在綠色建筑的推動下,地源熱泵得到了廣闊的發展市場,隨著這一節能系統應用的增加,而他運行情況的好與壞已對整個的建筑起著重要的影響,那么地源熱泵的運行存在著什么問題?該如何解決呢?
隨著我國的城市化進程和能源緊缺的形勢發展,地源熱泵系統的數量和規模近年來快速增加,全國已經有多個數十萬平米的地源熱泵項目開始運行。與歐美土壤源熱泵主要是布置水平埋管式土壤換熱器,通過小型熱泵機組承擔別墅等小型住宅空調的方式不同,我國的土壤源熱泵系統主要服務對象是規模較大的多層住宅和辦公建筑,土壤換熱器一般采用在一定區域內密集布置的垂直單U甚至雙U型土壤換熱器群,近年來還出現了利用建筑物地基內的工程樁或灌注樁密集布置土壤換熱器群的新方式。這些密集型垂直埋管的方式雖然能較好的適應中國地少人多的國情,但是也帶來了技術上的隱患,那就是土壤換熱器布置范圍內的土壤熱平衡問題,它已經引起了各方面對此技術長期運行效果越來越多的擔心。
由于地源熱泵是利用地下換熱器從土壤中提取熱量,所以當建筑物的冬夏冷熱負荷與運行時間相差太大時會導致換熱器向土壤中吸取的熱量與釋放的熱量存在較大的差別,這樣長期以往,熱量的不平衡會使土壤的溫度不斷的偏離最初的溫度,因此長時間的使用必定會導致地源熱泵的換熱效果下降,影響正常使用。
那么針對這一問題要如何來解決呢?地源熱泵的土壤熱平衡問題雖然能夠造成較大的影響,但是只要處理得當就可避免這些問題的產生。通過將地下換熱器與地源熱泵把機組對應設置成多個回路輪流使用,在部分符合條件下先選擇使用土壤換熱器布置的周邊回路,以延長土壤換熱器的溫度恢復,避免局部過熱。
還有就是通過對夏季土壤熱負荷差異較大的項目可以利用冷卻系統作為輔助,采用熱泵機組熱回收技術減少夏季的排熱量,避免熱負荷過高,從而解決熱平衡問題。還有就是可以通過安裝設置溫度傳感器,對冬夏兩季的土壤溫度進行適時檢測,當溫度過高時要使用調峰系統。
復合式系統管理運行不當。因為操作人員嫌麻煩,空調季節隨著負荷增長不及時甚至完全不開啟調峰設施,或經常在空調負荷不大時只開調峰設施而不運行地源熱泵系統,都將影響調峰設施的冷熱平衡功能,導致系統冬夏季節取放熱量不平衡率大于設計值,土壤出現熱堆積。這種情況在一些大項目中已有較多出現且沒有引起足夠的重視。
運行管理不完善和仔細,造成不必要的運行困難。有些操作人員在部分負荷時間只開啟部分熱泵機組,但不關閉其余熱泵機組的閥門,導致運行中的機組冷卻水流量因為分流而過小,導致運行熱泵機組的冷卻水溫升過高,這種問題其實不屬于土壤熱平衡問題,完全可以通過運行管理的改進方便的解決。
只要對地源熱泵進行合理的輔助調整,土壤的平衡問題就可以充分的得到解決,不用再擔心后期的使用問題。