湖北省暨武漢市地源熱泵專業(yè)委員會陳焰華主任
在陸特能源·2014第六屆中國地源熱泵行業(yè)高層論壇上發(fā)言
陳焰華：大家下午好，很高興有這個機(jī)會，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。分四個方面的內(nèi)容。
第一個是先看看我們應(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，就是我們的整個能源供應(yīng)緊張以后，現(xiàn)在的發(fā)展，一個是我覺得我們整個的應(yīng)用也好，包括我們地源熱泵的發(fā)展也好，應(yīng)該是在國家整個低碳和綠色建筑推行的總的政策之下，一個很重要的方面，去面國務(wù)院的方案也提出了明確的要求。那么湖北應(yīng)該說也是圍繞這幾個重點在開展一些工作，2010年湖北是全國首批試點省份之一，提出的目標(biāo)到2020年二氧化碳的排放量比2005年下降56%，這個任務(wù)還是非常重的，非化石能源占社會的能源司消耗是10%以上，到2049年要到45%以上。這個湖北襄陽、宜昌、黃石等六個國家的能源局新能源示范城市，這個也是利用當(dāng)?shù)刎S富的太陽能風(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1000萬平方米的綠色建筑試點，武漢市也出臺了一個7月1號開始，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”湖北省的整個可再生能源規(guī)劃的目標(biāo)是5000萬平方米，這個在整個國家政策的推動下，到現(xiàn)在為止，預(yù)測到“十二五”應(yīng)該是翻番可以完成的，應(yīng)該達(dá)到1個億，這個應(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城市，到2020年整個新增的可再生能源建筑應(yīng)用面積是6380萬平方米，湖北省大概占了57%的份額。湖北省到2020年是1.3個億左右。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)問題及管理體系研究，上午也說過，這個整個的地源熱泵建成以后，實際上建成以后它的節(jié)能效果怎么樣，這個就是從評價的角度來總結(jié)一下技術(shù)。另外一個就是在技術(shù)能源建設(shè)方面，包括一些測評的標(biāo)準(zhǔn)，還有一些規(guī)劃，還有一些地方涉及的標(biāo)準(zhǔn)。
上午國土資源部也講過我們29個省區(qū)完成的整個地源熱泵的評價，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小一點，供冷的是431萬，供暖的是295萬，因地埋管這塊供冷供暖的面積都很大，是6個億或是7個億了，湖北省這個工程應(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個市縣是國家示范城市或者是地區(qū)縣級示范，到12年6月底，上面研究，示范區(qū)落實的項目是764個，折合應(yīng)用面積是2106.29萬平方米。武漢市我們整個地源熱泵這塊實際上是做了39個項目，那么就是說整個的測評的情況，地埋管是26個，地下水是26個。地埋管的平均效率，一個是系統(tǒng)的效率一個是機(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。這個已經(jīng)用了兩年供熱。
這個是地源熱泵技術(shù)發(fā)展的建筑應(yīng)用現(xiàn)狀。這個是武漢市民之民，去年8月份習(xí)大大到武漢調(diào)研的時候就來了，這個邊上有參觀的，就主動的打招呼就是說“美女，你好”，就是在這兒。（圖示）剛才龍老師也說了這個磁懸浮的那個，就是它是一個區(qū)域的，在整個區(qū)域有13萬平方米，這個是一個商業(yè)的地產(chǎn)項目，做了地埋管的地源熱泵，整個的銷售就非常好的，整個樓價也比別的地方高。這個是武漢鐵路電器有限公司，晚上0點到8點把這個蓄滿了以后白天是不用開了。
地下水地源熱泵應(yīng)用存在的主要問題，因為湖北的江河水非常的豐富，應(yīng)該說是面上分布的，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，這個是我們地源熱泵很關(guān)鍵的一個條件。包括這個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。這個整個的收入正本還有最后的費(fèi)用都是至關(guān)重要的。
第二個就是熱源井的設(shè)計和施工，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，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)計就是我們的地質(zhì)勘探院有這個技術(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)∷亢涂偦毓嗦省Ｋ赃@塊很重要，還有你的水質(zhì)，地下水位的變化。這個其實你一看，還有一個很重要的問題，就是地下水一定是群井在工作這個是單井的，這個是兩個井的，降升的遠(yuǎn)遠(yuǎn)比單井的要大得多，最后群井的設(shè)計的時候一定要設(shè)計好，不然一定要出問題。
第三個就是堵塞和回灌的問題，水井施工質(zhì)量不過關(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，回灌無法進(jìn)行加速水井的枯竭，影響系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。大家看看這個是實際的工程，這個泵口的淤塞很嚴(yán)重的，我們要求是二十五分之一，這個是另外一種情況，（圖示）因為這個是周邊的生態(tài)環(huán)境很好，在湖北我一貫主張什么，地下水的時候，基本上是通過板塊再進(jìn)到主機(jī)，因為整個系統(tǒng)的堵塞會家具，可以看到板塊，一個是干石巖的，你可能要通過什么來處理，但是這個粘泥有一個什么問題呢，發(fā)現(xiàn)問題之后，核算下來就是板間的流速大概只有0.2米左右，大概工作一個半月到兩個月，這個溫差急劇加大。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)害問題，這個就是回灌不到位，就會引起，這個就是有的地方。相對來說地質(zhì)災(zāi)害的問題比較容易控制，但是水質(zhì)不好的，就不能用的。這個就不展開講了，還有就是地下水水質(zhì)與污染防治的問題，這個應(yīng)該根據(jù)每個地方的情況來掌握。地下水的溫差和水量的問題，我覺得應(yīng)該是在取水溫差和取水量之間做一個比較好的平衡，找到一個最好的結(jié)合點，溫差比較小，這樣對我們整個的效率加大了。
第二個就是熱源井的設(shè)計和施工，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，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)計就是我們的地質(zhì)勘探院有這個技術(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)∷亢涂偦毓嗦省Ｋ赃@塊很重要，還有你的水質(zhì)，地下水位的變化。這個其實你一看，還有一個很重要的問題，就是地下水一定是群井在工作這個是單井的，這個是兩個井的，降升的遠(yuǎn)遠(yuǎn)比單井的要大得多，最后群井的設(shè)計的時候一定要設(shè)計好，不然一定要出問題。
第三個就是堵塞和回灌的問題，水井施工質(zhì)量不過關(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，回灌無法進(jìn)行加速水井的枯竭，影響系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。大家看看這個是實際的工程，這個泵口的淤塞很嚴(yán)重的，我們要求是二十五分之一，這個是另外一種情況，（圖示）因為這個是周邊的生態(tài)環(huán)境很好，在湖北我一貫主張什么，地下水的時候，基本上是通過板塊再進(jìn)到主機(jī)，因為整個系統(tǒng)的堵塞會家具，可以看到板塊，一個是干石巖的，你可能要通過什么來處理，但是這個粘泥有一個什么問題呢，發(fā)現(xiàn)問題之后，核算下來就是板間的流速大概只有0.2米左右，大概工作一個半月到兩個月，這個溫差急劇加大。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)害問題，這個就是回灌不到位，就會引起，這個就是有的地方。相對來說地質(zhì)災(zāi)害的問題比較容易控制，但是水質(zhì)不好的，就不能用的。這個就不展開講了，還有就是地下水水質(zhì)與污染防治的問題，這個應(yīng)該根據(jù)每個地方的情況來掌握。地下水的溫差和水量的問題，我覺得應(yīng)該是在取水溫差和取水量之間做一個比較好的平衡，找到一個最好的結(jié)合點，溫差比較小，這樣對我們整個的效率加大了。
這一塊就是這個（圖示），地源熱泵因為我們本身的建筑是一個低品位的，我不需要很高品位的，地源熱泵跟這個應(yīng)該是很好的。包括剛剛龍教授說的，包括發(fā)電的話，都有一個能耗比，這個從政府層面去做規(guī)劃管理，地下水是很寶貴的資源。
第三個方面就是一些地埋管的問題，第一個是投資高，第二個是鉆孔費(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)量問題，當(dāng)然跟設(shè)計也有關(guān)系。理論上壽命是很長，但是回填不到位，我整個設(shè)計沒有經(jīng)過詳細(xì)計算，那么一定是最后運(yùn)行的時候會有很多的問題。包括我們胡老師也在講，很多的人在研究這個問題，這個巖土體物性是一個很嚴(yán)重的問題，這個還有一個很重要的，就是你這個地質(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)荷的問題，這個怎么跟我的地下?lián)Q熱器來進(jìn)行吻合，這個也是最難的，現(xiàn)在從計算來說，從最后的數(shù)據(jù)的總結(jié)和研究來說。都是大工程，我們跟北歐和國外不一樣，我們有的工程可能就是10幾萬方，這個負(fù)荷特性，地下的平衡的問題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)是超過的。這個的設(shè)計是要解決這個，我覺得應(yīng)該分區(qū)。所以剛才說的，進(jìn)行分區(qū)，一定不要什么呢，就是像這個工程，就是叫國際博覽中心，因為條件所限，只能在中心進(jìn)行埋管，實際上整個中心的區(qū)域的擴(kuò)張是很有限的。就是分條狀，或者是分區(qū)域來進(jìn)行管理，因為我們辦公建筑，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)荷不大的時候，我各個區(qū)域的恢復(fù)，這樣才能保證。這個是富士康在武漢一個園區(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)管理的問題。武漢地區(qū)就是說，實際上我們都是復(fù)合式系統(tǒng)，就像辦公建筑，大概累計的是2.5萬倍，那么一些商業(yè)的就更大，商業(yè)建筑可能是4到5倍。這個時間關(guān)系不展開講了。
最后就是結(jié)合我們在武漢我們做的一些課題，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，我們第一個就是我要做一個地源熱泵，因為這個是委托我們做的一個科技專項，這個是技術(shù)應(yīng)用適宜性評價，給政府提供了一個很好的立項或監(jiān)管的一個支撐。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，最后通過不同的評價，不同的工程經(jīng)驗的輸入，最后單一的也好，地表水也好，進(jìn)行一個評價。在武漢就分了，武漢的情況比較特殊，有長江、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)管和立項審批有一個很充分的依據(jù)了。包括業(yè)主要什么東西也可以，第二個就是系統(tǒng)能效評價，就是我們剛才說了，一個就是能效測評的數(shù)據(jù)，包括長期的一些檢測數(shù)據(jù)在這個總結(jié)的基礎(chǔ)上，包括基礎(chǔ)的系統(tǒng)的能效，模擬成一個曲線，我們就什么呢，就是國家有一個評價的標(biāo)準(zhǔn)，這個標(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，我們給一個平均數(shù)，就是有了一個客觀的依據(jù)了，最后就是鼓勵或者是保證，這個節(jié)能減排能夠發(fā)揮很好的作用。
另外一個很重要的就是運(yùn)行控制策略，這個就是不同的建筑，運(yùn)行的特性。還有埋管的這塊，實際上它有一個瞬態(tài)的過程，我們周末過完了以后，星期一一上班以后，那個時候很短時間內(nèi)，星期一上班，很快的就降下來了，那你一定有很好的措施。要有很好的解決手段，包括我們剛才說的，有一個很好的措施。這塊就是要建立一個建筑物的能耗模型，這樣才能保證我整個系統(tǒng)，不光設(shè)計施工還有運(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)行動態(tài)的檢測技術(shù)，你這個所有的數(shù)據(jù)要檢測，但是實際上有很多在這塊是做得不好的。而且就是現(xiàn)場做得很好，現(xiàn)場數(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，這個系統(tǒng)有什么用呢？真正好的系統(tǒng)，一個是預(yù)測，
第二個是診斷，我們系統(tǒng)有什么問題發(fā)現(xiàn)了。夏季運(yùn)行的時候，地埋管，它大概是2.2度，我們埋管的系統(tǒng)運(yùn)行都很大?，F(xiàn)在就是計算機(jī)的方式有很多抽線系統(tǒng)都可以使用沒有問題的。這個也是整個檢測監(jiān)管，現(xiàn)在不是整個能源數(shù)據(jù)要上來嗎，所有的數(shù)據(jù)就是分局或者是分成系統(tǒng)，就是對于我們整個的測評，這個的評價都有很好的一個依據(jù)。實際上我們現(xiàn)在我覺得，因為我覺得我們真正的我們把這個工作做到位了，應(yīng)該說是最先進(jìn)，國外沒有那么大的工程。
從總結(jié)這些問題，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)的來解決我們地源熱泵的問題，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社會的發(fā)展。我們湖北的整個的經(jīng)驗對我們其他的地方也有一定的借鑒。
我的報告到這兒，謝謝大家。
主持人：陳主任給我們做了一個很精彩的報告，介紹了湖北省整個地源熱泵的應(yīng)用情況，湖北省地源熱泵，在全國還是比較好，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)展地源熱泵的一個基礎(chǔ)，像這些工程是一個基礎(chǔ)。我自己有這么一個想法，就是全國其他的地源熱泵，我們有那么大的應(yīng)用面積，不管是成功的，還是存在一定問題的，對我們來說都是一種寶貴的財富。所以說我們應(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良好的基礎(chǔ)。
附件下載：
版權(quán)說明：本稿為《地源熱泵》雜志、地源熱泵網(wǎng)(www.dyrbw.com)稿件，著作權(quán)受中華人民共和國法律保護(hù)，任何媒體、商業(yè)公司、網(wǎng)站、個人如需轉(zhuǎn)載，請注明來源。否則本網(wǎng)站將對違者追究其相關(guān)法律責(zé)任。
責(zé)編：dhl
Email: direjia@126.com（投稿），direjia@163.com（合作）,
直線電話：18515158288（同微信）
