經(jīng)過十余年的推廣、應用和發(fā)展,水 / 地源熱泵技術在中國很多地區(qū)和建筑領域都積累了大量的經(jīng)驗,得到了日益廣泛的應用。
采用這種技術的關鍵環(huán)節(jié)在于科學的取能方式,如果保證了取能系統(tǒng)的設計合理、正確施工,那么整個工程可以說就成功了一大半。
目前水 / 地源熱泵技術的能量來源主要有四類方式:
井水水源
井水水源常用深度三百米以上的淺表層井水;
地表水源
地表水源包括江、河、湖、海水源;
廢熱水源
包括污水、中水、工業(yè)廢水、地熱尾水;
土壤埋管
土壤埋管是指深度二百米以上的垂直埋管式交換器。
取能的途徑有多種,正確的取能方式應該是廣開思路、不拘一格,因地制宜、因用制宜,科學合理。下面根據(jù)“新思維”水/ 地源熱泵技術的大量應用實踐,對上述地表水源取能方式作簡要介紹。
(一)海水取能方式
1、基本介紹
該取能方式特別適合濱海城市、旅游觀光點、濱海酒店、海島邊防站等項目。海水取能方式的原理和井水取能方式的原理相同,只是這里用海水代替了井水。這種方式需要直接抽取海水,采用海水性水源熱泵機組進行換熱。
2、技術要點
A、海水同時具有化學腐蝕性和生物腐蝕性。海水的抽取、輸送都要采取防腐蝕水泵、管道(一般可采用合適塑料管)。
B、充分進行海水處理。不僅要進行除砂處理,還要進行防垢處理、生物滅殺處理等。
C、根據(jù)現(xiàn)場情況合理設計取水安裝方案。要便于安裝、檢修,要保證取水口處的海水深度,要考慮到海浪的沖擊,要考慮到潮位變化。
D、掌握準確的海水冬夏溫度變化的數(shù)據(jù),計算正確的海水需用量。
E、我國海岸線綿長,不同地區(qū)的水溫、岸邊情況區(qū)別較大,需個別特殊設計。根據(jù)海水在冬夏季節(jié)實際溫度,充分考慮主機的相應工況表現(xiàn),正確選配機組設備。
(二)江河湖水取能方式
1、基本介紹
江河湖水取能方式的原理和井水取能方式的原理相同,只是這里用江河湖水代替了井水。這種方式需要直接抽取江河湖水,取用水的方案稱為取水工程,分為岸邊取水和湖(江河)床取水兩種方式;可采用普通水源熱泵機組進行換熱。
2、技術要點
該取能方式的技術要點是取水工藝。所取用的水源必須保證:
A、根據(jù)當?shù)亟雍诓煌畬拥乃疁匾约霸诓煌竟?jié)時的變化程度,取用合適深度水層的水源。
B、取水口位置應保證水質(zhì)潔凈,安裝過濾裝置。
C、充分考慮到枯水、豐水季節(jié)時水位的變化,考慮風浪的影響,航道的影響。
D、保證安裝可靠,檢修方便。
因為靠近堤岸的水下地形一般都比較平緩,要想達到一定深度,往往需要將取水口設置遠離岸邊,這就要求有相配套的取水工程施工,主要的兩種辦法介紹如下:
【岸邊取水方式】
1)在岸邊合適位置選址打井,使水通過滲透進入井中,再下潛水泵取水。
2)將水泵房建在岸邊,水經(jīng)過過濾格柵進入泵房內(nèi)水池,再由水泵抽取。
3)從岸邊向堤內(nèi)建造水泥棧橋,在棧橋端部設平臺架設潛水泵,伸進江河湖中合適深度取水。
【岸底取水方式】
1)在岸邊合適位置選址打較大口徑深井(30—50米),如水不能通過滲透進入井中,可在井底部水平向湖底方向開挖導流洞將足夠流量的水引入井中,再用潛水泵取用。
2)在保證湖(江河)水深度的水面上設浮箱,內(nèi)設水泵,將吸水管伸進一定深度的湖(江河)內(nèi)取水。
3)將潛水泵放在合適的取水籠中,直接沉到合適深度的水底,通過高強度塑料管道貼湖(江河)底輸送到岸上。
江、河、湖水取能方式需要根據(jù)項目現(xiàn)場的具體情況對取水方案進行精心設計。水溫在30℃以下的水源,用于夏季供冷是非常經(jīng)濟的,如能選取較低水溫(7—12℃)的深度取水,不必開動水源熱泵主機,直接進行供冷,可大量節(jié)省運行費用。我國偏南且冬季不結冰地區(qū),如水源有一定的深度保證,冬季水溫能持續(xù)保證在4℃以上,也適合于從中提取能量供暖、供熱水。