水源热泵系统

地下水源热泵系统分类

  根据地下水是否直接流经水源热泵机组,将地下水源热泵系统分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统两种。

  1.间接地下水换热系统
  在间接地下换热系统中,地下水通过中间换热器建筑物内循环水系统分隔开来,经过热交换后返回同一含水层
  间接地下水换热系统与直接地下水换热系统相比,具有如下优点:
  ①可以避免地下水水源热泵机组、水环路及附件的腐蚀与堵塞。
  ②减少外界空气与地下水的接触,避免地下水氧化。
  ③可以方便地通过调节井水水流量来调节环路中的水温。
  根据热泵机组的分布形式,间接式系统可分为集中式系统和分散式系统。

  1)集中式系统
  所谓集中式水源热泵系统是指热泵机组集中设置在水源热泵机房内,热泵机组产生的冷冻水或热水通过循环水泵,输送至末端的系统。
  集中式水源热泵系统的特点是:
  ①冷、热源集中调节和管理。
  ②水源热泵机组的效率较分散式水/空气热泵机组高。
  ③机房占地面积较分散式系统大。
  ④可以与各种不同的末端系统组合,如风机盘管、组合式空气处理机组、辐射式供冷供热系统等。
  当采用集中式地下水源热泵系统时,可视地下水水质的优劣确定采用直接地下换热系统还是间接地下水换热系统。

  2)分散式系统。
  分散式系统是采用地下水作为低位冷、热源水环热泵系统水环热泵系统是小型水一空气热泵的一种应用方式,即利用水环路将小型水一空气热泵机组并联在一起,构成以回收建筑物内部余热为主要特征的热泵供热、供冷的系统。
  分散式地源热泵系统结合了地源热泵系统水环热泵系统的优点,其主要特点如下:
  ①可回收建筑物内区余热。
  ②机房面积较小。
  ③控制灵活,可以满足不同房间不同的温度需求。
  ④应用灵活、便于计算。
  ⑤单从热泵机组能效比来看,小型水一空气热泵机组较水一水热泵机组低。
  ⑥压缩机分布在末端,噪声较一般风机盘管系统大,需要采取防噪声措施。
  目前,国内地下水地源热泵系统中,较多采用的是集中式系统。但是,分散式系统由于其调节、计量等方面的优势,正在得到越来越多的工程应用,具有较好的前景。
  由于分散式水一空气热泵机组对水质的要求比较高,所以分散式系统必须采用间接地下水换热系统。

  2.直接地下水换热系统。
  当地下水水量充足、水质好、具有较高的稳定水位时,可以选用直接地下水地源热泵系统。选用该系统时,应对地下水进行水质分析,以确定地下水是否达到热泵机组要求的水质标准,并鉴别出一些腐蚀性物质及其他成分。
  当地下水的水质达到规定的标准时,地下水可以直接进入水源热泵机组
  从保障地下水安全回灌及水源热泵机组正常运行的角度,地下水尽可能不直接进入水源热泵机组。尤其是对于分散式水一空气热泵机组来说,必须采用间接地下水换热系统。
  当水质达不到要求时,应进行水处理。经过处理后仍达不到规定时,应在地下水与水源热泵机组之间加设中间换热器,即采用间接地下水换热系统。
  根据地下水的不同水质,采用相应的下列水处理技术措施:
  1)除砂。地下水要经过永过滤器和除砂设备后再进入系统,目前多采用旋流除砂器,也可采用预沉淀池。前者初投资较高,后者较低,但采用开式水箱,氧气容易进入,加速设备的腐蚀。
  2)除铁。我国地下水的含铁量一般都超过允许值,因此在使用前要进行除铁。除铁的方法一直式供水工程的研究课题之一。曾采用曝气氧化法,但效果不够理想。现多使用除铁设备进行除铁,尽管初投资和管理费用增加,但效果很好。
  3)软化、杀菌灭藻。通常在地下水循环管路中安装综合电子水处理仪,除去地下水中的Ca2+、Mg2+离子,同时,还可以利用综合电子水处理仪杀菌灭藻。
  4)对于浊度大的水源,应安装净水器或过滤器对其进行有效过滤。