兰州人防大厦的锅炉工陈师傅已经两年不和“煤”打交道了。两年前，兰州人防大厦引进了被联合国选定为“清洁能源示范项目”的“地温空调”。这种新技术让陈师傅彻底从“煤堆”里“解放”了出来。和陈师傅一样，随着“地温空调”技术的推广使用，我国越来越多的锅炉工开始告别“浓烟粉尘”。
“地温空调”的专业名称为“地源热泵”。我国的“地温空调”技术起源于上世纪九十年代。1996年6月我国第一台“地温空调”设备在山东富尔达空调设备有限公司研制成功。截至目前，我国的“地温空调”技术取得了很大的发展，仅富尔达公司就已经取得了11项国家专利，产品已运用到北京菊儿胡同小区、柳州科技大厦、北京警察学院、大连星海湾物业公司招待楼等国内2000多家单位，使用面积达到3000多万平方米。
上世纪九十年代以前，世界热泵专家曾预言热泵技术只有在发达国家才用得起，但联合国能源组织的国际热泵专家对北京友谊医院、首钢篮球中心等采用“地温空调”的建筑物进行现场考察后，发现中国的地源热泵技术发展很快。目前，这项新技术已经从单一的供暖到供暖供冷、供生活热水，热源也从单纯的使用地下水发展到使用江水、河水、湖水和城市污水、海水等多种形式。
中国建筑学会暖通空调委员会理事长、中国建筑科学研究院空气调节研究所所长徐伟介绍说，地源热泵供暖空调系统通过吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，冬季从大地吸收热量，夏季向大地放出热量，再由热泵机组向建筑物供冷供热，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调供暖系统，可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。他认为未来十年我国“地温空调”技术将得到大力发展。
徐伟说，目前空调的热源有两种模式：一种是以空气为热源，包括集中式空气源，而另一大类则是以各种水源(如地下水、江水、湖水、河水、海水及废水等)为热源。不论是夏季还是冬季，北京地区的地下水常年稳定在14摄氏度至16摄氏度之间，而空气的温度夏季高达38摄氏度左右，冬季可低至零下15摄氏度左右。冬天可以把地下水的“热能”提取出来供暖，夏天则把地下水的“冷能”提取出来供冷。
业内通常将土壤、地下水和地表水这些低品位的热能称之为浅层地能(一般温度低于25摄氏度)。据专家测算，我国浅层地能资源潜力巨大，仅百米内的土壤每年可采集的低温能量相当于1.5乘以10的12次方千瓦的电能，而百米内地下水每年可采集的低温能量大约相当于2.2乘以10的8次方千瓦的电能。
目前，我国越来越多的城市开始鼓励使用“地温空调”技术。北京市九个部门联合下发文件，从今年7月1日起以现金补助形式鼓励促进“地温空调”的发展，如果建筑物采用地下(表)水源热泵每平方米补助35元，如果采用地源热泵和再生水源热泵每平方米补助50元；沈阳市则要求新建建筑大力采用“地源热泵”，并专门制订了给予资金支持等措施。
现在我国北方大部分地区采用燃煤锅炉供暖，据环保部门测试，燃烧一吨煤要排放15公斤粉尘、20公斤二氧化硫、七公斤氮化物，而用地源热泵技术，采用土壤、井水、湖泊等天然能源，这些污染就可以避免了。徐伟介绍说，和常规空调系统相比，地源热泵不仅可以减少污染物的排放，而且在节能方面的效果比较显著，冬季节能在20%至50%左右，夏季节能在10%至20%左右。
据介绍，20世纪50年代欧洲和美国开始了研究地源热泵的第一次高潮，直到20世纪70年代，世界石油危机使得人们关注节能，地源热泵的推广应用迅速展开。经过50多年的发展，地源热泵技术在北美和欧洲已非常成熟，在美国地源热泵系统占整个供暖空调系统的20%，目前美国地源热泵的销量以每年20%的速度递增。我国气候条件与美国比较相似，所以北美的地源热泵方式对我国更具借鉴意义。建设部日前推出了《地源热泵系统工程技术规范》，对“地温空调”的设计、施工及验收进行了技术规范。
稿源： 中国科技信息 编辑： 高传
