研究背景

环境污染是我国目前面临的一个严重问题。近十几年来，北京市持续实施大气污染治理措施，空气中主要污染物浓度逐年下降，但大气污染物排放总量仍然超过环境容量，空气质量与国家新标准和公众期盼依然存在较大差距，大气污染防治形势十分严峻。目前，PM2.5治理已成为北京市大气环境治理的重点内容。根据源解析结果，燃煤排放对PM2.5大气污染的贡献率占到17.32%，因此，作为生活能源的重要组成部分，燃煤应作为治理PM2.5大气污染的重点对象。2012年3月5日，全国人大北京团第一次全体会议上，时任北京市委书记的刘淇正式提出，“要把北京建成无煤城市”；贾庆林表示，希望北京努力成为全国第一个无煤城市，切实改善首都空气质量。经过调研发现，北京冬季取暖用煤，70%以上集中在郊区；配合建“无煤城市”，京郊建设“无煤村”，这是北京努力成为全国第一个“无煤城市”的客观需要，更是建设生态文明、建设美丽中国、发展循环经济的重要举措。

在分析比较生物质能、太阳能、浅层地能等技术发展及其应用情况后，我们发现，浅层地能储量巨大，再生迅速，分布广泛，取之不尽，用之不竭，地源热泵可一机多用（可供暖、制冷，还可供生活热水），运行效率高、维护费用低、使用寿命长、生态环境效益显著，是高效节能的环保技术，在城市建筑物中使用较为普遍，技术十分成熟，但针对一家一户分散分布的农村还没有相关的研究探讨。

浅层地能在京郊的试验研究

（一）选取的核心技术及系统

经过几十年的发展，地源热泵技术已经发展为一种比较成熟的技术。目前国内热泵生产厂家众多，产品类型广泛，其能量采集系统主要有地埋管换热系统、地下井水双井换热系统、地表水换热系统、单井循环换