地源或地下水源热泵应用过程中的不利因素和解决方法

    地源热泵系统常出现的故障特征归类

 

  虽然地源热泵系统具有很多的优点, 已经成功的应用在商用建筑和公共事业中, 但是在地源热泵的设计开发和安装过程中仍然存在着许多问题需要解决, 国内由于地源热泵的工程应用实例较少, 可参考的经验不够丰富。本文以美国东北部地区的地热系统为例 。分析地源热泵系统开发和应用中遇到的问题和解决方法。通过对23例采用该项技术的建筑的研究发现有9 例是由于设计和安装的错误的引起的, 与地热技术无关, 还有11 例是由于技术力量缺乏和落后引起的, 还有3 例是由于施工引起的。

 

  (1)冷天气问题该类问题主要与冬季恶劣的天气有关。通常指在异常寒冷天气工况下系统中某一独立热泵单元跳闸或整个系统执行自动保护的现象。其它的故障包括由于未保护水管造成水管冻结、冻破或综合建筑物内部管路的损坏或供暖无效引发的室内舒适性的问题。

 

  (2)舒适性抱怨。这类问题的原因包括系统

 

  没有足够的供冷、供热能力满足建筑物冷、热负荷的需求, 这可能与地热设备容量偏小、建筑物的密封性不佳、室内空气分布系统设计不合理有关。

 

  (3)设备故障。该类问题主要指地热设备部分而不是热泵设备部分, 包括地热换热器、井场、控制系统, 以及泵、阀、管道和其它辅助部件。

 

  (4)系统频繁地执行自动保护功能。水源热泵具备执行自动保护的功能, 通常自动保护设定参数有一个或多个, 例如水流量过低保护、制冷剂低压或高压保护、压缩机排气温度过高保护、空气流速过低、或热泵生产厂家为其它的有害状态而设定的保护参数。

 

  (5)泄漏。对水-水地源热泵系统, 存在源侧或源侧与负荷侧的水泄漏。发生的部位可能会出现在地下的集管、回路、供回水井的配件、分布在建筑物内的管路、配件、机械装置, 也有个别建筑物出现内部水渍情况, 这与泄漏的位置有关。因此在设计系统时候应该考虑尽可能的减少水渍出现的情况。

 

  (6)噪声。如果系统设计时没有考虑系统运行的噪声水平是否符合建筑物的使用标准, 那么空气噪声和水流噪声都可能会出现问题。因此有必要合理设计水的流速、管子的形状和尺寸以及管路的固定吊架、风道设计、占用的空间和有效隔离噪声源。

 

  (7)运行费用。地源热泵系统的主要运行费用包括用电费用、维修费用和管理费用。通常系统运行时的主要问题是实际费用超过设计阶段时的预计费用。

 

  (8)回水井溢出或堵塞。这是多数地下水源热泵都会出现的问题。因为通常把水回灌到地下要比从地下取水困难。

 

  (9)设备运行不合理。通常这类问题的后果是热泵无法满足某个建筑物或整个区域的负荷需求。该类问题的特点是运行周期过长或过短, 送风或供水的温度无法达到设计的要求。