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蓄热型(贰贬罢)地源热泵系统
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蓄热型(贰贬罢)地源热泵系统
浅层地源热泵技术应用推广中存在的问题
经过多年的应用,地源热泵问题很多,但集中表现为:
1)南方普遍热堆积
表现:夏季地下散热越来越困难,冷却塔超负荷。室内温度降不下来。甚至冬季供热不足。
2)北方普遍冷堆积
表现:冬季地下取热满足不了供热需求,室内温度达不到要求或停机保护。
问题的根源:
1、对热物性测试数据的解读错误。
在不同的载荷率条件下,换热值是变化的,载荷率越低,换热值越大,必须与建筑物的实际载荷率结合起来判定最终的取值,因此,某一个项目的偶然成功,可能会形成误导。
2、散热与取热不平衡。在北方,就是夏季制冷产生的热量存储,导致地温持续降低,越来越不足以支撑冬季的供热需求;在南方,夏季制冷产生的热量越来越不能存储到地下,导致地温持续上升,冷却塔超负荷运行依然没法完成散热。
3、冷却塔设计量不够。在北方的影响有限,南方项目尤其明显。
4、井间距不足。所有的热物性测试指导数据都是基于安全间距的前提,测试阶段是无限远,因此压缩间距后,取热量会同步被压缩。
5、单井换热能力小:目前采用的笔贰小口径管材作为井下换热器,优点是造价低、使用寿命长,缺点是延米换热量偏小,满足不了在有限场地、固定间距下的延米换热设计需求。同时,钻井深度及下管深度受装备及技术的影响,通常只打120米深度。
6、井斜度大、间距小,换热就不均匀。南方市场目前仍然以简陋的老式小功率钻机为主,其优点是施工造价低,缺点是钻深有限,而且斜率偏差大,造成的水平位移也越大,形成换热不均匀的后果,实际的换热量就会打折扣。右侧是不同钻机的比较。
解决的办法:
1、正确界定取热值。热物性测试的加热功率与预测功率要尽量匹配,能自动生成载荷率数据最好。同时根据确定的井间距,确定最终换热值。
2、通过散热量与取热量的预测,如热不足,需要增加热恢复的贡献,同时增加热量来源,比如蓄热;如热富裕,则需要减少热恢复的贡献,尽量在地下形成闭式循环。
3、采用正确的冷却塔设计方法,防止夏季超负荷。
4、坚持6米标准间距,同时增加钻空深度,解决场地难题。
5、研发大规格材料,提升延米换热能力。
6、加大间距,采用高精度钻机,解决地下换热不均匀。
7、融入能源塔,增加系统弹性,同时也可以增加供热量。能源塔还可以在过渡季提供热量供应。