劉自強(qiáng)：各位同仁，大家上午好！今天由我跟大家一塊兒探討一下地源熱泵，特別是土壤源熱泵的幾個問題，就是根據(jù)我們這些年的工作經(jīng)驗(yàn)，有不足之處咱們一會兒探討。
我今天演講題目是《土壤源熱泵系統(tǒng)成功三要素》。地源熱泵系統(tǒng)以其節(jié)能、環(huán)保、防備、高效的有點(diǎn)，在全國得到了廣泛的應(yīng)用。但有其他采暖、制冷方式相比較，地源熱泵系統(tǒng)有其特殊性。由于該技術(shù)在國內(nèi)大面積應(yīng)用的時間并不長，牽涉到的技術(shù)領(lǐng)域比較多，各方面都相對缺乏經(jīng)驗(yàn)。所以有一個流傳的說法叫三分之一的項(xiàng)目成功，三分之一湊合，三分之一失敗。這個說法可能有點(diǎn)夸張，但也一定程度反映了人們對這個項(xiàng)目技術(shù)的擔(dān)憂。
第一部分說的是設(shè)計(jì)，剛才吳總已經(jīng)從總體的設(shè)計(jì)講了很多，講得非常好，有好的設(shè)計(jì)是我們的基礎(chǔ)。所以我第一也是從設(shè)計(jì)開始，但是我說的這個設(shè)計(jì)可能更具體一些。地源熱泵這個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要依據(jù)下面的幾個標(biāo)準(zhǔn)，可能大伙兒都清楚，采暖通風(fēng)與空調(diào)、公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、地源熱泵技術(shù)規(guī)范、通風(fēng)空調(diào)施工驗(yàn)收規(guī)范、民用建筑供暖通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范，大概就這么幾個規(guī)范。最主要的是我們GO50366，也就是地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范，其他的是參考。下面我就針對土壤源扔嘣的特點(diǎn)跟大家分享一下，地源熱泵系統(tǒng)特別是土壤源熱泵系統(tǒng)，與其他常規(guī)的電制冷，燃煤，燃?xì)忮仩t等采暖空調(diào)方式相比較有共性，但更有特殊性。在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該加以注意，第一是機(jī)組相似，但有不同，進(jìn)出水溫差不同，土壤源的溫差換熱時間跟面積可能有不一樣的地方。第二是冷熱源不同，土壤源熱泵的冷熱源是土壤，靠地下的換熱器，所以前期的設(shè)計(jì)要有一個數(shù)。另外還要對土壤源熱泵的適宜性進(jìn)行了解，掌握當(dāng)?shù)厥欠襁m宜使用土壤源系統(tǒng)。比如說考慮到成本問題，剛才說的面積問題，不一定適用，不要強(qiáng)行地去做。然后要按規(guī)范的要求，進(jìn)行沿途熱物性的相應(yīng)測試。
下面就說地埋管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，第一是地埋管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一定要做到同程布置。在世紀(jì)工程中，發(fā)現(xiàn)一些項(xiàng)目為節(jié)約成本。第二是目前普遍做法要加檢查井，一邊于檢查防漏等，這是比較合理的做法。下面的圖就是我們的幾個例子（圖片）。但是也有不做檢查井的，在工作中我們曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有一個項(xiàng)目，一個打了600多口井，分四個區(qū)，每個區(qū)168口井，這個連接方法就是用PE管332－40－75－110，這樣就比較讓人擔(dān)憂了，因?yàn)橐客陂_來檢查很麻煩。
第四個是負(fù)荷的選取，負(fù)荷的選取直接影響到系統(tǒng)的使用效果和建筑成本。一般來講，設(shè)計(jì)單位給出的負(fù)荷是按照設(shè)計(jì)計(jì)算溫度選取的，也就是極端溫度。但是具體項(xiàng)目中，還要充分考慮具體的用戶類型來選取。比如說我們的大型展館，比如說最熱的時候，這個會展中心就不用了，過年的時候放假也不用，所以沒有必要用極端的負(fù)荷。另外就是辦公樓，夜晚以及節(jié)假日人員很少，還有一個是學(xué)校，放寒暑假，基本不會出現(xiàn)最不利溫度天氣的優(yōu)勢，所以說咱們的設(shè)計(jì)中也影響考慮這個實(shí)際的溫度。所以說針對具體的項(xiàng)目，應(yīng)該在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中充分與使用單位溝通，了解用戶建筑的使用特點(diǎn)，有針對性的進(jìn)行全年動態(tài)負(fù)荷計(jì)算，才能給出一個比較合理的復(fù)合值，進(jìn)而合理的選取機(jī)組型號，科學(xué)的設(shè)計(jì)地埋管系統(tǒng)。曾經(jīng)在工作中，遇到河北省邢臺市的一家合同能源管理公司，在他們所城建的一個大型社區(qū)住宅項(xiàng)目中，熱泵機(jī)組分析選取了大中小不同型號的三臺，水泵也選取了不同的型號，管理者會根據(jù)社區(qū)入住率、季節(jié)氣候變化等的情況來調(diào)整。
在很多情況下，由于建筑物的類熱負(fù)荷較大，而可供打井的區(qū)域又不夠，就要考慮其他的輔助冷熱源，比如太陽能輔助加熱，家冷卻塔等等來滿足建筑物的要求，這些都有先列。
第二部分我們從施工角度做一個討論。地埋管施工有很多問題，咱們一塊兒看看，一塊兒討論一下。由于地埋管是隱蔽工程，施工完成即進(jìn)行回填，出現(xiàn)問題后難以進(jìn)行修復(fù)，所以施工監(jiān)督工作非常重要，從管路連接、打壓、成孔等等目前都有一些問題出來，第一，大驚深度不能保證統(tǒng)一，這樣下管的長度也就不一致，水力不平衡。第二，成井后下地埋管都要帶水管，導(dǎo)致沖出很多的泥沙等等的問題。第三個是回填不實(shí)，沒有專業(yè)的灌漿材料，都采用原漿回填，單U管還稍微好一些，如果是雙U管的話，極易造成空腔和上部回填料不足，嚴(yán)重影響地埋管的換熱效率。第四，水平管連接和填埋不規(guī)范。不按規(guī)范要求先進(jìn)行憑證、細(xì)沙鋪墊，回填料也不進(jìn)行篩分，直接原土回填。非常容易對管材造成損傷，造成嚴(yán)重后果。所以，對地埋管施工，十分有必要實(shí)施監(jiān)理制度。
還有一個問題是什么呢？缺乏資質(zhì)審查和必要的準(zhǔn)入制度。就目前的熱泵項(xiàng)目基本上三分之一是由具備機(jī)電安裝資質(zhì)的單位承包，但具體的施工的一般都是一些沒有任何資質(zhì)的單位。另外，目前地埋管施工沒有專門的機(jī)構(gòu)進(jìn)行培訓(xùn)和資質(zhì)要求，以及必要的市場準(zhǔn)入機(jī)制?，F(xiàn)在對這個施工單位國內(nèi)沒有什么要求，也就是說誰干都行，所以說出現(xiàn)問題在所難免。
所以第三就講一下工程監(jiān)理的必要性，目前地源熱泵項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工沒有像其他的建筑項(xiàng)目一樣，有審圖、材料、監(jiān)理、工程監(jiān)理等環(huán)節(jié)控制工程的質(zhì)量，缺乏必要的監(jiān)督。同時目前沒有明確哪個政府主管部門來進(jìn)行行業(yè)管理，現(xiàn)在是國土部也管，建設(shè)部也管，但是好像碰見問題又誰都不管。所以說昨天有專家講，地下的歸國土，地上的歸建筑，這個本身是一個不可分割的東西，地上和地下連不到一塊兒，很難。盡快目前有行業(yè)協(xié)會來協(xié)調(diào)，主動協(xié)調(diào)這個事，協(xié)會都在積極推動，在想辦法。但是，缺乏權(quán)威性和強(qiáng)制性，協(xié)會學(xué)會不像政府部門，它沒有這些職能，所以說容易出現(xiàn)一些問題。我們河北省監(jiān)測中心在這方面做了一些探討，我們在這方面做了些工作。
下面就是說這個我們大伙兒，介紹一下，就是一個施工組的方案的一個，就是我們在下邊在從事施工組織方案的過程中制作了一些標(biāo)準(zhǔn)，可以看看。就從材料進(jìn)場到回填等等的一直到機(jī)房設(shè)備的安裝都做了詳細(xì)的規(guī)定。施工部門包括專精、管道焊接、回填等等，我給大伙兒簡單地說一下。第二節(jié)是施工，我跟大伙兒念一下吧。第二部分是熱熔承插連接，一些標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。熱熔承插連接應(yīng)采用質(zhì)量可靠的熱熔機(jī)具，便攜式熱熔接工具使用于Dn小于等于63mm管道及系統(tǒng)最后連接，臺式熔接機(jī)據(jù)使用于Dn大于等于63mm管道預(yù)裝備連接。下面溝槽回填，然后是溝槽回填的一些規(guī)定的要求，我就不再詳細(xì)說了，如果大伙兒有興趣的話，下去我們可以交流，就是對這個做了一個詳細(xì)的規(guī)定。比如說回填壓實(shí)應(yīng)該逐層進(jìn)行，且不得損傷管道，50厘米范圍內(nèi)應(yīng)抵用輕夯壓實(shí)等等，有具體的施工的規(guī)定，施工咱們在想講到這里。
第三部分說一下運(yùn)行管理，總結(jié)了四個字，懂、調(diào)、制、新。第一個字是懂，在設(shè)計(jì)合理，施工規(guī)范的前提下，熱泵系統(tǒng)是否節(jié)能并可靠地運(yùn)行，與運(yùn)行管理的關(guān)系十分關(guān)切。一般認(rèn)為，地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器一旦安裝、清洗、試壓、調(diào)試完成以后，一般不需要進(jìn)行管理維護(hù)地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行管理與維護(hù)的主要工作，集中在空調(diào)與制冷貝貝、室內(nèi)外循環(huán)水泵、水處理設(shè)備及其他附屬社會上。所以很多單位對運(yùn)行管理不夠重視。在工作實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，除了進(jìn)行合同能源管理的公司或者大協(xié)單位的熱泵系統(tǒng)有專業(yè)人員負(fù)責(zé)運(yùn)行管理，其他的都沒有規(guī)范的管理，這是普遍存在的現(xiàn)象。
第二個是調(diào)，地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行管理中常見的問題有地源測流速的控制等等，第一部分咱們說一下地源側(cè)流速的控制，地源側(cè)流速是一個重要的計(jì)算參數(shù)，一般情況下，應(yīng)該控制在合理的范圍內(nèi)，但實(shí)際項(xiàng)目中，這并不都是以設(shè)計(jì)的流速來運(yùn)行的，主要是兩個方面的原因。一是部分負(fù)荷的運(yùn)行過程中，部分的地埋循環(huán)泵開啟，而全部的地源孔仍為投入運(yùn)行，從而造成地源流速過低。第二是不平穩(wěn)的地源側(cè)水利工況，導(dǎo)致地源孔流速部分降低。地源熱泵系統(tǒng)中地源測流速對換熱教過據(jù)有較大影響。在地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行中，應(yīng)盡可能地控制地源測流速。節(jié)能管理的具體錯誤是部分地脈泵停運(yùn)的同時將相應(yīng)的地源孔的閥門關(guān)閉。第二是負(fù)荷的調(diào)節(jié)。地源熱泵系統(tǒng)主機(jī)自身的自控能力已較為完善，一種是以實(shí)際負(fù)荷為依據(jù)進(jìn)行調(diào)解，一是以回水溫度為依據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在節(jié)能管理中，應(yīng)結(jié)合室內(nèi)外溫度的變化來調(diào)節(jié)。
第三咱們講一下制度，使用單位應(yīng)該根據(jù)建筑物的功能類型特點(diǎn)，制定適宜的運(yùn)行管理制度，實(shí)現(xiàn)最大化的節(jié)能。比如說寫字樓辦公樓這一類的，要控制時段，要制定一些制度。比如說醫(yī)院，白天高峰時段的時候，可以負(fù)荷全開，夜間可以調(diào)低供水溫度，學(xué)校什么的都有這些問題。第二對負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)行的專職人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，第三，培養(yǎng)管理人員及用戶正確的用能意識，充分理解“行為節(jié)能”，把節(jié)能的習(xí)慣落實(shí)在每個人身上。最大限度地減少能源浪費(fèi)，這是講的制度。所以這個制度我只是簡單地提了一下，其實(shí)每個單位可能都可以根據(jù)自己具體的情況制定一個比較詳細(xì)的制度來達(dá)到最大化的節(jié)能。
第四咱們講一下新，新其實(shí)有很多，當(dāng)然說一些新的技術(shù)，新的方法咱們都有很多，就是所以說咱們從設(shè)計(jì)或者運(yùn)行或者施工的都應(yīng)該進(jìn)行學(xué)習(xí)，我這兒就舉一個例子講一下。比如說監(jiān)控系統(tǒng)，第一個是說一個遠(yuǎn)程監(jiān)控，目前很多專業(yè)的熱泵公司，經(jīng)過幾年的實(shí)踐，咱們這次參加論壇的有很多比較大的公司，有數(shù)家都可能，甚至數(shù)十家的項(xiàng)目進(jìn)行使用，出現(xiàn)問題會疲于奔命，特別是實(shí)施合同能源管理的公司，每個項(xiàng)目都要配備懂得運(yùn)行管理的人員，導(dǎo)致人員嚴(yán)重不足。運(yùn)用遠(yuǎn)程監(jiān)控即可很好解決這一問題。昨天講的互聯(lián)網(wǎng)的問題，互聯(lián)網(wǎng)的問題跟地源熱泵我覺得應(yīng)該有一個很好的結(jié)果，現(xiàn)在遠(yuǎn)程監(jiān)控用互聯(lián)網(wǎng)的方法就可以很好地解決，我覺得不會很復(fù)雜。這個圖片就是基于互聯(lián)網(wǎng)對遠(yuǎn)程監(jiān)控的示意圖，企業(yè)設(shè)備維護(hù)中心，通過互聯(lián)網(wǎng)，把數(shù)據(jù)及時地反饋回去，在企業(yè)內(nèi)部，或者是公司內(nèi)部，都可以做出監(jiān)控，甚至做得好的，可能會運(yùn)行參數(shù)做出反饋和控制。另外一個就是系統(tǒng)的監(jiān)控，剛才講的遠(yuǎn)程監(jiān)控是對多的系統(tǒng)的一個統(tǒng)一管理，再一個就是對系統(tǒng)的管理，除了養(yǎng)成良好的節(jié)能習(xí)慣以外，也不排除通過系統(tǒng)監(jiān)控按設(shè)定程序即使關(guān)閉末端。另外一個通過運(yùn)行管理可以實(shí)時顯示系統(tǒng)的工況，對參數(shù)等進(jìn)行及時調(diào)整，這個有一個圖，這是個界面，它可以實(shí)時地顯示系統(tǒng)的溫度、壓力、流量都可以進(jìn)行顯示。我覺得就是說什么呢，就是在咱們地源熱泵系統(tǒng)中，應(yīng)該充分重視新技術(shù)的應(yīng)用。
這是昨天我在門口，就是陸特，就在門口拍的照片，你看這個照片就是它的系統(tǒng)監(jiān)控的一個圖片，就是說現(xiàn)在有些公司已經(jīng)注重這個問題了。這樣我覺得用新的技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)控的話，可以節(jié)約很多的人力物力，而且你的管理水平可以得到提升。
好，咱在說這么，土壤源熱泵系統(tǒng)是一項(xiàng)新的技術(shù)，在國內(nèi)應(yīng)用的時間還不長，所以在各個方面出現(xiàn)問題也屬于正常，我們業(yè)界同仁共同努力，問題一定會得到圓滿解決。希望起到一個拋磚引玉的作為供大家參考，謝謝大家！
責(zé)編：dhl
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