發(fā)布時間:2018-03-14 17:24:23
地源熱泵系統(tǒng)并非在任何時候、任何場所、任何情況下都適合應(yīng)用并都能取得理想的節(jié)能效果。西安制冷學(xué)會理事長、中國建筑西北設(shè)計研究院有限公司暖通設(shè)計所副總工程師王謙,他提出,發(fā)展地源熱泵要因時因地制宜,實事求是。
“源”是根本
王謙告訴記者,要使用地源熱泵系統(tǒng),首先要關(guān)注的就是當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件、資源條件以及建筑物的能耗特點和實際用能需求,要從科學(xué)、發(fā)展的觀點出發(fā),客觀地研判是否適宜采用地源熱泵系統(tǒng)和采用何種形式的地源熱泵系統(tǒng)?!皼]有*好的系統(tǒng),只有*適宜的系統(tǒng)。地源熱泵是否可以應(yīng)用以及應(yīng)用哪種形式的地源熱泵,都要根據(jù)實際情況因地制宜地選擇?!?nbsp;
在王謙看來,“源”是系統(tǒng)運(yùn)行成功的根本,“源”的質(zhì)和量直接決定了系統(tǒng)的成敗。地源熱泵系統(tǒng)由地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、熱泵機(jī)組和建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成。后兩個系統(tǒng)即便再成熟完善,如果“源”滿足不了工程的需求,整個系統(tǒng)運(yùn)行就無從談起。實際上,在《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》中已經(jīng)明確規(guī)定,地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計前,要對淺層地?zé)崮苜Y源進(jìn)行勘察。但事實上,這一重要環(huán)節(jié)在工程中卻往往被忽視。在很多地區(qū),審查的程序不嚴(yán)格、不完善,甚至出現(xiàn)了本末倒置的現(xiàn)象。所謂本末倒置,就是本應(yīng)先有地?zé)豳Y源勘察報告,據(jù)此論證,而后確定設(shè)計方案;但結(jié)果常常是先確定了系統(tǒng)的設(shè)計方案,再按照方案“反提”對地源的技術(shù)要求,實則就是根本沒有進(jìn)行必要的勘察。王謙說,這種情況將會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果,甚至?xí)斐烧麄€系統(tǒng)的失效。
王謙尤其提醒,不要想當(dāng)然地使用熱泵系統(tǒng),一定要經(jīng)過科學(xué)勘察。要先了解源的情況,然后再做項目,而不是為了使用地源熱泵而強(qiáng)行上馬,這是非常不科學(xué)的。
可持續(xù)發(fā)展
前幾年地源熱泵作為一個新生事物,很多人并不接受;而如今大家爭相使用,大量的地源熱泵項目快速上馬,讓人有一絲擔(dān)憂。這種憂慮,一方面來源于前文所述的,一些項目上馬盲目,缺乏科學(xué)依據(jù);另一方面則來源于,大量的項目不能規(guī)范地利用地下水資源,不能保證正確回灌,會對地下水文和地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響,甚至是破壞,同時也會殃及空調(diào)系統(tǒng)安全的可持續(xù)使用。
關(guān)于地下水水源熱泵的使用,《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》明確規(guī)定,必須采取可靠的回灌措施,確保地下水全部回灌到同一含水層,不得對地下水資源造成污染及浪費(fèi)。
這是規(guī)范的強(qiáng)制性規(guī)定,要求實現(xiàn)100%回灌。然而很多工程的實際情況卻幾乎與規(guī)范的要求背道而馳??梢哉f,國內(nèi)地下水源熱泵工程中,存在回灌不充分問題的十有七八。王謙分析說,之所以會產(chǎn)生回灌不充分的問題,主要有幾個方面的原因。一方面是回灌技術(shù)還需要進(jìn)一步完善,一些工程的施工隊伍水平不高,成井工藝和技術(shù)有缺陷,導(dǎo)致達(dá)不到回灌要求;另一方面是地質(zhì)情況決定了一些工程回灌難度很大,比如一些細(xì)沙土的滲透性比較差,回灌困難。而*為重要的,其實還是相關(guān)的監(jiān)管審查機(jī)制不夠嚴(yán)格。所以,要科學(xué)合理地開發(fā)利用資源,就必須加強(qiáng)前期審核和后期監(jiān)管。對于那些不能充分回灌的工程,要有嚴(yán)格的處罰機(jī)制。否則地下水資源大規(guī)模使用,又不能充分回灌,將對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況造成嚴(yán)重破壞,甚至?xí)?dǎo)致地面塌陷,給人類的生產(chǎn)生活帶來危害。
而對于埋管式地源熱泵項目,相關(guān)的監(jiān)管就更為粗放。眾所周知,地?zé)豳Y源是可再生資源,因此,一般意義上講,埋管式地源熱泵基本上不會對地?zé)豳Y源造成破壞,這也是埋管式地源熱泵系統(tǒng)得以大規(guī)模推廣的原因所在。但是,如果項目沒有科學(xué)布局、合理使用,也很容易造成系統(tǒng)運(yùn)行效率越來越低。王謙說,采用地埋管地源熱泵系統(tǒng),熱響應(yīng)、干擾測試以及建筑體的全年能耗分析都是不可缺少的重要內(nèi)容。此外,如果地下熱能交換系統(tǒng)不能做到基本保證冬、夏季的能量平衡,就更可能導(dǎo)致地下土壤溫度場的持續(xù)變化,從而影響到系統(tǒng)運(yùn)行效率,*終不但沒有節(jié)能,反而浪費(fèi)了能源。
“地上”與“地下”的配合
一個成功的地源熱泵系統(tǒng),其實需要的是“地上”與“地下”的完美配合。對暖通設(shè)計師來說,空調(diào)末端就是地源熱泵系統(tǒng)*直接的用戶,所以就更要對整個系統(tǒng)、尤其是地下?lián)Q熱部分有整體的認(rèn)識與把控。王謙告訴記者,要上馬一個項目,作為一個合格的設(shè)計師,要綜合考慮多方面的因素。首先,就是要遵守當(dāng)?shù)氐恼?、法?guī),比如對地下水地源熱泵系統(tǒng)的使用,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門的相關(guān)規(guī)定,不得隨意使用地下水資源。其次,要看工程所在區(qū)域的資源條件。一般來講,在地埋管熱泵工程中,熱響應(yīng)實驗、干擾試驗都特別重要,對于這些數(shù)據(jù),暖通設(shè)計師一定要了然于胸。對于地下水源熱泵,則應(yīng)該對地下水的質(zhì)量有詳細(xì)的了解。*后,則是要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,地源熱泵前期投入相對較大,要看甲方的經(jīng)濟(jì)條件是否允許。除此之外,地埋管地源熱泵需要占用較大場地,這些資源類問題都需要綜合考量。
王謙說,暖通空調(diào)行業(yè)發(fā)展多年,機(jī)械制冷技術(shù)非常成熟,使用十幾年甚至幾十年還仍然服役的系統(tǒng)比比皆是。所以,就更要關(guān)注地下系統(tǒng)的運(yùn)行。目前有些地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率逐漸變差,很大原因就在于對地下情況沒有足夠了解,或者是資源不足,或者是選址布井不合理,或者是施工過程中出現(xiàn)了問題,日后系統(tǒng)管理不善,這些都直接影響到了整個系統(tǒng)。所以說,要應(yīng)用好地源熱泵系統(tǒng),就要做到“地上”知道“地下”事。