節能是現代社會生活的重要名詞，可以說已經家喻戶曉。但是，具體怎么來計量某項目或某技術節省了多少能源？曾有一些人疑惑：無法計量。這里以地源熱泵為例，打算為之理清一條思路，便于今后相關工作的展開和效益的評定。

1、地源熱泵原理的科普

國際上將地源熱泵譽為“節能效果最大的單項技術”。我們需要首先來科普一下地源熱泵的原理。水泵將低水位處的水提升到高處，熱泵如何將低溫的熱量提升到高溫呢？家用空調機就是一臺以空氣作為低溫熱源的熱泵，也可稱空氣源熱泵。熱泵設備的內部是一套有機工質循環的環路，由蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥串聯構成。現在的有機工質主要是R134a，沸點低于零下。

當地源熱泵工作時，R134a在蒸發器內蒸發，需要吸收熱量，它就吸收進入蒸發器的地下水或地埋管循環水中（例如13C）的熱量，被吸收熱量后的地下水或地埋管循環水溫度可降低5C，變為8C；接著，壓縮機將壓力和溫度都較低的氣態R134a壓縮成高溫高壓的R134a氣體，然后排氣至冷凝器，R134a氣體在冷凝器中放出熱量后溫度降低并變成液態，其熱量被供暖循環水帶走，這溫度通卦4548C，可以利用風機盤管將熱氣順著風道吹到各房間，也可以通入鋪在地板下面的PE材料的細管線對房間實施地板供暖；由冷凝器出來的液態R134a壓力依然比較高，需經過膨脹閥減壓后溫度和壓力都降低，再進入蒸發器，如此完成一個循環，地源熱泵完成了低溫熱量到高溫的輸送。

如果用空氣源熱泵供暖，則進入蒸發器供吸收熱量的就不是地下水或地埋管循環水，而是空氣。冬天空氣的溫度比地下水低，常壓空氣的熱導率只及水的1/26，因此空氣源熱泵從空氣取熱、靠空氣傳熱的性能遠遠比不上地源熱泵。

2、地源熱泵如何實現節能

世界上普通地源熱泵平均可達到COP=4.3，而高溫地源熱泵因輸出5070C相對艱難則COP降低。COP稱為性能系數，其4.3的含義相當于消耗1kW的電力，可以產生4.3kW的熱量。相比之下，空調機的COP為1.82，電熱器供熱的COP為1，燃油的熱效COP為0.9，燃煤的熱效COP為0.6。利用這些性能數據，我們就可以計算媚芰恕

2.1燃油比燃煤節能33%

如果不計算成本價格，則燃油比燃煤節能33%，因為1kg標準煤能產生7000kcal熱量，而1kg燃油能產生10500kcal熱量，從獲得的熱量比較，同樣重量的燃料油比標準煤多得到3500kcal的熱量，350010500=33%，也就是節省（增產）了33%能量。

2.2地源熱泵的節能在省電

地源熱泵COP為4.3，其產生4.3kW的熱只用了1kW的電，就是在4.3kW的供熱中節省了3.3kW，這3.3kW是額外來自地下水或地埋管的熱量。于是，3.34.3=0.767，就是說它額外增產了76.7%的熱，這肯定是節能。然而這是熱泵本身的節能，實際在地源熱泵系統中還有循環泵等消耗的電能。整套地源熱泵系統可以做到節能大于4050%，它肯定比“燃油比燃煤節能33%”要大，所以才有“節能效果最大的單項技術”之譽稱。

3、還有其它的節能

通俗來說，供暖的節能就是比傳統、比常規獲得額外的熱量來源。當然，從嚴格意義上來說，我們也得考慮經濟成本，如果能量節省了，但成本多化了不少，這在短期可以依靠政府補貼費，而從可持續發展來看，還應尋求進一步改進的辦法。國外對可再生能源的補貼政策，也是政府提供一段時期的補貼，補貼率會逐漸降低，目的是讓你不斷改進提高效率、降低成本，而不是包攬到底。

3.1空調機常規工作時也節能

空調機常規工作時COP=1.82，用作供暖時它消耗1kW的電力，產生了1.82kW的熱量，因此其熱泵可以節t（能）40%50%；當然它作為空氣源熱泵，同樣也有系統的通風循環等耗電，其實際的系統節能約可達25%35%。

3.2建筑的外墻保溫節能

北京市近年采取補助政策，加強樓房外墻貼護保溫，減小熱損失，減少供熱負荷需求，這也是節能措施。北京市氣候條件下過去規范的建筑物供暖熱指標是50W/m2。但建設部早就提倡我國建筑節能，北京市已有的實踐可以將大樓的供暖熱指標降為38W/m2，這就是實際用能為定額的3850=0.76，即已經節能24%。如果普通住宅普遍外墻貼護保溫，也可以節能24%。

3.3空氣源熱泵極寒工作節能嗎？

我們不會忘記2008年初我國南方的凍雨災害氣候，由于氣溫降至零下，當時南方用空調機采暖的全都癱瘓，采不出暖了。現在的超低溫空氣源熱泵比當時的空調機（普通空氣源熱泵）增加了稱作“噴氣增焓回路”的設計，于是熱泵系統可以“-25C安全穩定工作”了。其所謂“回路”就是在冷凝器出口到壓縮機進口間增設一條串聯了膨脹閥和中間換熱器的支路，有利于蒸發器吸收低溫空氣中的熱量，有利于壓縮機的連續運轉，但實際減小（分流）了進入蒸發器的流量，即減小了從空氣吸熱的總量，降低了COP值。

這套系統如果全部在-25C條件下運行，它從蒸發器"得的額外熱量少，其COP只能略大于1，而實際增加的系統能耗及投入成本大于直接用電采暖，就談不上節能了。只能說，因為初寒期和末寒期采暖時空氣源熱泵尚可節能，所以將其-25C幾天的費電耗能攤銷了。用戶只聽著-25C機器還在轉，也體諒極寒天氣下室溫稍低，但沒有去計量這幾天"耗電遠大于平時。

3.4利用太陽能節能

利用太陽能采集熱量，只需設備的初投資，不需要付“原料”費，從太陽能獲得的熱能都屬于節能。單純依賴太陽能對全部建筑物供暖的熱量不夠，利用太陽能與地源熱泵結合的供暖是可行的。太陽能可以補充一部分地源熱泵能力的不足，相對減小地源熱泵的投資，各地已進行過一些試驗工程見效，總體上是節能的。

總之，地源熱泵在我國正得到快速發展，這里有地源熱泵節能和減排效益的優勢，也有國家政策的優惠扶持，但是我們不能停留在目前水平。我們要一方面做工程應用，一方面做研究改進。地源熱泵行業要發揚真實的優勢，依靠科學，不靠蒙人。任何東西都有不全完美之處，依靠人類的進步和科學技術的提高，地源熱泵行業應該為人民、為社會、為國家做出更大貢獻。