地源熱泵工程應用關鍵技術問題探討

王維利

摘要：本文從地源熱泵的意義入手，對其應用過程中存在的問題進行了深入分析，最后提出了地源熱泵應用建議，旨在為相關工作者提供一定的參考和幫助。

關鍵詞：地源熱泵；工程應用；關鍵技術

中圖分類號TU831 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2015）12-0020-01

地源熱泵簡單來說就是一個空調(diào)系統(tǒng)，利用地下淺層地熱資源實現(xiàn)供熱和制冷，具有高效節(jié)能的特點，與資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會發(fā)展目標相一致。地源熱泵基本原理是將少量高品位能源輸入到系統(tǒng)中，然后實現(xiàn)低品位熱能向高品位人能的轉(zhuǎn)移，最終實現(xiàn)供熱或制冷。地源熱泵的出現(xiàn)在很大程度上減少了能源消耗，對資源嚴重匱乏的今天來說有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1.地源熱泵應用意義分析

1.1利于推動生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展

地源熱泵是基于可持續(xù)發(fā)展理念發(fā)展起來的，因此，是一種可再生能源的利用技術，借助地表淺層的地熱資源，根據(jù)用戶需求，實現(xiàn)對熱源和冷源的能量轉(zhuǎn)換。地表淺層地熱資源屬于一種可再生資源，覆蓋面積非常廣，能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)再生，在使用方面也幾乎不受限制，能夠輕松對其加以利用。該技術的出現(xiàn)和發(fā)展使我國能源消耗得以大大降低。同時，在其運行過程中并不會產(chǎn)生任何廢棄物，對生態(tài)環(huán)境保護有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1.2功能齊全、應用范圍廣

地源熱泵其本質(zhì)為空調(diào)系統(tǒng)，能夠滿足用戶的供暖和制冷需求，除此之外，還能夠滿足用戶的日常熱用水需求，可謂是一舉多得。地源熱泵在應用范圍上也不受限制，家庭、學校、企業(yè)、商場等都可以利用這一技術。由此可見，地源熱泵的出現(xiàn)和應用給人們的日常生活帶來了諸多便利。

1.3便于維護

地源熱泵雖然是一項新技術，但是其內(nèi)部構成并不復雜，只有少量的組成器件，所謂便于工作人員開展日常檢修工作。地源熱泵系統(tǒng)大都設置在室內(nèi)或者是地下，即使建在室內(nèi)也幾乎不占空間，抗外界干擾能力強，能夠有效避免由于風吹日曬雨淋造成的系統(tǒng)破壞。系統(tǒng)看似簡單，但自動化程度極高。在維護方面的費用也比較低，節(jié)省人力和財力。

2.地源熱泵工程應用中存在的問題

2.1缺乏統(tǒng)一的制造標準以及應用規(guī)范

從現(xiàn)階段我國地源熱泵行業(yè)發(fā)展情況來看，尚未形成完善的產(chǎn)品制造標準以及應用規(guī)范，現(xiàn)有標準和制度也并未實現(xiàn)統(tǒng)一。比如設備生產(chǎn)商在將設備機組提供給企業(yè)用戶時，并不能夠?qū)⒄w設計提供出來，從而造成節(jié)能達不到要求。不僅如此，在施工、材料以及設備等各個環(huán)節(jié)都缺乏規(guī)范細則，存在標準嚴重缺失的現(xiàn)象，項目建設監(jiān)管和運營監(jiān)管力度不夠。

2.2質(zhì)量問題和土壤破壞

地源熱泵成本低、構造簡單，加之節(jié)約能耗，在地源熱泵逐漸普及的背景下，一些人看中了地源熱泵這塊大蛋糕，紛紛投資辦廠。據(jù)調(diào)查，有大部分廠商對其性質(zhì)并不了解，只是跟風投資，認為地源熱泵領域有利可圖。為了把成本降到最低，廠商往往聘用技術水平較低的工作人員，加之國家尚未制定該行業(yè)生產(chǎn)標準，因此會嚴重影響地源熱泵質(zhì)量，從而導致其進一步發(fā)展受到影響。

另一方面，地源熱泵系統(tǒng)能夠使用，系統(tǒng)運行能夠維持在什么水平主要是由應用地區(qū)氣候條件以及土壤特性決定。在應用過程中，如果對土壤沒有做到合理使用，會對土壤以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重的不良影響。

2.3明顯的區(qū)域性特征

地源熱泵的應用具有一定的氣候限制，我國東北、華北、西北已經(jīng)長江流域、黃河流域冷熱需求較大，因此，地源熱泵在上述地區(qū)得到了廣泛應用。我國南方地區(qū)因而冬季溫度依然較高，因此只有冷量需求，南方地源熱泵具有明顯的冷量需求特征。對于一些不能用常規(guī)能源進行供冷的地區(qū)來說，地源熱泵無疑是最佳選擇。但是從總體上來看，地源熱泵應用有著明顯的地域性特征，在西南地區(qū)和華中地區(qū)的應用并不多。

2.4技術經(jīng)濟標準和市場準入制度不完善

我國技術經(jīng)濟標準和市場準入制度建設一直以來都是比較滯后的部分。近年來隨著地源熱泵市場呈現(xiàn)快速增長趨勢，一些企業(yè)在未經(jīng)過任何考察、不具備任何基礎的情況下，就盲目進入該行業(yè)，導致市場上出現(xiàn)了繁多的地源熱泵品牌，產(chǎn)品質(zhì)量也存在較大差異，嚴重威脅地源熱泵市場的健康發(fā)展。除此之外，企業(yè)未對從業(yè)人員進行相關培訓直接上崗，而從業(yè)人員自身又懶于學習，導致其專業(yè)水平不高，從而影響施工質(zhì)量。

2.5與其它技術的配合有待加強

地源熱泵并不是僅僅依靠自身就能夠?qū)崿F(xiàn)運行的，還需要與其他技術進行有效配合，以供暖為例，不僅需要運用地源熱泵技術，除此之外還包括鉆井、暖通等技術，如果缺少其中任何一項技術，都不可能正常工作。在技術配合過程中還應該做好與相關技術人員的溝通工作，使技術人員之間形成合作意識，提高技術水平。

2.6尚未形成科學的評價體系

目前在評價體系方面的建設存在嚴重缺失現(xiàn)象。過于追求取熱，往往導致不能達到節(jié)能效果，而且還會給地層以及地下水造成嚴重破壞，進而引發(fā)地表塌陷和地源水源流失。

3.地源熱泵應用建議

3.1適度發(fā)展

高水平的設計和施工方案是地下水地源熱系統(tǒng)實現(xiàn)全部回灌的前提和基礎。因此，國家必須發(fā)揮其職能，明確規(guī)范地源熱泵設計以及開采等各個環(huán)節(jié)。確保從事地源熱泵相關工作的企業(yè)必須具備一定資質(zhì)。此外在地源熱泵的開采方面應當遵循適度性和分散性原則，如果開采過于集中很有可能造成可怕后果。

3.2綜合管理

地源熱泵系統(tǒng)包含多門學科，在管理和監(jiān)督方面也需要諸多部門共同開展。因此，國家應當設立專門部門對地源熱泵一系列程序進行綜合管理和監(jiān)督，通過項目開發(fā)標準規(guī)范的制定對地源熱泵企業(yè)的不規(guī)范行為進行約束。除此之外，還要負責地源熱泵的相關宣傳和推廣活動，為地源熱泵的普及推波助瀾。

3.3審批評價

在符合國家法律法規(guī)的基礎上，對地源熱泵項目采取嚴格審批，只有在源頭上把好關，才能盡可能把不規(guī)范項目數(shù)量降到最少。當項目審批合格之后，相關部門必須對建設過程以及驗收進行監(jiān)督、評估。對已經(jīng)投入使用的地源熱泵系統(tǒng)應當對其是否滿足節(jié)能要求、是否可靠等進行綜合評價。

3.4規(guī)范市場

我國地源熱泵技術引進時間較晚，還不具備較高的技術水平，在相關規(guī)章制度的建設方面還不完善。在當前形勢下，各地相關部門應當結合當期水文地質(zhì)實際情況，大力開展相關技術的研究工作。在不斷探索和實踐過程中，不斷改進和完善制度，早日實現(xiàn)管理目標。

3.5整合資源

在地源熱泵項目開發(fā)和建設過程中涉及諸多學科知識，從最初的勘探，到接下來的設計、施工、檢查、驗收以及正式投產(chǎn)每一個環(huán)節(jié)都包含大量知識，所以要將整合行業(yè)鏈條、實現(xiàn)綜合化發(fā)展作為地源熱泵發(fā)展目標。

4.結語

綜上所述，本文主要對地源熱泵技術進行了探討，分析了當前我國地源熱泵技術存在的主要問題并提出了具體的解決措施。的地源熱泵不僅成本低廉，而且具有節(jié)能、環(huán)保以及綠色等諸多優(yōu)點，與我國提出的“可持續(xù)的發(fā)展”理念向相一致。雖然目前我國地源熱泵技術還有諸多問題等待解決的，但我們相信，在不久的將來，地源熱泵技術一定能將這些問題逐一克服，并得到廣泛使用。