地源热泵：沈阳的环保“中央空调”

    一场供暖生态变革，正在悄然进行。地源热泵——一种通过提起城市水源及土源中潜藏的能量，从而进行供热与制冷的崭新方式降临沈阳。于是，沈阳决定在自己的地下安装一个巨大的环保型“中央空调”。
   
    作为一个寒冷地带的城市，沈阳的“体内循环系统”在革命性的改变之中。作为中国地源热泵的试点城市，沈阳的身体力行，无疑为“三北” 东北、华北、西北 的广大地区提供了鲜活的实践先例。 
   

    沈阳，冬天换上了新“血管” 
  
    在2006年沈阳市被确定为全国地源热泵技术推广试点城市。沈阳发展地源热泵，是改变大城市以煤为主的能源消费结构现状的有效途径，为可再生能源的应用拓展了新的空间。也就是说，沈阳的冬天要逐步告别以煤为绝对主体的供暖历史了。
   
   “老沈阳”们都记得，过去进入冬季供暖期，因为整座城市烟尘排放量巨大，不到一个小时，雪白的口罩就会被染黑。能源紧张和环境污染，曾经是每年拥有近半年采暖期的沈阳感到困扰的两大难题。据调查，国内发达城市的供热和空调能耗，可占到社会总能耗的25%%—30%%。沈阳市的能源结构一直依靠煤炭，煤炭燃烧产生大量二氧化硫等污染物及二氧化碳等气体。
  
   沈阳市现有供热面积1.58亿平方米，其中公共建筑供热面积为4000多万平方米，其余为民用建筑。沈阳市每年公建和住宅的竣工量都在1000万平方米以上。在“十一五”末期，沈阳在7000万平方米的建筑面积中，实现地源热泵供暖。 
  
    地球上的土壤和水体，是一个巨大的太阳能集热器，收集了太阳辐射能量的47%%，是人类每年利用能量总和的500多倍。而地源热泵是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流），或者是人工再生水源（工业废水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。从学术角度来说，热泵系统利用低品位的热量，转换为可以利用的高品位热量，比如采暖的热量，从而达到节省部分高品位能源的目的。 
   

    太阳能源是潜力巨大的，更关键的台阶在于，沈阳市已经掌握了足够先进的技术手段，能够从这些介质里面吸取能量。

         沈阳，东北得天独厚的热源地质

    横向比较中国众多城市，沈阳的地质条件得天独厚：在东北的长春、吉林等城市，由于地层下面缺乏足够厚度的含水层，尽管其离松花江很近，却无法享受地下水源；大连由于山地面积太广，无法取得足够的热能；上海由于地下构造沙地过多，一旦贸然打井取水，会导致地层的下陷。 
    
   “由于沈阳母亲河———浑河的300万年滋养，使沈阳有了发展地源热泵的充分条件。”曾任职东北煤田地质局的玄昌南，对沈阳地质有过详细的勘察。玄昌南及同事们东起东山咀子，西至铁西广场；北起北陵公园，南至浑河大桥，共施工124个钻孔，进行16636米的钻探，抽水实验37次，采集水样21个，土样31组，岩样15组，基本查清了沈阳市区的工程地质与水文地质条件。更为地源热泵分地域、分种类的利用，提供了水文地质依据。
   
    沈阳的地下水分布，东北为贫水区，西南为富水区。具体来讲，在沈阳的东部山区，东陵区、大东区一带，其地层多为花岗混合岩体为主的长白山余脉组成，这里虽然不适合直接应用地源热泵，但是如果经过勘探，可打取地下3000米以下的热水，根据每下降100米温度上升3.2度的规律，东部山区的地源热泵水温可达到90多度，是优质的地下水热源。
 
    与其他城市相比，沈阳地下水的补给条件是非常优秀的。除了直接接受大气降水的补给外，沈阳的母亲河———浑河从天柱山庄至西南的沈大铁路桥10多公里的浑河河段，其地下与两岸都是透水性能好的卵石、砂砾石层，这对于沈阳的地下水补给，是一个天然渗透漏斗。 
     
    沈阳，重新组合的能源链条 
   
    2006年9月29日，沈阳市被正式列为全国地源热泵技术推广试点城市。省委常委、沈阳市市委书记陈政高表示：“全面推广地源热泵系统建设和应用，是一项开创性的工作和具有历史性意义的新事业。在沈阳三环以内455平方公里的核心区范围内，对符合应用地源热泵技术的409平方公里范围内的建筑物，原则上都要采用地源热泵技术。” 
    
   
   “据不完全统计，沈阳目前已有500多万平方米的地面使用了地源热泵技术。”原中国环保工业协会沈阳分会副会长张崇德表示，“地源热泵在沈阳的推广很快，从苏家屯的长城金色佳园小区，到‘世博园’的玫瑰园，地源热泵成为2006年沈阳最火的一项新技术。” 
      
   
    沈阳，作为中国北方引人注目的“环保模范城市”，在发展地源热泵过程中，更有特色的是“污水源热泵供暖”。 污水源热泵，是城市再生能源利用的一个经典案例———热能进行了多级使用。它在技术和经济性上更具优势，可以有效地节约矿物燃料、水等稀缺资源。

   

     菲律宾华侨徐芳泉先生经过实地调查发现，沈阳冬季污水处理厂污水水温为11℃左右，高出气温20℃左右；夏季污水水温为21℃左右，比气温低10℃左右。如果这些污水处理厂所产生的污水热能被完全利用，每年将节省燃煤近3亿公斤。