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西安市地下水水源熱泵空調(diào)運行情況調(diào)查與治理對策研究

文檔作者：張萍1 徐2史方方1 吳繼強(qiáng)1 文檔來源： 1．西安市水資源利用技術(shù)服務(wù)中心 2．中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計研究院有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月05日
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文章編號：1006--2610(2018)03—0108—03
西安市地下水水源熱泵空調(diào)運行情況
調(diào)查與治理對策研究
張萍1，徐2史方方1，吳繼強(qiáng)1
(1．西安市水資源利用技術(shù)服務(wù)中心，西安710018；
2．中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計研究院有限公司，西安710065)
摘要：通過對西安市地下水源熱泵空調(diào)運行情況的調(diào)查，根據(jù)地下水源熱泵開發(fā)及運營情況，分析了存在的一些
實際問題，提出了一些建設(shè)性的意見。
關(guān)鍵詞：地下水；水源熱泵；熱泵技術(shù)；西安
中圖分類號：TK529 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10．3969／j．issn．1006—2610．2018．03．024
Study on Operation Survey and Treatment Countermeasures of Heat-pump Air-conditioning System
from Ground Water Sources
ZHANG Pin91，XU Don92，SHI Fangfan91，WU Jiqian91
(1．Xi'an Technology Service Center for Utilization of Water Resources，Xi'an 710018，China；
2．POWERCHINA Northwest Engineering Corporation Hmited，Xi'an 71(1)65，China)
Abstract：Through the operation survey of the heat—pump air-conditioning system from ground water sources，issues on the water-source
heat—pump development and operation are analyzed and constructive comments are provided．
Key words：ground water；water—soui'ce heat Pump；heat-pump technology；Xi’an
1水資源熱泵技術(shù)概述
水源熱泵技術(shù)¨。21是利用地球表面淺層水源
(如河流、湖泊或地下水)或者人工再生水源的低溫
低位熱能資源，采用熱泵原理，通過少量的高位電能
輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能的轉(zhuǎn)移，既可供熱又
可制冷，是一種節(jié)能環(huán)保又經(jīng)濟(jì)實惠的空調(diào)方式。
改革開放以來，中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源消
耗越來越多，環(huán)境污染Et益嚴(yán)重。為構(gòu)建環(huán)境友好
型社會，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的環(huán)境需求，水源熱泵空
調(diào)技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的突出優(yōu)點，成
為供暖空調(diào)工程優(yōu)選方案之一。
為大力推進(jìn)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展，中國相
收稿日期：2018一01—28
作者簡介：張萍(1984一)，女，山西省呂梁市人，工程師，主要從
事水資源管理及水資源規(guī)劃和論證等工作．
繼出臺了一系列法規(guī)和政策?！吨腥A人民共和國節(jié)
約能源法》b 3明確提出國家鼓勵開發(fā)利用水源熱泵
所使用的地?zé)崮?；國家發(fā)改委制定并頒布了《中華
人民共和國可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》；《建設(shè)
部建筑節(jié)能“十五”計劃綱要》H1指出：地源熱泵及
水源熱泵技術(shù)系統(tǒng)開發(fā)與工程應(yīng)用要大力推廣等。
陜西省為貫徹國家對可再生能源發(fā)展應(yīng)用的政
策，2006年研究制定了《陜西省節(jié)約能源條例(草
案)》H J，鼓勵利用地?zé)崮?、太陽能等可再生能源，?
時設(shè)立了水源熱泵推廣辦公室，加大對水源熱泵技
術(shù)的推廣應(yīng)用，省建設(shè)廳已將水源熱泵列為2008年
及后期重點推廣項目，并出臺了相關(guān)的規(guī)定。2017
年1月，國家發(fā)改委、能源局和國土資源部印發(fā)了
《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》(簡稱：規(guī)劃)，根
據(jù)《規(guī)劃》要求，陜西省將重點開發(fā)西安、咸陽等市
水熱型地?zé)豳Y源，新增供暖面積4 500萬m2。
萬方數(shù)據(jù)
西北水電·2018年·第3期109
2西安市水源熱泵運行現(xiàn)狀
西安市積極響應(yīng)國家號召，自2003年引入水源
熱泵空調(diào)系統(tǒng)項目后，其應(yīng)用一直呈上升趨勢。因
其所處區(qū)域位置及水資源條件，西安市主要發(fā)展地
下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，截止2017年底城六
區(qū)已建成地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)37處，其中未央?yún)^(qū)
9處，灞橋區(qū)9處，新城區(qū)2處，雁塔區(qū)9處，發(fā)展較
為迅速。未央?yún)^(qū)及灞橋區(qū)北部處于西安市渭河灘地
及灞渭三角洲，水資源條件較好，水位埋深淺，單位
降深出水量較大，水源熱泵井較淺，一般在70—120
m之問，抽回灌水井比例約為1：3；其他區(qū)域水資
源富水性較差，水位埋深較大，單位降深出水量較
小，水源熱泵井較深，一般在120～200 m之間，抽回
灌水井比例為l：2或l：2．5。西安市水源熱泵空
調(diào)井37處水源熱泵空調(diào)用戶總的制冷供暖面積合
計92萬m2，年抽回用水量約640萬m3。
為在全市范圍內(nèi)更好地使用和推廣水源熱泵技
術(shù)，達(dá)到保護(hù)地下水和提高能源利用率的雙贏目標(biāo)，
2017年西安市對已建的37處地下水源熱泵項目運
行狀態(tài)進(jìn)行了普查。普查結(jié)果顯示，因所處水文地
質(zhì)環(huán)境、項目運行管理和建成時間不同，各項目運行
狀態(tài)不盡相同。
2．1運行現(xiàn)狀
在普查的37處地下水源熱泵空調(diào)用戶中，正常
運行的為29處，占比78．4％；停止運行的為4處，
占比10．8％；建成未運行的為4處，占比10．8％。
據(jù)調(diào)查，停運原因：一方面由于企業(yè)用地規(guī)劃發(fā)生變
化，導(dǎo)致水源熱泵占地被擠占，被迫停運；一方面由
于長期運行，抽水井出水量驟減或水質(zhì)含沙量變大，
水源熱泵機(jī)組制冷供暖效果較差或水質(zhì)不符合水源
熱泵機(jī)組的要求被迫停運，這一部分水源熱泵用戶
主要集中在灞橋區(qū)東南部。未運行原因基本與企業(yè)
所有權(quán)發(fā)生變化有關(guān)。
2．2監(jiān)測設(shè)備安裝
根據(jù)GBT50625—2010{機(jī)井技術(shù)規(guī)范》，水源熱
泵空調(diào)系統(tǒng)用戶必須安裝抽、回灌計量設(shè)備。而目
前主城區(qū)正常運行的29戶水源熱泵用戶中僅24戶
安裝有計量設(shè)施，安裝率為82．7％；24戶中22戶安
裝有抽、回灌完整計量設(shè)施，且質(zhì)量良莠不齊，部分
水表因使用年限過長導(dǎo)致水表顯示或水表線路發(fā)生
故障，其余2戶僅有抽水計量設(shè)施。
2．3抽回灌現(xiàn)狀
部分水源熱泵用戶為節(jié)省運行成本，沒有嚴(yán)格
按照項目水源熱泵論證報告中設(shè)計的抽回灌井比例
開啟抽水井、回灌井，僅開啟部分抽回灌井，導(dǎo)致抽
水井水位降深較大，達(dá)到8～12 m之間，超過了西安
市水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)規(guī)定的最大水位降深5 m，這
對周邊建筑物地基安全產(chǎn)生潛在隱患。同時各水源
熱泵用戶因溢井或其他因素，未實現(xiàn)100％回灌的
既定任務(wù)，破壞了區(qū)域抽回灌平衡狀態(tài)，對區(qū)域地下
水環(huán)境造成一定影響。據(jù)初步統(tǒng)計，2016--2017年
度西安市水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)采暖季平均回灌率為
95．6％，制冷季回灌率為94．4％，全年平均回灌率
為95．1％。
3治理對策研究
3．1存在問題
通過多年來對地下水源熱泵應(yīng)用技術(shù)的研究，
以及調(diào)查已建成的水源熱泵運行狀態(tài)可知，西安市
水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在建設(shè)和運行過程中主要存在以
下問題：
(1)行政管理能力薄弱，有待加強(qiáng)。西安市地
下水源熱泵用戶計量設(shè)施安裝率不高，水務(wù)主管部
門不能對取水量、回水量、回灌水質(zhì)進(jìn)行實時監(jiān)測和
監(jiān)管，不能滿足水資源管理、水環(huán)境保護(hù)等方面的需
求。
(2)從業(yè)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)不高，需進(jìn)一步提升。
普查中發(fā)現(xiàn)，部分水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)因設(shè)計的取水
量過小而導(dǎo)致使用效果不佳，部分水源熱泵空調(diào)系
統(tǒng)因水源中含沙量較大，被迫停運，這均與前期水資
源論證、鑿井等技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)不高緊密相關(guān)，
需進(jìn)一步提升。
(3)用戶運行管理無序，應(yīng)逐步規(guī)范化。在實
際運行管理中，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)管理人員隨意確
定抽水井、回灌井井?dāng)?shù)，導(dǎo)致抽水井單井水位降深較
大，對周邊建筑物地基安全產(chǎn)生潛在威脅；同時實際
回灌井?dāng)?shù)量少，單井回灌負(fù)荷重，容易出現(xiàn)溢井現(xiàn)
象，造成水資源水質(zhì)的污染和浪費，后果嚴(yán)重。
3．2治理對策
(1)水務(wù)主管部門要著眼全市水資源分布狀
萬方數(shù)據(jù)
110 張萍，徐棟，史方方，吳繼強(qiáng)．西安市地下水水源熱泵空調(diào)運行情況調(diào)查與治理對策研究
況，對全市水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、行管理存在一定不足。為加強(qiáng)地下水資源管理和保
科學(xué)開發(fā)。護(hù)，全面落實水資源管理制度，還需水務(wù)主管部門、
(2)建設(shè)單位應(yīng)由有資質(zhì)的相關(guān)單位做好前期技術(shù)人員和水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)用戶共同努力，采取
水文地質(zhì)勘查工作，進(jìn)行水資源論證，及取水井、回一定對策進(jìn)行治理。
灌井堂警掌2，。。、，，?．一～，一、。。。，、。參考文獻(xiàn)：
(3)水務(wù)主管部門強(qiáng)制要求所有水源熱泵空調(diào)
???
系統(tǒng)用戶安裝取回水計量監(jiān)測設(shè)備，做到與熱泵機(jī)[1]呂中良，王升佩基于水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運行的研究[J]·低碳
組同時安裝，同時運行。[2]囂：萎緊：篡當(dāng)系統(tǒng)簡述及優(yōu)勢[J¨1窗120。4
(4)后期嚴(yán)格監(jiān)督水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)回灌及效?、Ⅲ，
果，要求所取水量在誤差范圍內(nèi)100％回灌；同時建[3]全國人民代表大會常務(wù)委員會中華人民共和國節(jié)約能源法
立相關(guān)的獎懲機(jī)制，對未完成回灌任務(wù)的用戶進(jìn)行(2016最新修訂)IS]·北京：中國法制出版社，2016-
罰款。
[4]建設(shè)部·關(guān)于印發(fā)《建設(shè)部建筑節(jié)能“十五”計劃綱要》的通知
(5)水務(wù)主管部f1加強(qiáng)對水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)用品==志篡：芝：蒹攀加5。1們·
戶后期運行的監(jiān)管，對未嚴(yán)格按照項目設(shè)計的抽回[5]陜西省節(jié)約能源條例[s／oL]．(2015一04—10)[2018—05一lO]．
灌井比例開啟抽水井、回灌井的用戶進(jìn)行技術(shù)教育http：／／www．snepb．gov．cn／standard／dffg／dfxfg／2017—07—25／
和培訓(xùn)，提高運營人員素質(zhì)，充分認(rèn)識到水位降深過
¨∞&amp;amp;h叫。
大對地基安全的影響的嚴(yán)重陛?！?黧篇焉曩意善譬鬟空調(diào)5(03系統(tǒng))：19在農(nóng)5．村的應(yīng)
4結(jié)語一3篡等善霧篇需≯橢赫熟口L觥
綜上，西安市水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展較快，但運
(上接第107頁) [2] 國家安全生產(chǎn)應(yīng)急平臺體系建設(shè)指導(dǎo)意見[EB／OL]．http：／／
4結(jié)語
水電工程項目建設(shè)施工環(huán)境差，涉及范圍廣，各
類突發(fā)事件頻繁發(fā)生，根據(jù)安全應(yīng)急管理的4個動
態(tài)過程，確定水電工程項目建設(shè)過程中的應(yīng)急服務(wù)
內(nèi)容¨1?！盝。結(jié)合大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、云計算等技術(shù)，
借助“云”的概念，從基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)
中心、服務(wù)支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和展示層6個方面對
平臺的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行分析，構(gòu)建安全和應(yīng)急管理綜
合服務(wù)平臺。該平臺打通了應(yīng)急資源分布在不同區(qū)
域、不同部門之間的“墻”，通過對一切可用應(yīng)急資
源的統(tǒng)一管理和調(diào)配來實現(xiàn)應(yīng)急聯(lián)動、相互協(xié)同，從
時間和空間上實現(xiàn)資源共享、迅速調(diào)配，提高應(yīng)急效
率，對水電工程突發(fā)事件應(yīng)急管理建設(shè)具有實際指
導(dǎo)意義。
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