源替代能力约25 万t 标准煤/年。如通过努力，能实现年增长速度50%的高速发展，到“十三五”期末预计应用面积可达到5000 万m2，形成常规能源替代能力约65 万t 标准煤/年，将在各建筑可再生能源应用形式中占有较大的份额，并对全社会的节能减排做出更大的贡献。见图2。

图2 浙江省地源热泵预测应用面积

1.5 产业发展

地源热泵的建筑应用也带动了浙江省相关产业的发展。据不完全统计，我省已有浙江盾安人工环境设备股份有限公司、美意(中国)有限公司、埃美圣龙(宁波)机械有限公司、浙江国祥空调股份有限公司等生产企业具备地源热泵机组生产能力，并在全国占据了一定的市场份额。

地源热泵系统集成企业也蓬勃发展，如浙江建科建筑节能科技有限公司、浙江陆特能源科技有限公司、浙江地源能源环境有限公司、杭州龙华环境集成系统有限公司、浙江万合能源环境科技有限公司、浙江省工程物探勘察院、宁波东源节能科技有限公司、宁波沃富圣龙地源空调工程技术有限公司等企业积极投身地源热泵行业，在浙江省内省外成功实施了一批典型示范工程。

2 浙江省地源热泵应用技术规程的思考

为提高地源热泵在浙江省的应用水平，浙江省住建厅组织浙江省建筑科学设计研究院等单位，在《地源热泵系统工程技术规范(GB 50366—2005)》(2009 版)的基础上，结合浙江气候、土壤、地表淡水、海水、污水资源和经济状况等情况，总结了近些年地源热泵技术的研究成果，吸取了省内外工程经验与教训，着手编制了《浙江省地源热泵系统工程技术规程》，规程既是对前期工作经验的总结，也是对今后发展的导向，具有鲜明的浙江地域特色，对今后地源热泵的健康发展具有极大的技术指导意义［4］。归纳起来该规程具有以下突出特点:

2.1 丰富了技术类型

将海水换热系统、污水换热系统纳入到地源热泵系统的范畴，为地源热泵的进一步扩展应用奠定了基础。

2.2 增加了控制环节

增加了可行性分析、性能测试与评价、数据监测与上传、运行管理等环节，对地源热泵系统全生命周期形成了完整的闭环控制。其中创新性地对地源热泵系统的监测系统、运行管理提出了基本要求，强调了监测与运行管理对系统节能的积极作用。

2.3 提高了技术要求

(1)强调了地源热泵系统应当与民用建筑主体工程同步设计、同步施工、同步验收;

(2)强调了项目建设前进行可行性评估，规定了评估方法和要求;

(3)规定了土壤热物性测试井的数量和位置要求;

(4)简化了最大吸热量与最大释热量计算方法;

(5)根据工程实践，细化了设计、施工、验收要求;

(6)根据浙江省气候特点，鼓励采用复合式冷热源系统;

(7)针对规模化应用提出了分管井、管组、管群的设计方法;

(8)规定了地温监测点的数量和位置;

(9)规定了地源热泵监测系统的技术要求;

(10)补充了性能测试和评价的方法;

(11)强调了节能运行管理的措施和要求。

3 浙江省地源热泵发展展望

3.1 前景广阔

随着浙江省可再生能源建筑应用政策的明朗化，地源热泵即将迎来前所未有的发展机遇。浙江省总的来说是经济大省、能源资源小省，全社会节能减排压力巨大，随着人民生活水平日益提升，建筑节能也面临着越来越艰巨的任务，地源热泵作为建筑可再生能源的主要应用形式之一，以其特有的节能性、稳定性、高投资回报性，越来越受到全社会的广泛重视。浅层地热泵资源调查数据表明，浙江省处于地表水源热泵适宜区和土壤源热泵较适宜区，具有较好的资源潜力和应用发展潜力，理应为浙江省的节能减排作出应有的贡献。

3.2 道路曲折

毋庸讳言，浙江省的地源热泵应用水平还存在着与现实需求诸多的不适应，亟待完善提高。工程应用实践表明，浙江省地源热泵应用项目中，70%左右达到了应有的节能效果，20%左右未能达到预期节能效果，仅能满足制冷制热的基本使用要求，其余10%左右由于种种原因甚至不能实现正常的使用功能。正是这部分不成功的案例，降低了地源热泵的社会认可度，影响了建设方对使用该系统的信心，阻碍了地源热泵的发展步伐。

3.3 任重道远

为实现浙江省地源热泵健康有序发展，行业从业人员还需做出不懈的努力。首先需进一步细化完善地源热泵应用的相关政策，提倡可再生能源规模化应用，从为全社会节能减排的战略高度引领地源热泵行业的加速发展;其次是需要加强行业管理，做到勘察、设计、施工、监理、验收、运维等各个环节，有章可循、有法可依、有法必依，切实提高工程质量和运行效率;最后，广大从业人员需不断总结经验，提高自身应用水平，以“对用户负责，对历史负责”的态度，坚决杜绝短期行为和只顾眼前利益，共同维护地源热泵的市场和形象。

4 结 语

浙江省地源热泵走过了从无到有、从小到大的艰难历程，既有成功的经验，也有失败的教训。新的形势、新的目标给地源热泵行业提出了更高、更迫切的要求。笔者衷心希望浙江省地源热泵行业广大从业人员充分发扬“求真务实”的浙江精神，在认真总结经验的基础上，规范行业管理，积极探索新的发展模式，实现技术、管理、商业模式等的创新，使浙江省地源热泵行业走向健康发展之路，实现跨越式发展，为浙江省的节能减排作出更大的贡献。

［1]徐伟.中国地源热泵发展研究报告［M］. 北京:中国建筑工业出版社，2008.

［2]徐伟.中国地源热泵发展研究报告［M］. 北京:中国建筑工业出版社，2013.

［3]住房和城乡建设部科技发展促进中心. 中国建筑节能发展报告［M］.北京:中国建筑工业出版社，2012.

［4]中国建筑科学研究院.GB 50366—2005 地源热泵系统工程技术规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2009.