凌东园1 尤东军2
1河北省水利工程局一处
2河北供水有限责任公司廊涿干渠(廊坊)管理处
摘要:地源热泵是利用土壤所储藏的太阳能源作为冷热源,进行能量转换的供暖冷空调系统。地源热泵具有高效节能,绿色环保等特点。地源热泵空调系统主要分为三个部分:室外地能换热系统、热泵机组系统和室内采暖空调末端系统,在运行过程中常见的故障分析及处理方法,制定出相应的保养办法。
关键词:地源热泵;机组;风机盘管
引言:
随着我国经济的快速持续发展,能源消耗也逐年上升,地源热泵空调系统作为一种节能环保新型技术很快被社会各界接受。地源热泵虽然具有高效节能等优点,但在机组运行过程当中存在的问题,影响地源热泵正常工作,导致室内不制冷(或制热),需要系统的维护保养,延长使用寿命。
一、地源热泵系统介绍
1.1工作原理
地源热泵则是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。
1.2优点
①地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
②地源热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的COP值达到了4以上,也就是说消耗1KWh的能量,用户可得到4KWh以上的热量或冷量。
③地源热泵环境效益显著。其装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。
④地源热泵一机多用,应用范围广。地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖。
⑤地源热泵空调系统维护费用低。地源热泵的机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候,机组紧凑、节省空间;自动控制程度高,可无人值守。
1.3机组运行
热泵机组主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四部分组成,通过让液态工质(制冷剂或冷媒)不断完成:蒸发(吸取环境中的热量) →压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。 压缩机(Compressor):起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用,是热泵(制冷)系统的心脏; 蒸发器(Evaporator):是输出冷量的设备,它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发,以吸收被冷却物体的热量,达到制冷的目的; 冷凝器(Condenser):是输出热量的设备,从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走,达到制热的目的; 膨胀阀(Expansion Valve)或节流阀(Throttle):对循环工质起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的循环工质流量。 根据热力学第二定律,压缩机所消耗的功(电能)起到补偿作用,使循环工质不断地从低温环境中吸热,并向高温环境放热,周而往复地进行循环。
二、影响地源热泵空调系统正常工作的原因及处理方法
1、循环水泵系统故障
3、室内风机盘管系统故障
三 、地缘热泵保养
1、机组调整后已达最佳工作状态,不要随意更改已设置的运行参数。
2、机组在试车运行24小时后,必须清洗水泵进水端之水过滤器。
3、日常运行时应做好记录,特别要记录不正常运行时出现的各种现象、时间和工况等参数,便于对故障进行分析、检查。
4、机组应由专人操作管理,发现异常及时停机并查明原因、排除故障,严禁带故障运行。
5、严禁频繁操作各开关,开机次数不得超过6次/小时,且开机运行时间应在5分钟以上。
6、主电路电源开关在正常使用期内不能断开,以保持压缩机油加热器的正常运行。
7、正常使用期内应每月进行一次全机检查,项目为:
① 电源接线的紧固螺栓有无松动;
② 机组各运动部件有无杂音,运行是否正常;
③ 制冷/热系统的高、低压力值是否正常;
④ 各压缩机的运行电流、机组的绝缘电阻是否正常;
⑤ 干燥过滤器及视镜是否正常;如过滤器出口结霜,表明过滤器脏堵,需清洁滤网,如视镜有湿度显示(颜色变红),则需更换干燥过滤器芯。
⑥ 压缩机润滑油是否正常,运转时如油位低于视油镜的2/3,应添加润滑油;如有脏物或已变质,应更换润滑油,并清洗或更换油过滤器,同时更换干燥过滤器芯。
8、季节性停机:
①主电路电源开关断开,机组空气开关断开;
②在水泵停转后关闭靠近机组的水系统截止阀;
③放尽循环水管路和地下水管路的存水;
④放尽冷凝器、蒸发器内部存水。
9、季节性停机后再开机:
① 主电路电源开关接通,机组空气开关接通;
② 将压缩机润滑油预热8小时以上;
③ 检查膨胀水箱的地源,打开循环水管路的排气阀,排尽管道内空气。
以上工作完成后,按规定的操作步骤开启空调主机,即可进入正常制冷/热运行。
10、每两年应对冷凝器和蒸发器至少清洗一次,可采用机械或化学法。此项工作应由专业人员完成。
四、总结
目前,国家对资源的循环利用、节能、绿色、环保已放在经济发展的核心位置。为更好的满足地源热泵空调系统使用要求,降低运行成本,所以进行系统维护及其重要。正确的保养不仅可以延长产品的寿命,还可以带给我们最佳的效果。