湖北省暨武汉市地源热泵专业委员会陈焰华主任
在陆特能源·2014第六届中国地源热泵行业高层论坛上发言
陈焰华：大家下午好，很高兴有这个机会，跟大家一起交流一下湖北的地源热泵的技术应用和技术发展的情况。分四个方面的内容。
第一个是先看看我们应用的发展的现状，上午各位老师专家已经讲了很多了，就是我们的整个能源供应紧张以后，现在的发展，一个是我觉得我们整个的应用也好，包括我们地源热泵的发展也好，应该是在国家整个低碳和绿色建筑推行的总的政策之下，一个很重要的方面，去面国务院的方案也提出了明确的要求。那么湖北应该说也是围绕这几个重点在开展一些工作，2010年湖北是全国首批试点省份之一，提出的目标到2020年二氧化碳的排放量比2005年下降56%，这个任务还是非常重的，非化石能源占社会的能源司消耗是10%以上，到2049年要到45%以上。这个湖北襄阳、宜昌、黄石等六个国家的能源局新能源示范城市，这个也是利用当地丰富的太阳能风能、地热能等。
从绿色建筑这块，也就是低能耗的建筑，我们“十二五”末完成1000万平方米的绿色建筑试点，武汉市也出台了一个7月1号开始，就是18层一下的居住建筑和热水需求较大的公共建筑，应统一建设太阳能热水系统，还有大型的公共建筑应选择一种可再生能源建筑应用。那么“十二五”湖北省的整个可再生能源规划的目标是5000万平方米，这个在整个国家政策的推动下，到现在为止，预测到“十二五”应该是翻番可以完成的，应该达到1个亿，这个应用面积也完成了，包括武汉市的。就是包括武汉周边的八个城市，到2020年整个新增的可再生能源建筑应用面积是6380万平方米，湖北省大概占了57%的份额。湖北省到2020年是1.3个亿左右。包括我们也完成了相关的一些课题，就包括我们刚完成的一些基于能效提升的地源热泵系统供应复杂技术问题及管理体系研究，上午也说过，这个整个的地源热泵建成以后，实际上建成以后它的节能效果怎么样，这个就是从评价的角度来总结一下技术。另外一个就是在技术能源建设方面，包括一些测评的标准，还有一些规划，还有一些地方涉及的标准。
上午国土资源部也讲过我们29个省区完成的整个地源热泵的评价，我们湖北是很大的。那么地下水这块，供冷或供暖的面积相对小一点，供冷的是431万，供暖的是295万，因地埋管这块供冷供暖的面积都很大，是6个亿或是7个亿了，湖北省这个工程应用，现在大概有300栋建筑应用了，09年开始，湖北省有1个市县是国家示范城市或者是地区县级示范，到12年6月底，上面研究，示范区落实的项目是764个，折合应用面积是2106.29万平方米。武汉市我们整个地源热泵这块实际上是做了39个项目，那么就是说整个的测评的情况，地埋管是26个，地下水是26个。地埋管的平均效率，一个是系统的效率一个是机主的效率，平均的是4.16，系统的相当于比较低一些，大概平均值3.2，但是比我们常规的空调系统还是要高。地下水的系统制冷的效率是3.64，是比较高的，制热的是3.04。这个已经用了两年供热。
这个是地源热泵技术发展的建筑应用现状。这个是武汉市民之民，去年8月份习大大到武汉调研的时候就来了，这个边上有参观的，就主动的打招呼就是说“美女，你好”，就是在这儿。（图示）刚才龙老师也说了这个磁悬浮的那个，就是它是一个区域的，在整个区域有13万平方米，这个是一个商业的地产项目，做了地埋管的地源热泵，整个的销售就非常好的，整个楼价也比别的地方高。这个是武汉铁路电器有限公司，晚上0点到8点把这个蓄满了以后白天是不用开了。
地下水地源热泵应用存在的主要问题，因为湖北的江河水非常的丰富，应该说是面上分布的，而且埋藏很浅，就很丰富的地下水，厚度大概有10几米到20几米，成本也比较低，包括出水一下容易。就是地下水的水资源，水温要适宜，水质要比较好，这个是我们地源热泵很关键的一个条件。包括这个金属元素的含量比较高，就是你不同的情况下要采用不同的措施，包括打井的费用。这个整个的收入正本还有最后的费用都是至关重要的。
第二个就是热源井的设计和施工，我们地源热泵这块很复杂的就是地上和地下要紧密结合起来，现在有很多，我的一贯的主张是什么，越严谨的设计就是我们的地质勘探院有这个技术的。我们有很多是这样子做的，包括我们井的结构，不同的地质分层，还有径流，所以这块我觉得是很关键的。实际上地源热泵，不成功的主要在这块，不同的地质结构，你回灌的情况，甚至你封井的方式差别都是很大的。所以我觉得一定要根据实际的地质情况，要因地制宜才能够做得比较到位。还有一个很重要的就是抽水井和回灌井之间的水力平衡也影响到总取水量和总回灌率。所以这块很重要，还有你的水质，地下水位的变化。这个其实你一看，还有一个很重要的问题，就是地下水一定是群井在工作这个是单井的，这个是两个井的，降升的远远比单井的要大得多，最后群井的设计的时候一定要设计好，不然一定要出问题。
第三个就是堵塞和回灌的问题，水井施工质量不过关，取水井、回灌井轮换使用，反复的抽、回灌，水晶桂冠比不能达到要求正常的抽水，回灌无法进行加速水井的枯竭，影响系统长期稳定运行。大家看看这个是实际的工程，这个泵口的淤塞很严重的，我们要求是二十五分之一，这个是另外一种情况，（图示）因为这个是周边的生态环境很好，在湖北我一贯主张什么，地下水的时候，基本上是通过板块再进到主机，因为整个系统的堵塞会家具，可以看到板块，一个是干石岩的，你可能要通过什么来处理，但是这个粘泥有一个什么问题呢，发现问题之后，核算下来就是板间的流速大概只有0.2米左右，大概工作一个半月到两个月，这个温差急剧加大。你温度高了，大概能够到28度左右，然后进机主是18到19度左右。再就是地质灾害问题，这个就是回灌不到位，就会引起，这个就是有的地方。相对来说地质灾害的问题比较容易控制，但是水质不好的，就不能用的。这个就不展开讲了，还有就是地下水水质与污染防治的问题，这个应该根据每个地方的情况来掌握。地下水的温差和水量的问题，我觉得应该是在取水温差和取水量之间做一个比较好的平衡，找到一个最好的结合点，温差比较小，这样对我们整个的效率加大了。
第二个就是热源井的设计和施工，我们地源热泵这块很复杂的就是地上和地下要紧密结合起来，现在有很多，我的一贯的主张是什么，越严谨的设计就是我们的地质勘探院有这个技术的。我们有很多是这样子做的，包括我们井的结构，不同的地质分层，还有径流，所以这块我觉得是很关键的。实际上地源热泵，不成功的主要在这块，不同的地质结构，你回灌的情况，甚至你封井的方式差别都是很大的。所以我觉得一定要根据实际的地质情况，要因地制宜才能够做得比较到位。还有一个很重要的就是抽水井和回灌井之间的水力平衡也影响到总取水量和总回灌率。所以这块很重要，还有你的水质，地下水位的变化。这个其实你一看，还有一个很重要的问题，就是地下水一定是群井在工作这个是单井的，这个是两个井的，降升的远远比单井的要大得多，最后群井的设计的时候一定要设计好，不然一定要出问题。
第三个就是堵塞和回灌的问题，水井施工质量不过关，取水井、回灌井轮换使用，反复的抽、回灌，水晶桂冠比不能达到要求正常的抽水，回灌无法进行加速水井的枯竭，影响系统长期稳定运行。大家看看这个是实际的工程，这个泵口的淤塞很严重的，我们要求是二十五分之一，这个是另外一种情况，（图示）因为这个是周边的生态环境很好，在湖北我一贯主张什么，地下水的时候，基本上是通过板块再进到主机，因为整个系统的堵塞会家具，可以看到板块，一个是干石岩的，你可能要通过什么来处理，但是这个粘泥有一个什么问题呢，发现问题之后，核算下来就是板间的流速大概只有0.2米左右，大概工作一个半月到两个月，这个温差急剧加大。你温度高了，大概能够到28度左右，然后进机主是18到19度左右。再就是地质灾害问题，这个就是回灌不到位，就会引起，这个就是有的地方。相对来说地质灾害的问题比较容易控制，但是水质不好的，就不能用的。这个就不展开讲了，还有就是地下水水质与污染防治的问题，这个应该根据每个地方的情况来掌握。地下水的温差和水量的问题，我觉得应该是在取水温差和取水量之间做一个比较好的平衡，找到一个最好的结合点，温差比较小，这样对我们整个的效率加大了。
这一块就是这个（图示），地源热泵因为我们本身的建筑是一个低品位的，我不需要很高品位的，地源热泵跟这个应该是很好的。包括刚刚龙教授说的，包括发电的话，都有一个能耗比，这个从政府层面去做规划管理，地下水是很宝贵的资源。
第三个方面就是一些地埋管的问题，第一个是投资高，第二个是钻孔费用交流高，慢慢的今后的发展是越走越前进了。地埋管大家应该很清楚，它主要还是施工质量问题，当然跟设计也有关系。理论上寿命是很长，但是回填不到位，我整个设计没有经过详细计算，那么一定是最后运行的时候会有很多的问题。包括我们胡老师也在讲，很多的人在研究这个问题，这个岩土体物性是一个很严重的问题，这个还有一个很重要的，就是你这个地质结构的分层，包括你的不同的岩土的岩，有的是地质变化，或者是有溶洞，所以这块我觉得都应该有。然后就是空调负荷的问题，这个怎么跟我的地下换热器来进行吻合，这个也是最难的，现在从计算来说，从最后的数据的总结和研究来说。都是大工程，我们跟北欧和国外不一样，我们有的工程可能就是10几万方，这个负荷特性，地下的平衡的问题，远远是超过的。这个的设计是要解决这个，我觉得应该分区。所以刚才说的，进行分区，一定不要什么呢，就是像这个工程，就是叫国际博览中心，因为条件所限，只能在中心进行埋管，实际上整个中心的区域的扩张是很有限的。就是分条状，或者是分区域来进行管理，因为我们办公建筑，白天使用，晚上不用，就使用大地的恢复特性。包括就是我们负荷不大的时候，我各个区域的恢复，这样才能保证。这个是富士康在武汉一个园区的，我们埋管是集中的。就是用的那种供冷供热和送热水的，者盎也解决了区域建筑入住率不同，还有物业管理的问题。武汉地区就是说，实际上我们都是复合式系统，就像办公建筑，大概累计的是2.5万倍，那么一些商业的就更大，商业建筑可能是4到5倍。这个时间关系不展开讲了。
最后就是结合我们在武汉我们做的一些课题，就是怎么样保证我们地源热泵系统能够发挥它真正找的效益，我们第一个就是我要做一个地源热泵，因为这个是委托我们做的一个科技专项，这个是技术应用适宜性评价，给政府提供了一个很好的立项或监管的一个支撑。那么我们就是用了多层次分析法，设定的目标，我只举了这些，通过这些运行管理能力啊，包括一些具体的影响因素，最后通过不同的评价，不同的工程经验的输入，最后单一的也好，地表水也好，进行一个评价。在武汉就分了，武汉的情况比较特殊，有长江、汉水，地质条件差别比较大，有办公建筑、商业建筑等，什么样的类型的建筑我适合采用什么样的建筑就一清二楚了，给政府层面监管和立项审批有一个很充分的依据了。包括业主要什么东西也可以，第二个就是系统能效评价，就是我们刚才说了，一个就是能效测评的数据，包括长期的一些检测数据在这个总结的基础上，包括基础的系统的能效，模拟成一个曲线，我们就什么呢，就是国家有一个评价的标准，这个标准的值是很低的。2.6是很低的，根据当地的气候情况，我们给一个平均数，就是有了一个客观的依据了，最后就是鼓励或者是保证，这个节能减排能够发挥很好的作用。
另外一个很重要的就是运行控制策略，这个就是不同的建筑，运行的特性。还有埋管的这块，实际上它有一个瞬态的过程，我们周末过完了以后，星期一一上班以后，那个时候很短时间内，星期一上班，很快的就降下来了，那你一定有很好的措施。要有很好的解决手段，包括我们刚才说的，有一个很好的措施。这块就是要建立一个建筑物的能耗模型，这样才能保证我整个系统，不光设计施工还有运行都可以达到很好的效果。然后就是地源热泵系统运行动态的检测技术，你这个所有的数据要检测，但是实际上有很多在这块是做得不好的。而且就是现场做得很好，现场数据调给我一看，我们内行关心的数据，让他调他都调不出来，这个系统有什么用呢？真正好的系统，一个是预测，
第二个是诊断，我们系统有什么问题发现了。夏季运行的时候，地埋管，它大概是2.2度，我们埋管的系统运行都很大。现在就是计算机的方式有很多抽线系统都可以使用没有问题的。这个也是整个检测监管，现在不是整个能源数据要上来吗，所有的数据就是分局或者是分成系统，就是对于我们整个的测评，这个的评价都有很好的一个依据。实际上我们现在我觉得，因为我觉得我们真正的我们把这个工作做到位了，应该说是最先进，国外没有那么大的工程。
从总结这些问题，我们要有相应的技术措施，不光是从技术层面，包括我们政府监管层面，系统的来解决我们地源热泵的问题，才能使我们真正的地源热泵的技术，在节能减排中也好发挥作用，而且能够提高我们整个社会的发展。我们湖北的整个的经验对我们其他的地方也有一定的借鉴。
我的报告到这儿，谢谢大家。
主持人：陈主任给我们做了一个很精彩的报告，介绍了湖北省整个地源热泵的应用情况，湖北省地源热泵，在全国还是比较好，先进的地区。而且现在面积，服务面积已经达到了1200万平方米。我觉得也是很可观的，这些我想是我们今后发展地源热泵的一个基础，像这些工程是一个基础。我自己有这么一个想法，就是全国其他的地源热泵，我们有那么大的应用面积，不管是成功的，还是存在一定问题的，对我们来说都是一种宝贵的财富。所以说我们应该珍惜以前的这些系统，应该很好的归纳总结，为今后的地源热泵打下一个良好的基础。
附件下载：
版权说明：本稿为《地源热泵》杂志、地源热泵网(www.dyrbw.com)稿件，著作权受中华人民共和国法律保护，任何媒体、商业公司、网站、个人如需转载，请注明来源。否则本网站将对违者追究其相关法律责任。
责编：dhl
Email: direjia@126.com（投稿），direjia@163.com（合作）,
直线电话：18515158288（同微信）
