您的浏览器不支持JavaScript,请开启后继续

China Heating,Ventilation and Air Conditioning
联系热线:010-64693287 / 010-64693285

地源热泵技术专题交流会小结

  • 作者:
  • 中国暖通空调网
  • 发布时间:
  • 2008-11-10

       本次年会收录的热泵技术方面的论文共计81篇,其中地源热泵方面的论文66篇,包括地表水热泵、地下水热泵、土壤耦合热泵、海水源热泵、污水源热泵等方面的理论研究和实际工程。地源热泵技术交流会上,有4位专家作了发言,分别是哈尔滨工业大学倪龙博士的“单井循环地下换热系统健康运行的关键”、重庆大学王勇博士的“地表水水源热泵的适应性及技术方案”、山东富尔达公司高翀总工的“海水源热泵技术的研究”以及清华同方公司谢峤总工的“地源热泵系统设计”。山东烟台蓝德空调工业有限公司陈金花经理,山东贝莱特空调有限公司设计院高士清院长也在会上介绍了他们的新技术、新产品。与会代表210人,会场高朋满座,气氛热烈。经过交流讨论,形成以下共识。
       1、单井循环地下换热系统利用一口水井同时进行抽水和回灌,目前共有三种这样的热源井:循环单井、抽灌同井和填砾抽灌同井。回灌问题、热贯通问题和季节性储能问题是单井循环地下换热系统能否长期健康稳定运行的关键。
       现阶段使用地下水源热泵的瓶颈是回灌问题。填砾抽灌同井由于砾石回填区的存在,地下由于水的短路,显著地降低了灌压。循环单井与抽灌同井相比,井孔内没有隔断,大部分地下水在井孔内循环,没有回灌困难的问题。单井循环地下换热系统运行时均会产生热贯通问题,尤其是填砾抽灌同井和循环单井会产生显著的瞬变热贯通,采暖期间抽水温度最大降低值将近7℃。剧烈的热贯通对于热泵机组和地下水本身来说是不利的,会降低热泵机组的效率,增加系统的能耗,造成停机,严重的还能使地下水冻结;抽灌同井冬夏均运行时,季节性储能是抽灌同井低位热量来源的重要组成部分。多年取热量和放热量的严重不平衡,会使含水层富积或亏损部分热量,从而导致抽水温度的持续升高或降低,不利于地下水源热泵的取热和排热,也不利于含水层。
       2、地表水水源热泵低能耗运行的前提是源水侧的总能耗,利用Matlab可以建立地表水水源热泵的能耗模型。通过该能耗模型提出了源水侧能耗的限值,该限值确定方法可以帮助判断地表水水源热泵是否能保持高效运行。通过地表水水源热泵的适应性分析,提出了地表水水源热泵可能采取的多种技术方案,并对提出的各种技术方案进行了经济技术评价。针对夏热冬冷地区最大的天然冷热源-长江作为地表水水源热泵低位冷热源的技术措施进行了分析,对长江水源热泵换热器进行了阐述,提出了该技术方案的应用前景。
       3、海水源热泵的研究主要涉及到四个方面的问题:一、海水的腐蚀性;二、海生物问题;三、海水的取水方式;四、海水的温度。海水的取水是海水源热泵系统应用中最重要、最值得研究的问题之一,处理方法得当,可以取得较好的水质,甚至可以不用再进行任何处理就可直接应用。海水的取水应遵循海水的温度条件是海水源热泵系统适宜性研究中最重要的问题,特别是对于直接从海中取水的项目,由于海水温度受大气环境温度的影响,一年中海水的温度变化范围大约在20℃左右。
       采用热泵供暖时,冬季海水的温度绝大部分时间在3℃以上,对有条件的项目应该优先考虑采用海水源热泵系统;对于海水温度低于3℃的时间超过一个月时应慎重采用此方案,并应考虑备用热源;当采用热泵制冷时,如果夏季海水的温度绝大部分时间在当地湿球温度以下时,对有条件的项目应该考虑采用海水源热泵系统,特别是对于能够取得较深处海水的项目,应优先考虑采用。
       4、地源热泵系统设计应重点关注四个问题:(1)建筑负荷特点与土壤蓄热体资源平衡匹配;(2)地下换热器设计模拟计算与施工工艺要求;(3)系统综合能耗控制;(4)节能运行调控硬件措施。
       研究表明,当建筑物热负荷大于冷负荷1.3倍以上时,产生冷堆积,土壤环境温度逐年下降,应采取其他辅助供热热源;当建筑物冷负荷大于热负荷1.4倍以上时,产生热堆积,土壤环境温度逐年上升,应采取其他辅助散热方式。对于地源热泵设计来说,土壤水文地质热物性勘察很关键,土壤的热物性千差万别,勘察与热物性实验数据十分重要,应确定所需的土壤蓄热体的总容量大小是否满足建筑物热量转移的需要。地源热泵工程施工时,管材、管径、回填材料、U型管支固工艺是关键。地源热泵系统综合能效比控制设计的几个重要环节包括:室外水平管网的管径选择,流量平衡设计;地源热泵主机选择;室内系统主管网的管径选择与流量平衡。地源热泵系统季节综合能效比≥3.0才算有较好的节能价值;当季节综合能效比<2.6节能已没有意义。
       5、在不同的水文地质和负荷条件下,怎样设计和改进单井循环的地下换热系统,使其更好地发挥回灌优势,减轻回灌压力,降低热贯通,控制季节性储能的比例,是一项在单井循环地下换热系统的发展中亟待解决的关键问题。
       海水温度是设计海水源热泵系统应首先考虑的问题。温度条件不适合,尽管有海水,也是无法应用的。因此,应遵循“因地制宜、因水制宜”的原则,每个工程应分别研究,找出最适合的取水方案。绝不能千篇一律、一个模式套下来。

主持人:姚杨 李永安 王绪钦
2008年11月6日