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水源热泵过滤设备

发布时间:2022-06-09 11:00:16

① 地源热泵和水源热泵的区别

从定义上比较地源热泵和水源热泵区别:
水源热泵和地源热泵都是从地位热源的选取来定义的,水源热泵通常指地位热源来源于地表水、地下水、海水、污水;地源热泵有时也被称为土壤源热泵,但是地下水作为低位热源的也可称为地源热泵。此外,水环热泵也可称为水源热泵。定义的角度不一样,叫法也就不一样。采用冷却塔散热的系统不能称为水源热泵,直埋地下的如果采用的是打井的方式,利用井水应该成为水源热泵,否则为土壤源热泵。
从叫法上比较地源热泵和水源热泵区别:
水源热泵和地源热泵以前确实叫法很乱,已经出台的地源热泵相关规范,其中对叫法范围作了明确说明:
地源热泵指所有使用大地作为冷热源的热泵全部称为地源热泵,包括土壤热泵(即地耦合热泵),地下水热泵,地表水热泵(包括江河湖海的水)等,这是为区别水环热泵而说的。
水源热泵则是总称,包括所有以水作为冷热源的热泵,当然也包括土壤热泵和水环热泵了,这是为区别空气源热泵(风冷热泵)而说的。所以从大分类来说,水源热泵包括地源热泵和水环热泵还有一些特殊的利用低位热水能量的热泵(比如利用工业废水或发电厂冷却循环水梯级利用等)。总之,简单的说地源热泵是泛指土壤源热泵、地表水、地下水、海水、污水源热泵。但现在人们习惯上把土壤源热泵叫地源热泵,把地表水、地下水、海水、污水源热泵叫水源热泵。
从分类和优点上比较地源热泵和水源热泵区别:
1)Groundwaterheatpumps,GWHPs地下水热泵系统,也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出,通过二次换热或直接送至水源热泵机组,经提取热量或释放热量后,由回灌井群灌回地下。
其最大优点是非常经济,占地面积小,但要注意必须符合下列条件:水质良好;水量丰富;回灌可靠;符合标准。
对于垂直式埋管系统,其优点有:较小的土地占用,管路及水泵用电少,其缺点是钻井费用较高;对于水平式埋管系统,其优点有:安装费用比垂直式埋管系统低,应用广泛,使用者易于掌握,其缺点有:占地面积大,受地面温度影响大,水泵耗电量大。
2)Surface-waterheatpumps,SWHPs地表水热泵系统。通过直接抽取或者间接换热的方式,利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵冷热源。归属于水源热泵方式。
其优点有:在10米或更深的湖中,可提供10℃的直接制冷,比地下埋管系统投资要小,水泵能耗较低,高可靠性,低维修要求、低运行费用,在温暖地区,湖水可做热源,其缺点有:在浅水湖中,盘管容易被破坏,由于水温变化较大,会降低机组的效率。
3)Standingcolumnwellheatpumps,SCW单井换热热井,也就是单管型垂直埋管地源热泵,在国外常称为"热井"。这种方式下,在地下水位以上用钢套作为护套,直径和孔径一致;地下水位以下为自然孔洞,不加任何固井设施。
热泵机组出水直接在孔洞上部进入,其中一部分在地下水位以下进入周边岩土换热,其余部分在边壁处与岩土换热,换热后的流体在孔洞底部通过埋至底部的回水管被抽取作为热泵机组供水,这一方式主要应用于岩石地层,典型孔径为150mm,孔深450m。
该系统适用于岩石地质地区,该地区岩石钻孔费用高,而与岩石直接换热,大大提高换热效率,节省钻孔、埋管费用,须得注意分析具体地质情况,做好隔热、封闭、过滤、实际换热量测算等具体工作。
4)(a)Horizontalground-coupledheatpump水平埋管地源热泵系统(b)Verticalboreholeground-coupledheatpump垂直埋管地源热泵系统。(a)和(b)两种方式都归属于Ground-coupleheatpumpsGCHPs(地下耦合热泵系统),也称埋管式土壤源热泵系统。还有另外一个术语叫Groundheatexchanger地下热交换器地源热泵系统。这一闭式系统方式,通过中间介质(通常为水或者是加入防冻剂的水)作为热载体,使中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动,从而实现与大地土壤进行热交换的目的。
5)锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统:适用于空间小,不能单独采用地下埋管换热系统的建筑或内外分区冬季有大量可利用的排热的建筑物,冷却塔和闭环式系统相结合制冷,节省成本;事实证明该系统是高效率、低费用的。
它的补充热源有水地源、太阳能、电锅炉、城市热网……,额外排热由冷却塔或水地源来解决。其系统的设计需要详细计算各季节的散热与排热及总的中和后的散热或排热量来选择热源和冷却塔。

② 水源热泵对水质的要求用水量有多大

这是地表水的水环热泵空调系统!肯定设有水处理设备!这不需要担心!但我还是要建议要经常的清理过滤器!
水量的话要看你制冷的冷负荷的大小来确定的!负荷能确定机组机型,机组的运行水流量都有标的,这样就可确定水泵大小和流量了。如果可以的话你可以把制冷面积,制冷类型告诉我,我帮你参考!水源热泵有好几种系统,系统有因大小分不同类型。

③ 污水源热泵工作原理

污水源热泵的复主要工作原理是借助污水制源热泵压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,夏季则把室内的热量“提取”出来,释放到水中,从而降低室温,达到制冷的效果。其能量流动是利用热泵机组所消耗能量(电能)吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源,而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。雷诺特集成城市原生污水冷热源热泵空调系统的成套技术与工艺,提供污水源热泵系统咨询、建设、改造等服务。

④ 污水源热泵技术关键

技术关键首先是要防止污水中污杂物对污水源热泵系统设备的堵塞与腐蚀。回
瑞宝利原生污水智答能防阻机是污水源热泵系统中的关键设备,主要用于过滤热源,从而实现污水源热泵系统的长期无堵塞运行。
污水智能防阻机不仅可以防止2mm以上的污杂物进入污水源热泵系统,而且更将污水进水与出水腔之间的密封改用机械密封,在利用凹槽处理污杂物的同时还可使得污水进水与出水无混水的现象。

⑤ 水源热泵的发展及其在我国的利用

郭高轩

(北京市地质工程勘察院地热工程研究所)

摘要:本文探讨了水源热泵的概念及分类,简要阐述了其工作原理、技术特点和难点,并对国内外的发展和利用现状进行了综述,最后指出了目前应用中存在的问题,并对未来的发展作了初步展望。

1 引言

随着能源危机和环境污染的矛盾日益突出,以环保、绿色和节能为特征的能源研发成为各国发展的主流。由于供暖和制冷在能耗中都占有相当大的比例,从而使水源热泵技术近年来备受关注和重视。它以高能效比、稳定的运行工况、低运行费用、低初投资以及便于管理等优点在世界诸多国家能源结构中扮演愈来愈重要的角色[1]

2 概念及分类

热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置。其分类方法很多,最常用的是以低位热源种类分,可分为水源热泵、土壤源热泵、空气源热泵和太阳能热泵,水源热泵又可以分为地下水水源热泵和地表水水源热泵。通常,人们习惯于把前二者合称地源热泵。但在有的文献中,人们将利用封闭的地埋管系统吸收盘管四周土壤热量的系统称为地源热泵,而将具有抽取和回灌地下水系统的装置称为地下水水源热泵。目前,我国国内对于这一领域的概念分类还是没有明确界定,名称引用比较混乱。

水源热泵系统首先通过潜水泵、过滤器为水源热泵机组提供水源,热泵机组利用少量的电能提取水(通常为地下水)中低位能并将其聚变为高品位能量供末端用户使用,从而达到夏季制冷和冬季制热的目的[2~4]

3 水源热泵技术的特点

与传统的制热、制冷设备和技术相比,水源热泵技术具有以下优点:

(1)可再生性:浅层介质的地温几乎始终维持在一个恒定水平上,水源可以循环利用,不断的提取,使得水源热泵技术成为可再生能源一种形式;

(2)经济性:经多数实例统计计算,通常水源热泵比电锅炉加热节省三分之二以上的费用,比燃料锅炉可节省二分之一以上的费用;

(3)环保性:水源热泵的污染物排放与空气热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少30%以上。与燃油锅炉和燃煤锅炉相比更显优势。由于其没有燃烧,没有排烟,完全达到国家废物零排放的环保理念;

(4)节能性:以水为载体,以浅层地下水为主要来源,冬季将低品位的热能提升供暖,夏季将低品位的冷能提升供制冷,一个运行周期内能量基本维持平衡,大多数水源热泵系统的COP都可达到3.0以上,有的甚至达到5.0;

(5)灵活性:不仅可以供暖、供冷,而且还可以供生活热水。此外,水源热泵系统占地面积比较小、节省场地,场地清洁,可以安装于宾馆、商场、办公楼、学校和别墅等。此外,热泵的机组轻巧,便于安装和维修、更换[5~6]

4 国内外发展现状

1912年,瑞士人提出“热泵”的概念,1946年第一个热泵系统在美国俄勒冈州诞生。1974年起,瑞士、荷兰和瑞典等国家政府逐步资助建立示范工程。20世纪80年代后期,热泵技术日臻成熟。在过去的10年时间里,大约30个国家的热泵平均增长速率达到10%,在国际社会中,由于其在减少二氧化碳方面得到普遍认可而受到足够重视和快速发展。

在美国,每年接近安装5~6万套热泵机组,超过600个学校安装了热泵系统进行供暖和制冷。在瑞士,由于高原气候条件,冬天日照少,水源热泵系统已经以每年15%的速度快速增长。目前,瑞士有超过25万台热泵系统在运行,成为世界上利用热泵密度最大的国家。在英国,尽管地质条件非常复杂。但是热泵技术也从非常小的起步发展到遍及整个英国。涉及领域有:私人建筑、房地产开发、公共设施等。目前,瑞典的地源热泵安装基本占总需求负荷的60%,尤其是进入到21世纪之后,瑞典的热泵安装增长更为迅速,仅2001年热泵销售就突破25000台。澳大利亚虽然大部分国土位于热带,但是引入热泵的数量也达到30000多套[7~8]

我国的热泵研究始于20世纪50年代,由天津大学的部分学者牵头,但是由于多种原因,发展缓慢,直到80年代末90年代初,相关领域掀起了一股“热泵热”。进入21世纪以来,我国在热泵模型仿真、试验装置、能耗评价以及系统材质研究等方面取得了一批显著成果。

图1 水源热热泵相关文献搜索结果统计图

在中国科技官方数据库——中国期刊网上,笔者分别对“热泵”和“水源热泵”进行了题名和关键词搜索,搜索结果如图1。可以看出,进入21世纪以来,随着国家可再生能源法的颁布,热泵技术以及水源热泵极大地吸引了广大科技工作者的注意。这也符合国家提出的绿色经济、构建和谐社会和走可持续发展的方针。以网络搜索引擎搜索“热泵”和“水源热泵”,搜索到的网页分别为514000和86000,以google搜索的结果分别为446000和156000。从1989年到2005年,我国科技工作者以热泵为关键词发表的科技文章总计达到2872篇。其中2001年到2005年的文献数量占总数的66.7%。

目前,我国利用热泵技术的城市达30多个,据有关部门统计,全国范围内利用水源热泵和土壤源热泵技术的面积已达3000万m2,截至2004年底,仅北京地区利用水源热泵和土壤源热泵技术供暖和制冷的面积已达到500万m2[9]

5 存在的问题

5.1 经济性分析不足

缺乏适宜性评价,盲目投资,扩大开发规模问题严重。水源热泵技术是一项系统工程,有其自身适用的条件。地区之间因能源价格不同、气候条件不同、水源条件不同,造成初投资和运行费用存在较大差异,所以要针对不同地区、不同用户进行经济性分析。要综合经济、社会、环境等各方面的因素进行效益评价,寻求最合适的地热能利用方式。目前,盲目跟风显著、示范成功工程偏少。

5.2 政策规范制定落后于市场需求

目前,热泵技术还缺少相关的政策法规和技术要求。具体表现在,①工程设计缺乏系统的设计规范和标准,大都处在无标准可依状态;②对开发单位缺乏资质管理,实施的工程缺乏论证;③缺乏协同作业,大都是暖通空调专业管地上、地质专业人员管地下,造成许多热泵系统匹配差,失败案例较多;④后续管理政策相对滞后。比如后期维护和相关环境地质问题(地面沉降、热污染等)监测多数未进行等。

5.3 系统缺乏优化

系统安全性和稳定性有待提高。目前,大多数热泵系统用的工质都是R22,根据蒙特利尔议定书,R22将于2010年禁止使用。安全性和环保性的新型工质研究是未来必须解决的问题。另外,系统腐蚀问题造成的寿命缩短往往被忽视。系统整体匹配和分区域控制技术研究不足,利用效率偏低,系统优化投入偏少[10]

6 展望

6.1 迅速制定相关政策法规和技术规范

随着“倡导构建节约型社会,发展绿色环保型经济”热潮的兴起。热泵技术已成为当前研究和推广的热点。尤其是在建设“宜居城市”、“生态城市”的竞赛中,各大城市都相继不允许再建以煤、油为燃料的锅炉房。

那么就迫切需要能够正确地引导推广热泵技术的相关法规尽早出台。政府应成立相关的管理部门,尽早制定相应的评价体系和具体操作流程,如水源热泵系统开发的适宜性评价、水源热泵系统的环境影响评价等;此外还需要由专家编纂相应的技术规范,对热泵机组参数、系统设计、安全稳定性维护以及开采与回灌等工程的实施进行规范化。

6.2 适宜性评价和系统优化

第一,水源必须满足要求,主要有地下水水量、水质和水温。水源热泵系统对水文地质条件有很强的依赖性,而地质结构具有很强的非均质性,一个地区的开发利用模式不能生搬硬套到另外一个地区。例如:有的地区含水层富水性好,大多为砂卵砾石,不仅可以减少开采井和回灌井的数量,还能够达到百分百的回灌,而有的则完全不行。各地区应结合本地的地质情况和气候条件进行适宜性评价、合理规划,建立适合自身的开发利用体系是当务之急。

第二,系统的匹配优化问题。应结合当地的水文、气象、水文地质条件及负荷要求,优化总井数(抽水井和回灌井)、井深、井身结构和成井工艺。

第三,后期运行和维护技术的研究。应及时对系统运行工况进行监测,对系统腐蚀和水井老化(砂堵、岩化、胶结)等问题进行研究,并提出相应的防治和治理措施。此外,应对噪音污染、热污染等问题进行专题研究[11]

6.3 多系统联合研究,扩大应用范围

水源热泵系统虽然有诸多优点,但是它总有不足之处,例如它受到水量、水质、冬季表层土壤冻结等因素的限制,所以应当开展关于土壤、水源、空气、太阳能、地热、废热等的双联甚至三联热泵的研究,以此来扩大热泵的应用范围,满足不同用户的需求[12]

此外对水源热泵系统的设计进行优化和相关仪器的研究如:岩土热物性测试仪的研制,分区域控制器的研究等也将是亟需解决的问题。相信在不久的将来,绿色能源技术——水源热泵技术必将在采暖制冷、节能、环保领域发挥越来越大的作用,为国民经济的发展、生态环境的保护、能源结构的优化等方面做出应有的贡献。

参考文献

[1]Arif Hepbasli,Leyla Ozgener,Development of geothermal energy utilization in Turkey:a review,Renewable and Sustainable Energy Reviews,2004,(8):433~460

[2]马最良,热泵技术(上),电力需求侧管理,2003,5(5):58~60

[3]马最良,热泵技术(下),电力需求侧管理,2003,5(6):58~62

[4]龚明启,冀兆良,浅议热泵分类,河北能源职业技术学院学报,2005,(1):60~63

[5]郭莹,水源热泵的应用特点,建筑技术开发,2003,(10):94~95

[6]高小青,浅谈水源热泵空调系统的优缺点,安装,2005,(8):30~32

[7]Steve Kavanaugh.Design consideration for ground and water source heat pumps in southern climates,ASHRAE trans,1989,95(1):1139~1148

[8]胡鸣明,刘宪英,国外地源热泵的发展历史与设计方法,四川制冷,1999,(2):20~23

[9]王芳,范晓伟,周光辉等,我国水源热泵研究现状,流体机械,2003,(4)57~59

[10]张自力,水源热泵若干问题探讨,机械研究与应用,2004,(5):90~92

[11]文远高,郑重,地下水资源在住宅空调中应用的方式及注意的问题,住宅科技,2004,(6)38~40

[12]武云甫,田峰,高岩,住宅水源热泵规划设计,技术交流,2004,(6)36~39

⑥ 水源热泵对水源的要求以及水处理技术

水源热泵对水源系统的要求 www.dr1992.com
作者:于卫平,教授级高工,清华同方人工环境设备公司
水源系统的水量、水温、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。应用水源热泵时,对水源系统的原则要求是:水量充足,水温适度,水质适宜,供水稳定。具体说,水源的水量,应当充足够用,能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如水量不足,机组的制热量和制冷量将随之减少,达不到用户要求。水源的水温应适度,适合机组运行工况要求。例如,清华同方GHP型水源中央空调系统在制热运行工况时,水源水温应为12—22℃;在制冷运行工况时,水源水温应为18—30℃。水源的水质,应适宜于系统机组、管道和阀门的材质,不至于产生严重的腐蚀损坏。水源系统供水保证率要高,供水功能具有长期可靠性,能保证水源热泵中央空调系统长期和稳定运行。
一、水源
原则上讲,凡是水量、水温能够满足用户制热负荷或制冷复荷的需要,水质对机组设备不产生腐蚀损坏的任何水源都可作为水源热泵系统利用的水源,既可以是再生水源,也可以是自然水源。
1. 再生水源
是指人工利用后排放但经过处理的城市生活污水、工业废水、矿山废水、油田废水和热电厂冷却水等水源,有条件利用再生水源的用户,变废为利,可减少初投资,节约水资源。但对大多数用户来说,可供选择的是自然界中的水源。
2 .自然界中的水源
自然界中的水分布于大气圈、地球表面和地壳岩石中,分别称之为大气水、地表水和地下水。陆地上的地表水和地下水均来自于大气降水。
地表水中的海水约占自然界水总储量的96.5%。滨海城市有条件利用海水,国外有应用海水作热泵水源的实例。我国一些沿海城市利用海水作工业冷却水源已有多年历史。近年,国内有用海水作热泵水源的研究,但海水水源热泵技术的实用化尚待时日。陆地上的地表水,即江、河、湖、水库水比海水和地下水矿化度低,但含泥沙等固体颗粒物、胶质悬浮物及藻类等有机物较多,含砂量和浑浊度较高,须经必要处理方可作热泵水源。
地下水是指埋藏和运移在地表以下含水层中的的水体。地下水分布广泛,水质比地表水好,水温随气候变化比地表水小,是水源中央空调可以利用的较为理想的水源。
3.水量与水源的选择
水量是影响水源热泵系统工作效果的关键因素,一项工程所需水量多少由该工程负荷与机组性能确定,所选择的水源水量应满足负荷要求。如果其他各种条件均具备,但水量略有不足,其缺口可采取一定辅助弥补措施解决。如水量缺口较大,不能满足负荷要求,就应考虑其他方案。就某项具体工程而言,应从实际情况出发,判断是否具备可利用的水源。不同工程的场地环境和水文地质条件千差万别,可利用的水源各不相同,应因地制宜地选择适用水源。当有不同水源可供选择时,应通过技术经济分析比较,择优确定。

二、水质
自然界中的水处于无休止循环运动中,不断与大气、土壤和岩石等环境介质接触、互相作用,使其具有复杂的化学成分、化学性质和物理性质。应用水源热泵时,除应关心水源水量外,还应关注水的温度、化学成分、浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性等因素。但是,目前对水源热泵所用水源的水质尚无有关规定,本文所提数据参考了冷却水水质标准和某些地下水回灌水质的有关规定。
1. 温度
地表水水温随季节、纬度和高程不同而变化。长江以北和高原地区,冬季地表水结冰,无法利用于制热供暖。夏季水温一般低于30℃,可用于制冷空调。
地下水水温随自然地理环境、地质条件及循环深度不同而变化。近地表处为变温带,变温带之下的一定深度为恒温带,地下水温不受太阳辐射影响。不同纬度地区的恒温带深度不同,水温范围10—22℃。恒温带向下,地下水温随深度增加而升高,升高多少取决于不同地域和不同岩性的地热增温率。地壳平均地热增温率为2.5℃/100m,大于这一数值为地热异常。富含地下水的地热异常区可形成地热田。据1997年统计数字,全国已发现地热点3200多处,开发利用130 处地热田,年开采地热水3.45亿m3。目前,许多地热用户排放弃水温度较高(约40℃)。应用水源热泵可使弃水中的30℃温差得到再利用,大大提高地热能利用率。
2. 含砂量与浑浊度
有些水源含有泥沙、有机物与胶体悬浮物,使水变得浑浊。水源含砂量高对机组和管阀会造成磨损。含砂量和浑浊度高的水用于地下水回灌会造成含水层堵塞。用于水源热泵系统的水源,含砂量应<1/20万,浑浊度<20毫克/升。如果水源热泵系统中装有板式换热器,水源水中固体颗粒物的粒径应<0.5毫米。
3. 水的化学成分及其化学性质
自然界水中溶有不同离子、分子、化合物和气体,使得水具有有酸碱度、硬度、矿化度和腐蚀性等化学性质,对机组材质有一定影响。
酸碱度水的pH值小于7时,呈酸性,反之呈碱性。水源热泵的水源pH值应为6.5-8.5。
硬度水中Ca2+、Mg2+总量称为总硬度。硬度大,易生垢。水源热泵水源水中的CaO含量应<200 mg/L。
矿化度单位容积水中所含各种离子、分子、化合物的总量称为总矿化度,用于水源热泵系统的水源水矿化度应<3g/L。
腐蚀性水中Cl-、游离CO2等都具腐蚀性,溶解氧的存在加大了对金属管道的腐蚀破坏作用。应用水源热泵系统时,对腐蚀性、硬度高的水源,应在系统中加装抗腐蚀的不锈钢换热器或钛板换热器。

三、取水构筑物
从水源地向水源热泵机房供水,需建取水构筑物。依据水源不同,取水构筑物可分为地表水取水构筑物和地下水取水构筑物两类。
1. 地表水取水构筑物
按结构形式地表水取水构筑物可分为活动式和固定式两种。活动式地表水取水构筑物有浮船式和活动缆车式。较常用的是固定式地表水取水构筑物,其种类较多,但一般都包括进水口、导水管(或水平集水管)和集水井,地表水取水构筑物受水源流量、流速、水位影响较大,施工较复杂,要针对具体情况选择施工方案。
2. 地下水取水构筑物
地下水取水构筑物有管井、大口井、结合井、辐射井和渗渠等类型,表1列出了地下水取水构筑物的型式及适用范围[1]。在实际工程中,应根据地下水埋深、含水层厚度、出水量大小、技术经济条件不同选取不同形式。
3. 管井
地下水取水构筑物中最常见的型式是管井,一般由井孔、井壁管、滤水管、沉砂管组成。井孔用钻机钻成,井壁管安装在非含水层处,用以支撑井孔孔壁,防止坍塌,井管与孔口周围用粘土或水泥等不透水材料封闭,防止地面污水渗入;滤水管安装在含水层处,除有井壁管作用外其主要作用是滤水挡砂;井管最底部为沉砂管,用以沉积水中泥沙,延长管井使用寿命。

四、水源系统设计和施工中应注意的问题

1. 供水水源的可行性研究
拟采用水源热泵系统时,应先调查工程场地的供水水源条件,向当地水管理部门咨询或请专业队伍进行必要的水文地质调查或水文地球物理勘查,了解是否有适合水源热泵利用的水源,通过可行性研究,确定利用地表水或是地下水的供水水源方案。
2. 地表水源工程设计与施工
当选用地表水源时,设计取水量要考虑水温因素和需水量的保证率,取水构筑物标高与洪水季节水位的关系。施工应同时考虑供水管和排水管的布置。
3. 管井工程设计和施工
拟选择地下水源和管井取水方案时,对规模较大的工程,应根据所需水量和地下水回灌需要,结合场地环境和水文地质条件,按一定采灌比确定抽水井和回灌井井数、合理布置井位和井间距。井深应大于变温带深度,以保证冬季水源水温度>10℃。为防止回灌井堵塞,确保水源系统长期稳定供水,抽水井和回灌井应互相切换使用,因此各个井的井深和井身结构应相近。井中滤水管和滤网应有一定强度,能承受抽灌往复水流的压力变换。
4 .管井施工质量
必须十分重视管井质量问题。应找专业队伍施工,做好每一工艺环节,建成优质井,才能获得较大出水量和优质水。一口优质井可以使用二十多年。成井质量不好,不仅影响井的寿命,还影响到取水和回灌效果,最终影响水源热泵正常工作和制热或制冷效果。甲方应参与最后阶段的抽水试验工作,认定可信和准确的抽水试验结果数据。管井竣工后,应由甲方、施工单位和行政主管部门或监理会同到现场,按合同规定的水量、水温和水质进行工程质量验收。

图:http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e29d75a0100ccpm.html
五、水质处理与节水技术
1. 水处理技术
如果水源的水质不适宜水源热泵机组使用时,可以采取相应的技术措施进行水质处理,使其符合机组要求。在水源系统中经常采用的水处理技术有以下几种:
除砂器与沉淀池当水源水中含砂量较高时,可在水源水管路系统中加装旋流除砂器,降低水中含砂量,避免机组和管阀遭受磨损和堵塞。国产旋流除砂器占地面积较小,有不同规格,可按标准处理流量选配除砂器型号和台数。如果工程场地面积较大,也可修建沉淀池除砂。沉淀池费用比除砂器低,但占地面积大。
净水过滤器有些水源,浑浊度较大,用于回灌时容易造成管井滤水管和含水层堵塞,影响供水系统的稳定性和使用寿命。对浑浊度大的水源,可以安装净水器进行过滤。
电子水处理仪在水源中央空调系统运行过程中,冷凝器中的循环水温度较高,特别是在冬季制热工况下,水温常常在50℃以上,水中的钙、镁离子容易析出结垢,影响换热效果。通常在冷凝器循环水管路中安装电子水处理仪,防止管路结垢。
板式换热器有些水源矿化度较高,对金属的腐蚀性较强,如直接进入机组会因腐蚀作用减少机组使用寿命。如果通过水处理的办法减少矿化度,费用很大。通常采用加装板式换热器中间换热的方式,把水源水与机组隔离开,使机组彻底避免了水源水可能产生的腐蚀作用。当水源水的矿化度小于350mg/L时,水源系统可以不加换热器,采用直供连接。当水源水矿化度为350-500mg/L时,可以安装不锈钢板式换热器。当水源水矿化度>500mg/L时,应安装抗腐蚀性强的钛合金板式换热器。也可安装容积式换热器,费用比板式换热器少,但占地面积大。
除铁设备水源中央空调系统也可以用来供应生活热水。但有时水源水中含铁较多,虽然对制热没有影响,洗浴时对人体健康也不会造成损害,但溶于水中的铁容易生成氢氧化铁沉淀在卫生洁具上,形成有碍视觉感官的褐色污渍。当水中含铁量>0.3 mg/L时,应在水系统中安装除铁处理设备。
2. 节水节电技术
水源热泵空调系统的水资源费和井泵运行费往往是工程系统运行费的最大开支,为合理有效利用水源,减少水源浪费和节约电费,在系统设计中应考虑采用节水和节电技术措施。
混水器为节约水源水用量,可在系统中安装混水设备,一般采用容积式混水器,也可采用射流式混水器。前者体积大费用低,后者体积小费用高。
变频调速器为节约水源水量和电量,可以安装变频调速器控制水源水泵,取得减少耗水量和耗电量的效果。
六、地下水人工补给(俗称回灌)
1. 人工回灌及其目的
所谓地下水人工补给(即回灌),就是将被水源热泵机组交换热量后排出的水再注入地下含水层中去。这样做可以补充地下水源,调节水位,维持储量平衡;可以回灌储能,提供冷热源,如冬灌夏用,夏灌冬用;可以保持含水层水头压力,防止地面沉降。所以,为保护地下水资源,确保水源热泵系统长期可靠地运行,水源热泵系统工程中一般应采取回灌措施。
2. 回灌水的水质
目前,尚无回灌水水质的国家标准,各地区和各部门制定的标准不尽相同。应注意的原则是:回灌水质要好于或等于原地下水水质,回灌后不会引起区域性地下水水质污染。实际上,水源水经过热泵机组后,只是交换了热量,水质几乎没发生变化,回灌不会引起地下水污染。
3. 回灌类型
根据工程场地的实际情况,可采用地面渗入补给,诱导补给和注入补给。注入式回灌一般利用管井进行,常采用无压(自流)、负压(真空)和加压(正压)回灌等方法。无压自流回灌适于含水层渗透性好,井中有回灌水位和静止水位差。真空负压回灌适于地下水位埋藏深(静水位埋深在10米以下),含水层渗透性好。加压回灌适用于地下水位高,透水性差的地层。对于抽灌两用井,为防止井间互相干扰,应控制合理井距。
4. 回灌量

回灌量大小与水文地质条件、成井工艺、回灌方法等因素有关,其中水文地质条件是影响回灌量的主要因素。一般说,出水量大的井回灌量也大。在基岩裂隙含水层和岩溶含水层中回灌,在一个回灌年度内,回灌水位和单位回灌量变化都不大;在砾卵石含水层中,单位回灌量一般为单位出水量的80%以上。在粗砂含水层中,回灌量是出水量的50-70%。细砂含水层中,单位回灌量是单位出水量的30-50%。采灌比是确定抽灌井数的主要依据。
5 回扬
为预防和处理管井堵塞主要采用回扬的方法,所谓回扬即在回灌井中开泵抽排水中堵塞物。每口回灌井回扬次数和回扬持续时间主要由含水层颗粒大小和渗透性而定。在岩溶裂隙含水层进行管井回灌,长期不回扬,回灌能力仍能维持;在松散粗大颗粒含水层进行管井回灌,回扬时间约一周1—2次;在中、细颗粒含水层里进行管井回灌,回扬间隔时间应进一缩短,每天应1—2次。在回灌过程中,掌握适当回扬次数和时间,才能获得好的回灌效果,如果怕回扬多占时间,少回扬甚至不回扬,结果管井和含水层受堵,反而得不偿失。回扬持续时间以浑水出完,见到清水为止。对细颗粒含水层来说,回扬尤为重要。实验证实:在几次回灌之间进行回扬与连续回灌不进行回扬相比,前者能恢复回灌水位,保证回灌井正常工作。
七、应用水源热泵的限制条件
水源热泵中央空调系统是一种高效、节能、环保型产品,但并不是在任何条件下都可以应用。其制约条件是电源和水源。目前,我国电力供应较充足,容易解决。而水源则是其主要限制条件,没有适合可靠的水源,就不能使用水源热泵。例如有些工程规模大,制冷或制热负荷大,所需水源水量很多,虽然工程场地有一定面积,也可以钻井,但因水资源量不足,难以完全满足工程负荷需要。有些工程所在场地下面虽然有地下水,但是由于该工程地处繁华市区,场地面积狭小,无处布井取水,场地环境条件限制了水源热泵系统的应用。

⑦ 河南省定额中,关于“水源热泵机组”“定压装置”“射频水处理器”“旋流除砂器”套用那些定额

水源热泵机组——螺杆机组;旋流除砂器­——过滤类的设备;射频水处理器——水处理类的设备;定压装置——水处理类的

⑧ 污水源热泵的应用因素

城市原生污水源及地表水热泵智能型污水防阻机滤面自身旋转,在任意时刻均有部分滤面位于过滤的工作区,污水中制定粒径以上的固体、悬浮物被滤面截留,使含有该粒径以下固体悬浮物去污水换热器无堵塞换热。另一部分滤面位于水力反冲区。
在滤面旋转一周的时间内,每一个滤孔都有部分时间在过滤的工作区行使过滤功能,另一部分在反冲洗区被反洗,以恢复过滤功能。污水经由过滤后去换热设备无堵塞换热,换热后的污水回到污水防阻机的反冲洗区对过滤面进行反冲洗,并将反冲洗掉的污杂物全部带走并排回污水渠中。成功解决原生污水中大量杂物造成设备与管路的堵塞污染问题。采用该项设备可以保证城市原生污水换热设备无堵塞地长时间运行,从而使大规模应用城市原生污水作为热泵冷热源成为现实。 一般挂在内壁的长型污杂物直径较细,所以将流经污水的通道表壁处理光滑,除了采用具体的专业处理外,同时还采用了纳米涂层技术解决内壁表面光滑的问题,来杜绝污杂物挂在内壁的可能性。采用冷媒侧作机组运行工况(即冬季制热工况及夏季制冷工况)转换时,污水源热泵机组中冷凝器和蒸发器的功效将产生互换,因此该机组设计两种工况下的换热效果及水流量的适用性,又由于污水源热泵机组的污水在不同城市是不一样的,该技术根据具体情况对机组进行修正,来满足机组在不同工况下的正常运作。
造成流经换热器中的污水流速及流量的突变的原因是流通管道的形状改变,出现此种状况的位置是换热管与管箱的配合处,采用专项的方法将污杂物处于悬浮状态来避免污杂物的沉积。 防阻机与污水源热泵机组中间设计二级泵,一方面为机组供水,另一方面控制水流量和流速。
由于毛发和牛羊动物脂肪较轻,只要控制好污水流量和流速就不会使其大量附着在管道内,少量脂肪的附着可以起到防腐的作用。例如在北京地区牛羊肉的吃法以涮为主,污水中的脂肪含量更大,而采用该技术在北京的很多项目都成功的解决了堵塞的问题,不会造成机组堵塞现象的产生。 换热器材主要采用海军铜(军用技术)。海军铜主要成份:有机树脂、纳米SiO2。纳米粒径:30-100nm(纳米SiO2)。乾膜厚度:5-20μm。此种合金具有较好的抗腐蚀性。

⑨ 水源热泵的水源要求

水源系统的水量、水温、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。应用水源热泵时,对水源系统的原则要求是:水量充足,水温适度,水质适宜,供水稳定。具体说,水源的水量,应当充足够用,能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如水量不足,机组的制热量和制冷量将随之减少,达不到用户要求。水源的水温应适度,适合机组运行工况要求。例如,清华同方SGHP型水源中央空调系统在制热运行工况时,水源水温应为12—22℃;在制冷运行工况时,水源水温应为18—30℃。水源的水质,应适宜于系统机组、管道和阀门的材质,不至于产生严重的腐蚀损坏。水源系统供水保证率要高,供水功能具有长期可靠性,能保证水源热泵中央空调系统长期和稳定运行。

⑩ 污水源热泵和普通的水源热泵在设备上有什么区别

污水源热泵设备的好坏是防止污水中污杂物堵塞换热设备的关键技术。基于原生污水易专堵塞,而传统的属防堵设备不能实现无堵塞换热,北京瑞宝利科研人员经过反复实验最终解决了此项难题。智能污水防阻机及采集器的成功研制使得这个世界性难题得以解决。

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