推廣地源熱(rè)泵:因地制宜“源”是根本
發布日(rì)期:2016-10-17來(lái)源:志德岩土 浏覽次數:3689次

推廣地源熱(rè)泵:因地制宜“源”是根本

十年(nián)前,對于絕大(dà)多數人(rén)來(lái)說(shuō),地源熱(rè)泵還(hái)是一個相(xiàng)當陌生(shēng)的詞彙;然而在十年(nián)後的今天,建設方主動要求采用地源熱(rè)泵的項目卻比比皆是。随着節能減排理(lǐ)念的深入人(rén)心,這種利用可(kě)再生(shēng)能源的系統得(de)以大(dà)規模的應用,反映出全民(mín)意識的轉變和提升。但(dàn)是,地源熱(rè)泵系統并非在任何時候、任何場所、任何情況下都(dōu)适合應用并都(dōu)能取得(de)理(lǐ)想的節能效果。發展地源熱(rè)泵要因時因地制宜,實事(shì)求是。地源熱(rè)泵節能,并不是一個噱頭。在工程中應用地源熱(rè)泵技術(shù),不應該是爲了争取示範項目的榮譽,或是爲了政策性資金補貼的實惠,而應該是實現節約能源,降低碳排量,這才是推廣它的真正意義。

一、 “源”是根本,突出了地源熱(rè)泵勘察的重要性

    地源熱(rè)泵系統的使用,首先要關注的就(jiù)是當地的水文地質條件(jiàn)、資源條件(jiàn)以及建築物的能耗特點和實際用能需求,要從(cóng)科(kē)學、發展的觀點出發,客觀地研判是否适宜采用地源熱(rè)泵系統和采用何種形式的地源熱(rè)泵系統。“沒有最好的系統,隻有最适宜的系統。地源熱(rè)泵是否可(kě)以應用以及應用哪種形式的地源熱(rè)泵,都(dōu)要根據實際情況因地制宜地選擇。”

    “源”是系統運行成功的根本,“源”的質和量直接決定了系統的成敗。地源熱(rè)泵系統由地熱(rè)能交換系統、熱(rè)泵機(jī)組和建築物内系統組成。後兩個系統即便再成熟完善,如(rú)果“源”滿足不了工程的需求,整個系統運行就(jiù)無從(cóng)談起。實際上,在《地源熱(rè)泵系統工程技術(shù)規範》中已經明确規定,地源熱(rè)泵系統方案設計(jì)前,要對淺層地熱(rè)能資源進行勘察。但(dàn)事(shì)實上,這一重要環節在工程中卻往往被忽視。在很多地區,審查的程序不嚴格、不完善,甚至出現了本末倒置的現象。所謂本末倒置,就(jiù)是本應先有地熱(rè)資源勘察報告,據此論證,而後确定設計(jì)方案;但(dàn)結果常常是先确定了系統的設計(jì)方案,再按照(zhào)方案“反提”對地源的技術(shù)要求,實則就(jiù)是根本沒有進行必要的勘察。這種情況将會導緻非常嚴重的後果,甚至會造成整個系統的失效。

    不要想當然地使用熱(rè)泵系統,一定要經過科(kē)學勘察。要先了解“源”的情況,然後再做項目,而不是爲了使用地源熱(rè)泵而強行上馬,這是非常不科(kē)學的。現有的《地源熱(rè)泵系統工程技術(shù)規範》作(zuò)爲地源熱(rè)泵系統工程的專業性全國(guó)通用技術(shù)規範,對地源熱(rè)泵系統的設計(jì)、施工和驗收進行了規範。但(dàn)是,該規範更偏重于對系統的要求,他(tā)建議(yì)對資源方面的相(xiàng)關規定,還(hái)需要進一步的完備和深入。因此,《地源熱(rè)泵系統工程勘察規範》的出版尤其重要,不僅顯示了地源熱(rè)泵勘察的科(kē)學性,而且加強了系統運行的監測,保證了熱(rè)泵系統高效運行。

二、可(kě)持續發展,彰顯了節能減排理(lǐ)念

    地源熱(rè)泵作(zuò)爲一個新生(shēng)事(shì)物,很多人(rén)并不接受;而如(rú)今大(dà)家争相(xiàng)使用,大(dà)量的地源熱(rè)泵項目快(kuài)速上馬。這個過程既讓人(rén)感到欣喜,同時也讓人(rén)有一絲擔憂。這種憂慮,一方面來(lái)源于,一些項目上馬盲目,缺乏前期勘察科(kē)學依據;另一方面則來(lái)源于,大(dà)量的項目不能規範地利用地下水資源,不能保證正确回灌,會對地下水文和地質結構造成影(yǐng)響,甚至是破壞,同時也會殃及空調系統安全的可(kě)持續使用。

     關于地下水水源熱(rè)泵的使用,《地源熱(rè)泵系統工程技術(shù)規範》明确規定,必須采取可(kě)靠的回灌措施,确保地下水全部回灌到同一含水層,不得(de)對地下水資源造成污染及浪費。這是規範的強制性規定,要求實現100%回灌。然而很多工程的實際情況卻幾乎與規範的要求背道而馳。可(kě)以說(shuō),國(guó)内地下水源熱(rè)泵工程中,存在回灌不充分(fēn)問(wèn)題的十有七八。之所以會産生(shēng)回灌不充分(fēn)的問(wèn)題,主要有幾個方面的原因。一方面是回灌技術(shù)還(hái)不成熟,一些工程的熱(rè)源井施工隊伍水平不高,成井工藝和技術(shù)有缺陷,導緻達不到回灌要求;另一方面是地質條件(jiàn)決定了一些工程回灌難度很大(dà),比如(rú)滲透性比較差的地層,回灌困難。而最爲重要的,其實還(hái)是相(xiàng)關的監管審查機(jī)制不夠嚴格,沒有後期運行地下水資源監測系統,進行實時動态了解地下水資源情況。所以,要科(kē)學合理(lǐ)地開發利用資源,就(jiù)必須加強前期審核和後期監管。對于那些不能充分(fēn)回灌的工程,要有嚴格的處罰機(jī)制。否則地下水資源大(dà)規模使用,又不能充分(fēn)回灌,将對當地的地質狀況造成嚴重破壞,甚至會導緻地面塌陷,給人(rén)類的生(shēng)産生(shēng)活帶來(lái)危害。

    而對于埋管式地源熱(rè)泵項目,相(xiàng)關的監管就(jiù)更爲粗放(fàng)。衆所周知,地熱(rè)資源是可(kě)再生(shēng)資源,一般意義上講,埋管式地源熱(rè)泵基本上不會對地熱(rè)資源造成破壞,這也是埋管式地源熱(rè)泵系統得(de)以大(dà)規模推廣的原因所在。但(dàn)是,如(rú)果項目沒有科(kē)學布局、合理(lǐ)使用,也很容易造成系統運行效率越來(lái)越低。采用地埋管地源熱(rè)泵系統,岩土熱(rè)響應測試、建築體(tǐ)的全年(nián)能耗分(fēn)析以、豎直地下埋管動态換熱(rè)模拟以及科(kē)學的設計(jì)都(dōu)是不可(kě)缺少的重要内容,也是我司的核心競争力。此外,如(rú)果地下熱(rè)能交換系統不能做到基本保證冬、夏季的能量平衡,就(jiù)更可(kě)能導緻地下土壤溫度場的持續變化,從(cóng)而影(yǐng)響到系統運行效率,最終不但(dàn)沒有節能,反而浪費了能源。

 三、“地上”與“地下”的配合,保證了地源熱(rè)泵科(kē)學、高效的運行

     一個成功的地源熱(rè)泵系統,其實需要的是“地上”與“地下”的完美配合。空調末端就(jiù)是地源熱(rè)泵系統最直接的用戶,所以就(jiù)更要對整個系統、尤其是地下換熱(rè)部分(fēn)有整體(tǐ)的認識與把控。首先,就(jiù)是要遵守當地的政策、法規,比如(rú)對地下水地源熱(rè)泵系統的使用,應嚴格執行當地水務部門(mén)的相(xiàng)關規定,不得(de)随意使用地下水資源。其次,要看(kàn)工程所在區域的資源條件(jiàn)。一般來(lái)講,在地埋管熱(rè)泵工程中,岩土熱(rè)響應實驗、地下埋管動态換熱(rè)模拟都(dōu)特别重要。對于地下水源熱(rè)泵,則應該對地下水的水質、水量、水溫有詳細的了解。最後,則是要進行經濟技術(shù)比較,地源熱(rè)泵前期投入相(xiàng)對較大(dà),要看(kàn)甲方的經濟條件(jiàn)是否允許。除此之外,地埋管地源熱(rè)泵需要占用較大(dà)場地,這些資源類問(wèn)題都(dōu)需要綜合考量。

    所以,就(jiù)更要關注地下系統的運行。目前有些地源熱(rè)泵系統運行效率逐漸變差,很大(dà)原因就(jiù)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(lǐ),或者是施工過程中出現了問(wèn)題,日(rì)後系統管理(lǐ)不善,這些都(dōu)直接影(yǐng)響到了整個系統。所以說(shuō),要應用好地源熱(rè)泵系統,就(jiù)要做到“地上”知道“地下”事(shì)。

地源熱(rè)泵技術(shù)的推廣與應用,必須在“源”上下足功夫,經過科(kē)學勘察、合理(lǐ)設計(jì)、規範施工,,實現節能能源,降低碳排量。在“十三五”期間,爲國(guó)家節能減排作(zuò)出一定貢獻。


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