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摘 要 ：针对目前武广高铁湖南境内各站地（水）源热泵中央空调存在的问题,从立项设计、施工建设、维护保养、日常管理等方面入手进行了分析探讨,为节能环保设备更好地为铁路旅客运输服务提出改进措施.
关 键 词 ：地（水）源热泵；中央空调；高铁车站；管理；维护
地球表面浅层地热能不受地域、气候条件的限制,是一种无限的可再生能源.地（水）源热泵就是这种利用浅层地热资源,既可供热又可制冷的高效节能空调设备,通过利用自然界自身的特点实现对建筑物和环境之间的能量交换.浅层地热的温度一年四季相对稳定,这种温度特性使得地（水）源热泵中央空调比传统空调系统运行效率要高40%,既节能又节省运行费用.热泵的污染物排放比空气源热泵少40%左右,与电供暖相比,相当于减少70%左右.
然而,在武广高铁湖南境内部分车站安装的地（水）源热泵中央空调却没有达到上述预计目标,甚至连日常使用都存在问题.本文针对部分高铁车站地（水）源热泵中央空调存在的问题进行归纳分析,就该机组维修管理工作研究探讨如下：
一、高铁车站地（水）源热泵中央空调目前存在的问题和产生原因分析
(一)未按设计规范建设,达不到设备使用标准,产生施工遗留问题,导致机组停用.
例如有的高铁站采用的是地（水）源热泵开式循环系统,由于在设计、施工过程中存在问题,开站四年以来大部分时间未能正常使用.开式循环系统是直接利用地下水源进行热量传递的热泵系统,该系统需配备防砂堵、防结垢和水质净化等装置.若忽视了这些设施的作用,地下水没有经过相关水质处理,直接将地下水通入到热泵机组,大量泥沙导致板式换热器堵塞,这样会引发更为严重问题：
1.中间换热装置被取消,地下水直接通到主机的铜管中,主机污垢增加,热阻加大,直接导致冷量（热量）衰减,能耗加大,压缩机负荷增大,容易造成压缩机损坏.
2.无水样采集口及监测口.酸性水质具有腐蚀性,会造成中央空调机组冷凝器、蒸发器铜管腐蚀,直至穿孔使机组报废.地下水换热系统直接进入水源热泵机组的地下水质应满足PH值为6.5～8.5、CaO小于200mg/L、矿化度小于3g/L、CLˉ小于100mg/L、H2S小于0.5mg/L等要求.
3.由于水系统冬夏两季切换,未经处理的地下水将进入到末端系统中,对末端管网设备造成堵塞和风柜表冷器腐蚀报废等严重后果.
4.因泥沙过多,增加了铜管清洗次数与费用,影响铜管寿命.
5.抽水井、回灌井不能转换.根据国家标准GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》之地下水换热系统设计5.2.4条款,抽水井、回灌井相互转换以利于开采、洗井、岩土体和含水层的热平衡；5.2.5条款,一般为了保证回灌效果,抽水井与回灌井比例不小于1：2.
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（二）在工程建设立项阶段对地质状况调查不够,本应采用开式循环系统的却建成了闭式循环系统.
闭式循环系统的地下换热器是埋入地下的封闭循环管道,在冬季地埋管中的流体从地下吸收热量,通过循环系统带入建筑物中；在夏天则是将建筑物内的热能通过管道送入地下.有的高铁站地势低洼,地下水极其丰富,将闭式循环系统的设备检修井淹没.因此,不但无法下井进行巡检,而且阀门和仪表长时间浸在地下水中,锈蚀损坏严重（见图）,增加了维修成本,造成巨大的浪费.
(三)地（水）源热泵中央空调地埋设备（设施）区域管理不善,存在外界破坏因素,导致机组无法使用.
高铁车站建成后,四周的地皮价值飙升,社会各界都在圈地,铁路用地被蚕食.现在有的地埋设备区域被当成停车场使用,车辆碾压过后,导致地埋管破损,循环水泄漏.
施工单位在建设时也没有在检修井、抽水井和回灌井等井口位置做记号,提供的施工图又不正确,以致设备管理单位接管设备时很难准确的找到井口的位置,有的井口已被地方单位占用或被施工遗留废渣掩埋失去作用,机组因缺水而停机.
（四）新建工程都有一定幅度的地质自然沉降过程,在纵断面上会产生高差.由于施工过程中采购的地埋管材质差,经受不住地质沉降时产生的剪切力,管道易被拉断而漏水,影响地（水）源热泵中央空调使用效果.
(五)过度开采地下水对高铁站房地基的影响.
二、解决问题的措施
(一)针对地（水）源热泵开式循环系统存在的问题,应做到以下几点：
1. 根据国家标准GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》之地下水换热系统设计5.2.3条款；氧气会与水井内的低价铁离子反应形成铁的氧化物,也能产生气体黏合物,引起回灌井阻塞.因此,对地源水的换热水井进行全面改造整治,有效消除空气入侵现象,防止井内氧化物淤积.
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2.恢复原设计的板式交换器,避免地下水直接进入机组造成的蒸发器、冷凝器的腐蚀和损坏.
3.在板式交换器至蒸发器进水口侧增设适当的电辅加热功率,以提高机组制热功效.
4.增设地源水精密过滤及自动反冲洗装置,增设水质监测系统和水质自动处理软化系统,使之符合该机型对水质要求如下：
（二）闭式循环系统是在深埋于地下的封闭管道内,注入防冻液,通过换热器与水或土壤交换能量的封闭系统.对于闭式循环系统,应该选择在地下水较少的地方,检修井内壁要做防水,避免积水浸泡设备.
（三）施工单位在建设过程中应该在地埋设备区域设立防护围栏,标明铁路用地,防止其他单位和个人乱圈地.同时,在检修井、抽水井和回灌井的井口设置明显标识,做好围挡,而且不能把地埋设备区域当成弃渣场,避免雨水冲涮导致井内淤积丧失功能.铁路建设指挥部、车站和土地管理部门应主动与地方国土局对接,追回被蚕食的铁路用地.
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(四)用于收集地热的管道铺设方式有两种：
1.垂直埋管―深层土壤
垂直埋管可获取地下深层土壤的热量.垂直埋管通常安装在地下50～150米深处,一组或多组管与热泵机组相连,封闭的塑料管内的防冻液将热能传送给热泵,然后由热泵转化为建筑物所需的暖气和热水,垂直埋管是地源热泵系统的主要方式.
2.水平埋管―大地表层
在地下2米深处水平放置塑料管,塑料管内注满防冻的液体,并与热泵相连.水平埋管占地面积大,土方开挖量大,而且地下换热器受地表气候变化的影响.
由此可见,以上两种方式地埋管的施工质量和管道材质如何,直接影响到地（水）源热泵中央空调的使用效果.
（五）为避免开采地下水造成建筑物下沉,在立项时应进行充分论证,开式循环系统满足下列条件才可建设：
1.地下水资源丰富,并便于实施供回水工程；
2.地方政策允许大规模利用地下水；
3.地下水质经简单处理能达到使用要求,水温适度,水质适宜,供水稳定,回灌顺畅.
三、对地（水）源热泵中央空调故障维修的认识
保证地（水）源热泵机组运行的质量需加强基础修,摈弃状态修、零碎修.状态修、零碎修的做法只是“头疼医头,脚痛医脚”,治标不治本.对地（水）源热泵设备进行维修保养,必须全面整治,要追根溯源,改善设备带病运行的状况,从立项论证、设计方案、施工建设、土地管理、设备运行等方面进行综合分析,各职能部门和相关单位齐抓共管,在根本上解决设备故障.
参考文献：
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