問：地源熱泵發(fā)展瓶頸有哪些？

答：能源和環(huán)境問題是當(dāng)今世界各國面臨的重大問題，清潔可再生能源的利用更成為我們面臨的主要研究課題。

環(huán)境污染和能源危機已成為威脅人類生存的頭等大事，如何解決這一課題，已成為全人類的關(guān)注焦點?，F(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活，依賴于能源的大量消耗。全球小于100度低溫用熱的能耗占總能耗的一半左右，把煤炭、天然氣等一次能源和電能等二次能源降級使用，轉(zhuǎn)換過程中有效能損失太大。當(dāng)前能源的短缺，除需要加強常規(guī)資源的生產(chǎn)和積極開發(fā)各種新能源外，更迫切需要合理、綜合利用能源，提高能源的有效利用率。

在未來的幾年中，中國面臨著巨大的能源壓力。一方面，中國的經(jīng)濟要保持較高速度靜增長，另一方面，又必須考慮環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。所以要求提高能源利用率，要求能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。能源利用率的提高，會鼓舞各種節(jié)能技術(shù)和設(shè)備的推廣，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向就是從以煤為主轉(zhuǎn)為以燃氣，直至以電為主。

在能源的總消耗量中，人們用于供熱、供冷的能源消耗占很大的一部分，而現(xiàn)今使用的建筑空調(diào)對熱泵的應(yīng)用越來越廣泛。地源熱泵是按照逆長諾循環(huán)，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種裝置。它的冷熱源是土壤，不受室外溫度劇烈變化帶來的影響。循環(huán)水在地下?lián)Q熱器中是閉式循環(huán)，不使用地下水，不會污染水源，而且不受地域性限制。作為一種新型的供暖、空調(diào)技術(shù)，地源熱泵技術(shù)已經(jīng)越來越受人們的重視，也是今后空調(diào)事業(yè)發(fā)展的主體方向之一。

與傳統(tǒng)的燃煤鍋爐相比，鍋爐供熱只能將燃料燃燒所獲得的70-90%的熱能得到充分利用，而地源熱泵供熱則可以實現(xiàn)百分百的使用，加上地?zé)崮茉慈攴€(wěn)定，制冷、制熱系數(shù)高達3.5-4.4，無論是從效果還是運行費用上來看，地源熱泵無疑是21世紀最有效的供熱供冷空調(diào)技術(shù)。

因為地源熱泵的高效清潔，在北方地區(qū)新的建筑正在推廣使用地源熱泵。地源熱泵具有很大的發(fā)展?jié)摿?，擁有非常廣闊的市場。但是在發(fā)展過程中存在著許多問題，對其全面的推廣起到了嚴重的阻礙作用。

除此以外，地源熱泵運行時不會產(chǎn)生任何的空氣污染物，無需清理打掃，加上工況穩(wěn)定，系統(tǒng)組成簡單，機組運行可靠的因素，整個使用期內(nèi)維護簡單，費用低，自動控制程度高，更加方便了用戶的使用。

地源熱泵，因其初始投資大，目前只在大城市有一定的發(fā)展，占用大量的地表面也是約束地源熱泵推廣的一大因素。在我國地源熱泵的設(shè)計使用壽命一般在20-25年，實際上不到十年就會出現(xiàn)大量的問題，甚至整個地源熱泵系統(tǒng)都會癱瘓以至于報廢。這其中存在著如下兩個個問題：

⑴地源熱泵在設(shè)計前參數(shù)選取不準確，設(shè)計單位沒有相關(guān)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，負責(zé)任的設(shè)計單位會進行熱響應(yīng)測試，合理的選出地層導(dǎo)熱系數(shù)，但有相當(dāng)一部分只是象征性的或者根本不進行熱響應(yīng)測試，根據(jù)一般的土層導(dǎo)熱系數(shù)保守的取一個值。地源熱泵不像巖土基礎(chǔ)勘察已經(jīng)十分成熟，擁有豐富的周邊資料，可以進行一些合理的類比或類推。

⑵在施工過程時，理論上是回填原土較好，但鉆進過程嚴重擾亂了土層特性，所以不能再簡單的回填原土。我們需要考慮每一層土或巖石的導(dǎo)熱性，回填具有相應(yīng)導(dǎo)熱性的材料，但這些材料同時必須具有一定的抗裂性、抗?jié)B性能（埋管內(nèi)循環(huán)液的溫度會在0~37℃之間變化），才能保證回填料的耐久性。也能防止地表水對地下水的污染，對埋管的腐蝕等等。而在實際施工過程，只是簡單地把鉆屑回填，不進行任何處理，這樣的回填料會因膨脹收縮很快開裂，導(dǎo)熱系數(shù)急劇降低，毫無抗?jié)B性可言。

地源熱泵現(xiàn)狀—地源熱泵的發(fā)展瓶頸

雖然地源熱泵存在很多優(yōu)勢，節(jié)能減排，使用壽命長，運行穩(wěn)定，但是不可否認的是目前地源熱泵的發(fā)展仍然遇到了瓶頸，地源熱泵的冷熱源是土壤，而地區(qū)對溫度的需求的不一致也導(dǎo)致從土壤中獲得熱量和釋放熱量的不一致性，比如南方更重于制冷的應(yīng)用，會從土壤中獲得更多的冷量，而北方則更注重制熱，從從土壤中獲得更多的熱量，冷量和熱量的不平衡使得不同地區(qū)的土壤溫差是很大的，長期這樣，就會導(dǎo)致生態(tài)的不平衡，另一方面是地源熱泵對土地的要求，地源熱泵需要比較大的空間進行鉆孔和埋管，但是在這個寸土寸金的時代，地源熱泵對土地的要求無疑帶來了困難。所有現(xiàn)在只能一些私人別墅有條件安裝地源熱泵，而在一下面積緊張的小區(qū)很難展開地源熱泵計劃。

雖然地源熱泵現(xiàn)狀并不樂觀，但是不得不承認地源熱泵從興起到開始應(yīng)用已經(jīng)有了很大的發(fā)展，隨著地源熱泵技術(shù)的不斷提高，在技術(shù)方面也會發(fā)現(xiàn)克服瓶頸的方法。另一方面，由于環(huán)境和資源的要求，地源熱泵在節(jié)能減排方面也會扮演越來越重要的角色。

目前國家開始加大對新能源的投入，這勢必會促進地源熱泵的快速發(fā)展。地源熱泵是非常好的清潔能源，可再生能源，具有極大的發(fā)展前景，目前我們需要科研和生產(chǎn)單位互相合作，才能更好、更快的推進地源熱泵的發(fā)展。