地恩公司业务丛书.docx

供热供冷篇
目录
第一章 供热供冷方式的选择
一、常见的集中供热供冷方式（完善）
二、各种供热供冷方式介绍（完善）
第二章 各种供热供冷方式的经济性比较（重新整理）
第三章 供热供冷系统在设计阶段应注意的问题
一、学校类建筑冷热负荷的设计标准（完善）
二、地源热泵机房设备配置注意问题（增加）
三、地埋管系统设计前需要进行哪些工作（完善）
四、地埋管系统设计时重点工作（增加）
五、学校类建筑地埋管数量和型式的设计计算（完善）
六、学校类建筑设计时需要注意的事项（完善）
第四章 学校类建筑在施工阶段应注意的问题
一、室内安装应注意的问题（完善）
二、地埋管系统施工过程中应注意的问题（完善）
三、室外管网施工过程中应注意的问题（完善）
四、机房安装过程中应注意的问题（完善）
五、系统定压补水安装过程中应注意的问题（增加）
第五章 学校类建筑供热供冷系统运行维护常见问题与解决方式
一、系统运行节能分析及处理办法
二、地源热泵机组常见的问题及处理办法
三、供热供冷水系统常见的问题及处理办法（增加）
四、室内供热供冷效果差的问题及处理办法（增加）
五、室内水系统冷凝水的问题及处理办法（增加）

第一章 供热供冷方式的选择
由于我国南北纬度跨度较大，各个地区对于供热和供冷的需求不同。东北地区学校主要以供暖为主，南方地区学校主要以供冷为主。供热供冷方式的选择以华北地区为例进行分析。华北地区学校对供热和供冷的需求同等重要。因此根据当地自身条件，因地制宜选择合适的供热供冷方式。系统方案选择应坚持绿色环保、循环可再生、可持续的能源综合利用形式，满足供热供冷的需求，降低系统能耗，减少环境污染、节省系统运行费用。
一、常见的集中供热供冷方式
目前市场应用较多的供热供冷方式主要有：市政热力管网+冷水机组、燃气锅炉+冷水机组、生物质锅炉+冷水机组、地源热泵、风源热泵、深层地热能利用、VRV多联机。其中地源热泵系统主要包括埋管式热泵系统、井水源热泵系统、地表水源热泵系统、海水源热泵系统，在北方地区常用的主要是埋管式热泵系统、井水源热泵系统。而地表水源热泵系统、海水源热泵系统在北方地区受室外环境温度影响比较大，尤其是冬季，因此市场应用受到一定限制。深层地热能利用在地热资源丰富的地区具有较大的供暖优势，尤其是结合热泵技术进行能源梯级利用，供暖效益显著。传统的燃煤锅炉、燃油锅炉等冬季供热设备设施随着国家节能减排力度的不断加大，燃油价格的升高，已逐步退出市场应用。
另外随着能源区域化应用的发展，分布式能源供应成为传统能源的重要补充方式之一，由此燃气三联供系统（发电、供暖、制冷）也会成为未来能源综合利用的一种重要方式。

二、各种供热供冷方式介绍
1、传统能源供热供冷方式
市政热力管网+冷水机组供热供冷系统。该系统应用较早，技术成熟，且运行稳定，建设初投资低、室外面积占用较少、施工难度低，运行费用主要受燃煤价格和电价的影响。其冬季采暖运行受热力公司制约较大，供热灵活性差。
2、清洁能源供热供冷方式
燃气锅炉+冷水机组供热供冷系统。该系统应用较早，技术成熟，且运行稳定，建设初投资低，运行费用主要受燃气价格和电价的影响。因燃气属于清洁能源，另随着燃气锅炉效率的提高，燃气锅炉供热系统在燃气较充足的地区应用较为广泛。
生物质锅炉+冷水机组供热供冷系统。生物质能属于清洁能源，生物质成型燃料锅炉供热指的是由农林生物质原料像农作物秸秆、林业剩余物等，经物理压制形成的棒状、块状、颗粒状燃料，在生物质专用锅炉里燃烧，产生清洁热力，用于工业及民用供热，是替代燃煤锅炉供热的重要方式。生物质锅炉的发展主要受到燃料供应和燃料价格的影响，也缺乏相应的政策引导和支持，目前市场推广应用较慢也是受到以上因素的影响。
3、可再生能源供热供冷方式
可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。其中风能、地热能等低品位能源不能直接利用，而是通过热泵技术来将能量进行提升，进而实现为建筑物供热供冷的目的。
3.1水（地）源热泵系统
水（地）源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新能源利用技术，也是热泵的一种，利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。（水）地源热泵利用地下水或土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季把热量从地下水或土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。

地下水源热泵系统原理图

埋管式地源热泵系统原理图

水（地）源热泵的特点主要体现在以下几方面：
（1）环境保护
从水（地）源热泵的整个运行原理来看，水（地）源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调，不管是冬季还是夏季的运行，都不会对建筑外大气环境造成不良影响。
（2）运行效率
对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降。而水（地）源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，在运行过程中地温变化幅度小，对效率的影响较小。
（3）经济方面
水（地）源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一体。一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而减少使用成本，十分经济。
（4）主机设置位置
对于普通中央空调系统，若设置风冷热泵机组进行冷热空调，则风冷热泵主机的设置要么设置于屋顶，要么设置于地面，这对场地使用提出更高的要求。而水（地）源热泵主机可以设置在建筑物的任何位置，而不受考虑位置设置的限制。
（5）无需除霜
浅层水或土壤温度一年四季相对保持恒定，冬季也能保持在10～15℃，埋地换热器不会结霜，可节省因结霜、除霜而消耗的能量。
水（地）源热泵系统开发利用存在的问题
（1）地下水源热泵系统需要抽取地下水，且回灌困难，由此容易造成地下水资源的大量浪费，引起地下水位的下降，影响日常生活和生产，因此水源热泵的应用应根据当地下水的类型、丰富程度、可回灌程度，因地制宜，合理的开发利用，避免盲目应用。
（2）地源热泵系统，主要是指埋管式地源热泵，其不利用地下水，也不消耗地下水，其应用受到广泛推广，但系统复杂，施工周期相对较长，投资较高，在一定程度上受到限制，且其应用区域是由冷热需求的区域，以保持地下温度场的平衡，否则容易造成土壤温度失衡，引起系统效率降低，甚至无法运行。
3.2复合地源热泵系统
以埋管式地源热泵系统满足建筑物冬季供热，夏季供冷不足部分通过冷却塔调峰实现。此复合系统主要是针对地埋管换热器相差较大时采用辅助散热（增加冷却塔）或辅助供热的方式来解决，一方面经济性好，同时，也可避免因吸热与释热不平衡引起岩土体问题的降低或升高。
根据《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005(2009版)，4.3.3条规定：地埋管换热器换热量应满足地源热泵系统最大吸热量或释热量的要求。在技术经济合理时，可采用辅助热源或冷却源与地埋管换热器并用的调峰形式。

地源热泵与冷却塔联合供热供冷系统原理图
3.3空气源热泵系统
热泵作为一种节能技术受到了世界各国的普遍重视，而空气源热泵可从环境大气中吸取丰富的低品位能量，使用方便，安装费用较低，因此空气源热泵成为热泵诸多型式中应用最为广泛的一种。2015年11月，空气源被正式纳入可再生能源范畴，各地相续出台各种空气源利用政策，尤其以北京、天津、河北为多，并具体推广“煤改电”项目，以空气源热泵代替传统的高污染采暖形式。
常规空气源热泵的应用范围受到气候条件的约束，随着室外温度的降低，用户的需热量不断增加。当室外气温很低时，空气源热泵的制热量不能满足用户采暖要求。同时，随着压缩机压力比的增加，其COP急剧下降，排气温度迅速升高，从而导致压缩机不能正常运行甚至损坏。当室外环境温度低、湿度大时，翅片换热器结霜，严重时无法运行，制热效果无法保证。
基于空气源热泵在冬季采暖过程中存在的问题，近几年随着热泵技术和压缩机技术的不断发展，出现了以喷气增焓技术为代表的准二级压缩低温空气源热泵采暖技术。相比于普通空气源热泵技术，由于蒸发温度过低，引起蒸发量较少，导致压缩机回气量少，从而影响冷凝放热。超低温热泵增加了一条连通压缩机的喷射增焓支路，当压缩机回气不够时，喷射增焓支路会给压缩机补气，这样冷凝器的放热量就会提高，因此在极低的温度下仍能正常制热。普通空气源热泵环境温度低于5℃后，机组能效开始衰减，在环境温度-5℃下几乎都不能使用；低温空气源热泵机组确可以在-25℃的低温环境下正常制热，此时的能效衰减至2.0以下（厂家资料）。
喷气增焓低温运行技术原理图
综述，低温空气源热泵机组相比普通空气源机组来说，在低温环境工况下可以启动运行制热，但其能效比衰减严重；在空气相对湿度较大时，机组换热翅片结霜，影响机组制热，这是空气源热泵存在的无法回避的难题，因此在系统配置时只有通过增加负荷配置的办法来解决其衰减的问题，从而也加大了系统的初投资。
3.4深层地热能梯级利用
目前国内应用深层地热供热的案例较多，分为深层地热直接供热利用和深层地热热泵能源梯级利用。深层地热直接供热利用能源浪费较大，且尾水回灌困难，水资源浪费严重。深层地热热泵能源梯级利用可将地热能得到最大限度的利用，尾水排放最低温度可达5℃，但尾水回灌同样存在回灌难的问题，目前国内类似项目地热尾水回灌实施难度较大。

地热能梯级利用示意图

4、分布式能源供热供冷方式
分布式能源系统（Distributed Energy System）在许多国家、地区已经是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。分布式能源系统有多种形式，区域性或建筑群或独立的大中型建筑的冷热电三联供是其中一种十分重要的方式。
燃气冷热电三联供系统是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，以天然气为一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统。它以天然气为燃料，利用小型燃气轮机、燃气内燃机等设备将天然气燃烧后获得的高品位热能首先用于发电，然后利用低品位余热在冬季供暖，在夏季通过驱动吸收式制冷机供冷，提高系统的总能效率到80%左右，大量节省了一次能源。

燃气三联供技术流程图
分布式能源的重要意义有以下几方面:
（1）经济性。由于分布式能源可用发电的余热来制热、制冷，因此能源得以合理的梯级利用，从而可提高能源的利用效率(达70%.90%)。由于分布式电源的并网，减少或缓建了大型发电厂和高压输电网，缓建了电网而节约投资。
（2）环保性。因其采用天然气做燃料或以太阳能、风能为能源，故可减少有害物的排放总量，减轻环保的压力，大量的就近供电减少了大容量远距离高电压输电线的建设，由此不但减少了高压输电线的电磁污染，也减少了高压输电线的征地面积和线路走廊，减少了对线路下树本的砍伐，有利于环保。
（3）调峰作用。夏季和冬季往往是负荷的高峰时期，此时如采用以天然气为燃料的燃气轮机等冷、热、电三联供系统，不但可解决夏季的供冷与冬季的供热需要，同时也提供了一部分电力，由此可对电网起到削峰填谷作用。此外，也部分解决了天然气供应时的峰谷差过大问题，发挥了天然气与电力的互补作用。
（4）安全性和可靠性。当大电网出现大面积停电事故时，具有特殊设计的分布式发电系统仍能保持正常运行，由此可提高供电的安全性和可靠性。
燃气冷热电三联供能源系统合理的利用了天然气，优化了能源消费结构，实现能源的梯级利用，改善了大气污染。因此，在我国大力发展燃气冷热电三联供能源系统，为实现我国降低能源消耗，减少环境污染，加强能源安全，优化能源结构起到积极的作用。
第二章 各种供热供冷方式的经济性比较
一、供热供冷初始投资
供热供冷系统投资概算表
初始投资
集中供热
冷水机组
燃气锅炉
冷水机组
生物质锅炉
冷水机组
水源热泵
土壤源热泵
风源热泵
开口费
30元/㎡
0
0
0
0
0
机房设备投资
40元/㎡
45元/㎡
45元/㎡
48元/㎡
50元/㎡
75元/㎡
机房安装费
8元/㎡
40元/㎡
40元/㎡
8元/㎡
8元/㎡
6元/㎡
室外冷热源
0
0
0
46元/㎡
85元/㎡
0
合计
78元/㎡
85元/㎡
85元/㎡
102元/㎡
143元/㎡
81元/㎡
二、各种能源系统运行费用对比
供热供冷运行费用对比表
运行费用
集中供热
冷水机组
燃气锅炉
冷水机组
生物质锅炉
冷水机组
水源热泵
土壤源热泵
风源热泵
供热费用
23元/㎡
26元/㎡
11元/㎡
10元/㎡
12元/㎡
18元/㎡
供冷费用
8元/㎡
8元/㎡
8元/㎡
5元/㎡
6元/㎡
10元/㎡
合计
31
34
19
15
18
28

第三章 供热供冷系统在设计阶段应注意的问题
由于各种供热供冷方式不同，机房设备配置选取不尽相同，以较为复杂的埋管式地源热泵系统为例进行分析。
由于学校学生学习和作息时间比较规律，在配置设备时，充分考虑系统教学区和生活区的同时使用率，一般取70%—80%，由此可保证机组的高效使用，避免设备闲置浪费，同时可降低初投资。
一、学校类建筑冷热负荷的设计标准
根据学校类建筑特有的特点，每年最冷和最热的阶段学校都在放假期间，因此在进行冷热负荷配置的时候，不必按最不利条件进行设备选型，夏季冷负荷一般按80-90W/㎡，冬季一般按50-65W/㎡进行配置。
二、地源热泵机房设备配置注意问题
1、热泵机组台数和单机制冷量（制热量）选择，应满足空气调节变化规律及部分负荷运行的调节要求，一般不宜少于两台；当小型工程仅设置一台时，应选调节性能优良的机型。
2、选择电动压缩式机组时，其制冷剂必须符合国家现行有关环保的规定，应选用环境友好的制冷剂。
3、热泵机组机型选择时，宜按制冷量范围，经过性价比综合比较确定，一般单机名义工况制冷量≤116kw时，采用涡旋式热泵机组，制冷量116kw—1054kw，采用螺杆式热泵机组，制冷量1054kw—1758kw，采用螺杆式或离心式热泵机组，制冷量≥1758kw时，采用离心式热泵机组。
4、压缩机电动机供电方式应符合下列要求，单台电动机的额定输入功率大于1200kw时，应采用中（高）压供电方式，单台电动机的额定输入功率大于900kw而小于或等于1200kw时，宜采用中（高）压供电方式，单台电动机的额定输入功率大于650kw而小于或等于900kw时，可采用中（高）压供电方式，
5、循环水泵选型原则。在实际工作中，我们在进行水泵选型时，应同时满足实用性和经济性两方面的要求。首先在选择水泵类型时，应弄清楚被输送液体的性质，以便选择不同类型的水泵。其次水泵主要分为离心式、混流式、轴流式等，按工作类型分为变流变压、恒压变流、恒流变压三种。泵的结构形式应根据扬程、流量以及效率来选定。最后根据系统所需要的最大流量和最大扬程分别加10%~20%的安全裕量，以保证运行的稳定性和经济性。
6、地埋侧循环水泵选择。地埋侧循环水泵流量选择应满足规范规定的单U型管流速不低于0.6m/s的要求，双U型管流速不低于0.4m/s的要求，多台水泵并联运行时，应适当考虑并联运行损失系数。循环泵扬程选择应满足地埋管系统最不利环路的阻力要求。
三、地埋管系统设计前需要进行哪些工作
1、岩土热响应试验。为保证地埋管系统设计的准确性和合理性，地埋管系统在进行设计前，需要对当地土壤的换热能力进行测试，找专业的机构进行土壤的热响应试验，根据试验结果得出本地土壤的实际换热能力。为地埋管设计提供数据支撑。
2、当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在5000㎡以上时应进行岩土热响应试验，测试孔数量1个，当应用建筑面积在10000㎡以上时，测试孔数量不低于2个。
3、岩土热响应试验应在测试孔完成并放置至少48h以后进行。
4、岩土热响应试验测试孔流速不低于0.2m/s。
四、地埋管系统设计时重点工作
1、要确定合理的岩土换热能力，保持地埋管长期稳定运行。地埋管换热能力通过岩土热响应试验确定，但在设计时应充分考虑系统的运行份额，即系统开机与停机的比例，保证地埋管长期运行换热能力的稳定性。
2、要从设计上尽量保证地下温度场的取排热量的平衡。地埋管换热器换热量应满足地源热泵系统最大吸热量或释热量的要求。在技术经济合理时，可采用辅助热源或冷却源与地埋管换热器并用的调峰形式，一方面经济性好，同时可避免吸热与释热不平衡引起岩土体温度的降低或升高。
3、要确保地埋管换热器的水力平衡，保持地埋管换热器高效的换热能力。设计时必须满足地埋管换热器流量设计要求，同时一个子环路连接应采用同程式，子环路间主管路连接尽量采用同程式。
4、集水器回水总管应设具有流量检测功能的平衡阀。以末级分、集水器为界，“上游”管道系统宜采用金属材质管道，“下游”管道系统应采用塑料材质管道。但对于地层有腐蚀性或盐碱地区的地埋管主管道宜采用塑料材质。
5、对于地埋管数量较多的系统，地埋管宜多环路进机房分集水器，以便于后期运行管理。
五、学校类建筑地埋管数量和型式的设计计算
1、地埋管配置。一般建筑物的冷负荷要大于热负荷，因此在地埋侧能源井设计时，应进行建筑物动态负荷分析，通过模拟至少一年的地埋管换热分析，地埋管换热器设计长度应满足最大取热量或释热量要求。一般来说，对于学校类建筑，夏季运行时间短，总取热量低，但高峰负荷大于冬季，所以一般按夏季冷负荷进行选择。计算出数量后，再利用冬季热负荷进行校核计算，计算结果需同时满足夏季和冬季的使用要求。另外，能源井的数量宜多出5%-10%的余量，保证整个系统的正常运行。
2、竖直换热器型式。目前市场应用成熟的型式为单U32型和双U25型，两者的换热能力相差不大，在5%—8%，型式的选择主要取决于系统合理的性价比，一般沙土地层结构，成孔容易，造价低，宜采用单U32型，对于成孔困难的岩石层地质结构，宜采用双U25型。
六、学校类建筑设计时需要注意的事项
采用土壤源热泵进行供热与供冷时，末端设备采用风机盘管。
1、教室、宿舍和办公室内选择静压为12Pa的的风机盘管即可，无需采用高静压型，低静压的风机盘管既能满足供热供冷的需求，也能保证一个安静、舒适的学习和办公环境。层高较高或具有特殊功能的建筑，可采用高静压型的风机盘管或其他形式进行送风。为达到节约能源的目的，风机盘管在选择时建议采用带回风箱的风机盘管。
2、风机盘管选型时其负荷配置比设计负荷高30%—50%。
3、风机盘管宜选择加长型、一次冲压成型接水盘，便于后期的维护管理。
新风处理机组宜采用热回收率较高的新风换气机组，从而有效的节能能源，同时建议换气机组配带空气处理装置。
4、为保证每个房间的效果，室内管道在进行设计时宜采用同程设计。管道保温材料的选择宜选择B1级橡塑，施工方便且后期不宜出现问题。
5、风机盘管的控制开关宜选择普通三速开关。液晶开关在学校类建筑中不太实用。办公楼内的风机盘管可按房间单独控制，教室和宿舍内的风机盘管为便于统一管理宜采用集中控制的方式。
6、对于餐厅或其他公共空间通常设计单风道送风系统以满足冷热需求，冷热量由末端变风量空调机组提供，因地源热泵机组供水温度不高，而变风量空调机组的供水温度需求高、且风速大，由此容易造成效果不佳，建议以上公共区域采用风机盘管供热供冷的末端方式。
7、风机盘管回风口宜采用门铰式回风口，便于后期过滤网拆卸清洗。
8、室内风机盘管水系统凝结水管宜采用PPR管或U-PVC管，一方面经济性好，另一方面防冷凝效果较钢管好。
9、室内管道在设计时每层楼需设计冲洗阀；每层楼管道末端需设置自动排气阀；风机盘管供回水阀门建议设置为铜球阀，既方便开关又能节约安装空间。
10、室外管网在设计时，每栋楼的阀门井内建议设置冲洗阀，便于室外管道的冲洗，防止室外管网内的杂质进入室内。
11、室外管网在设计时，如果每栋楼间为异程设计，建议在每栋楼的阀门井内回水管道设置平衡阀。
12、室外管道在设计时，宜采用无缝钢管，保温材料为聚氨酯，外刷玻璃钢漆保护层。聚氨酯发泡的容重一般不低于32kg/m³。室外管道可采用直埋的方式进行，如果当地土质为盐碱地或有其他特殊情况，室外管道建议在管道沟内敷设、安装，聚氨酯保温层外侧需增设高密度聚乙烯保护层。室外管网阀门的材质一般为铸铁，特殊地区或特殊地质情况可采用铸钢阀门。
13、室外管道应分多路进机房，尤其是教学区和学生公寓管路尽量分开，以便于后期维护管理和节能控制。
14、机房位置的选择可根据工程实际情况进行选择，可设地上机房也可设地下机房。由于供热供冷系统用电负荷占整个学校用电负荷的60%以上，机房的位置一定要靠近学校的变配电室，最远距离不宜超过50米。如果设置地下机房时，需考虑机房的排水问题，需在集水坑内设置两台自动排污泵，一用一备。
15、机房内热泵的配电柜建议设置单独的房间，防止因机房漏水带来的危险。
16、机房设置辅助的值班室或控制室，根据使用需求也可设置必要的维修及工具间。
17、机房内应有良好的通风设施，地下室机房应设机械通风，值班室或控制室内的空气参数宜按办公室的要求考虑。
第四章 供热供冷系统在施工阶段应注意的问题
一、室内安装应注意的问题
1、室内风机盘管和新风系统在施工前，需与电气、给排水等专业进行图纸会审，确定管道的大体安装位置，避免在以后得施工中因管道交叉带来的麻烦。管道布置的基本原则为电缆桥架在上，水管在下；有压管道让无压管道；高压管道让低压管道。
2、施工过程中，必须按照建设单位提供的施工蓝图进行施工，不得随意更换设备型号的管道材质。如遇特殊情况需进行改变，需经建设单位、设计单位、监理单位同意后按相关流程进行变更，施工单位无权进行私自变更。设计变更的基本原则是“先变后干”。
3、风机盘管在吊装时，需根据房间的宽度合理安装，一般为对称安装。一个房间内有多台风机盘管时尽量做到风机盘管的间距相同。
4、每层楼主管道进行安装时，应合理设计吊架的跨度，在能满足安装要求的前提下尽量少的占用走廊空间。管道安装时变径宜采用偏心变径。
5、风机盘管与每层楼主管道连接的支管不得出现下翻的情况。
6、管道穿墙穿楼板处必须设置穿墙套管，管道保温完成后，管道和穿墙套管间的缝隙应采用阻燃材料进行封堵，采用聚氨酯发泡剂封堵不符合规范要求。
7、风机盘管连接送、回风口的帆布软连接必须达到防火要求。软连接的长度不宜大于15-20厘米。
8、风机盘管安装时，供回水侧的不锈钢软接不得受力，更不得作为弯头进行使用。
9、每层楼冷凝水管道施工完毕后，应该进行单台风机盘管的灌水试验，保证冷凝水管道畅通。
10、风机盘管的控制宜采用一对一控制，即一个三速开关控制一台风机盘管。如遇特殊情况，一个三速开关最多控制两台风机盘管，且在安装时高、中、低三速控制线必须一致。
二、地埋管系统施工过程中应注意的问题
1、地埋管系统在施工前，必须对打井区域的地下情况进行了解，了解地下可能有的建筑物或构筑物；了解地下临时用水用电管线的走向。防止在施工过程中带来不必要的危险和麻烦。
2、打井前，需对打井区域进行放线、定位，确定打井位置。
3、因打井需要开挖的泥浆坑周围必须做好防护设施，保证施工安全。
4、成井后，管道在下管前必须进行水压试验，试验压力一般为1.6MPa，下管时要带压下管。
5、在相邻几口井施工完成后要及时进行回填，对进口位置不能完全回填密实的，要采用自来水冲灌的方式进行回填，保证回填密实。对于下管完成的能源井要及时对管口进行封堵，防止进入杂质。
6、水平连管前进行管沟开挖，要按规定挖到要求的深度，管沟底部要进行找平、夯实。
7、在水平管连接前，管沟底部要平铺厚度不低于管径2倍的细沙，管道施工完成，水压试验合格后，先进行人工回填，再进行机械回填，逐层夯实，防止后期发生沉降。
8、水平管连接至室外检修井内时，要对管道进行编号，方便以后进行检修。室外检修井要做好防水处理。检查井内的阀门一般采用铸铁阀门，特殊需求地区可采用铸钢阀门。检查井内远离上人孔的位置设置集水坑。
三、室外管网施工过程中应注意的问题
1、室外管网施工前，必须进行图纸会审，防止在施工时管道与给排水管道、雨污管道发生不必要的交叉；在必须发生交叉的位置也能合理规划各种管道的埋深和施工顺序。
2、室外管道如果以直埋方式敷设时，管沟开挖时底部要找平、夯实，必要时也需平铺一层细沙。
3、施工过程中进行管道焊接时，一定不要破坏外层的保温。室外管网可分段进行施工，施工完成后进行水压试验，试验合格后对接口处进行防腐、绝热处理，最后进行回填。回填时先进行人工回填，再进行机械回填。
4、室外管道如果在管道沟内进行敷设时，支架的安装要符合要求。管道固定时也要防止保温层被破坏。
四、机房安装过程中应注意的问题
1、设备吊装时，必须采用合适的吊装设备，保证设备在搬运时的安全。
2、设备就位时，必须对设备进行找平处理，并对设备底部进行减震处理。
3、由于机房内管道多、阀门管件多，且位置相对集中，在支吊架的设置时要加强、加密，保证设备的运行安全。
4、机房内所有的用电设备必须进行重复接地，保证在运行期间的安全。
5、机房内需要经常观察和记录的仪表需设置在合理的位置，便于观察和更换。
五、系统定压补水安装过程中应注意的问题
 为了保证空调系统正常运行，必须维持稳定的水利工况，常用的定压补水装置有高位水箱，机房落地式定压膨胀罐+补水泵。
机房落地式定压膨胀罐+补水泵方式一般系统稳定性较好，但对于高位水箱设置时，膨胀水箱的膨胀管，一定要连接到冷冻水系统的底部，这样，补水采用从下而上的方式，末端设备内的空气就可以一次排净，补水的速度也快。但是在实际安装施工过程中，由于常规的膨胀水箱标高要比冷冻水系统顶部略高一点，所以从膨胀水箱出水管接至冷冻水系统顶部只有几米的距离，而接到冷冻水系统底部一般要有几十米的距离或者更多，所用管材管件较多，增加成本，因此一些施工单位往往将膨胀管就近接入冷冻水系统的顶端，使得补水变为从上朝下补水，这将会导致空调系统的风机盘管内所积存的空气无法排出，使系统无法正常工作。

第五章 供热供冷系统运行维护常见问题与解决方式
一、系统运行节能分析及处理办法
1、系统能耗的主要组成
地源热泵系统是消耗电能的方式，实现冷量和热量的转移，即夏季将从房间获取的热量释放到浅层土壤中，冬季再将土壤中存储的热量提升到房间内。在这个过程中，系统能耗主要由地源热泵机组能耗（压缩机能耗），空调、地埋循环泵能耗，末端设备（风机盘管）能耗，换热器的传热能耗等因素组成。
2、热泵机组能耗
综合多个参考资料，地源热泵机组的能耗约占系统总能耗的40%，空调、地埋循环泵能耗和换热器的传热能耗约占20%，由此可见地源热泵机组能耗的高低是影响系统能耗的最主要因素。
供电电压对热泵机组能耗的影响。一般情况下，地源热泵维保人员往往太过于关注热泵机组的运行参数和报警故障，而忽视了电网的供电电压，但在系统的节能运行管理中，必须要求维保人员及时关注压缩机的供电电压。由于设备在运行过程中，耗电量与运行电压成正比，供电电压过高就会直接导致热泵机组能耗的增大。如额定电压为380V的地源热泵机组如果在410v的实际电压中运行，该系统的的能耗就会增加8%。因此，热泵机组供电电压的调整将会直接影响系统的节能性。另外，供电电压过高不仅会增加热泵系统用电设备的耗电量，而且，机组长时间在超电压的环境下超负荷运行，也会减少使用的寿命。这就要求地源热泵维保人员，在日常巡检过程中要定期检查和测量热泵系统的供电电压，如发现供电电压过高、相电压不平衡率超过允许范围等情况，要及时向领导反映，并采取有效措施进行处理。
3、热泵机组的性能参数
参考《空调制冷系统运行管理与节能》可知，夏季制冷模式中的地埋侧水温度和冬季制热模式中的空调侧水温温度，对热泵机组性能系数影响较大。在制热过程中，供暖时每降低1度，节能效果将提高10%-20%左右。
热泵维保人员的多年经验和对多个文献的参考，在冬季采暖季，如果将冬季供暖的空调侧回水温度设定为35度，并清洗风机盘管的进回水过滤网和换热翅片，维持其良好换热效果，消除一定的热损失和其他正常状态下的能耗，就能够保证冬季室内温度维持在20度以上，总节能率能达到10%；同理，在夏季制冷季，将制冷的空调房间温度维持在26度以上，总节能率将提高8%，充分满足系统节能运行的要求。
4、末端设备（风机盘管）能耗
风机盘管末端设备空气处理装置，控制分为手动控制、自动控制，手动控制为简单的三速开关控制风机盘管的开启度；自动控制即风机盘管采用二管制水系统，电动二通阀调节根据面板设定的温度控制水流通断。两种控制按理论推测自动控制较为节能，但考虑实际使用情况不建议采用通过电动二通阀控制水流量。末端空调风机盘管为考虑节能，设计时一般回水管设计电动二通阀，但学校类建筑不适用，具体空调末端风机盘管加电动二通阀利弊分析如下：
结合学校类地源热泵系统运行过程，对空调末端风机盘管加电动二通阀利弊分析，风机盘管回水处加电动二通阀，影响后期的运行维护。加电动二通阀的目的是节能，也就是在面板上设定好温度，如果室内温度达到设定值，风机盘管电机和电动二通阀会自动停止，使带有能量的水无法进入风机盘管，能量就无法消耗，低于设定值，风机盘管电机和电动二通阀会自动开启，这种方式适合集中供暖的居民区。从学校类项目实际运行情况看，加电动二通阀存在很多问题：
（1）冲洗管道、机组调试、冬季防冻时必须手动把每层风机盘管面板开启，使风机盘管始终运行，风机盘管进水电动二通阀才能打开，使管道形成循环，才能把管道冲洗干净，否则管道污垢冲不出来，影响换热效果和空调末端冬季防冻，加大了工作量。
（2）机组调试运行也是一样，必须保证进出水循环好，循环不好机组进出水温度大，机组报警停机，所以为保证机组正常运行，不使用空调也必须开启空调使电动二通阀打开，水得到循环，机组才能够正常运行，无形中造成了大量的能源浪费。
（3）增加了运行期间的维护保养工作量，如整个学校突然断电，还要重新把每台风机盘管开启，才能使水循环好；电动二通阀属于易损件，加大了日后维修工作量。
（4）加电动二通阀不节能反而耗能，风机盘管加电动二通阀节能适用于居民区，因为居民区地源热泵使用率较为频繁分散，进水循环不影响，而两校使用率较为集中，白天办公楼、教学为主，晚上宿舍为主，加了电动二通阀都必须开启风机盘管才能保证好循环；根据每个人的心里考虑，温度调的越高越好，调风机盘管的温度都在30℃以上，但风机盘管很难达到这个温度，所以风机不可能停，也就是说风机盘管大部分都24小时开启，达不到设计节能的效果，拿没有加电动二通阀的项目比较，不加电动二通阀电机不开，耗能并不大，容易管理维护。
（5）投资成本高。电动二通阀、控制面板价格相对较高，加装电动二通阀必须使用规格搭配的空调控制面板，增加了投资成本。
归根结底就是增加了成本和工作量，浪费了能源。
5、空调、地埋循环水泵耗能
对于三相空调、地埋侧立式单级离心泵看，要经常进行供电电压和运行电流的测量。供电电压对水泵的影响与对热泵机组能耗的影响相似，运行电流时一个随电机负荷变化的重要参数，运行电流值越大，主电机负荷九越重。因此，当发现循环泵电动机的电压和电流出现大幅度波动时，应及时查明原因，避免不必要的电耗。
此外，还要对循环泵进行每年一次检修和保养。如水泵底座污垢、叶轮安装角度不一致，轴承润滑不良、滚珠松动，扫水轮表面结垢，密封环间隙增大等因素都会造成水泵在工作时电耗增大，出水量小。因此，对运行过程中噪音较大、出水压力较小的离心泵，还要进行及时保养、检修，检修时要仔细测量、打磨和润滑并正确安装，充分保证离心泵在高效低耗的状态下正常运转。
6、换热器的传热能耗
不同厚度的污垢对冷凝器换热效率的影响
污垢厚度mm
传热系数W/(㎡×℃)
传热损失系数%
0
526.8
0
0.3
418.7
21
0.6
347.1
34
0.9
296.4
44
1.2
258.9
56
1.6
224.4
57
换热器表面的污垢、水垢，虽然厚度不大，但导热系数很小，是传热工程中的主要热阻，尤其是地源热泵系统的冷凝器板换，污垢对换热效率的影响如上图说示，通过分析得知，1.2mm的污垢厚度能使热损失降低56%，相当于40mm厚度钢板的热阻。因此在热泵机组的运行中，应对冷却水严格的处理，已减少水垢的形成，此外，地源热泵维保人员在日常维保过程中，应定期观察冷却水进回水温差，参考高压压力对应的饱和温度和冷凝器出水温度的差值，若发现冷凝器有脏堵，应及时组织人员进行化学清洗或物理除垢，已强化传热效果，提高换热设备的传热量。
此外，对于冷凝器和管道表面，应尽量使用导热系数小的隔热材料来削弱过程，减少换热器、热水管道的热损失，充分达到节能的目的。
结论：如何做好地源热泵系统节能运营管理，可以从地源热泵机组（压缩机），空调、地埋循环泵，末端设备（风机盘管），换热器等设备，根据建筑物的使用情况调节阀门着手，通过维护管理人员科学管理，达到节能目的。
二、地源热泵机组常见的问题及处理办法
1、高压过高
表现形式：机组运行一段时间后，控制器报警“#号模块#压机 过载高压高“，不复位不能开机，经检查高低压力继电器跳脱报警。
原因分析及处理方法：
实例A：冷凝器结垢
高压复位后机组运行，未达到设定温度（制热时），如果吸、排器压力均高于正常值、且电流过大，热媒水、热源水循环顺畅，厕是是机组充氟利昂量过大（维修过）。需放出一部分氟，使吸、排气压力在正常范围内（对照饱和压力和饱和温度对照表），工作电流在额定范围内。如果热媒水循环不顺畅，温差过大则要用高压水反向冲洗换热器多次（出水口作为进水口，进水口法兰连接处断开），一般可将堵塞的淤泥等杂物冲出来。待换热器干净后，开机即可。此故障常见于制卫生热水机组，水系统加装高效水处理、适当调低出水温度后会改善结垢程度。
实例B：井水量不足
高压复位后机组运行，未达到设定温度（制冷时），吸气压力正常、排气压力高于正常值，冷源水温差高达，水管路噪音打、井水水流开关动作不稳定。经检查除砂器、过滤器没有脏堵，井水压力较以前小，判断为井水水量不足所致。分析认为由于夏季该区域用水量大，水位下降，井水上水不满管。通过加大井水泵下放深度（先前已经通过观察上水井，排除井管垫子损坏的可能性）增加水量后正常。
2、低压过低
表现形式：机组运行一段时间后，控制器报警“#号模块#压机 低压过低”，不能开机。
原因分析及处理方法：
实例A：蒸发器结冰
该机组（制热）未工作，目测高压表压力正常，低压表压力很低（1.5公斤）。由于实多台机组并联，经检查井水进、出水正常。分析认为还换热器内阻过大造成井水分水不均，该蒸发器过水量小导致结冰，对蒸发器加温后（揭开保温层，用热水浇在套管上或用喷灯加热），低压表压力回升至正常，对换热器反冲（断开进口法兰连接处，由出水口进水）待出水干净后，再次启动机组工作正常。
实例B：电磁阀损坏
机组（制热）未工作时，目测高压表、低压表压力都正常，工作时低压迅速降低，停机后压力又缓慢恢复正常。判断是电磁阀没动作（线路故障或线圈损坏）或打不开，阀前、阀后有温差。判断认为电磁阀打不开截断氟路，致使压机工作后吸气压力急剧下降造成报警，更换阀体后正常。
实例C：换热器内漏
多台机组并联，经检查热源水、热媒水正常、干净。该机组未工作时（制热）目测高压表、低压表都低于正常