湖北省暨武漢市地源熱泵專業(yè)委員會(huì)陳焰華主任
在陸特能源·2014第六屆中國(guó)地源熱泵行業(yè)高層論壇上發(fā)言
陳焰華：大家下午好，很高興有這個(gè)機(jī)會(huì)，跟大家一起交流一下湖北的地源熱泵的技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展的情況。分四個(gè)方面的內(nèi)容。
第一個(gè)是先看看我們應(yīng)用的發(fā)展的現(xiàn)狀，上午各位老師專家已經(jīng)講了很多了，就是我們的整個(gè)能源供應(yīng)緊張以后，現(xiàn)在的發(fā)展，一個(gè)是我覺得我們整個(gè)的應(yīng)用也好，包括我們地源熱泵的發(fā)展也好，應(yīng)該是在國(guó)家整個(gè)低碳和綠色建筑推行的總的政策之下，一個(gè)很重要的方面，去面國(guó)務(wù)院的方案也提出了明確的要求。那么湖北應(yīng)該說(shuō)也是圍繞這幾個(gè)重點(diǎn)在開展一些工作，2010年湖北是全國(guó)首批試點(diǎn)省份之一，提出的目標(biāo)到2020年二氧化碳的排放量比2005年下降56%，這個(gè)任務(wù)還是非常重的，非化石能源占社會(huì)的能源司消耗是10%以上，到2049年要到45%以上。這個(gè)湖北襄陽(yáng)、宜昌、黃石等六個(gè)國(guó)家的能源局新能源示范城市，這個(gè)也是利用當(dāng)?shù)刎S富的太陽(yáng)能風(fēng)能、地?zé)崮艿取?/span>
從綠色建筑這塊，也就是低能耗的建筑，我們“十二五”末完成1000萬(wàn)平方米的綠色建筑試點(diǎn)，武漢市也出臺(tái)了一個(gè)7月1號(hào)開始，就是18層一下的居住建筑和熱水需求較大的公共建筑，應(yīng)統(tǒng)一建設(shè)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，還有大型的公共建筑應(yīng)選擇一種可再生能源建筑應(yīng)用。那么“十二五”湖北省的整個(gè)可再生能源規(guī)劃的目標(biāo)是5000萬(wàn)平方米，這個(gè)在整個(gè)國(guó)家政策的推動(dòng)下，到現(xiàn)在為止，預(yù)測(cè)到“十二五”應(yīng)該是翻番可以完成的，應(yīng)該達(dá)到1個(gè)億，這個(gè)應(yīng)用面積也完成了，包括武漢市的。就是包括武漢周邊的八個(gè)城市，到2020年整個(gè)新增的可再生能源建筑應(yīng)用面積是6380萬(wàn)平方米，湖北省大概占了57%的份額。湖北省到2020年是1.3個(gè)億左右。包括我們也完成了相關(guān)的一些課題，就包括我們剛完成的一些基于能效提升的地源熱泵系統(tǒng)供應(yīng)復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題及管理體系研究，上午也說(shuō)過(guò)，這個(gè)整個(gè)的地源熱泵建成以后，實(shí)際上建成以后它的節(jié)能效果怎么樣，這個(gè)就是從評(píng)價(jià)的角度來(lái)總結(jié)一下技術(shù)。另外一個(gè)就是在技術(shù)能源建設(shè)方面，包括一些測(cè)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)，還有一些規(guī)劃，還有一些地方涉及的標(biāo)準(zhǔn)。
上午國(guó)土資源部也講過(guò)我們29個(gè)省區(qū)完成的整個(gè)地源熱泵的評(píng)價(jià)，我們湖北是很大的。那么地下水這塊，供冷或供暖的面積相對(duì)小一點(diǎn)，供冷的是431萬(wàn)，供暖的是295萬(wàn)，因地埋管這塊供冷供暖的面積都很大，是6個(gè)億或是7個(gè)億了，湖北省這個(gè)工程應(yīng)用，現(xiàn)在大概有300棟建筑應(yīng)用了，09年開始，湖北省有1個(gè)市縣是國(guó)家示范城市或者是地區(qū)縣級(jí)示范，到12年6月底，上面研究，示范區(qū)落實(shí)的項(xiàng)目是764個(gè)，折合應(yīng)用面積是2106.29萬(wàn)平方米。武漢市我們整個(gè)地源熱泵這塊實(shí)際上是做了39個(gè)項(xiàng)目，那么就是說(shuō)整個(gè)的測(cè)評(píng)的情況，地埋管是26個(gè)，地下水是26個(gè)。地埋管的平均效率，一個(gè)是系統(tǒng)的效率一個(gè)是機(jī)主的效率，平均的是4.16，系統(tǒng)的相當(dāng)于比較低一些，大概平均值3.2，但是比我們常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)還是要高。地下水的系統(tǒng)制冷的效率是3.64，是比較高的，制熱的是3.04。這個(gè)已經(jīng)用了兩年供熱。
這個(gè)是地源熱泵技術(shù)發(fā)展的建筑應(yīng)用現(xiàn)狀。這個(gè)是武漢市民之民，去年8月份習(xí)大大到武漢調(diào)研的時(shí)候就來(lái)了，這個(gè)邊上有參觀的，就主動(dòng)的打招呼就是說(shuō)“美女，你好”，就是在這兒。（圖示）剛才龍老師也說(shuō)了這個(gè)磁懸浮的那個(gè)，就是它是一個(gè)區(qū)域的，在整個(gè)區(qū)域有13萬(wàn)平方米，這個(gè)是一個(gè)商業(yè)的地產(chǎn)項(xiàng)目，做了地埋管的地源熱泵，整個(gè)的銷售就非常好的，整個(gè)樓價(jià)也比別的地方高。這個(gè)是武漢鐵路電器有限公司，晚上0點(diǎn)到8點(diǎn)把這個(gè)蓄滿了以后白天是不用開了。
地下水地源熱泵應(yīng)用存在的主要問(wèn)題，因?yàn)楹钡慕铀浅５呢S富，應(yīng)該說(shuō)是面上分布的，而且埋藏很淺，就很豐富的地下水，厚度大概有10幾米到20幾米，成本也比較低，包括出水一下容易。就是地下水的水資源，水溫要適宜，水質(zhì)要比較好，這個(gè)是我們地源熱泵很關(guān)鍵的一個(gè)條件。包括這個(gè)金屬元素的含量比較高，就是你不同的情況下要采用不同的措施，包括打井的費(fèi)用。這個(gè)整個(gè)的收入正本還有最后的費(fèi)用都是至關(guān)重要的。
第二個(gè)就是熱源井的設(shè)計(jì)和施工，我們地源熱泵這塊很復(fù)雜的就是地上和地下要緊密結(jié)合起來(lái)，現(xiàn)在有很多，我的一貫的主張是什么，越嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)就是我們的地質(zhì)勘探院有這個(gè)技術(shù)的。我們有很多是這樣子做的，包括我們井的結(jié)構(gòu)，不同的地質(zhì)分層，還有徑流，所以這塊我覺得是很關(guān)鍵的。實(shí)際上地源熱泵，不成功的主要在這塊，不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，你回灌的情況，甚至你封井的方式差別都是很大的。所以我覺得一定要根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況，要因地制宜才能夠做得比較到位。還有一個(gè)很重要的就是抽水井和回灌井之間的水力平衡也影響到總?cè)∷亢涂偦毓嗦?。所以這塊很重要，還有你的水質(zhì)，地下水位的變化。這個(gè)其實(shí)你一看，還有一個(gè)很重要的問(wèn)題，就是地下水一定是群井在工作這個(gè)是單井的，這個(gè)是兩個(gè)井的，降升的遠(yuǎn)遠(yuǎn)比單井的要大得多，最后群井的設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要設(shè)計(jì)好，不然一定要出問(wèn)題。
第三個(gè)就是堵塞和回灌的問(wèn)題，水井施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)，取水井、回灌井輪換使用，反復(fù)的抽、回灌，水晶桂冠比不能達(dá)到要求正常的抽水，回灌無(wú)法進(jìn)行加速水井的枯竭，影響系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。大家看看這個(gè)是實(shí)際的工程，這個(gè)泵口的淤塞很嚴(yán)重的，我們要求是二十五分之一，這個(gè)是另外一種情況，（圖示）因?yàn)檫@個(gè)是周邊的生態(tài)環(huán)境很好，在湖北我一貫主張什么，地下水的時(shí)候，基本上是通過(guò)板塊再進(jìn)到主機(jī)，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的堵塞會(huì)家具，可以看到板塊，一個(gè)是干石巖的，你可能要通過(guò)什么來(lái)處理，但是這個(gè)粘泥有一個(gè)什么問(wèn)題呢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，核算下來(lái)就是板間的流速大概只有0.2米左右，大概工作一個(gè)半月到兩個(gè)月，這個(gè)溫差急劇加大。你溫度高了，大概能夠到28度左右，然后進(jìn)機(jī)主是18到19度左右。再就是地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，這個(gè)就是回灌不到位，就會(huì)引起，這個(gè)就是有的地方。相對(duì)來(lái)說(shuō)地質(zhì)災(zāi)害的問(wèn)題比較容易控制，但是水質(zhì)不好的，就不能用的。這個(gè)就不展開講了，還有就是地下水水質(zhì)與污染防治的問(wèn)題，這個(gè)應(yīng)該根據(jù)每個(gè)地方的情況來(lái)掌握。地下水的溫差和水量的問(wèn)題，我覺得應(yīng)該是在取水溫差和取水量之間做一個(gè)比較好的平衡，找到一個(gè)最好的結(jié)合點(diǎn)，溫差比較小，這樣對(duì)我們整個(gè)的效率加大了。
第二個(gè)就是熱源井的設(shè)計(jì)和施工，我們地源熱泵這塊很復(fù)雜的就是地上和地下要緊密結(jié)合起來(lái)，現(xiàn)在有很多，我的一貫的主張是什么，越嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)就是我們的地質(zhì)勘探院有這個(gè)技術(shù)的。我們有很多是這樣子做的，包括我們井的結(jié)構(gòu)，不同的地質(zhì)分層，還有徑流，所以這塊我覺得是很關(guān)鍵的。實(shí)際上地源熱泵，不成功的主要在這塊，不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，你回灌的情況，甚至你封井的方式差別都是很大的。所以我覺得一定要根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況，要因地制宜才能夠做得比較到位。還有一個(gè)很重要的就是抽水井和回灌井之間的水力平衡也影響到總?cè)∷亢涂偦毓嗦?。所以這塊很重要，還有你的水質(zhì)，地下水位的變化。這個(gè)其實(shí)你一看，還有一個(gè)很重要的問(wèn)題，就是地下水一定是群井在工作這個(gè)是單井的，這個(gè)是兩個(gè)井的，降升的遠(yuǎn)遠(yuǎn)比單井的要大得多，最后群井的設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要設(shè)計(jì)好，不然一定要出問(wèn)題。
第三個(gè)就是堵塞和回灌的問(wèn)題，水井施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)，取水井、回灌井輪換使用，反復(fù)的抽、回灌，水晶桂冠比不能達(dá)到要求正常的抽水，回灌無(wú)法進(jìn)行加速水井的枯竭，影響系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。大家看看這個(gè)是實(shí)際的工程，這個(gè)泵口的淤塞很嚴(yán)重的，我們要求是二十五分之一，這個(gè)是另外一種情況，（圖示）因?yàn)檫@個(gè)是周邊的生態(tài)環(huán)境很好，在湖北我一貫主張什么，地下水的時(shí)候，基本上是通過(guò)板塊再進(jìn)到主機(jī)，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的堵塞會(huì)家具，可以看到板塊，一個(gè)是干石巖的，你可能要通過(guò)什么來(lái)處理，但是這個(gè)粘泥有一個(gè)什么問(wèn)題呢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，核算下來(lái)就是板間的流速大概只有0.2米左右，大概工作一個(gè)半月到兩個(gè)月，這個(gè)溫差急劇加大。你溫度高了，大概能夠到28度左右，然后進(jìn)機(jī)主是18到19度左右。再就是地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，這個(gè)就是回灌不到位，就會(huì)引起，這個(gè)就是有的地方。相對(duì)來(lái)說(shuō)地質(zhì)災(zāi)害的問(wèn)題比較容易控制，但是水質(zhì)不好的，就不能用的。這個(gè)就不展開講了，還有就是地下水水質(zhì)與污染防治的問(wèn)題，這個(gè)應(yīng)該根據(jù)每個(gè)地方的情況來(lái)掌握。地下水的溫差和水量的問(wèn)題，我覺得應(yīng)該是在取水溫差和取水量之間做一個(gè)比較好的平衡，找到一個(gè)最好的結(jié)合點(diǎn)，溫差比較小，這樣對(duì)我們整個(gè)的效率加大了。
這一塊就是這個(gè)（圖示），地源熱泵因?yàn)槲覀儽旧淼慕ㄖ且粋€(gè)低品位的，我不需要很高品位的，地源熱泵跟這個(gè)應(yīng)該是很好的。包括剛剛龍教授說(shuō)的，包括發(fā)電的話，都有一個(gè)能耗比，這個(gè)從政府層面去做規(guī)劃管理，地下水是很寶貴的資源。
第三個(gè)方面就是一些地埋管的問(wèn)題，第一個(gè)是投資高，第二個(gè)是鉆孔費(fèi)用交流高，慢慢的今后的發(fā)展是越走越前進(jìn)了。地埋管大家應(yīng)該很清楚，它主要還是施工質(zhì)量問(wèn)題，當(dāng)然跟設(shè)計(jì)也有關(guān)系。理論上壽命是很長(zhǎng)，但是回填不到位，我整個(gè)設(shè)計(jì)沒(méi)有經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算，那么一定是最后運(yùn)行的時(shí)候會(huì)有很多的問(wèn)題。包括我們胡老師也在講，很多的人在研究這個(gè)問(wèn)題，這個(gè)巖土體物性是一個(gè)很嚴(yán)重的問(wèn)題，這個(gè)還有一個(gè)很重要的，就是你這個(gè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分層，包括你的不同的巖土的巖，有的是地質(zhì)變化，或者是有溶洞，所以這塊我覺得都應(yīng)該有。然后就是空調(diào)負(fù)荷的問(wèn)題，這個(gè)怎么跟我的地下?lián)Q熱器來(lái)進(jìn)行吻合，這個(gè)也是最難的，現(xiàn)在從計(jì)算來(lái)說(shuō)，從最后的數(shù)據(jù)的總結(jié)和研究來(lái)說(shuō)。都是大工程，我們跟北歐和國(guó)外不一樣，我們有的工程可能就是10幾萬(wàn)方，這個(gè)負(fù)荷特性，地下的平衡的問(wèn)題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)是超過(guò)的。這個(gè)的設(shè)計(jì)是要解決這個(gè)，我覺得應(yīng)該分區(qū)。所以剛才說(shuō)的，進(jìn)行分區(qū)，一定不要什么呢，就是像這個(gè)工程，就是叫國(guó)際博覽中心，因?yàn)闂l件所限，只能在中心進(jìn)行埋管，實(shí)際上整個(gè)中心的區(qū)域的擴(kuò)張是很有限的。就是分條狀，或者是分區(qū)域來(lái)進(jìn)行管理，因?yàn)槲覀冝k公建筑，白天使用，晚上不用，就使用大地的恢復(fù)特性。包括就是我們負(fù)荷不大的時(shí)候，我各個(gè)區(qū)域的恢復(fù)，這樣才能保證。這個(gè)是富士康在武漢一個(gè)園區(qū)的，我們埋管是集中的。就是用的那種供冷供熱和送熱水的，者盎也解決了區(qū)域建筑入住率不同，還有物業(yè)管理的問(wèn)題。武漢地區(qū)就是說(shuō)，實(shí)際上我們都是復(fù)合式系統(tǒng)，就像辦公建筑，大概累計(jì)的是2.5萬(wàn)倍，那么一些商業(yè)的就更大，商業(yè)建筑可能是4到5倍。這個(gè)時(shí)間關(guān)系不展開講了。
最后就是結(jié)合我們?cè)谖錆h我們做的一些課題，就是怎么樣保證我們地源熱泵系統(tǒng)能夠發(fā)揮它真正找的效益，我們第一個(gè)就是我要做一個(gè)地源熱泵，因?yàn)檫@個(gè)是委托我們做的一個(gè)科技專項(xiàng)，這個(gè)是技術(shù)應(yīng)用適宜性評(píng)價(jià)，給政府提供了一個(gè)很好的立項(xiàng)或監(jiān)管的一個(gè)支撐。那么我們就是用了多層次分析法，設(shè)定的目標(biāo)，我只舉了這些，通過(guò)這些運(yùn)行管理能力啊，包括一些具體的影響因素，最后通過(guò)不同的評(píng)價(jià)，不同的工程經(jīng)驗(yàn)的輸入，最后單一的也好，地表水也好，進(jìn)行一個(gè)評(píng)價(jià)。在武漢就分了，武漢的情況比較特殊，有長(zhǎng)江、漢水，地質(zhì)條件差別比較大，有辦公建筑、商業(yè)建筑等，什么樣的類型的建筑我適合采用什么樣的建筑就一清二楚了，給政府層面監(jiān)管和立項(xiàng)審批有一個(gè)很充分的依據(jù)了。包括業(yè)主要什么東西也可以，第二個(gè)就是系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)，就是我們剛才說(shuō)了，一個(gè)就是能效測(cè)評(píng)的數(shù)據(jù)，包括長(zhǎng)期的一些檢測(cè)數(shù)據(jù)在這個(gè)總結(jié)的基礎(chǔ)上，包括基礎(chǔ)的系統(tǒng)的能效，模擬成一個(gè)曲線，我們就什么呢，就是國(guó)家有一個(gè)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的值是很低的。2.6是很低的，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r，我們給一個(gè)平均數(shù)，就是有了一個(gè)客觀的依據(jù)了，最后就是鼓勵(lì)或者是保證，這個(gè)節(jié)能減排能夠發(fā)揮很好的作用。
另外一個(gè)很重要的就是運(yùn)行控制策略，這個(gè)就是不同的建筑，運(yùn)行的特性。還有埋管的這塊，實(shí)際上它有一個(gè)瞬態(tài)的過(guò)程，我們周末過(guò)完了以后，星期一一上班以后，那個(gè)時(shí)候很短時(shí)間內(nèi)，星期一上班，很快的就降下來(lái)了，那你一定有很好的措施。要有很好的解決手段，包括我們剛才說(shuō)的，有一個(gè)很好的措施。這塊就是要建立一個(gè)建筑物的能耗模型，這樣才能保證我整個(gè)系統(tǒng)，不光設(shè)計(jì)施工還有運(yùn)行都可以達(dá)到很好的效果。然后就是地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)的檢測(cè)技術(shù)，你這個(gè)所有的數(shù)據(jù)要檢測(cè)，但是實(shí)際上有很多在這塊是做得不好的。而且就是現(xiàn)場(chǎng)做得很好，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)調(diào)給我一看，我們內(nèi)行關(guān)心的數(shù)據(jù)，讓他調(diào)他都調(diào)不出來(lái)，這個(gè)系統(tǒng)有什么用呢？真正好的系統(tǒng)，一個(gè)是預(yù)測(cè)，
第二個(gè)是診斷，我們系統(tǒng)有什么問(wèn)題發(fā)現(xiàn)了。夏季運(yùn)行的時(shí)候，地埋管，它大概是2.2度，我們埋管的系統(tǒng)運(yùn)行都很大。現(xiàn)在就是計(jì)算機(jī)的方式有很多抽線系統(tǒng)都可以使用沒(méi)有問(wèn)題的。這個(gè)也是整個(gè)檢測(cè)監(jiān)管，現(xiàn)在不是整個(gè)能源數(shù)據(jù)要上來(lái)嗎，所有的數(shù)據(jù)就是分局或者是分成系統(tǒng)，就是對(duì)于我們整個(gè)的測(cè)評(píng)，這個(gè)的評(píng)價(jià)都有很好的一個(gè)依據(jù)。實(shí)際上我們現(xiàn)在我覺得，因?yàn)槲矣X得我們真正的我們把這個(gè)工作做到位了，應(yīng)該說(shuō)是最先進(jìn)，國(guó)外沒(méi)有那么大的工程。
從總結(jié)這些問(wèn)題，我們要有相應(yīng)的技術(shù)措施，不光是從技術(shù)層面，包括我們政府監(jiān)管層面，系統(tǒng)的來(lái)解決我們地源熱泵的問(wèn)題，才能使我們真正的地源熱泵的技術(shù)，在節(jié)能減排中也好發(fā)揮作用，而且能夠提高我們整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。我們湖北的整個(gè)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我們其他的地方也有一定的借鑒。
我的報(bào)告到這兒，謝謝大家。
主持人：陳主任給我們做了一個(gè)很精彩的報(bào)告，介紹了湖北省整個(gè)地源熱泵的應(yīng)用情況，湖北省地源熱泵，在全國(guó)還是比較好，先進(jìn)的地區(qū)。而且現(xiàn)在面積，服務(wù)面積已經(jīng)達(dá)到了1200萬(wàn)平方米。我覺得也是很可觀的，這些我想是我們今后發(fā)展地源熱泵的一個(gè)基礎(chǔ)，像這些工程是一個(gè)基礎(chǔ)。我自己有這么一個(gè)想法，就是全國(guó)其他的地源熱泵，我們有那么大的應(yīng)用面積，不管是成功的，還是存在一定問(wèn)題的，對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是一種寶貴的財(cái)富。所以說(shuō)我們應(yīng)該珍惜以前的這些系統(tǒng)，應(yīng)該很好的歸納總結(jié)，為今后的地源熱泵打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
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