立冬之后话地源热泵

立冬之后，中国北方地区陆续开始进入供暖季，而关于南方地区，特别是长江中下游区域是否应该集中供暖的话题又将继续被热议。今天，小编借着立冬采暖这个话题，来聊一聊咱们绿色建筑中的一项常见技术——地源热泵。

首先，我们来分析一下地源热泵得到快速发展的驱动力，有地方法律法规的推动、政策鼓励和财政激励、生态城区指标设定等，当然，也离不开绿色建筑评价标准的直接引导。

《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2014中，对于包括地源热泵在内的可再生能源的相关条文在2006版的基础上作了较大幅度的调整，突出了定量化、区间化、合理化的特征。特别地，对于应用地源热泵作为空调供冷和供暖的项目，要求其承担负荷的比例不能低于20%。

再来看看在国内认知度较高的美国LEED和英国BREEAM标准，其中对于可再生能源、绿色电力也从得分点上给予了清晰的引导，通过合理应用这些可再生能源技术，同时也有益于建筑整体能源效率的提升。

既然可再生能源与绿色建筑有着如此紧密的关联，那么在实际项目中，其实施情况和运行效果又是如何呢？先来看面上的一些情况。小编找到的以下这组对比数据，来源于上海建科院近年来开展的上海地区绿色建筑后评估的课题成果。其中，“折损率”一词，代表了某一项技术，从设计到施工的实现率，以及竣工交付到实际使用的实现率。可以看到，相比于非传统水源系统，可再生能源在实现度上还是相对乐观的，而其中，地源热泵系统是全部按图实施并投入了使用。

然而，这些绿色建筑中地源热泵的实际应用效果又是怎样呢？在深入调研的六个案例中，达到预期效果的仅有两个项目，有两个项目出现了供冷供热能力不足的问题，还有两个存在施工质量和运行维护等方面的问题。

总体而言，地源热泵系统在设计中最容易出现的三个问题在于：设计地埋管换热量不足，埋管数量冗余度不够；系统形式不合理；土壤热平衡措施考虑不到位。

在绿色建筑中选用地源热泵系统，首先需要客观理性地看待地源热泵系统的优势和限制性。我们知道，地源热泵系统相比于常规的冷水机组+锅炉的系统形式，其节能方面的优势主要体现在冬季采暖和生活热水的制备方面。因此，其特别适合应用于空调热负荷较大且有集中生活热水需求的建筑物，例如医院病房、宾馆等。此外，地源热泵系统在既有建筑节能改造项目中也有较多的应用，得益于其节能量核算的边界较为清晰，可采用合同能源管理的方式进行市场化运作。

同济大学设计院基于对上海地区地源热泵示范工程设计参数的汇总分析，得到了一些可用于方案阶段经验判断的参考数据，例如，假定单位平米建筑面积冷负荷为100W，则该栋建筑的单位建筑面积对应的地埋管占地面积平均需要0.35平米。这也意味当建筑物规模超过一定限值，对于寻找合适的埋管区域将是一个巨大的难题。那么，究竟如何才能从全过程的视角来保障地源热泵系统的性能目标实现呢？

小编认为需要需要经历三个阶段，设计精细化、施工高质化、运行专业化。其中，设计是最为关键的环节，包括岩土热响应试验的准确性、系统设计的适度冗余、科学合理的热平衡措施等。而施工和运行也是不可或缺的重要环节，需要专业的队伍、有效的管理和经验的累积。