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节能就是在满足相同需要的前提下，减少一次能源消耗量，合理提高能源系统效率，主要指煤、石油和天然气等一次性能源。岩土体、地下水的温度略高于当地平均气温3℃～5℃，比较恒定，冬季利用浅层地温能资源为建筑物供暖时，温度比环境温度高，热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高；夏季制冷时，岩土体、地下水温度比环境温度低，冷却效果提高。经研究表明，浅层地温能资源通过地下水热泵的制冷、制热系数可达4.0以上，利用热泵技术开发浅层地温能资源输入1个单位的高品位电能能够将4个单位的低温位能量提升为可供人们利用的高品位能量，按此方法不计其他损耗计算，相当于提高了电能400%的利用率，从而极大地提高了一次能源的利用率，与传统的空气源热泵相比，高出40%左右。另据测算，地源热泵比电锅炉节省2/3的电能，比燃料锅炉节省1/2的能量，其运行费用仅为中央空调的50%～60%。
各种供暖制冷方案中系统利用的能源不同，电动冷水机组＋燃气锅炉系统消耗的是电能和天然气，而空气源热泵系统和地源热泵系统中消耗的只有电能，为方便进行能耗比较可以将各系统能耗转化成一次能耗。一次能耗是指化石燃料（如煤、油和天然气等）的消耗量。按照我国的有关标准规定，低位发热量等于29271kJ（7000kca1）的固体燃料为1kg标准煤。一次能源利用率的定义是指消耗单位一次能源所能得到的能量，用PER（Primary Energy Ratio）表示。
地源热泵系统：
燃气锅炉：
各种冷热源系统：
式中：E1——耗电量（kW·h）；
η1——火电发电热源效率取32%；水电80%；
η2——输电效率，取90%;
E2——耗气量（m3）;
Qdp——天然气的低位发热值，热值为35588kJ/m3；
∑Q——制冷（供暖）季节总的制冷（热）量（kJ）。
根据式（7-6）、（7-7）、（7-8）可以计算出各方案的一次能耗量以及一次能源利用率。
从一次能源利用率分析，地源热泵要比电锅炉加热节省60%以上的电能，比燃料锅炉节省50%以上的能量，比空气源热泵系统节省40%以上能源。
一次能源利用率体现了系统的节能情况，其值越大，则节能效果越好。以建筑面积为1万m2的办公楼为例，分别对各方案的全年运行能耗进行计算，进行节能减排效果分析。分析结果显示夏季节能效果从好到坏分别是：
电动冷水机组＋燃气锅炉系统＞土壤源热泵系统＞土壤源热泵系统＋辅助装置＞空气源热泵系统；
冬季节能效果从好到坏分别是：
土壤源热泵系统＞土壤源热泵系统＋辅助装置＞电动冷水机组＋燃气锅炉系统＞空气源热泵系统；
全年各系统节能效果从好到坏分别是：
土壤源热泵系统＞土壤源热泵系统＋辅助装置＞电动冷水机组＋燃气锅炉系统＞空气源热泵系统。
随着对浅层地温能资源开发利用工程的增多，对浅层地温能资源开发利用率和环境保护方法进行了深入的探讨，目前使用比较多的方法有实际工程监测方法、生命周期评价方法、计算机模拟方法、动态能耗分析算法，这里简要介绍一下生命周期评价方法。
生命周期评价方法是一种评价产品系统在整个生命周期内浅在环境影响的分析工具，主要应用在通过确定和定量化研究能量、物质利用、能源材料利用和废弃物排放的影响以及评价环境改善的方法。在美国“环境毒理学和化学学会”（SETAC）和欧洲“生命周期评价开发促进会”（SPOLD）的大力推动下，生命周期评价方法在全球范围内得到较大规模的应用。目前，各国政策重点从末端治理转向控制污染源、进行总量控制，这在一定程度上反映了现有法规制度无法单独承担对环境和公共卫生造成的危机，从另一侧面也反映了生命周期评价将成为未来制定环境问题长期政策的基础。从某一角度看，生命周期评价反映了现有环境管理已转向向各类污染源最小化－排放最小化－负面影响最小化的管理模式，这对实现可持续发展战略具有深远的意义。
马明珠等人利用LCA评价方法对土壤源热泵节能减排效益进行了详细评价，指出在一栋4层、1859m2的办公建筑中土壤源热泵较空气源热泵在15年的生命周期内节能91829吨标准煤。
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