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化石能源对环境污染严重，燃料燃烧后会产生大量的碳化合物和氮、硫、氧化物。CO2是引起温室效应的主要因素，它对太阳短波辐射透明，但完全吸收地面的低温长波辐射，引起地面大气温度升高，形成温定效应。大气温度升高的直接后果是气候变化异常，每平面升高，生态失衡、物种灭绝，热带病流行，土地荒漠化等问题，直接威胁到人类的生存与发展。我国化石燃料消费特别是民用煤的消费量远远超过发达国家，是日本和美国的30-40倍，并以高硫、高灰分煤为主。氮、硫氧化物则是酸雨的罪魁祸首。NOx和SOx在空气中经过太阳辐射、闪电的作用发生一系列化学反应，反应产物与空气中的水蒸汽结合会形成化学烟雾、酸雨等环境灾害。当前我国的酸雨频率和覆盖面积、酸度呈逐年上升的趋势，全国的酸雨覆盖面积达71.7%。

地热水供热和地源热泵的应用可以大大减少化石能源燃料的消耗，取代分散的低效率、高污染的供热锅炉和家庭用的立式手烧炉。这些中小型锅炉由于其规模和经济因素的限制，热效率普遍最低，消烟除尘、烟气脱硫等环保措施差，甚至没有，是主要的污染源。地源热泵应采用环保型制冷剂，养活或消对大气臭氧层的破坏，这在技术上是很容易实现的。

地源热泵中央空调系统的污染排放，与空气源热泵相比，减少40%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，机组采用双制冷剂系统，制冷剂充注量较少，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，无排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，更不用远距离输送燃料。

地下水热泵系统

水源热泵是一种利用自然环境中的浅地下水、海水、湖水、河水、生活生产排水或浅层常温土壤等作为能源的高效节能、无污染、低运行成本的即可供暖又可制冷，而且同时还能提供生活热水的新型空调技术。工作原理是通过消耗部分电能，驱动压缩机通过热交换设备，冬季，吸收水中的低品位能源，供给室内采暖或空调；夏季，把室内的热量取出来，释放到水中，达到空调的目的。当采用水源形式时，它只向水中排热或取暖，并不消耗水量也不污染水质，所抽出的水将全部回灌。若采用地热闭式水源形式时，不受周围水资源的限制，应用地区更加广泛。另外，浅层地表中的热量来源于太阳能，是一种可再生能源。

简单地说，水源热泵是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。

地球是一个巨大的蓄热体，一年四季其地表5m以下的土壤温度十分稳定，是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。水源热泵机组工作原理就是在夏季从土壤或地下水中提取冷量，由热泵原理通过空气或水作为载热剂降低温度后送到建筑物中，而冬季，则从土壤或地下水中提取热量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中，从而实现的热交换过程。需要特别指出的是：地热泵中的冷热源不是指地下的热汽或热水，而是指一般的常温土壤、地表水、地下水。

地埋管热泵系统

以导热好、抗腐蚀、强度高且可绕曲的材料制成管路，内有导热流体(水或防冻剂)同土壤直接换热后，进入水源热泵机组的热交换器与其换热。当制冷供暖面积较小、周围有较大空地时，采用水平敷设地锅管路系统较合理，初投资较小；当制冷供暖面积较大、周围有一定空地时，可采用垂直敷设地锅管路系统，但其初投资相对较大。

燃煤锅炉对环境的污染严重，而燃油及电锅炉采暖造价及运行费用皆较高，让人难以承受，也不符合国家长期发展的能源政策，而地源热泵空调技术是国家科技部重点推广的项目，也是国家节能设计手册优先选用的冷（热）源方式。因此，近十几年来，尤其是近五年来，中国的地源热泵市场日趋活跃。

地源热泵系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，地源热泵有着明显的优点，不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。