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地源熱泵失敗的原因與改造建議
點擊次數(shù)：785 發(fā)布時間：2024-1-10
地源熱泵技術(shù)是一種利用地表淺層地熱資源(也稱地熱能,，包括地下水,、土壤和地表水等)的空調(diào)技術(shù)。由于地埋管地源熱泵技術(shù)應用于建筑供熱和空調(diào)時具有節(jié)能高效的特點,，且對環(huán)境友好,，特別是不影響地下水資源，因此近年來得到政府的大力提倡,，應用規(guī)模日益擴大,。
然而這種供熱空調(diào)系統(tǒng)在中國還屬于新技術(shù)，整個產(chǎn)業(yè)還處于初創(chuàng)期但是又急速膨脹,，因此整個地源熱泵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)力量參差不齊,，對技術(shù)的把握也有較大的差別。這就造成在地埋管地源熱泵的應用中也出現(xiàn)了一些不成功的案例.
例如,，有一些項目第一個冬季運行就出現(xiàn)停機保護而失效,；也有一些項目的效率逐年下降，3-5年后不能滿足供熱空調(diào)的需求而失效,。出現(xiàn)這樣的問題不是因為地源熱泵技術(shù)本身不成熟,，而是這些項目的設計施工和運行管理不到位。一個原因是承包商為了低價競爭,，鉆孔埋管的數(shù)量達不到要求,；或者埋管施工中偷工減料，致使系統(tǒng)不能正常工作,。另一個原因是對地源熱泵系統(tǒng)的特點沒有充分的了解,。
影響地源熱泵地埋管的因素主要有以下幾點：影響地埋管系統(tǒng)選擇的核心因素有：1)建筑物周邊的地理環(huán)境；2)地埋管換熱系統(tǒng)的類型,；3)地埋管換熱系統(tǒng)的深度；4)地埋管豎井的水平間距。
地埋管系統(tǒng)選擇的原則如下：
1)地埋管的水平管埋深,。北方地區(qū)地埋管的水平連接管的深度距地面不宜小于2.0m,；南方地區(qū)地埋管的水平連接管的深度距地面不宜小于3.0m。
2)地埋管的間距,。埋管的豎井合理間距應不小于4m,，有條件的區(qū)域應放大到6m。
3)持續(xù)運行時間和單位面積放熱量,。持續(xù)運行時間越長,，單位面積放熱量越大，地埋管的換熱效果越差,，直至地埋管換熱系統(tǒng)失效,。對需持續(xù)不間斷運行的空調(diào)系統(tǒng)，地埋管應分區(qū)設置,，增加1/4地埋管的埋管余量,，以實現(xiàn)地埋管換熱系統(tǒng)間歇運行。
4)在條件允許的情況下,，應選單U形地埋管換熱系統(tǒng),。
5)從施工的進度、難度和造價上看,，豎直地埋管深度宜小于80 m,。
6)在平面豎井安排不下時，應首先增加深度,，但豎井的深度不宜大于120 m,。
地源熱泵項目失敗的原因：
1、井間距過小形成了熱突破,。
2,、缺少熱平衡計算及自動化控制而形成了熱不平衡。
3,、偶然的成功形成誤導,，忽略了設計邏輯。
4,、北方偏供熱項目缺少經(jīng)濟實用的補熱手段,。
5、過去的大量失敗案例讓南方市場失去信心,，得出了錯誤的結(jié)論,。其實地源熱泵只與最終的熱平衡有關(guān)。
6,、南方市場更偏重制冷,，民間的機房力量更大,，形成了對地源熱泵的偏見和打擊。
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地源熱泵分布式溫度集中測控系統(tǒng)
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TD-016C型 地源熱泵能耗監(jiān)控測溫系統(tǒng)
產(chǎn)品關(guān)鍵詞：地源熱泵測溫,，地埋管測溫,，淺層地溫在線監(jiān)測系統(tǒng)，分布式地溫監(jiān)測系統(tǒng)
此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產(chǎn)企業(yè),，新能源技術(shù)安裝公司,，地熱井鉆探公司以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜,，以及單通道或多通道485接口采集器,，可對接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經(jīng)銷商詳詢,！此款設備支持貼牌,，具體價格按量定制。
RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產(chǎn)品介紹】
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要,。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性,。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設計方法,，單總線測溫電纜因為接線方便,、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點,，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測,，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。
采集服務器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連,，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線上,。每個采集模塊可以連接內(nèi)置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。 本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監(jiān)測,，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測,。
RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：
1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析
2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究
3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究
4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究
5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究
6. 埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究,。
豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng),，主要是一套*基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據(jù),，為優(yōu)化地源熱泵設計,、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。
二,、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點：
１．結(jié)構(gòu)簡單,，一根總線可以掛接1-60根傳感器,，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣,，可以直接掛在總線上．
２．總線距離長．采用強驅(qū)動模塊,，普通線，可以輕松測量500米深井.
３．的深井土壤檢測傳感器,，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.
４．定制的防水抗拉電纜,，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點總結(jié)：高性價格比,，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．
針對U型管口徑小的問題,，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應用于：
１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析
2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究
3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究
4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究
5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究
6. 埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究,。
本系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數(shù)字傳感器，測井深：1000米,，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器,，
RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)功能：
1、溫度在線監(jiān)測
2,、 報警功能
3,、 數(shù)據(jù)存儲
4、定時保存設置
5,、歷史數(shù)據(jù)報表打印
6,、歷史曲線查詢等功能。
【技術(shù)參數(shù)】
1,、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃
2,、溫度精度： 正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)
3、分 辨 率： 0.1℃
4,、采樣點數(shù)： 小于128
5,、巡檢周期： 小于3s（可設置）
6、傳輸技術(shù)： RS485,、RF(射頻技術(shù)),、GPRS
7、測點線長： 小于350米
8,、供電方式： AC220V /內(nèi)置鋰電池可供電1-3年
9,、工作溫度： -30℃ ～ +80℃
10、工作濕度： 小于90%RH
11,、電纜防護等級：IP66
使用注意事項：
防水感溫電纜經(jīng)測試與檢測,，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時,，請按以下方法操作與使用：
1． 使用時,，建議將感溫電纜置于U形管內(nèi)以方便后期維護,。
若置與U形管外，請小心操作,，做好電纜防護,，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命,。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置,，因溫度為緩慢變化量，正常使用時,，請等待測物熱平衡后再進行測量,。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正,，建議電源為3-5V DC,，黑色為電源負，蘭色為信號線,。請嚴格按照此說明接線操作,。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應該限制在150個節(jié)點以內(nèi),。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力,，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電,，當總線距離在200米以內(nèi),，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當距離在500米之內(nèi),，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電,。
【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領(lǐng)域用的測溫線纜產(chǎn)品介紹】
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性,。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點,。
由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術(shù),；上位機軟件使用編程語言技術(shù)設計,，富有人性、直觀明了,；測溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部,，根據(jù)客戶距離進行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應用于地源熱泵地埋管,、地源熱泵溫度場檢測,、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測,，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤,。
地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷,，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標準。在系統(tǒng)的設計階段,，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據(jù)參數(shù),，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調(diào)采暖周期（一般一個空調(diào)采暖周期為1年）后,，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴重不平衡,，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率,。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標準,。
首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進行全年動態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件,，包括建筑的地理位置、朝向,、外形尺寸,、圍護結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖,、制冷的負荷,，我們根據(jù)該負荷，選擇合適的系統(tǒng)配置,，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源,，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線,。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行,，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度,，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng),。
淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷,，在埋地管換熱器設計中,，土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要,。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,，測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點,。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設計方法,，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響,、性價比高等優(yōu)點,，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測,，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。
為方便研究土壤,、水質(zhì)等環(huán)境對空調(diào)換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量,，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小,，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井,，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置,，即10米放一個探頭,，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀,，若需接入電腦進行溫度實時記錄,，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元,，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度,，但對模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù),，即提供巡檢儀的測量精度,，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度,，則是非常不容易,。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜"及相應系統(tǒng),。礦井深部地溫監(jiān)測,，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng),，淺層地熱測溫系統(tǒng),。
地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件,，因其是模擬量,，要對溫度進行采集，若需較高精度,，需要選擇12位或以上的AD轉(zhuǎn)換及信號處理電路,，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大,，但當大于30米距離傳輸時,，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時,，需每個測溫點放置一根電纜,，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度,、系統(tǒng)的精度差,，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在,，而檢測的環(huán)境往往存在電場,、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產(chǎn)生較大的干擾,，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性,。
北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器,，具有防水、防腐蝕,、抗拉,、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件,，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別,，無需校正,，因數(shù)據(jù)傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小,，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響,。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫,、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設備,。數(shù)字總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠距離傳輸?shù)臄?shù)字信號,，而每個傳感器本身都有唯的識別ID,，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能,。
地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設
一,、系統(tǒng)介紹
1、建設自動監(jiān)測監(jiān)測平臺,，可監(jiān)測大樓內(nèi)室內(nèi)溫度,；熱泵機組空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、
壓力,、流量,；系統(tǒng)空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度,、壓力、流量,；熱泵機組和水泵的電壓,、電流、功率,、
電量等參數(shù),；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機組運行情況 24 小時實時監(jiān)測,，異常情況預
警,，做到真正的無人值守?？蓪岜孟到y(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性,、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效
比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導依據(jù),。
具體測量要求如下：
1）各熱泵機組實時運行情況,；
2）室內(nèi)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；
3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線,；
4）機房內(nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度,、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線,；
5）機房內(nèi)地埋管側(cè)出回水溫度,、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線,；
6）機房內(nèi)用電設備的電流,、電壓、功率,、電能等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線,；
7）地溫場內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；
8）能耗綜合分析,、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析,。
2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經(jīng)安裝自動監(jiān)測設備的地熱井實施自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)分
析展示,，可實現(xiàn)地熱井和回灌井的水位,、水溫、流量實施傳輸分析,，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預
警,，做到實時監(jiān)管，有地熱井運行的穩(wěn)定性。
1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線,；
2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線,；
3）開采井井內(nèi)水位監(jiān)測及變化曲線；
推薦產(chǎn)品如下：
地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵測溫／多功能鉆孔成像分析儀／井下電視／鉆孔成像儀／地熱井鉆孔成像儀／井下鉆孔成像儀/數(shù)字超聲成像測井系統(tǒng)/多功能超聲成像測井系統(tǒng)/超聲成像測井系統(tǒng)/超聲成像測井儀/成像測井系統(tǒng)/多功能井下超聲成像測井儀/超聲成象測井資料分析系統(tǒng)/超聲成像
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地熱管理系統(tǒng)（geothermal management system）是為實現(xiàn)地熱資源的可持續(xù)開發(fā)而建立的管理系統(tǒng),。
我司深井地熱監(jiān)測產(chǎn)品系列介紹：
1.0-1000米單點溫度檢測（普通表和存儲表）／0-3000米單點溫度檢測（普通顯示,，只能顯示溫度，沒有存儲分析軟件功能）
2.0-1000米淺層地溫能監(jiān)測/高精度遠程地溫監(jiān)測系統(tǒng)（采集器采用低功耗,、攜帶方便,；物聯(lián)網(wǎng)NB無線傳輸至WEB端B/S架構(gòu)網(wǎng)絡；單總線結(jié)構(gòu),，可擴展256個點,；進口18B20高精度傳感器，在10-85度范圍內(nèi),，精度在0.1-0.2度）
3. 4.0-10000米分布式多點深層地溫監(jiān)測（采用分布式光纖測溫系統(tǒng)細分兩大類：1.井筒測試 2.井壁測試）
4.0-2000米NB型液位／溫度一體式自動監(jiān)測系統(tǒng)（同時監(jiān)測溫度和液位兩個參數(shù),，MAX耐溫125攝氏度）
5.0-7000米全景型耐高溫測溫成像一體井下電視（同時監(jiān)測溫度和視頻圖片等）
6. 微功耗采集系統(tǒng)／遙控終端機——地熱資源監(jiān)測系統(tǒng)／地熱管理系統(tǒng)（可在換熱站同時監(jiān)測溫度／流量／水位／泵內(nèi)溫度／壓力／能耗等多參數(shù)內(nèi)容，可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控,，24小時無人值守）
有此類深井地溫項目,，歡迎新老客戶朋友垂詢！北京鴻鷗成運儀器設備有限公司
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