地源熱泵空調系統維修專業解決方案

  地源熱泵系統是將低品位熱量轉換成高品位熱量進行供熱、制冷的新型能源利用方式之一。與使用燃煤、燃氣、燃油等常規能源方式相比，其能量利用率為3.5以上（燃煤為0.65～0.85；燃油爐為0.7～0.9；燃氣爐為0.8～0.85；電鍋爐電熱膜的理想值也只能接近于1；空氣源熱泵系統可做到2.5，但在惡劣天氣下效率低，甚至無法啟動）。地源熱泵系統以其環保、節能、一機多用、維護量小、系統運行穩定、能源重復利用等優點而得以推廣。

    然而在實際工程應用中，很多地源熱泵項目因設計、施工及運行管理等問題，遠遠沒有發揮其應有的優勢。下面通過對我單位實施的某地下水源熱泵系統改造前后的運行數據進行對比，以及與其它地源熱泵項目、與其他空調形式進行對比，說明了地源熱泵系統在運行中的經濟性及影響其經濟性的相關因素。

    一、工程概況

    項目為武漢市某三甲醫院水源熱泵系統，該項目共有16口水源熱泵井，其中1口井未使用，經投產使用的15口井先后出現水量大幅度下降，含砂量增加，井眼上部地層出現坍塌，地表出現大面積坑洞，如不及時處理可能會引起整個地表塌陷，危及周邊高樓安全。為此醫院委托我公司湖北地大熱能科技有限公司負責該項目水井維修施工。

    根據該項目的實際情況，我公司組織技術人員及工程施工人員進行了施工前的準備工作， 2015年8月10日正式開工，于2015年11月5日完工。該項目16口水井，其中2口井甲方報廢處理，剩余的14口井完成了工程維修，經甲方驗收全部合格。

    二、施工步驟

    （1）勘查準備

    勘查井場道路及井場，要求井場能容納正常大修所需一切設備；

    （2）搬家安裝、開工準備

    搬家，安裝，立井架，調試；做好開工準備。按行業標準《鉆機安裝作業規程》執行。

    （3）處理上部地層坍塌

    將所鉆14井全部采用上部地層止水封固作業，防止后期重復出現地層坍塌現象，具體施工方案如下：

    ①、使用GXY-1型勘察鉆機在老井周邊鉆探3口井深10-15米的淺層井，井身結構如下：Φ91mm鉆頭×10m，上部采用Φ108mm套管×1米或高壓旋噴注漿。

    ②、配置高密度水泥漿，采用泥漿泵高壓反擠水泥，至水泥全部反到地面，侯凝72小時。

    ③、通過后期鉆孔取水泥樣，判定固井質量。

    （4）清砂洗井

    ①、下Φ150mm鉆頭+Φ50mm鉆桿，通過泥漿泵循環將井底沉砂清理干凈，充分循環洗井兩周上提管柱。

    ②、通過二氧化碳洗井，進行井筒清洗。

    ③、洗井結束后下泵抽水或者回水試驗。

    三、結論及水源熱泵井維護保養建議

    該項目在醫院院方及施工隊的大力支持下，我公司順利完成了該項目14口水源熱泵井的維修處理，經院方驗收全部合格，被院方委以行業內的“醫生”稱號。為了保證該項目后期能更好運行，我公司提以下幾點建議：

    （1）每兩年將全部水井洗井一次；

    （2）每年檢測一次水質；

    （3）優先使用出水量較大的水井；

    （4）每天監測電機電流情況，防止抽水系統損壞；

    （5）每天監測回灌井的回灌量，如發生堵塞，及時采用回揚等措施；

    （6）每天監測地下水輸送系統的排氣，防止水錘發生，消除氧氣腐蝕，避免水井間的虹吸作用等；

    四、地源熱泵空調系統與其它采暖空調系統對比

    本系統供暖季能耗折合為煤耗為9.21Kg/m2·季，與其它采暖方式相比能耗最低。與城市熱網采暖相比每平方米每季少耗煤12.52Kg/m2·季，節能58%，每平方米每季少排二氧化硫326g/m2·季、氮氧化121.7g/m2·季、煙塵34.8克/m2·季；與蓄熱式電鍋爐相比每平方米每季少耗煤47.89Kg/m2·季，節能83.9%；與電熱膜相比每平方米每季少耗煤45.02Kg/m2·季，節能83%；與壁掛式燃氣爐相比每平方米每季少耗煤11.61Kg/m2·季，節能55.8%，每平方米每季少排氮氧化物43.4g/m2·季、煙塵2.95g/m2·季；與直燃機相比每平方米每季少耗10.38Kg/m2·季，節能53%，每平方米每季少排氮氧化物40.8g/m2·季、煙2.8g/m2·季。

    從以上分析數據可以看出：

    1）地源熱泵空調系統運行費用最低。其全壽命周期價值可因此而趨于最佳。系統的經濟性可根據建設投資、運行成本及使用年限進行評價。

    2）對于空調系統中，系統的節能與減排具有統一性。熱泵系統沒有直接排放、其能耗小，間接排放相對較低，因此是日前理想的空調系統。

    五、結論

    社會的發展以及人民生活水平的提高，越來越多的人在使用地源熱泵空調技術，以倡導綠色環保時尚理念，并營造健康舒適的生活環境。地源熱泵系統是一種節能、環保的空調系統。

    地大熱能由中國地質大學（武漢）組建，依托中國地質大學的學術優勢，組建了一批由海內外學者組成的世界一流的交叉人才團隊，聚集了十大優勢學科領域三十多位專家學者，定期研討地熱科學問題、問診地熱實際難題，在地（水）源熱泵換熱不夠、冷熱不均、填充不實、漏水、土壤溫度過低、井深不夠、水質不好、回灌量小、含沙量大造成塌陷等問題有著豐富的經驗及客戶案例。