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近幾年，地源熱泵得到了大量應(yīng)用和迅猛發(fā)展 ，也暴露出不少嚴(yán)重甚至難以逆轉(zhuǎn)的問題，如有些地區(qū)經(jīng)過長期使用，土壤溫度持續(xù)下降或上升 ，影響系統(tǒng)運行能效 ；有些系統(tǒng)引用地表水卻出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象 ，造成能效下降甚至干脆停機。針對此類問題 ，系統(tǒng)集成創(chuàng)新的概念被業(yè)內(nèi)提出。其原理十分簡單，即用新技術(shù)、新系統(tǒng)改造傳統(tǒng)地源熱泵系統(tǒng)，或者將新技術(shù)、新系統(tǒng)與傳統(tǒng)方式的技術(shù)要素整合利用，可稱之為熱泵空調(diào)集成系統(tǒng)、復(fù)合式地源熱泵系統(tǒng)或混合式系統(tǒng)。 熱源多元化是這一過程的基礎(chǔ)性問題。熱泵熱源種類很多，其***點不盡相同，如何將這些熱源集成起來 ，讓它們充分發(fā)揮優(yōu)勢并組合成新熱源，以改善熱泵運行***性和精密性 ，是當(dāng)前行業(yè)人士的探索方向 。空調(diào)制冷大市場專家認為，以下幾種模式值得參考借鑒：一是地埋管地表水復(fù)合地源熱泵系統(tǒng) 。地表水在部分地區(qū)***別是南方城市較為樂觀 ，但冬季水溫偏低也是常見問題，在夏熱冬冷地區(qū)常降至4℃以下 。對此 ，采用串聯(lián)式地埋管和地表水集成系統(tǒng)（雙熱源系統(tǒng)），當(dāng)冬季水溫偏低 ，地埋管投下去后可讓機組內(nèi)的出水先經(jīng)過它發(fā)熱 ，然后進入地埋管，換熱后再返回機組 ，從而使機組的地表水和土壤兩方面都獲得熱量 ，減輕地表水溫偏低的問題。需注意的是 ，當(dāng)?shù)乇硭疁仄邥r應(yīng)關(guān)閉地埋管 ，使之成為單一的地表水源熱泵系統(tǒng)。而當(dāng)?shù)乇硭疁卣５坎欢鄷r ，需要有相應(yīng)對策 。 二是地埋管太陽能復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)。眾所周知 ，太陽能是無窮無盡 、無公害的清潔能源，更是21世紀(jì)后***有希望的能源 。但太陽能也是“不穩(wěn)定”的品類 。目前，我國年日照時間在2000小時以上的地區(qū)占2/3 ，考慮到陰天和晚間等不安全性 、不可靠因素，讓地埋管和太陽能構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)成為可能 。從供熱的安全角度看 ，地埋管必須按照滿負荷設(shè)計，以滿足***不利工況要求 。同時 ，從經(jīng)濟角度考慮太陽能完全免費，因此在集成系統(tǒng)中必須優(yōu)先采用太陽能并充分利用 ，要安全又要經(jīng)濟 ，就需從運行模式考慮并解決問題。 三是地下水海水源熱泵復(fù)合系統(tǒng) 。我國一些港口和島嶼可利用的海水資源十分豐富 ，其夏季水溫通常在20℃30℃的區(qū)間，是比較理想的冷卻水源。冬季部分水域水溫降到0 13℃ ，甚至表面出現(xiàn)結(jié)冰狀況 。遇到這種情況，天津濱海新區(qū)某項目采用地下水和海水源熱泵組合的運行模式 ，充分利用了海水資源 ，并保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。 四是室內(nèi)余熱可作為資源 ，即水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng) 。項目可將太陽能、水 、空氣 、土壤里面的能量引入并結(jié)合，如果這些能量較低 ，可將相應(yīng)的熱泵引入系統(tǒng) ，以此替代輔助加熱的鍋爐，組成太陽能水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)或井水源水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng) 、土壤源水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng) 、空氣源水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)等復(fù)合運行模式。 五是地埋管熱泵冰蓄冷熱泵系統(tǒng) 。在北京某項目中 ，這套系統(tǒng)地埋管按冬季采暖負荷設(shè)計，由于空調(diào)負荷大于采暖負荷 ，因此夏季難以滿足運行需求 ，其差值恰由冰蓄冷系統(tǒng)來解決，不但對電網(wǎng)資源起到了削峰填谷的積極作用 ，用戶還享受了電價優(yōu)惠，使運行費用下降。 六是土壤蓄冷土壤熱泵耦合集成系統(tǒng)。這種設(shè)想將蓄冷裝置與熱泵地下吸熱裝置合二為一 ，通過冷水機組實現(xiàn)集成系統(tǒng)熱泵、蓄冷和空調(diào)功能 。這種復(fù)合模式雖然通過土壤蓄冷來削峰填谷，是對蓄冷空調(diào)的原始創(chuàng)新 ，但面臨問題同樣不少 ，包括仿真模擬環(huán)節(jié)、對土壤蓄冷溢冷過程的熱力***性和冷量損失等問題都需要認真研究 。 此外 ，還有自然供冷地埋管熱泵系統(tǒng)以及分體空調(diào)器熱水供應(yīng)空調(diào)系統(tǒng)等創(chuàng)新復(fù)合模式。***別是后者已經(jīng)實現(xiàn)了商品化，但不少細節(jié)問題仍需要商榷 ，解決不徹底會影響自身發(fā)展 。 在***“十二五”政策支持下，2015年我國地?zé)峁┠芸偯娣e有望達到3.5億至4億平方米 ，更有專家預(yù)測地?zé)崮荛_發(fā)利用市場總額將超過700億元人民幣 ，可見這一市場之巨大、前景之光明 。一言蔽之 ，科學(xué)和理性發(fā)展是地源熱泵行業(yè)取得健康成長的關(guān)鍵，切不可形而上學(xué) 、搞“大躍進” 。地源熱泵市場興起是一把“雙刃劍”，為此要有四點認識：***先 ，復(fù)合式熱泵空調(diào)系統(tǒng)形式很多 ，應(yīng)根據(jù)不同集成創(chuàng)新目標(biāo)，提出不同的系統(tǒng)形式 。其次 ，系統(tǒng)創(chuàng)新推動地源熱泵發(fā)展，一定要有機集成而不是機械拼湊 。目前“湊出來”的工程不在少數(shù) ，應(yīng)引起高度注意，***別是為了某些政策性補貼而搞出來的低質(zhì)工程 。再其次，創(chuàng)新要從工程出發(fā)，以節(jié)能、省錢為基本原則，只節(jié)能不省錢或只節(jié)錢不省能都是不可能持續(xù)的。***后，要加強混合系統(tǒng)模擬預(yù)測分析，同時加強自動控制系統(tǒng)發(fā)展，共同帶動復(fù)合系統(tǒng)成熟。 |
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