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提高地源热泵产品可靠性需多方努力
提高地源热泵产品可靠性需多方努力
来源:中国质量新闻网    2011-2-17
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    春节过后刚上班,作为中国可再生能源学会地源热泵专业组的秘书长,何芳就忙碌了起来:张罗马上要进行的一期技术人员培训、筹备上半年暖通产品展上的地源热泵专题产品推介、起草相关产业标准。

    作为一项节能、环保的可再生能源技术,地源热泵是一项能够把浅层常温地能“取”出来,提供给住户供暖或制冷的空调系统。这项技术从引进到大规模推广,在我国已发展了10余年的时间,目前从业企业4000家以上,2009年使用总面积就达到了1.39亿平方米,在国家节能减排贡献中占了较大份额。然而,作为一个新兴产业,地源热泵技术在发展中也遇到诸如施工质量、维修困难、标准兼容难等不少问题。地源热泵应用情况到底如何?产品质量状况怎样?制约其发展的因素是什么?针对这些问题,记者进行了访问调查。

    企业多为“半路出家”

    “地源热泵系统涉及到设计、选型、施工、和使用维护等多个环节,由于国内从事该产业的企业多为‘半路出家’,因此在推广及应用过程中难免存在施工质量不过关、维修困难、标准兼容难等一系列问题。”作为企业代表,谈到行业内的问题,清华同方人工环境有限公司中央空调事业部技术员汪峰毫不避讳。

    地源热泵技术最早起源于欧洲,上世纪90年代,我国开始从两个途径进行引进:第一个是在1998年以中美两国政府间合作项目的形式开展,主要技术以“地埋管”传热模型为主;第二个是以仿制欧洲水—水型地源热泵机组的形式开展。而进入该行业的企业在此之前多为从事机电、机械生产的企业,缺少专业背景,因此也引发了一些问题。如在地源热泵机组设备生产领域,目前存在的主要问题是许多设备生产厂家对于国家《水源热泵机组》生产标准的理解不够深入,也没有完全认真执行该标准,无论是在工况设置、技术指标、机组效率,还是在自动控制、应用指导等方面,都没有做到标准化和系列化。

    正是在这样的背景下,伴随着两次发展高潮,地源热泵市场也出现了两次行业“洗牌”。第一次“洗牌”是在2001年发展高潮前后。由于仿制欧系产品难度不大,一度曾出现了近百家仿造企业。但由于欧系产品受地下水资源状况和政府管理政策的限制,加之缺乏系统应用技术,致使出现了较多失败的案例,因此一些企业便被淘汰出局。第二次“洗牌”出现在2005年发展高潮之后并持续至今。在国家和地方政府多项政策激励和北京奥运场馆地热应用的示范作用推动下,大批企业进入行业。

    两次行业洗牌,使得地源热泵在我国的发展已经初具规模并进入普通家庭,产品开始实现部分出口。据何芳介绍,目前,全国涉及地源热泵业务的企业有4000家以上,从事地源热泵系统集成的国内本土企业占绝大部分;其中从事地源热泵机组生产的有50~80家,机组生产厂家也以自主品牌为主,国外品牌实现国内生产及合资品牌大约10~20家,有少数几家在销售纯进口设备。

    从业人员缺少专业知识

    中国地质调查局的一份调查报告显示:在目前中国已经建设的地源热泵项目中,约有1/3存在问题,部分地源热泵工程不能正常运转或效率低下,一些地区对已建工程的水热均衡研究及其对环境的影响缺乏监控,造成地源热泵工程不能长期有效运行;一些地区没有进行浅层地热能的勘查评价,没有制定科学的开发方案,在浅层地热能不适宜地区盲目开发,是造成地源热泵运行产生各种问题的根本原因。

该报告同时指出,产生这方面的问题主要是由于从业人员缺少地源热泵专业知识造成的。因此有必要让地源热泵从业人员参加系统、全面的地源热泵专业培训提高技术水平。

    作为该领域的行业组织之一,中国可再生能源学会地源热泵专业组在接受记者采访时提出:“2005年以前,仅有少部分企业从事这个行业,2005年以后,从业企业逐年上升,节能减排的意识的提高,快速膨胀的市场和地源热泵技术的复杂性与从业人员的技术能力呈现出矛盾。地源热泵技术涵盖建筑、暖通、地质、水文等多个领域知识,而实际从业人群大部分是从暖通等行业转过来,甚至零经验起步,很多企业还是以师傅带徒弟的方式传授经验,普遍缺乏全面系统的地源热泵知识。

    因此,解决上述问题的最有效方式就是让地源热泵从业人员参加系统、全面的地源热泵专业培训。

 

    技术难点在于因地制宜

    节能、清洁、环保,作为新兴产业,地源热泵集成了这些能源优势,但同时也“与生俱有”一些技术难题。因地制宜、系统匹配就是其中之一。

    针对这个问题,何芳指出,地源热泵系统由室内系统、室外系统、机组、机房、自控设备等组成。目前技术难点主要在于实施企业对岩土热物性的相关知识了解很少,不能做到因地制宜的使用地源热泵技术,造成部分工程项目可靠性差,甚至运行仅几年就无法使用了。另外,由于欧洲水—水型地源热泵机组的标准体系与美国地埋管换热系统的设计标准不一致,一些推广者盲目地将欧系水—水型机组与地耦管式换热系统结合使用,造成系统不匹配,导致机组无法正常运行或机组效率大幅降低。如何合理有效地结合地耦管换热系统设计整个系统也是欧系设备推广者急需攻克的技术难题。

    何芳表示,从整体上看,市场不规范,缺乏市场准入制度和科学评价体系,是制约我国地源热泵技术推广工作的最主要的因素。以牺牲质量为代价的恶性竞争出现不断加剧之势。同时,对于目前我国地源热泵应用呈现城市级、超大规模使用的趋势和特点,不管是从技术上还是从管理上,各个相邻地源热泵项目间相互产生热干扰的风险都应引起高度重视。

 

    标准体系亟待建立

    据全国地源热泵委员会主任委员徐伟介绍,截至2009年,我国地源热泵使用总面积已达1.39亿平方米,市场相关产品销售总额已超过16亿元人民币。预计到2020年,我国的地源热泵市场规模将比目前增长5~8倍。

    但如此大市场规模的新兴的产业,目前执行的标准仅有2005年编制、2009年修编的国家标准《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2009)和设备生产方面的国家标准《水源热泵机组》(GB19409-2003)等少数几个,严重滞后于该产业的发展。从产业自身发展来看,缺乏完善地源热泵制造标准和应用规范,工程施工质量缺少监理;从产业政策看,对地源热泵项目的建设及运营监管不严格;这些都将导致项目运行可靠性差,阻碍地源热泵技术的健康发展。

    业内人士呼吁,引领行业健康发展,必须首先建立标准体系,靠规范引领。“十二五”期间,国家将会对地源热泵行业继续给予大力支持,企业应抓住机遇,根据市场变化,及时调整发展战略,同时加强行业自律与学习,提高自身技术水平。

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