熱泵系統(tǒng)以其經(jīng)濟、可靠、環(huán)保、用途廣、維護簡便、占地面積小、使用壽命長等優(yōu)點得以廣泛應用,然而隨著熱泵市場不斷發(fā)展,熱泵項目的優(yōu)點并未得到充分展現(xiàn),特別是其經(jīng)濟性在實際運行中并不理想,據(jù)調(diào)查,其原因包括盲目選擇熱泵系統(tǒng)、系統(tǒng)設(shè)計不合理、施工存在偷工減料、運行隊伍不專業(yè)等。

    尤其是運行維護隊伍素質(zhì)較低并長期得不到相關(guān)單位的重視,未對運行人員進行專業(yè)的培訓,使得運行人員對系統(tǒng)不了解,設(shè)備保養(yǎng)不到位,在設(shè)備的投入與調(diào)節(jié)上基本不做,對部分安裝的自動控制系統(tǒng)基本不用,造成系統(tǒng)在大流量小溫差的工況下運行,為系統(tǒng)的經(jīng)濟性帶來負面影響,給熱泵系統(tǒng)的發(fā)展帶來嚴重阻礙,地大熱能將站在一個良好的熱泵系統(tǒng)上,從運行維護的角度闡述怎樣發(fā)揮熱泵系統(tǒng)的潛能,展現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的優(yōu)越性。 

    一、應用范圍廣

    從目前熱泵功能上看，可提供建筑物冬季供暖；夏季制冷及全年生活熱水。從熱泵出水溫度上分，可分為低溫熱泵、高溫熱泵，目前出水溫度從制冷工況下的7℃到制熱工況下的98℃，甚至有國外企業(yè)已開始著手研制130℃的蒸氣熱泵。從應用領(lǐng)域上可適用于公共建筑、民用建筑、工業(yè)生產(chǎn)、食品業(yè)的采暖、制冷及熱水供應；北方農(nóng)業(yè)大棚的采暖；礦井的制冷等。隨著熱泵科技的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，熱泵系統(tǒng)的應用范圍將進一步向其它領(lǐng)域延伸。

    二、熱泵系統(tǒng)的現(xiàn)狀

    缺乏系統(tǒng)的管理與培訓，監(jiān)管和管理力度仍需提高。水地源熱泵系統(tǒng)的應用、設(shè)計和運行都需要專業(yè)的設(shè)計和施工和運行團隊，但是行業(yè)目前缺乏統(tǒng)一的培訓，從業(yè)人員的素質(zhì)、技術(shù)人員的能力等參差不齊。市場監(jiān)管、政府對行業(yè)的監(jiān)管、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品部件的監(jiān)管都存在缺口，這些都有待于提高和完善。

    各個專業(yè)、各部門的配合不得力，缺乏共同參與的精神。水地源熱泵的技術(shù)有待進一步提升，同時設(shè)計人員、甲方、廠家之間配合不到位，各自為利所驅(qū)。對于設(shè)計人員來說，水地源熱泵工程設(shè)計要求較高，并不是所有設(shè)計人員都能運用自如，因此大部分設(shè)計人員傾向于選擇設(shè)計簡單、方便的產(chǎn)品且后期運行穩(wěn)定型也較高。

    對于甲方來說，自身意識水平也沒有達到某種高度，大部分是因為補貼的驅(qū)動而選擇使用，若在前期投入中應用麻煩、補貼不到位等也會放棄對該產(chǎn)品的使用。最后，對于集成廠家來說，更需要在技術(shù)和研究資料上更加完善，應該把樣板工程的樹立放在更重要的位置。

    湖北地大熱能科技有限公司由中國地大大學（武漢）控股，是一家專業(yè)的地熱開發(fā)利用公司，依托中國地質(zhì)大學的學術(shù)優(yōu)勢，組建了一批由海內(nèi)外學者組成的世界一流的交叉人才團隊，聚集了十大優(yōu)勢學科領(lǐng)域（地質(zhì)學、礦產(chǎn)勘查、地球物理、地球化學、水文地質(zhì)學、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地理信息系統(tǒng)、管理科學與工程、旅游資源管理）三十多位專家學者，定期研討地熱科學問題、問診地熱實際難題，能專業(yè)的解決地源熱泵中的所有難題。

    三、熱泵系統(tǒng)實際問題的處理

    （1）系統(tǒng)結(jié)垢

    結(jié)垢的主要原因一是由Ca2+、Mg2+等成垢離子在水溫升高時沉積在設(shè)備及管網(wǎng)內(nèi)壁形成水垢；二是水中的泥沙及各種菌藻微生物的生長繁殖，在系統(tǒng)中產(chǎn)生微生物粘泥，附著在設(shè)備及管網(wǎng)內(nèi)壁與水垢混合在一起形成生物性污垢；三是水中的溶解氧及鹽類對金屬材質(zhì)產(chǎn)生氧腐蝕和化學腐蝕。

    結(jié)垢和腐蝕會使系統(tǒng)傳熱效率下降，水阻增大，能耗大幅增加，運行成本上升，熱泵機組冷凝效率下降，縮短系統(tǒng)設(shè)備及管件壽命，降低系統(tǒng)供暖、制冷效果，特別是在過渡季停機一段時間后會堵塞水泵，嚴重時造成水泵燒毀。

    防治結(jié)垢的主要方法有：（1）配備有效的軟化水系統(tǒng)，定期對設(shè)備進行檢查及維護保養(yǎng)，并對軟化水進行化驗，確保系統(tǒng)水質(zhì)；（2）配備脫氣設(shè)施，降低水中空氣濃度及溶解氧濃度，保證系統(tǒng)運行，減少系統(tǒng)腐蝕；（3）有計劃的為系統(tǒng)添加緩蝕劑、殺菌滅藻劑及阻垢劑，保護設(shè)備及管件，降低腐蝕，殺滅水中細菌及藻類，減少粘泥生成，阻止水垢的生成；（4）定期對系統(tǒng)進行排污，定期清洗系統(tǒng)過濾裝置。

    （2）系統(tǒng)除沙

    系統(tǒng)水含沙量較大，影響系統(tǒng)換熱性能，增加系統(tǒng)運行成本和維護成本，對泵葉輪及機組殼管造成快速磨損，降低設(shè)備使用壽命，嚴重時堵塞水系統(tǒng)，造成系統(tǒng)癱瘓。針對因地質(zhì)及施工工藝等原因造成的系統(tǒng)含沙量較大的工程，可適當增加除沙設(shè)備，并可多級串聯(lián)使用，經(jīng)常清理除沙設(shè)施，加密機組前過濾網(wǎng)并經(jīng)常清洗，盡量防止含沙量較大的水進入機組。

    （3）系統(tǒng)水垂

    水錘產(chǎn)生的原因及條件：水泵揚程大；供水高差大；管線長且變化大；水流速度快；閥門開關(guān)速度過快；水泵突然停車或供電中斷，由水本身的慣性導致水垂事故的發(fā)生。

    水錘的危害：水錘引起的系統(tǒng)壓強升高，可達管道正常工作壓強的幾倍，甚至幾十倍。這種大幅度的壓強波動，會引起管道強烈振動，管道接頭斷開，破壞閥部件及水泵，影響系統(tǒng)運行。嚴重的造成管道爆管，引起次生災害。

    水錘的預防措施：在熱泵取水系統(tǒng)中最常見的有啟停泵水垂有和開關(guān)閥水垂啟泵水垂影響較小，其治理方法是設(shè)置泵的軟啟動裝置；在管道的轉(zhuǎn)彎高處加裝自動排氣裝置；啟泵前先將閥門關(guān)至20%左右，開啟水泵待水充滿后再逐漸開啟閥門。

    停泵水錘影響最大，其治理方法很多，如降低流速，增加管徑及壁厚，加裝慣性飛輪等，比較適用的方法有取消普通止回閥，加裝緩閉止回閥，安裝水垂消除器，甚至安裝泄壓安全閥也能產(chǎn)生一定的效果開關(guān)閥水垂在熱泵系統(tǒng)中主要表現(xiàn)在泵停轉(zhuǎn)后止水閥的突然關(guān)閉，可以與停泵水垂一并考慮，為防止突然停泵與止回閥的突然關(guān)閉，目前較好的方法是為泵加裝變頻裝置，為泵的啟停設(shè)置斜坡停車功能，斜率可根據(jù)系統(tǒng)高差及流速等水垂相關(guān)因素進行設(shè)定。為防止斷電造成斜坡停車功能不能使用，再為系統(tǒng)增設(shè)緩閉止回閥，把水垂的事故降到最小。

    （4）水泵揚程過高的調(diào)整

    在設(shè)計過程中，由于計算或設(shè)計理念等原因，會使泵揚程大于實際揚程，如偏差過大，會造成系統(tǒng)水流量成倍增加、電機效率下降，電流上升，系統(tǒng)能耗大，輕則開關(guān)長延時保護，重則影響電機絕緣乃至燒毀電機，嚴重影響系統(tǒng)的安全性與可靠性。

    湖北地大熱能科技有限公司首創(chuàng)地源熱泵技術(shù)“打包”成功推向市場，成為了集地源熱泵設(shè)計、施工、維護、地源熱泵地熱井維修、地源熱泵設(shè)備維修、地源熱泵運營托管等為一體的系統(tǒng)服務提供商，目前已累計有20多個業(yè)主單位，成功實施了100多個項目，最長的項目已經(jīng)運行了十幾年。