如何展現地源熱泵的優越性

     熱泵系統以其經濟、可靠、環保、用途廣、維護簡便、占地面積小、使用壽命長等優點得以廣泛應用,然而隨著熱泵市場不斷發展,熱泵項目的優點并未得到充分展現,特別是其經濟性在實際運行中并不理想,據調查,其原因包括盲目選擇熱泵系統、系統設計不合理、施工存在偷工減料、運行隊伍不專業等。

    尤其是運行維護隊伍素質較低并長期得不到相關單位的重視,未對運行人員進行專業的培訓,使得運行人員對系統不了解,設備保養不到位,在設備的投入與調節上基本不做,對部分安裝的自動控制系統基本不用,造成系統在大流量小溫差的工況下運行,為系統的經濟性帶來負面影響,給熱泵系統的發展帶來嚴重阻礙,地大熱能將站在一個良好的熱泵系統上,從運行維護的角度闡述怎樣發揮熱泵系統的潛能,展現熱泵系統的優越性。

    一、應用范圍廣.

    從目前熱泵功能上看，可提供建筑物冬季供暖；夏季制冷及全年生活熱水。從熱泵出水溫度上分，可分為低溫熱泵、高溫熱泵，目前出水溫度從制冷工況下的7℃到制熱工況下的98℃，甚至有國外企業已開始著手研制130℃的蒸氣熱泵。從應用領域上可適用于公共建筑、民用建筑、工業生產、食品業的采暖、制冷及熱水供應；北方農業大棚的采暖；礦井的制冷等。隨著熱泵科技的不斷發展與創新，熱泵系統的應用范圍將進一步向其它領域延伸。

    二、熱泵系統的現狀.

    缺乏系統的管理與培訓，監管和管理力度仍需提高。水地源熱泵系統的應用、設計和運行都需要專業的設計和施工和運行團隊，但是行業目前缺乏統一的培訓，從業人員的素質、技術人員的能力等參差不齊。市場監管、政府對行業的監管、產品質量和產品部件的監管都存在缺口，這些都有待于提高和完善。

    各個專業、各部門的配合不得力，缺乏共同參與的精神。水地源熱泵的技術有待進一步提升，同時設計人員、甲方、廠家之間配合不到位，各自為利所驅。對于設計人員來說，水地源熱泵工程設計要求較高，并不是所有設計人員都能運用自如，因此大部分設計人員傾向于選擇設計簡單、方便的產品且后期運行穩定型也較高。

    對于甲方來說，自身意識水平也沒有達到某種高度，大部分是因為補貼的驅動而選擇使用，若在前期投入中應用麻煩、補貼不到位等也會放棄對該產品的使用。最后，對于集成廠家來說，更需要在技術和研究資料上更加完善，應該把樣板工程的樹立放在更重要的位置。

    湖北地大熱能科技有限公司由中國地大大學（武漢）控股，是一家專業的地熱開發利用公司，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（地質學、礦產勘查、地球物理、地球化學、水文地質學、工程地質、環境地質、地理信息系統、管理科學與工程、旅游資源管理）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，能專業的解決地源熱泵中的所有難題。

    三、熱泵系統實際問題的處理.

    （1）系統結垢.

    結垢的主要原因一是由Ca2+、Mg2+等成垢離子在水溫升高時沉積在設備及管網內壁形成水垢；二是水中的泥沙及各種菌藻微生物的生長繁殖，在系統中產生微生物粘泥，附著在設備及管網內壁與水垢混合在一起形成生物性污垢；三是水中的溶解氧及鹽類對金屬材質產生氧腐蝕和化學腐蝕。

    結垢和腐蝕會使系統傳熱效率下降，水阻增大，能耗大幅增加，運行成本上升，熱泵機組冷凝效率下降，縮短系統設備及管件壽命，降低系統供暖、制冷效果，特別是在過渡季停機一段時間后會堵塞水泵，嚴重時造成水泵燒毀。

    防治結垢的主要方法有：（1）配備有效的軟化水系統，定期對設備進行檢查及維護保養，并對軟化水進行化驗，確保系統水質；（2）配備脫氣設施，降低水中空氣濃度及溶解氧濃度，保證系統運行，減少系統腐蝕；（3）有計劃的為系統添加緩蝕劑、殺菌滅藻劑及阻垢劑，保護設備及管件，降低腐蝕，殺滅水中細菌及藻類，減少粘泥生成，阻止水垢的生成；（4）定期對系統進行排污，定期清洗系統過濾裝置。

    （2）系統除沙.

    系統水含沙量較大，影響系統換熱性能，增加系統運行成本和維護成本，對泵葉輪及機組殼管造成快速磨損，降低設備使用壽命，嚴重時堵塞水系統，造成系統癱瘓。針對因地質及施工工藝等原因造成的系統含沙量較大的工程，可適當增加除沙設備，并可多級串聯使用，經常清理除沙設施，加密機組前過濾網并經常清洗，盡量防止含沙量較大的水進入機組。

    （3）系統水垂.

    水錘產生的原因及條件：水泵揚程大；供水高差大；管線長且變化大；水流速度快；閥門開關速度過快；水泵突然停車或供電中斷，由水本身的慣性導致水垂事故的發生。

    水錘的危害：水錘引起的系統壓強升高，可達管道正常工作壓強的幾倍，甚至幾十倍。這種大幅度的壓強波動，會引起管道強烈振動，管道接頭斷開，破壞閥部件及水泵，影響系統運行。嚴重的造成管道爆管，引起次生災害。

    水錘的預防措施：在熱泵取水系統中最常見的有啟停泵水垂有和開關閥水垂啟泵水垂影響較小，其治理方法是設置泵的軟啟動裝置；在管道的轉彎高處加裝自動排氣裝置；啟泵前先將閥門關至20%左右，開啟水泵待水充滿后再逐漸開啟閥門。

    停泵水錘影響最大，其治理方法很多，如降低流速，增加管徑及壁厚，加裝慣性飛輪等，比較適用的方法有取消普通止回閥，加裝緩閉止回閥，安裝水垂消除器，甚至安裝泄壓安全閥也能產生一定的效果開關閥水垂在熱泵系統中主要表現在泵停轉后止水閥的突然關閉，可以與停泵水垂一并考慮，為防止突然停泵與止回閥的突然關閉，目前較好的方法是為泵加裝變頻裝置，為泵的啟停設置斜坡停車功能，斜率可根據系統高差及流速等水垂相關因素進行設定。為防止斷電造成斜坡停車功能不能使用，再為系統增設緩閉止回閥，把水垂的事故降到最小。

    （4）水泵揚程過高的調整.

    在設計過程中，由于計算或設計理念等原因，會使泵揚程大于實際揚程，如偏差過大，會造成系統水流量成倍增加、電機效率下降，電流上升，系統能耗大，輕則開關長延時保護，重則影響電機絕緣乃至燒毀電機，嚴重影響系統的安全性與可靠性。

    湖北地大熱能科技有限公司首創地源熱泵技術“打包”成功推向市場，成為了集地源熱泵設計、施工、維護、地源熱泵地熱井維修、地源熱泵設備維修、地源熱泵運營托管等為一體的系統服務提供商，目前已累計有20多個業主單位，成功實施了100多個項目，最長的項目已經運行了十幾年。