[地源热泵] 当前地源热泵系统建设中若干问题讨论

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1、[地源热泵]当前地源热泵系统建设中若干问题的讨论●关于地源热泵系统的原理---  浅层地热能论与蓄热层论之争●地源热泵系统的优缺点与适用条件●地源热泵系统的监测与监管●岩土层热物测试与地埋管设计计算的若干差异性问题1、关于地源热泵系统的原理---浅层地热能论与蓄热层论之争1.1  产生此问题的背景●建设部在2006-2007年之际把“地源热泵系统”列为一种“利用可再生能源”的新技术，享有“可再生能源利用”的政策补贴●国土资源部于2008年初,正式提出“浅层地热能”的资源观点与评价方法●2007年8月在中国资源综合利用协会下面正式成

2、立了“地温资源综合利用专业委员会”---挂靠在国土资源部中国地质环境监测院下面；●一些杂志社、学会、协会的介入、参与、和推动。如：《工程建设与设计》编辑部，中国城市经济学会，中国可再生能源学会，中国能源研究会地热专业委员会，《地源热泵》编辑部。●地源热泵系统建设得到了不断的“政治加温”。1.2  “浅层地热(温)能”观点的代表作●陶庆法胡杰：“浅层地热能开发利用现状、发展趋势与对策”；●浅层地热能勘查评价技术规范(征求意见第二稿)●韩再生：“浅层地热能勘查评价技术规范编制说明”●韩再生：“浅层地热能勘查评价1.3  争论的焦点与核

3、心问题●“浅层地热能”观点认为：蕴藏在地下岩土层含水土的恒温带(地下20-200m)中热量与温度是一种资源，简称为“浅层地热能”或“浅层地温能”，它是地热资源的一部分，是一种国家资源，应由国土资源部系统进行勘查、评估、评价、管理、与有计划地开发利用；●“浅层地热能”观点认为：蕴藏在地下岩土层含水土的恒温带中热能为地源热泵系统冬季供暖提供了“热量”、“冷量”与“能源”；●“地源热泵系统”观点认为：地下岩土层含水层是地源热泵系统运行工作的“热汇”与“热源”，地下的温度是确保地源热泵系统髙效、稳定、可靠、可持续运行的“环境参数”。它的设

4、计原则是必须保持夏季向地下释放的冷凝热与冬季从地下吸取的热量相等，根本不需要利用地下任何其它热量，更谈不上要利用任何“浅层地热能”或“浅层地温能”。地源热泵从本质上、原理上讲是一种“废热利用”，地下岩土层含水层在地源热泵系统中仅仅是起到一种“蓄热层”的作用。●“地源热泵系统”观点认为：地源热泵系统利用的热量是自身在夏季向地下排放的冷凝热，而且在许多工程中，可能还需要采取辅助的工程措施排放多余热量。1.4“浅层地热能”的误导作用●使国土资源部自身误以为发现了一种低品位的新的能源资源，它是一种国家资源---故“浅层地热(温)能”，需要

5、由国土资源部系统从中央到地方，大力进行勘查、评价、评估、规划、开发与利用，而不是把工作重点放在地下水资源、地质环境的保护、传热蓄热、热质迁移规律的研究与管理上。●使其他部委及某些地方政府的官员错误认为，这是一种取之不尽，用之不竭，像太阳能、风能那样的，可再生的、不污染环境、不用化钱买的“新能源”。三北地区某些地方政府目前正运用行政手段，向只有单纯冬季供热需求的居民住宅区大面积推广“地下水地源热泵系统”。●使原来就没有计算全年逐时冷、热负荷的不负责的设计单位，有了“借口”，得到了“庇护”与无形“鼓励”；而又会使原来认真计算全年逐时冷

6、、热负荷和采取各种工程措施进行全年冷、热平衡的设计单位与业主会渐渐削弱、或放弃原来的科学设计方法和精心设计的严谨作风，觉得过去的精心设计是“白费功夫”，“吃力不讨好”。1.5  我们的立场与观点我们虽然坚决反对“浅层地热能”或“浅层地温能”的资源观点以及由此所制订定的浅层地热能的勘查、评估、评价方法，但是我们积极主张暖通空调与水文地质两专业、两行业、两部门之间应在科学开发、建设、利用地源热泵系统领域紧密合作，相互学习、有效沟通、及时协调。在充分、科学、合理利用好地下浅层岩土层含水层作为“蓄热层”的同时，保护好地下的地质水文环境。2

7、、地源热泵系统的优缺点与适用条件2.1  地源热泵系统的优点●正因为一年四季地下的环境参数均在较适宜的10～20°C范围内变化，其夏季的制冷效率EER与冬季的制热效率COP都相应要比空气源热泵系统髙20％～40％；●由于一年四季的地下环境参数在10～20°C范围内变化，故其全年的制冷量与制热量输出（能力）比较稳定，没有“逆反”效应；2.2  地源热泵系统的缺点●初投资髙，因为地下钻井打眼埋管和打井都需要高额的工程建设费，尤其是在现场地质水文条件恶劣的情况下更为突出。在有一些工程中，其地下钻眼埋管或打井费用甚至和地上空调系统的建设费

8、用相接近；●地源热泵系统的全年供冷供热性能与经济性强烈依赖于建筑的冷、热负荷计算，设备选用，和地下埋管或水井设计计算与施工。精心设计与精心施工的工程和粗制滥造的工程，无论在性能上、在初投资上、还是运行费用上、及使用寿命上都会有成倍的差别；2.3