蘭州人防大廈的鍋爐工陳師傅已經兩年不和“煤”打交道了。兩年前，蘭州人防大廈引進了被聯合國選定為“清潔能源示范項目”的“地溫空調”。這種新技術讓陳師傅徹底從“煤堆”里“解放”了出來。和陳師傅一樣，隨著“地溫空調”技術的推廣使用，我國越來越多的鍋爐工開始告別“濃煙粉塵”。
“地溫空調”的專業(yè)名稱為“地源熱泵”。我國的“地溫空調”技術起源于上世紀九十年代。1996年6月我國第一臺“地溫空調”設備在山東富爾達空調設備有限公司研制成功。截至目前，我國的“地溫空調”技術取得了很大的發(fā)展，僅富爾達公司就已經取得了11項國家專利，產品已運用到北京菊兒胡同小區(qū)、柳州科技大廈、北京警察學院、大連星海灣物業(yè)公司招待樓等國內2000多家單位，使用面積達到3000多萬平方米。
上世紀九十年代以前，世界熱泵專家曾預言熱泵技術只有在發(fā)達國家才用得起，但聯合國能源組織的國際熱泵專家對北京友誼醫(yī)院、首鋼籃球中心等采用“地溫空調”的建筑物進行現場考察后，發(fā)現中國的地源熱泵技術發(fā)展很快。目前，這項新技術已經從單一的供暖到供暖供冷、供生活熱水，熱源也從單純的使用地下水發(fā)展到使用江水、河水、湖水和城市污水、海水等多種形式。
中國建筑學會暖通空調委員會理事長、中國建筑科學研究院空氣調節(jié)研究所所長徐偉介紹說，地源熱泵供暖空調系統通過吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，冬季從大地吸收熱量，夏季向大地放出熱量，再由熱泵機組向建筑物供冷供熱，是一種利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調供暖系統，可廣泛應用于商業(yè)樓宇、公共建筑、住宅公寓、學校、醫(yī)院等建筑物。他認為未來十年我國“地溫空調”技術將得到大力發(fā)展。
徐偉說，目前空調的熱源有兩種模式：一種是以空氣為熱源，包括集中式空氣源，而另一大類則是以各種水源(如地下水、江水、湖水、河水、海水及廢水等)為熱源。不論是夏季還是冬季，北京地區(qū)的地下水常年穩(wěn)定在14攝氏度至16攝氏度之間，而空氣的溫度夏季高達38攝氏度左右，冬季可低至零下15攝氏度左右。冬天可以把地下水的“熱能”提取出來供暖，夏天則把地下水的“冷能”提取出來供冷。
業(yè)內通常將土壤、地下水和地表水這些低品位的熱能稱之為淺層地能(一般溫度低于25攝氏度)。據專家測算，我國淺層地能資源潛力巨大，僅百米內的土壤每年可采集的低溫能量相當于1.5乘以10的12次方千瓦的電能，而百米內地下水每年可采集的低溫能量大約相當于2.2乘以10的8次方千瓦的電能。
目前，我國越來越多的城市開始鼓勵使用“地溫空調”技術。北京市九個部門聯合下發(fā)文件，從今年7月1日起以現金補助形式鼓勵促進“地溫空調”的發(fā)展，如果建筑物采用地下(表)水源熱泵每平方米補助35元，如果采用地源熱泵和再生水源熱泵每平方米補助50元；沈陽市則要求新建建筑大力采用“地源熱泵”，并專門制訂了給予資金支持等措施。
現在我國北方大部分地區(qū)采用燃煤鍋爐供暖，據環(huán)保部門測試，燃燒一噸煤要排放15公斤粉塵、20公斤二氧化硫、七公斤氮化物，而用地源熱泵技術，采用土壤、井水、湖泊等天然能源，這些污染就可以避免了。徐偉介紹說，和常規(guī)空調系統相比，地源熱泵不僅可以減少污染物的排放，而且在節(jié)能方面的效果比較顯著，冬季節(jié)能在20%至50%左右，夏季節(jié)能在10%至20%左右。
據介紹，20世紀50年代歐洲和美國開始了研究地源熱泵的第一次高潮，直到20世紀70年代，世界石油危機使得人們關注節(jié)能，地源熱泵的推廣應用迅速展開。經過50多年的發(fā)展，地源熱泵技術在北美和歐洲已非常成熟，在美國地源熱泵系統占整個供暖空調系統的20%，目前美國地源熱泵的銷量以每年20%的速度遞增。我國氣候條件與美國比較相似，所以北美的地源熱泵方式對我國更具借鑒意義。建設部日前推出了《地源熱泵系統工程技術規(guī)范》，對“地溫空調”的設計、施工及驗收進行了技術規(guī)范。
相關鏈接
專家呼吁：發(fā)展“地溫空調”切忌一哄而上
被稱為“地溫空調”的地源熱泵系統雖是一種節(jié)能環(huán)保型產品，但并不是在任何條件下都可以應用。中國建筑學會暖通空調委員會理事長、中國建筑科學研究院空氣調節(jié)研究所所長徐偉指出，發(fā)展地源熱泵特別是地下水地源熱泵要因地制宜，切忌一哄而上。一定要注意保護水源，沒有適合可靠的水源，就不能使用地下水熱泵。
目前一些城市看到地源熱泵在節(jié)能、環(huán)保方面的優(yōu)勢，紛紛出臺政策推廣“地溫空調”。徐偉認為，并不是所有的城市都適合采用“地溫空調”，同一個城市也不是所有的建筑物都適合采用“地溫空調”，采用“地溫空調”一定要以保護地下水為前提，一定要由專業(yè)的施工人員負責做好打井、回灌工作。
徐偉認為，如果“地溫空調”用不好可能會產生副作用。他說目前全國生產“地溫空調”的廠家有80多家，其中很大一部分廠家缺乏研發(fā)能力，看到這個項目賺錢就紛紛上馬，產品質量良莠不齊，施工人員的素質也難以保證，導致一些地方在推廣“地溫空調”時出現三種情況：一是不該用的地方用了，二是不懂技術的人在安裝，三是不懂運行的人在負責運行。
徐偉呼吁國家有關部門應做好三方面工作：一是盡快收集現有的用于地源熱泵的全國水文地質資料，建立基本資料庫；二是總結和完善地源熱泵的設計方法，建立專業(yè)的地源熱泵管井設計和施工隊伍，適當時候推出專項設計施工資質管理制度；三是加強政府對地源熱泵工程質量的監(jiān)管，防止一哄而上，使地源熱泵在建筑應用中得到健康發(fā)展。
齒輪泵一般用于工作環(huán)境不清潔的工程機械和精度不高的一般機床，以及壓力不太高而流量較大的液壓系統。
齒輪泵的優(yōu)點：
1) 結構簡單，工藝性較好，成本較低。
2) 與同樣流量的其他各類泵相比，結構緊湊，體積小。
3) 自吸性能好。無論在高、低轉速甚至在手動情況下都能可靠地實現自吸。
4) 轉速范圍大。因泵的傳動部分以及齒輪基本上都是平衡的，在高轉速下不會產生較大的慣性力。
5) 油液中污物對其工作影響不嚴重，不易咬死。
齒輪泵的缺點：
1) 工作壓力較低。齒輪泵的齒輪，軸及軸承上受的壓力不平衡，徑向負載大，限制了它壓力的提高。齒輪泵主要用于中低壓系統。
2) 容積效率較低。這是由于齒輪泵的端面泄漏大。
3) 流量脈動大，引起壓力脈動大，使管道、閥門等產生振動，噪聲大。
齒輪泵常見故障產生原因及排除方法
故障現象產生原因排除方法
不打油或輸油量不足及壓力提不高
1．電動機的轉向錯誤
2．吸人管道或濾油器堵塞
3．軸向間隙或徑向間隙過大
4．各連接處泄漏而引起空氣混入
5．油液黏度太大或油液溫升太高
1．糾正電動機轉向
2．疏通管道，清洗濾油器除去堵物，更換新油
3．修復更換有關零件
4．緊固各連接處螺釘，避免泄漏嚴防空氣混入
5．油液應根據溫升變化選用
噪聲嚴重及壓力波動厲害
1．吸油管及濾油器部分堵塞或入口濾油器容量小
2．從吸人管或軸密封處吸人空氣，或者油中有氣泡
3．泵與聯軸器不同心或擦傷
4．齒輪本身的精度不高
5．CB型齒輪油泵骨架式油封損壞或裝軸時骨架油封內彈簧脫落
1．除去臟物，使吸油管暢通，或改用容量合適的濾油器
2．在連接部位或密封處加點油，如果噪聲減小，可擰緊接頭處或更換密封圈，回油管口應在油面以下，與吸油管要有一定距離
3．調整同心，排除擦傷
4．更換齒輪或對研修整
5．檢查骨架油封，損壞時更換以免吸人空氣
液壓泵旋轉不靈活或咬死
1．軸向間隙及徑向間隙過小
2．裝配不良，CB型蓋板，與軸的同心度不好，長軸的彈簧固緊腳太長，滾針套質量太差
3．泵和電動機的聯軸器同軸度不好
4．油液中雜質被吸人泵體內
1．修配有關零件
2．根據要求重新進行裝配
3．調整使不同軸度不超過0．2mm
4．嚴防周圍灰沙、鐵屑及冷卻水等物進入油池，保持油液潔凈.
1) 結構簡單，工藝性較好，成本較低。
2) 與同樣流量的其他各類泵相比，結構緊湊，體積小。
3) 自吸性能好。無論在高、低轉速甚至在手動情況下都能可靠地實現自吸。
4) 轉速范圍大。因泵的傳動部分以及齒輪基本上都是平衡的，在高轉速下不會產生較大的慣性力。
5) 油液中污物對其工作影響不嚴重，不易咬死。
齒輪泵的缺點：
1) 工作壓力較低。齒輪泵的齒輪，軸及軸承上受的壓力不平衡，徑向負載大，限制了它壓力的提高。齒輪泵主要用于中低壓系統。
2) 容積效率較低。這是由于齒輪泵的端面泄漏大。
3) 流量脈動大，引起壓力脈動大，使管道、閥門等產生振動，噪聲大。
齒輪泵常見故障產生原因及排除方法
故障現象產生原因排除方法
不打油或輸油量不足及壓力提不高
1．電動機的轉向錯誤
2．吸人管道或濾油器堵塞
3．軸向間隙或徑向間隙過大
4．各連接處泄漏而引起空氣混入
5．油液黏度太大或油液溫升太高
1．糾正電動機轉向
2．疏通管道，清洗濾油器除去堵物，更換新油
3．修復更換有關零件
4．緊固各連接處螺釘，避免泄漏嚴防空氣混入
5．油液應根據溫升變化選用
噪聲嚴重及壓力波動厲害
1．吸油管及濾油器部分堵塞或入口濾油器容量小
2．從吸人管或軸密封處吸人空氣，或者油中有氣泡
3．泵與聯軸器不同心或擦傷
4．齒輪本身的精度不高
5．CB型齒輪油泵骨架式油封損壞或裝軸時骨架油封內彈簧脫落
1．除去臟物，使吸油管暢通，或改用容量合適的濾油器
2．在連接部位或密封處加點油，如果噪聲減小，可擰緊接頭處或更換密封圈，回油管口應在油面以下，與吸油管要有一定距離
3．調整同心，排除擦傷
4．更換齒輪或對研修整
5．檢查骨架油封，損壞時更換以免吸人空氣
液壓泵旋轉不靈活或咬死
1．軸向間隙及徑向間隙過小
2．裝配不良，CB型蓋板，與軸的同心度不好，長軸的彈簧固緊腳太長，滾針套質量太差
3．泵和電動機的聯軸器同軸度不好
4．油液中雜質被吸人泵體內
1．修配有關零件
2．根據要求重新進行裝配
3．調整使不同軸度不超過0．2mm
4．嚴防周圍灰沙、鐵屑及冷卻水等物進入油池，保持油液潔凈.
