推广地源热泵:因地制宜“源”是根本
发布日期:2016-10-17来源:亚博岩土 浏览次数:90次

推广地源热泵:因地制宜“源”是根本

十年前,对于绝大多数人来说,地源热泵还是一个相当陌生的词汇;然而在十年后的今天,建设方主动要求采用地源热泵的项目却比比皆是。随着节能减排理念的深入人心,这种利用可再生能源的系统得以大规模的应用,反映出全民意识的转变和提升。但是,地源热泵系统并非在任何时候、任何场所、任何情况下都适合应用并都能取得理想的节能效果。发展地源热泵要因时因地制宜,实事求是。地源热泵节能,并不是一个噱头。在工程中应用地源热泵技术,不应该是为了争取示范项目的荣誉,或是为了政策性资金补贴的实惠,而应该是实现节约能源,降低碳排量,这才是推广它的真正意义。

一、?“源”是根本,突出了地源热泵勘察的重要性

? ??地源热泵系统的使用,首先要关注的就是当地的水文地质条件、资源条件以及建筑物的能耗特点和实际用能需求,要从科学、发展的观点出发,客观地研判是否适宜采用地源热泵系统和采用何种形式的地源热泵系统。“没有最好的系统,只有最适宜的系统。地源热泵是否可以应用以及应用哪种形式的地源热泵,都要根据实际情况因地制宜地选择。”

? ? “源”是系统运行成功的根本,“源”的质和量直接决定了系统的成败。地源热泵系统由地热能交换系统、热泵机组和建筑物内系统组成。后两个系统即便再成熟完善,如果“源”满足不了工程的需求,整个系统运行就无从谈起。实际上,在《地源热泵系统工程技术规范》中已经明确规定,地源热泵系统方案设计前,要对浅层地热能资源进行勘察。但事实上,这一重要环节在工程中却往往被忽视。在很多地区,审查的程序不严格、不完善,甚至出现了本末倒置的现象。所谓本末倒置,就是本应先有地热资源勘察报告,据此论证,而后确定设计方案;但结果常常是先确定了系统的设计方案,再按照方案“反提”对地源的技术要求,实则就是根本没有进行必要的勘察。这种情况将会导致非常严重的后果,甚至会造成整个系统的失效。

? ? 不要想当然地使用热泵系统,一定要经过科学勘察。要先了解“源”的情况,然后再做项目,而不是为了使用地源热泵而强行上马,这是非常不科学的。现有的《地源热泵系统工程技术规范》作为地源热泵系统工程的专业性全国通用技术规范,对地源热泵系统的设计、施工和验收进行了规范。但是,该规范更偏重于对系统的要求,他建议对资源方面的相关规定,还需要进一步的完备和深入。因此,《地源热泵系统工程勘察规范》的出版尤其重要,不仅显示了地源热泵勘察的科学性,而且加强了系统运行的监测,保证了热泵系统高效运行。

二、可持续发展,彰显了节能减排理念

? ? 地源热泵作为一个新生事物,很多人并不接受;而如今大家争相使用,大量的地源热泵项目快速上马。这个过程既让人感到欣喜,同时也让人有一丝担忧。这种忧虑,一方面来源于,一些项目上马盲目,缺乏前期勘察科学依据;另一方面则来源于,大量的项目不能规范地利用地下水资源,不能保证正确回灌,会对地下水文和地质结构造成影响,甚至是破坏,同时也会殃及空调系统安全的可持续使用。

? ? ?关于地下水水源热泵的使用,《地源热泵系统工程技术规范》明确规定,必须采取可靠的回灌措施,确保地下水全部回灌到同一含水层,不得对地下水资源造成污染及浪费。这是规范的强制性规定,要求实现100%回灌。然而很多工程的实际情况却几乎与规范的要求背道而驰。可以说,国内地下水源热泵工程中,存在回灌不充分问题的十有七八。之所以会产生回灌不充分的问题,主要有几个方面的原因。一方面是回灌技术还不成熟,一些工程的热源井施工队伍水平不高,成井工艺和技术有缺陷,导致达不到回灌要求;另一方面是地质条件决定了一些工程回灌难度很大,比如渗透性比较差的地层,回灌困难。而最为重要的,其实还是相关的监管审查机制不够严格,没有后期运行地下水资源监测系统,进行实时动态了解地下水资源情况。所以,要科学合理地开发利用资源,就必须加强前期审核和后期监管。对于那些不能充分回灌的工程,要有严格的处罚机制。否则地下水资源大规模使用,又不能充分回灌,将对当地的地质状况造成严重破坏,甚至会导致地面塌陷,给人类的生产生活带来危害。

? ? 而对于埋管式地源热泵项目,相关的监管就更为粗放。众所周知,地热资源是可再生资源,一般意义上讲,埋管式地源热泵基本上不会对地热资源造成破坏,这也是埋管式地源热泵系统得以大规模推广的原因所在。但是,如果项目没有科学布局、合理使用,也很容易造成系统运行效率越来越低。采用地埋管地源热泵系统,岩土热响应测试、建筑体的全年能耗分析以、竖直地下埋管动态换热模拟以及科学的设计都是不可缺少的重要内容,也是我司的核心竞争力。此外,如果地下热能交换系统不能做到基本保证冬、夏季的能量平衡,就更可能导致地下土壤温度场的持续变化,从而影响到系统运行效率,最终不但没有节能,反而浪费了能源。

?三、“地上”与“地下”的配合,保证了地源热泵科学、高效的运行

? ? ?一个成功的地源热泵系统,其实需要的是“地上”与“地下”的完美配合。空调末端就是地源热泵系统最直接的用户,所以就更要对整个系统、尤其是地下换热部分有整体的认识与把控。首先,就是要遵守当地的政策、法规,比如对地下水地源热泵系统的使用,应严格执行当地水务部门的相关规定,不得随意使用地下水资源。其次,要看工程所在区域的资源条件。一般来讲,在地埋管热泵工程中,岩土热响应实验、地下埋管动态换热模拟都特别重要。对于地下水源热泵,则应该对地下水的水质、水量、水温有详细的了解。最后,则是要进行经济技术比较,地源热泵前期投入相对较大,要看甲方的经济条件是否允许。除此之外,地埋管地源热泵需要占用较大场地,这些资源类问题都需要综合考量。

? ? 所以,就更要关注地下系统的运行。目前有些地源热泵系统运行效率逐渐变差,很大原因就在于对地下情况没有足够了解,或者是资源不足,或者是选址布井不合理,或者是施工过程中出现了问题,日后系统管理不善,这些都直接影响到了整个系统。所以说,要应用好地源热泵系统,就要做到“地上”知道“地下”事。

地源热泵技术的推广与应用,必须在“源”上下足功夫,经过科学勘察、合理设计、规范施工,,实现节能能源,降低碳排量。在“十三五”期间,为国家节能减排作出一定贡献。


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