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水源熱泵
定義:
水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源,進行轉(zhuǎn)換的空調(diào)技術(shù)。 水源熱泵可分為地源熱泵和水環(huán)熱泵。地源熱泵包括地下水熱泵、地表水(江、河、湖、海)熱泵、土壤源熱泵;利用自來水的水源熱泵習(xí)慣上被稱為水環(huán)熱泵。
原理:
地球表面淺層水源(一般在1000 米以內(nèi)),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,吸收了太陽進入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰?,并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵技術(shù)的工作原理就是:通過輸入少量高品位能源(如電能),實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源,即在夏季將建筑物中的熱量“取”出來,釋放到水體中去,由于水源溫度低,所以可以地帶走熱量,以達到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的;而冬季,則是通過水源熱泵機組,從水源中“提取”熱能,送到建筑物中采暖。經(jīng)過水循環(huán)的冷氣濕度比較高,干冷的傳統(tǒng)空調(diào)環(huán)境得到了改善,可以預(yù)防空調(diào)病的發(fā)生。
水源熱泵地下水必須采取可靠回灌措施,確保地下水置換冷熱量后全部回灌到同一含水層,回灌質(zhì)量要符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),不得低于原地下水水質(zhì),回灌后不會引起區(qū)域性地下水水質(zhì)污染。
地下水回灌類型包括地面滲入回灌、誘導(dǎo)回灌和注入式回灌。應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)條件確定經(jīng)濟合理的回灌方案。
注入式回灌一般利用管井進行,采用的方式有自流回灌、真空回灌和壓力回灌。低水位和滲透性良好的含水層,宜采用利用自然重力進行回灌的自流回灌方式或利用虹吸原理產(chǎn)生水頭差的真空回灌方式;低水位和滲透性好的含水層及高水位和滲透性差的含水層,宜采用壓力回灌方式。該系統(tǒng)工程能夠有效的節(jié)約能源、保護環(huán)境,受到了國際上很多國家政策上的支持。
為保證回灌效果,泵井管的連接部位,泵管與井管之間均需做好密封。真空回灌時必須先抽真空,保持回灌所需的真空度。
回灌量的大小與水文地質(zhì)條件、管井質(zhì)量、回灌方法等有關(guān),其中水文地質(zhì)條件是影響回灌量的主要因素。
根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件,針對第四系細粉砂、中細砂地層采用不同的泥漿、鉆進系數(shù)、鉆井口徑、成井口徑、沖孔換漿、礫料規(guī)格、濾水管的纏絲結(jié)構(gòu)、外濾水網(wǎng)的選用、投料高度以及洗井等,均有嚴格的要求。同時,回灌井在其使用的過程中同樣有嚴格的操作方法及使用要求。為保證長久性回灌,必須對回灌井進行嚴格的一保、二保、三保養(yǎng)。隨著時間的推移逐步拉長保養(yǎng)周期。安裝排管:供回水管,冷凝水管、信號線,并做好冷媒管接頭的保護。根據(jù)用戶的反映和我們長時間的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),回灌井如果保持正確的使用方法,應(yīng)該是隨時間的推移回灌量會越來越大,而并非減少。
只有合理解決了地下水回灌問題,突破技術(shù)瓶頸,才能打開水源熱泵市場,使這一節(jié)能環(huán)保新技術(shù)得到更為廣泛和合理的利用。
水源熱泵技術(shù)是以自然水體為熱源和熱泵系統(tǒng),夏天時冷凝器向水體中排放熱量,冬天時蒸發(fā)器從水體中吸收熱量,以熱泵技術(shù)進行能量交換,并替代建筑內(nèi)部傳統(tǒng)能源使用的采暖和制冷方式。這樣不僅可節(jié)省大量的電耗,還具有巨大的環(huán)境效益。
水源熱泵的本質(zhì)就是一種空調(diào)。熱泵與傳統(tǒng)的空調(diào)工作方式相同,區(qū)別是,在供熱情況下工作循環(huán)是相反的,熱泵吸取室外的熱量,釋放到房間里。熱泵在用于地下水熱泵系統(tǒng)中時,制冷劑吸取地下水的熱量,由液體蒸發(fā)為氣體。在這一過程中,蒸汽的溫度升高到設(shè)定溫度,從而產(chǎn)生熱流。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源,即在冬季,把地能中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內(nèi)采暖。高溫高壓液體經(jīng)過膨脹閥后降溫至初始狀態(tài),又開始新一輪的循環(huán),以上就是水源熱泵整個工作流程。
夏季制冷時,采用分散式水源熱泵 冷卻塔 冷卻水泵的方式,總制冷量為860kw;冬季制熱時,采用分散式水源熱泵 溫泉水輔助熱源 循環(huán)水泵的方式,總供熱量為620kw,輔助熱源加熱量為480kw。水源熱泵利用溫泉水做冬季采熱熱源,溫泉水與空調(diào)冷卻水換熱設(shè)備采用板式水-水換熱器。水環(huán)熱泵是充分利用室內(nèi)余熱的一種熱泵,冬季當(dāng)室內(nèi)余熱不足時,可利用鍋爐進行加熱。