水源热泵系统与地源热泵系统区别

 

  又称水源热泵，它是一种介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源方式，它具有中央空调合理利用能源，设备能效系数高，运行成本低和安全、可靠等优点。又具有分散空调调节灵活、方便，便于管理和收费等优点。 其工作原理如下图所示： 采用地下水源热泵时

 

  ◆选择水源的原则应为：水量充足，水温适当，水质良好，供水稳定。 就某项工程来说，应根据当地实际情况，判断是否具备可资利用的地下水源，一项工程所需水量，主要取决于该项工程的冷热负荷和地下水温度。

 

  ◆适用的地下水源条件是，水文地质特征为砂、卵石、砾石地层以及裂隙地带；地下水埋深在70m以内；含水层厚度大于5m，冬季地下水温度不低于10℃。 此外，还要注意水质情况，包括含砂量与浑浊度，以及水的化学性质。含砂量与浑浊度高造成机组和管阀磨损，回灌时会造成含水层堵塞，因此，地下水源含砂量应小于20万分之一，向地下含水层回灌水的浑浊度应小于20毫克/升；总矿化度小于3克/升，希望水中Cl小于100毫克/升，SO4 2-小于200毫克/升，Fe2-小于1毫克/升，H2S小于0.5毫克/升，地下水腐蚀性条件达不到要求时，水源热泵系统应考虑防腐措施。

 

  ◆我国水资源非常缺乏，主管部门对开采地下水有严格管理，并且规定，除非有较大需水用户进行二资利用，否则必须进行回灌。当然，为了保证地下水源热泵空调系统长期正常运行，以补充地下水源，调节水位，维持储量平衡。为了避免在热泵装置中冷却或加热后回灌到地下的水，因短路而又被抽回，回灌井与取水井之间的距离应尽可能远一些，至少应相距15-20m。目前，虽然还没有回灌水质的国家标准，但回灌水质至少应等于原地下水水质，以保证回灌后不会引起区域性地下水水质污染。

 

  因此，应遵守以下条款：

 

  （1）地下水应在封闭系统中输送；

 

  （2）热泵空调系统中与地下水接触的部件应采用耐腐蚀材料制造；

 

  （3）取水管路上和回灌水管路上应装有水表和采集水样用的旋塞阀；

 

  （4）定期对地下水进行化验，并将化验结果报送有关部门备案；

 

  （5）如发现地下井水异常，特别是水中出现化学物质或其它无关物质时，应及时与有关部门联系，并采取措施。

 

  3 水环热泵空调系统的缺点

 

  水环热泵空调系统的发展主要面临来自两个方面的问题：其一是从系统这个方面来看，国内的一些建筑物内余热小或无预热，尚需补充加热设备，致使其不能充分发挥原有的一些优点；其二是从设备这个方面来看，水环热泵空调系统中采用的小型水/空气热泵机组所存在的一些固有问题也限制了其更广泛的应用。目前，针对上述的两个缺点，也出现了许多的解决办法，以期推广水环热泵空调系统的应用。

 

  3.1 建筑物内余热不足  通过分析水环热泵空调系统的运行特性我们可知，只有当建筑物内区有大量余热且周边区需要供热，才能通过水环热泵空调系统将建筑物内区的余热转移到需要热量的周边区，从而达到回收建筑物余热、节约能源的目的。但是，我国的各类建筑物内部负荷不大，建筑物的内区面积又小，因而建筑物的余热量也较小。在这种情况下，如果要采用水环热泵空调系统，则势必要增设锅炉。然而，将锅炉的高位热能加热水循环环路中的循环水使之成为与室温相差无几的低温热源，再由水/空气热泵机组消耗电能将其提升到高位热量向室内供暖，这本身就是不经济、不合理的。此外，如果采用的是燃煤锅炉，还存在一个环境污染的问题。 解决建筑物内余热不足这个问题的途径，就是由建筑物的外部引进低温热源，以替代建筑物内的余热量。太阳能、水（地表水、井水、河水等）、土壤、空气均可作为水环热泵空调系统的外部能源。例如大连电力大厦（高层单元式建筑）利用热电厂冷却水作为水环热泵空调系统的外部热源，收到良好的节能效果。此外，哈尔滨工业大学提出一种空气/水热泵与水/空气热泵耦合双级热泵供暖系统。该系统在寒冷地区，用空气源热泵冷热水机组制备10℃～20℃低温水，通过水环路送至室内各个水/空气热泵机组中，水/空气热泵再从水中汲取热量，直接加热室内空气，达到供暖目的。总而言之，可以通过廉价的辅助热源来解决建筑物内余热不足的问题，拓宽水环热泵空调系统的应用范围。

 

  3.2 小型水/空气热泵机组  首当其冲的是小型水/空气热泵机组的的制冷性能系数COP远小于大型冷水机组，而且在相同制冷量条件下价格就其它型式的主机来讲也偏高。另外一个重要的问题，就是小型水/空气热泵机组安装在室内，热泵机组内部的压缩机和风机将会成为一个很大的噪声源，无法满足室内环境的噪声标准要求。

 

  针对如何提高水环热泵空调系统在供冷中的经济性这个问题，我们可以通过在空调系统设计中采用混合系统的形式加以解决。混合系统是指水/空气热泵机组同其它空调设备（如冷水机组、单元柜式空调机等）共同组合而成为全新的空调系统。同样，为了提高系统运行的经济性，在建筑物内区设置单元式空调机组（水冷），向内区供冷，而周边区设置水/空气热泵机组，向周边区供冷或供热，也是一种值得注意的混合系统形式。

 

  而在控制房间内的小型水/空气热泵机组噪声问题方面，文献[8]给出了详尽的阐述。其控制噪声的措施包括控制噪声源、合理设计、正确安装、认真调试和维护等四个方面，每个方面又各有许多具体的实施措施。实践表明，如果在工程建设中能够正确对待噪声问题，采取合理措施，完全可以满足室内环境噪声标准要求。

 

  4 结束语

 

  由以上分析可以可以看出，只要我们合理设计、规范安装、灵活管理，水环热泵空调系统就一定能发挥出它既有的经济、节能、环保等优点。当然，我们也应当根据各个地区、各个建筑物的特点，确定是否采用水环热泵空调系统。尤其是北方地区的、内区面积大、内区的余

 

  热量也大的建筑物，最适于采用水环热泵空调系统。相反，南方一些地区的、全年绝大部分时间需要供冷的建筑物，则不宜采用水环热泵空调系统，因为它并不比风机盘管或其它常规空调系统节能。

 

  在能源每年增长率约为3％～5％的条件下，要满足国民经济持续每年增长8％～9％，即在能源短缺的条件下，必须重视节能技术和节能产品的开发。水环热泵空调系统本身回收建筑物余热、节约能源，若与太阳能、地下水、工业废水等低位热源相结合，更能拓宽其应用范围。在国家日益重视建筑节能的今天，水环热泵空调系统有着巨大的节能潜力和广阔的应用前景。