存在的問(wèn)題
雖然淺層地?zé)崮軕?yīng)用發(fā)展很快,但由于地源泵技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng),人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)和一些規(guī)程規(guī)范的不盡完善,使得地源熱泵技術(shù)的全面推廣與應(yīng)用存在不同程度的問(wèn)題,尤其是這一行業(yè)的多專業(yè)結(jié)合性,各專業(yè)的密切配合,合理利用地溫資源,優(yōu)化利用熱泵技術(shù)仍然是今后工作的重點(diǎn),應(yīng)引起高度重視。為此,需要聚集“地源熱泵技術(shù)、水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察、監(jiān)測(cè)與數(shù)字模擬和系統(tǒng)控制”等多專業(yè)的技術(shù)力量聯(lián)合開展這一技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。
首先是我國(guó)大部分地源熱泵工程的審批、設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收,以及后期的監(jiān)測(cè)與管理的整套程序沒有明確的管理部門。目前,只有少數(shù)地方政府設(shè)立審批部門,如北京、沈陽(yáng)等。尤其是工程后期的管理與監(jiān)測(cè)工作,尚無(wú)統(tǒng)一部門管理,因此,造成地源熱泵工程運(yùn)行后的時(shí)間里,不了解地源熱泵系統(tǒng)是否節(jié)能與經(jīng)濟(jì)。只有當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)完全停止工作時(shí),才知道出了問(wèn)題,這樣導(dǎo)致人們對(duì)地源熱泵技術(shù)的擔(dān)心和疑慮,影響了新技術(shù)的推廣應(yīng)用。
其次是淺層地?zé)崮艿刭|(zhì)基礎(chǔ)研究工作比較滯后。“淺層地?zé)崮茉谖覈?guó)起步并不晚,但現(xiàn)在發(fā)展已經(jīng)滯后了。一個(gè)主要的原因就是對(duì)淺層地?zé)崮軟]有進(jìn)行詳盡的研究。”專家說(shuō),淺層地?zé)崮茉趪?guó)外發(fā)展依靠的是地質(zhì)先行,而在我國(guó),則是一些地質(zhì)以外的行業(yè)(主要是熱泵機(jī)組廠商)作為推動(dòng)力量,有一部分人以為只要有了先進(jìn)的熱泵技術(shù)就可以進(jìn)行淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)。“事實(shí)上,熱泵就如同礦山中常用的鑿巖機(jī),只是一個(gè)手段,盡管效率很高,但究竟可不可以采出礦石,最終還是需要地質(zhì)工作來(lái)評(píng)價(jià)的。”淺層地?zé)崮馨l(fā)展的好壞,取決于對(duì)地質(zhì)條件的研究程度。當(dāng)前,我國(guó)即將迎來(lái)一個(gè)淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的高潮,需要有大量能夠研究淺層地?zé)崮芙Y(jié)構(gòu)和換熱效果的專業(yè)隊(duì)伍,這樣在設(shè)計(jì)的過(guò)程中才能更合理地根據(jù)供暖面積來(lái)決定工程的施工方案。
另外,我國(guó)的地源熱泵工程規(guī)模普遍比國(guó)外的大,國(guó)外大部分都集中在1萬(wàn)平方米以下,我國(guó)十幾萬(wàn)平方米的工程很多,而且建設(shè)規(guī)模有越來(lái)越大的趨勢(shì),現(xiàn)在20~30萬(wàn)平方米的工程很多城市都有。工程越大對(duì)地下環(huán)境的要求越高,尤其是大量地埋管換熱器集中在一個(gè)地塊,在城市里不但沒有充足的地下空間,而且對(duì)地下環(huán)境的影響也很大。有些工程把成百上千的地埋管換熱器集中布置在一塊地方,長(zhǎng)期運(yùn)行后,在中間部位的換熱器的換熱能力大大下降,從而影響整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)的效率,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓。
對(duì)策
針對(duì)淺層地?zé)崮荛_發(fā)與利用過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題,北京有關(guān)專家與學(xué)者提出了可持續(xù)開發(fā)利用和保護(hù)淺層地?zé)崮苜Y源的對(duì)策。
1、依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新,提高淺層地?zé)崮芾眉夹g(shù)水平。地源熱泵系統(tǒng)是地質(zhì)環(huán)境、熱泵系統(tǒng)、自動(dòng)控制和暖通空調(diào)系統(tǒng)等多學(xué)科的有機(jī)結(jié)合。需要加強(qiáng)暖通空調(diào)與水文地質(zhì)工程地質(zhì)人員的密切配合,做到每一部分都要與整體相協(xié)調(diào),才能使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、節(jié)能與環(huán)保。
2、要貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持"在保護(hù)中開發(fā),在開發(fā)中保護(hù)"的方針。重視開發(fā)利用資源前環(huán)境影響評(píng)估工作,開展水源熱泵適用區(qū)開發(fā)利用淺層地?zé)崮苜Y源對(duì)環(huán)境影響的評(píng)估工作,重點(diǎn)評(píng)估因開發(fā)淺層地?zé)崮苜Y源而造成新的地面沉降、水質(zhì)污染和熱污染等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,減少環(huán)境隱患,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3、以地質(zhì)勘查評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),查清資源家底??茖W(xué)開發(fā)利用淺層地?zé)崮苜Y源,必須重視開發(fā)利用前期的資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作,重點(diǎn)開展熱泵相關(guān)土壤參數(shù)調(diào)查;研究淺層地?zé)崮苜Y源和地下水之間的相互關(guān)系;進(jìn)行熱泵適用區(qū)劃分,估算熱泵適宜區(qū)淺層地?zé)崮苜Y源量;制訂切合實(shí)際的淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)劃,將淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用納入近期或遠(yuǎn)期規(guī)劃建設(shè)中。
4、加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研發(fā),建立地溫場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提高能源利用效率??茖W(xué)開發(fā)利用淺層地?zé)崮苜Y源,必須堅(jiān)持節(jié)約高效原則,加強(qiáng)淺層巖土熱物性測(cè)試的研究;建立不同地層熱物性數(shù)據(jù)庫(kù);開展不同換熱方式地下傳熱模型的模擬試驗(yàn);地埋管換熱器提高效率的設(shè)計(jì)優(yōu)化;高性能回填材料的研究等相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作,使采用熱泵系統(tǒng)開發(fā)利用淺層地?zé)崮苜Y源的功效更高;建立地溫場(chǎng)長(zhǎng)期觀測(cè)換熱井及周圍地層溫度、水位、水質(zhì)以及換熱(換冷)情況,了解( 監(jiān)測(cè))其變化規(guī)律,特別是地源井回灌能力和溫度恢復(fù)情況;進(jìn)行熱源井井距試驗(yàn),確定最佳井距數(shù)據(jù);觀測(cè)地下?lián)Q熱系統(tǒng)的實(shí)際換熱(換冷) 效果,測(cè)量地層熱流值及熱傳導(dǎo)系數(shù)。通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè),為建設(shè)地源熱泵系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)、勘察與施工管理部門提供可靠的科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),使熱泵系統(tǒng)不斷完善、不斷提高效率?!?/span>