地下水水源热泵系统的概念与应用

 在上世纪90 年代末推广地下水水源热泵系统初期, 业界的一些老专家就提请注意70 年代初在纺织厂系统大搞冬灌夏用的失败教训。70 年代初为了解决近10 亿人的穿衣问题, 国家大力发展化纤纺织业。因为当时机械制冷造价高、运行费用高, 故在利用16 ℃地下水进行空气处理的基础上,想出了这种天然制冷办法。此方法曾风靡北京、天津、上海的一些纺织厂。但没有多久就出现了水井的出水量减少、水温升高、水质变坏, 整个城市地下水位下降, 局部地区出现地面下沉的现象。到了70 年代末这种方法就销声匿迹了。

 

  根据中美两国政府在1997 年签署的《能源效率和可再生能源技术的发展利用领域合作议定书》之附件六《关于地热能利用合作协议书》, 北京某地源热泵公司分别在我国的北京、中部、南部各建了一套利用地下水的水-空气型热泵机组的地源热泵系统。自2000 年11 月北京嘉和丽园高档公寓地下水热泵系统投入运行以来, 我国地源热泵系统的建设得到了迅速发展。由于从事地矿勘探与打井的行业的介入以及其与暖通专业的结合, 使地下水水源热泵系统发展尤为迅速。发展势头既令人喜悦但又令人担忧。主要突出表现在以下几方面:

 

  1)在理论上, 错误地把上述三种地源热泵系统解释与宣传为是一项“取之不尽, 可持续利用浅层地热能源”的技术, 而模糊了其实际上仅仅是利用地下恒温带作“蓄热层”的科学本质。

 

  2)在宣传上, 只强调可节省多少能源, 减少多少污染物排放, 冠以“绿色环保、可持续利用的廉价能源”的美名, 而忽视或有意淡化、掩盖其对城市地下水资源造成污染的可能, 对周围建筑与整个城市地层结构起破坏作用的可能, 以及工程有可能失败的风险性。普遍存在着报喜不报忧的倾向。

 

  3)在工程设计上, 不以完整的现场实测水文地质资料为基本依据, 不考虑未来对其周围地下水资源及周围建筑地基与城市地面下沉的不利影响。

 

  4)在打井技术方面, 尚未很好解决回灌问题,

 

  很多工程实际上并未达到100 %回灌。回灌井与生产井的数量配置和是否需要冬夏对调轮换, 单井回灌是否合理有效, 是否会破坏地下含水层等问题, 在行业内尚存在互为对立的观点。

 

  5)在系统运行与保养上, 不设监测井, 不对地下水的生产量、回灌量、水温、水质、含水层厚度变化进行定期、持久的监测。打井公司只要能抽出设计所规定的水温、水量的地下水后就算完成了使命。

 

  6)在行政管理上, 打井抽取地下水, 地矿、国土资源、城市环保、自来水公司等部门似乎都有管辖权, 但各城市乃至全国至今都没有一个统一的管理条例与组织。目前基本处于无政府状态。一些勘探打井公司凭着老关系, 不经严格审批就可获得打井取水的许可证。

 

  7)在政府行为上, 出现了个别地区的政府官员与勤走上层路线的个别公司勾结谋利的腐败现象, 片面宣传与强调地源热泵系统的节能环保作用, 出台政府推荐文件, 暗助企业投标中标, 招揽工程。