地源熱泵研究與應(yīng)用的進(jìn)展詳解
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摘要:本文對地源熱泵技術(shù)進(jìn)行了闡述,分析了能源結(jié)構(gòu)對環(huán)境的污染和地源熱泵技術(shù)應(yīng)用的意義,介紹了地源熱泵的發(fā)展歷史和國內(nèi)對地源熱泵研究現(xiàn)狀和成果,以及地源熱泵技術(shù)在工程中的應(yīng)用,分析了目前存在的需要注意的問題,提出了地源熱泵在中國的發(fā)展前景和展望。
關(guān)鍵詞:地源熱泵發(fā)展 歷史研究 現(xiàn)狀 成果 應(yīng)用前景和展望
1、前言
地源熱泵技術(shù),是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對穩(wěn)定的特性,,通過消耗電能,在冬天把低位熱源中的熱量轉(zhuǎn)移到需要供熱或加溫的地方,在夏天還可以將室內(nèi)的余熱轉(zhuǎn)移到低位熱源中,達(dá)到降溫或制冷的目的。地源熱泵不需要人工的冷熱源,可以取代鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和*空調(diào)系統(tǒng)。冬季它代替鍋爐從土壤、地下水或者地表水中取熱,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空調(diào)向土壤、地下水或者地表水放熱給建筑物制冷。同時,它還可供應(yīng)生活用水,可謂一舉三得,是一種有效地利用能源的方式。地源熱泵(groundsourceheatpumps,GSHP)系統(tǒng)包括三種不同的系統(tǒng):以利用土壤作為冷熱源的土壤源熱泵,也有資料文獻(xiàn)成為地下耦合熱泵系統(tǒng)(ground-coupledheatpumpsystems)或者叫地下熱交換器熱泵系統(tǒng)(groundheatexchanger);以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統(tǒng)(groundwaterheatpumps);以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統(tǒng)(surface-waterheatpumps)。這樣的分類在國內(nèi)的暖通空調(diào)界已經(jīng)達(dá)到了共識。
在中國,煤作為主要能源,煤炭在我國能源體系中占主導(dǎo)地位,長期以來,煤炭在我國能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、消費結(jié)構(gòu)中一直占有主導(dǎo)地位,盡管近年來,比例略有下降,但仍保持在65%以上,并再次呈現(xiàn)出上升的跡象。2002年煤炭在我國能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、消費結(jié)構(gòu)中的比例分別由2001年的68.6%和65.3%上升為70.7%和66.1%。從下表可以看出,雖然占能源消費總量得比重在逐漸降低,但煤炭在能源消費中依然是高據(jù)。特別在冬季,在國內(nèi)的農(nóng)村和部分城市幾乎全部*煤取暖。煤是各種能源中污染環(huán)境zui嚴(yán)重的能源,只有減少城市地區(qū)煤的使用,城市大氣污染問題是才可能得到解決。現(xiàn)在各地都在采取措施控制燃煤的數(shù)量,選用電采暖、燃油或者燃?xì)獠膳却胧?但都存在運行費用高、資源不足和排放CO2這些問題。受能源、特別是一次性能源與環(huán)保條件的限制,傳統(tǒng)的燃油、燃煤*空調(diào)方式將逐步受到制約。從降低運行費用、節(jié)省能源、減少排放CO2排放量來看,地源熱泵技術(shù)是一個不錯的選擇。
能源消費總量 占能源消費總量的比重%
年份 (萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤) 煤炭 石油 天然氣 水電
1957 9644 92.3 4.6 0.1 3.0
1970 29291 80.9 14.7 0.9 3.5
1980 60275 72.2 20.7 3.1 4.0
1990 98703 76.2 16.6 2.1 5.1
1999 122000 67.1 23.4 2.8 6.7
2、地源熱泵的發(fā)展歷史
地源熱泵是一種*的技術(shù),它、節(jié)能、環(huán)保,有利于可持續(xù)發(fā)展。這項技術(shù)zui先開始于1912年,瑞士Zoelly提出了“地?zé)嵩礋岜?的概念。1946年美國開始對地源熱泵進(jìn)行系統(tǒng)研究,在俄勒岡州建成*個地源熱泵系統(tǒng),運行很成功,由此掀起了地源熱泵系統(tǒng)在美國的商用高潮。1985年美國安裝地源熱泵14000臺,1997年則安裝了45000臺,目前已安裝了400000臺以上的地源熱泵,并且以每年10%的速度遞長。1998年美國商用建筑的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)占到空調(diào)保有量的19%以上,其中在新建筑里面占30%。在歐洲國家里更多的是利用淺層地?zé)豳Y源,來供熱或者取暖。
上個世紀(jì)70年代以來,隨著能源和環(huán)境問題的逐漸變得嚴(yán)重,在各個方面節(jié)能也被更多的考慮,以可再生的地?zé)嵩礊槟茉吹牡卦礋岜糜忠鹆巳藗兊闹匾?。尤其是近年?隨著能源和環(huán)境問題的日益突出,地源熱泵的研究和應(yīng)用發(fā)展迅速,國內(nèi)外的很多高校和研究機構(gòu)相繼開展了理論和實際應(yīng)用方面的研究。隨著研究的深入,我們的地源熱泵研究工作者在全國范圍內(nèi)舉行了各種交流探討會。中國制冷學(xué)會第二專業(yè)委員會主辦了“全國余熱制冷與熱泵技術(shù)學(xué)術(shù)會議";1988年中科院廣州能源研究所主辦了“熱泵在我國應(yīng)用與發(fā)展問題專家研討會";中國能源研究會地?zé)釋I(yè)委員會于1994年9月6日至8日在北京召開了第四次全國地?zé)崮荛_發(fā)利用研討會;從90年代開始,每屆全國暖通制冷學(xué)術(shù)年會上都有“熱泵應(yīng)用"的專題;2000年6月19~23日,中美地源熱泵技術(shù)交流會在北京召開,會議介紹了地源熱泵技術(shù),國外的應(yīng)用狀況和在中國的推廣;山東建筑工程學(xué)院地源熱泵研究所與山東建筑學(xué)會熱能動力專業(yè)委員會聯(lián)合發(fā)起并承辦“地源熱泵新技術(shù)報告會"于2003年3月17日在山東建筑工程學(xué)院舉行,加強了國內(nèi)外地源熱泵*技術(shù)的交流。
3、研究現(xiàn)狀及成果
從上個世紀(jì)80年代開始,國內(nèi)對地源熱泵進(jìn)行了一系列的研究工作,主要集中于以下幾個方面:(1)地下埋管換熱器的傳熱模型和傳熱研究;(2)夏季瞬態(tài)工況數(shù)值模擬的研究;(3)熱泵裝置與部件的仿真模型的理論和實踐研究;(4)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)制冷工質(zhì)替代研究;(5)其他能源如太陽能、水電等與地?zé)嵩绰?lián)合應(yīng)用的研究;(6)地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計和施工;(7)地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性能和運行特性的研究;(8)地源熱泵系統(tǒng)與埋地?fù)Q熱器的技術(shù)經(jīng)濟性能匹配方面機組整體性能的研究;(9)土壤熱物性及土壤導(dǎo)熱系數(shù)的試驗研究等等。
地源熱泵地下傳熱模型的理論基礎(chǔ)有三種:IngersollandPlass提出的線源理論;1983年BNL提出的修改過的線源理論;1986年V.C.Mei提出的三維瞬態(tài)遠(yuǎn)邊界傳熱模型。同時提出了現(xiàn)在比較廣泛應(yīng)用的三種傳熱模型:基于能量守恒定律的V.C.Mei傳熱模型;IGSHPA(InternationalGround-SourceHeatPump)模型,該模型提供了計算單根豎埋管、多根豎埋管及水平埋管換熱器土壤熱阻的方法;NWWA(NationalWaterWellAssociation)模型,該方法可直接給出換熱器內(nèi)平均流體溫度。
在地源熱泵的三種不同的系統(tǒng)形式中,由于采用地下埋管換熱器,使得土壤源熱泵的技術(shù)難度zui大,設(shè)計和施工都要很困難,所以一直也是地源熱泵技術(shù)的難點和核心所在。同濟大學(xué)的李凡、仇中柱和青島建筑工程學(xué)院的于立強應(yīng)用有限單元法對土壤熱源地下U型垂直埋管周圍土壤的非穩(wěn)態(tài)溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬,其結(jié)果與實驗測試值吻合良好。根據(jù)數(shù)值模擬計算程序可給出U型垂直埋管向地下放熱量與埋管的埋深及埋管的熱作用半徑的對應(yīng)關(guān)系,為U型垂直埋深、數(shù)量及間距的設(shè)計提供了參考依據(jù)。對于土壤源熱泵在冬季工況下的啟動特性,同濟大學(xué)李元旦、張旭等結(jié)合實例表明,土壤源熱泵的冬季啟動時間比夏季的短,僅為4-5h。實測獲得了單位鉆孔長的取熱率為40-60W/m,可作為設(shè)計參考數(shù)據(jù)。分析發(fā)土壤源熱泵冬季制熱工況的系統(tǒng)COP值和壓縮機COP值,指出要獲得好的節(jié)能效果,必須優(yōu)化系統(tǒng),減少循環(huán)不和風(fēng)機等的能耗。重慶大學(xué)的丁勇、劉憲英等則根據(jù)在所建設(shè)的15kW淺埋豎管換熱器地源熱泵試驗裝置上做的冬季供暖效果測試,建立了地下淺埋套管式換熱器的傳熱模型。他們還介紹了根據(jù)淺埋豎管換熱器地?zé)嵩礋岜枚緶y試結(jié)果,在夏季試驗中對試驗裝置及實驗方法的改進(jìn),測試了夏季定水量(63天)的運行效果和變水量運行時各性能指標(biāo)的變化。采用系統(tǒng)能量平衡結(jié)合熱傳導(dǎo)方程建立的地下豎埋套管管群換熱器傳熱模型和過渡季大地溫度場模擬,與實測值吻合較好。大地初始溫度是地源熱泵設(shè)計中的重要參數(shù),實際測量很不現(xiàn)實,在文獻(xiàn)[5]中,他們采用計算法來確定大地的初始溫度。在不同的地質(zhì)條件下,地下?lián)Q熱器會收到不同的影響,重慶大學(xué)的付祥釗、*等人通過建立地源熱泵巖土換熱器的簡易數(shù)理模型,計算分析了豎直埋管的換熱器性能,并在重慶和上海兩地進(jìn)行了巖土換熱器試驗,發(fā)現(xiàn)短期運行參數(shù)與實驗數(shù)據(jù)一致,長期連續(xù)運行性能參數(shù)小于實際值。結(jié)果表明,巖土性能及由年平均溫度決定的巖土原始溫度對巖土換熱器對巖土換熱器性能有顯著影響,在砂巖中設(shè)置的換熱器比沉積土中的性能好。天津大學(xué)的李新國等人通過螺旋盤管地源熱泵供暖制冷實驗表明:(1)冬季從地下取熱盤管的出口溫度能保持在10℃左右,明顯高于冬季環(huán)境空氣溫度,有利于制熱性能。但夏季制冷地下盤管的進(jìn)出口溫度已超過標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)工況,分析原因,認(rèn)為是地下盤管布置過于密集和未使用適宜的回填土,致使盤管散熱性能差。(2)實驗測得的系統(tǒng)COP和壓縮機COP值并不高,這與水源熱泵機組設(shè)計是否匹配、優(yōu)化、水泵、風(fēng)機的選擇是否匹配等有關(guān),也是下一步改進(jìn)的地方。(3)對小型地源熱泵,垂直螺旋盤管占地面積小,換熱性能較優(yōu)。天津大學(xué)的趙軍,袁偉峰等依據(jù)能量平衡,建立了地下淺埋套管式換熱器傳熱模型,求解并分析了影響傳熱的主要因素,提出了強化換熱的措施,給出了相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系圖。
HCFC禁用期限的臨近,也推對了對地源熱泵替代工質(zhì)的研究。天津大學(xué)和天津地?zé)嵫芯颗嘤?xùn)中心采用CSD方程進(jìn)行循環(huán)工質(zhì)的理論計算和選擇,針對以40~45℃地?zé)嵛菜疄榈蜏啬茉吹臒岜孟到y(tǒng),在該系統(tǒng)中采用了循環(huán)性能較好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為1:1的非共沸二元混合工質(zhì),以達(dá)到實際運行和環(huán)保要求。R744作為一種天然工質(zhì),是熱泵系統(tǒng)中zui有潛力的替代工質(zhì)之一,中原工學(xué)院對此進(jìn)行了研究,在文獻(xiàn)[13]中介紹了近10年來美國、歐洲和日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)對R744熱泵系統(tǒng)進(jìn)行的大量研究和取得的一些突破性研究成果,介紹了R744熱泵樣機及其壓縮機、換熱器、膨脹閥等各重要部件的研究狀況。中南大學(xué)運用基于AHP的綜合性能評價指標(biāo)體系,認(rèn)為HFCs及其混合物具有與R22相近的熱力性質(zhì),是目前地源熱泵系統(tǒng)的理想替代工質(zhì),其中R134a、R410A和R407C是近期合適的R22的替代工質(zhì)。
為了更好的利用能源,節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,也有專家學(xué)者進(jìn)行了其他能源和地源熱泵的聯(lián)合應(yīng)用方面的研究。山東建筑工程學(xué)院和西安建筑科技大學(xué)對太陽能輔助供暖的地源熱泵的經(jīng)濟型進(jìn)行了分析。他們指出,在冬季,我國北方地方土壤溫度較低,并且以熱負(fù)荷為主,如果采用地源熱泵供暖,則機組和換熱器的初投資比較高,連續(xù)運行的效率也較低,夏季運行時機組容量過大,造成浪費??梢岳锰柲芗療崞髯鳛檩o助能源,白天時,依*地源熱泵供暖,夜間利用太陽能集熱器儲存的熱量,由地?zé)岷吞柲芄餐┡@樣的方案比單純用地源熱泵供暖更經(jīng)濟節(jié)能。另外,浙江江能建設(shè)有限公司的研究人員在文獻(xiàn)[16]里面分析了地源熱泵系統(tǒng)在水電站中應(yīng)用的優(yōu)勢,對于利用地下水進(jìn)行了分析,不過,筆者認(rèn)為,在水電站附近,適當(dāng)?shù)牟扇〉乇硭疅岜孟到y(tǒng),因為地表水豐富,所以會更加節(jié)能,降低費用,在地源熱泵的三種系統(tǒng)形式里面,國內(nèi)研究較多的是土壤源熱泵和地下水熱泵系統(tǒng),關(guān)于地表水熱泵系統(tǒng)研究的比較少,主要是合適的地表水資源太少了,或者是因為地理位置的原因限制了地表水熱泵的發(fā)展。不過,假如條件允許的話,比如在水電站附近,或者附近有豐富的地表水資源,不妨考慮運用地表水熱泵系統(tǒng)。
地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計主要集中在系統(tǒng)地下部分的設(shè)計,包括冷熱負(fù)荷的確定,地下?lián)Q熱器的選型、布置,室內(nèi)空氣氣流的組織形式,熱泵的容量等,不過要重視對地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)資料的準(zhǔn)確性和真實性進(jìn)行鑒別,特別是水文地質(zhì)、地表情況、試驗井(坑)、水質(zhì)這些資料,以免造成系統(tǒng)失敗或者和預(yù)期效果大相徑庭。對于地下水熱泵系統(tǒng)、土壤源熱泵系統(tǒng)、地表水熱泵系統(tǒng),都有不同的設(shè)計步驟和施工方法。
隨著地源熱泵在中國的逐漸推廣,對地源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟性能和運行特性的研究也日益受到重視。哈爾濱工業(yè)大學(xué)針對地源熱泵鉆井費昂貴、初投資比普通供暖空調(diào)高的問題,利用經(jīng)濟評價方法,以哈爾濱地區(qū)供暖面積10000m2為計算對象,分析比較了地源熱泵3種驅(qū)動源(電動機、燃?xì)鈾C、柴油機)、3種輔助熱源(電鍋爐、油鍋爐、燃?xì)忮仩t)、共計9種系統(tǒng)組合的經(jīng)濟參數(shù)(初投資、年經(jīng)營成本、年總成本、凈現(xiàn)值,凈現(xiàn)值率及投資回收期),分析計算得出燃?xì)鈾C驅(qū)動、190KW輔助燃?xì)忮仩t的地源熱泵系統(tǒng)為*的結(jié)論。北京建筑工程學(xué)院的研究從節(jié)能分析出發(fā),結(jié)合工程實例,對地源熱泵系統(tǒng)即地下水熱泵系統(tǒng)和土壤源熱泵系統(tǒng)與風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)在技術(shù)性能和經(jīng)濟性能方面進(jìn)行了對比。分析表明地源熱泵系統(tǒng)性能參數(shù)比風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)有較大提高;初投資和運行費用比風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)節(jié)省24~30%左右。天津大學(xué)熱能研究所和河北建筑科技學(xué)院依據(jù)圓柱源理論,建立了耦合地面熱泵機組和地下埋管換熱器特性的模擬模型,探討了模擬過程中有關(guān)參數(shù)的確定方法,并運用模型對地源熱泵的冬季和夏季運行特性進(jìn)行了模擬,模擬結(jié)果和實驗實際測得的數(shù)據(jù)相符。
對于土壤源熱泵來說,土壤作為熱泵系統(tǒng)的熱源,對土壤熱物性及土壤導(dǎo)熱系數(shù)的試驗研究顯得尤為重要。同濟大學(xué)采用探針法,通過實驗得到了土壤及其與不同比例黃砂混合物的導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率和密度的變化規(guī)律,土砂混合比為1:2時的混合物的導(dǎo)熱系數(shù)zui大,為尋找*的回填材料提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
4、工程應(yīng)用實例
目前國內(nèi)地源熱泵的應(yīng)用實例比較少,但是在逐漸增多,這里影響比較大是中美合作在中國建設(shè)的三個地源熱泵示范工程。1997年,中國*與美國能源部簽署了《中華人民共和國國家科學(xué)技術(shù)委員會與美利堅合眾國能源部地?zé)衢_發(fā)利用的合作協(xié)議書》。根據(jù)協(xié)議規(guī)定,中美兩國政府合作在中國的北部、中部和南部建立三個地源熱泵的示范工程。北部示范工程是中國食品發(fā)酵研究所綜合辦公樓及專家樓,中部示范工程是寧波雅戈爾工業(yè)城,南部示范工程是廣州松田職業(yè)技術(shù)學(xué)院。
除了這些之外,還有其他的一些工程實例。其中比較有代表性的工程有:
清華同方人工環(huán)境有限公司承擔(dān)的山東東營市勝泰大廈的地下水熱泵系統(tǒng)和*豐臺招待所、辦公樓的地下水熱泵空調(diào)改造系統(tǒng)。其中,東營市勝泰大廈的建筑面積4500m2,制冷量271KW,冷凍供回水溫度7℃/14℃,輸入功率62KW,制熱量290KW,熱水供回水溫度50℃/40℃,輸入功率83KW。設(shè)計了2口水源水井,當(dāng)其中1口為抽水井時,另1口水源井為回灌井。*豐臺招待所、辦公樓冷量1400KW,熱量1500KW,生活熱水約265KW,采用3口供水井,井深50米,地下水出水溫度為15℃左右,回灌井2口,井深28米。
重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院參與的新疆米泉市小型辦公樓和重慶大學(xué)B區(qū)暖通實驗樓兩個房間采用了土壤源熱泵系統(tǒng)。其中,米泉市小型辦公樓空調(diào)總面積123m2,冷量10.4KW,熱量9.84KW,采用水平埋管土壤源熱泵系統(tǒng)。暖通實驗樓兩個房間78m2,采用15根深10m的淺埋套管換熱器,還設(shè)有2組埋深分別為1m和2m的水平埋管,埋管長度為50m,運行效果良好。
山東建筑工程學(xué)院地源熱泵研究所與煙臺荏原空調(diào)設(shè)備有限公司合作推出地源熱泵系統(tǒng)并成功地應(yīng)用在該院學(xué)術(shù)報告廳的*空調(diào)系統(tǒng)中,空調(diào)總面積為500m2,冷量110KW,采用垂直埋管土壤源熱泵系統(tǒng)。
遼寧省遼陽市郵電局的兩棟宿舍樓(建筑面積共計6000m2)采用了由山東海陽富爾達(dá)公司與清華大學(xué)工程力學(xué)系聯(lián)合研制出的富爾達(dá)地溫*空調(diào)。運行結(jié)果表明:冬季室內(nèi)溫度始終保持在18℃以上,zui高可達(dá)25℃。
內(nèi)蒙古的地源熱泵科技攻關(guān)項目,由內(nèi)蒙古機電設(shè)計研究院組織人員攻關(guān)。*選擇了一所賓館和一幢具有辦公、餐廳、商場、體育運動場為一體的建筑,做試驗示范基地。總建筑面積為7900m2。系統(tǒng)水源為兩個井深為180m,井的直徑為320mm的水井,其中一口井為供水井,另一口為回灌井,兩口井可交替使用。該系統(tǒng)于2002年元月開始試水、試運行,通過冬季采暖期180天、夏季運行90天的試驗證實,該系統(tǒng)制冷時提供的出口溫度為7~12℃冷水,供熱時提供出口溫度為45~50℃熱水,zui高可達(dá)50℃。夏季使室溫控制在25℃以下,冬季使室溫保持在16~25℃,同時可供42℃衛(wèi)生熱水,集供熱、制冷、供應(yīng)衛(wèi)生熱水為一體,是一個很成功的例子。
另外,為了將北京2008年奧運會辦成歷*zui為成功的一屆,實現(xiàn)“綠色奧運、人文奧運"的目標(biāo),北京市政府將地?zé)豳Y源的開發(fā)利用列入奧運公園的能源供應(yīng)規(guī)劃之中。專家們預(yù)測,2008年北京奧運會之前北京奧運公園將鉆10眼地?zé)嵘a(chǎn)井與回灌井,預(yù)計井深3000~4000m,每口井日出水量在1500m3以上,水溫均大于65℃以上。這個是讓暖通空調(diào)工作者振奮的好消息。
5、存在的需要注意的問題
地源熱泵從開始研究到應(yīng)用的過程中,雖然它是環(huán)保、節(jié)能、*的空調(diào)方式,但仍然存在一些需要注意的問題:
(1)水資源利用的問題
水資源的利用,應(yīng)建立在合理的基礎(chǔ)之上,對于地下水的使用問題,國家已經(jīng)有相關(guān)的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)出臺,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國水法》和《城市地下水開發(fā)利用保護(hù)管理規(guī)定》等法規(guī),確保水資源不受污染,不對地質(zhì)造成災(zāi)害。
(2)采取回灌手段
大量的開采地下水而不采取回灌手段的話,后果不堪設(shè)想。應(yīng)加強對水井抽取后進(jìn)行回灌,還要對水井進(jìn)行維護(hù),增加水井的使用壽命?;毓嗨€不應(yīng)污染地下水源。
(3)設(shè)計過程中要注意水文地質(zhì)問題
利用地下水源時,要了解地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)資料。要在當(dāng)?shù)赝瓿蓪こ趟诘氐木?、水溫、水量、水質(zhì)等原始資料的采集,并保證這些資料的有效性和正確性,對這些資料進(jìn)行分析研究。這是一項很重要的工作,可是經(jīng)常在工程實踐中被忽視,從而造成了系統(tǒng)的失敗,比較典型的是寧波雅戈爾工業(yè)城的例子。主要是出水量的問題,在提供的可行性報告中提出的是單井每小時的出水量,但實際上是單井每天的出水量,所以造成不得不采用其他的方式進(jìn)行補救。
(4)水質(zhì)處理問題
如果水質(zhì)不適合直接使用于地源熱泵機組,那需要采取相應(yīng)的水處理措施。
比如用過濾器、水處理儀、沉淀池等裝置處理后再用于地源熱泵機組。一般情況下地下水不能直接用于供暖,因為地下水一般會含有一定數(shù)量的碳酸鹽、硫酸鹽、腐蝕性氣體及泥沙等物質(zhì),可以經(jīng)過板式換熱器間接利用地下水,延長機組使用壽命,減少維修費用。
(5)地下?lián)Q熱器的設(shè)計
地下?lián)Q熱器的設(shè)計要注意對建筑負(fù)荷、回填材料、土壤地層特性等進(jìn)行的勘測和分析。
(6)國產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量問題
現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)的地源熱泵產(chǎn)品的廠家越來越多,但大部分的產(chǎn)品質(zhì)量和性能堪憂。由于過去沒有水源熱泵的國家標(biāo)準(zhǔn),所以各廠家的規(guī)格、參數(shù)不一。有的設(shè)備廠家直接從別的公司買進(jìn)設(shè)備,拆了自己照著做,沒有自己的設(shè)備研究和開發(fā)能力,所以造成這樣的局面也在情理之中。2002年12月6日全國制冷設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化委員會會議已審訂了《水源熱泵》國家標(biāo)準(zhǔn),以后可以逐漸達(dá)到統(tǒng)一。【29】不過,中國暖通空調(diào)界需要更多其他的相關(guān)的地源熱泵的國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。
(7)合理地配置整個系統(tǒng)
地源熱泵雖然是綠色的空調(diào)方式,但是沒有一套合理的系統(tǒng),它的節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢就無法發(fā)揮出來。
6、結(jié)束語
地源熱泵作為一種環(huán)保節(jié)能的空調(diào)方式,應(yīng)該得到我們的研究工作者對其進(jìn)行更為深入的研究,探索其關(guān)鍵性技術(shù)。目前在國內(nèi)地源熱泵機組的設(shè)計、安裝、運行、維護(hù)等各個方面還沒有成型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,其推廣應(yīng)用還有待時日。但地源熱泵技術(shù)在中國就像一個新事物必須經(jīng)歷挫折和教訓(xùn)一樣逐漸地發(fā)展。作為一門新技術(shù),它為我們的國家的可持續(xù)發(fā)展帶來了契機,在不遠(yuǎn)的將來,隨著國富民強,經(jīng)濟實力的提高和生活水平的進(jìn)步,研究和技術(shù)人員的努力,在中國一定有廣闊的市場前景。