[摘 要]在全球面臨能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的形勢下，城市污水中賦存的熱能已被公認(rèn)為是尚未有效開發(fā)和利用的清潔能源 污水源熱泵技術(shù)的日趨成熟和快速發(fā)展為在實(shí)際工程中推廣和應(yīng)用城市污水熱能有效利用系統(tǒng)提供了可靠的技術(shù)保證，具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)？環(huán)保的優(yōu)勢 污水源熱泵技術(shù)將城市污水資源化，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了能源的可持續(xù)發(fā)展。水源熱泵技術(shù)就是通過少量的電能將貯藏在水中的低位能轉(zhuǎn)化成高位能，減少高位能的使用。
[關(guān)鍵詞]水源熱泵 特點(diǎn) 應(yīng)用中存在問題 措施
中圖分類號(hào)：H3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）10-0248-01
水源熱泵是利用地球水所儲(chǔ)藏的太陽能資源作為冷、熱源，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的技術(shù)。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(shí)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，所以可以高效地帶走熱量，以達(dá)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(jī)組，從水源中"提取"熱能，送到建筑物中采暖。 一個(gè)好的項(xiàng)目能得到社會(huì)的大力推廣，首先這是一個(gè)被肯定的優(yōu)秀的成果，任何成果的應(yīng)用都需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，水源熱泵也是如此，采用機(jī)械動(dòng)力提起地下水與重力回灌地下水成為地下水得不到良好回灌的主要原因。由此而產(chǎn)生的后果會(huì)是水源熱泵的發(fā)展受到限制，這需要開發(fā)商，施工方及政府的管理單位達(dá)成共識(shí)。
一、水源熱泵技術(shù)的特點(diǎn)
1.可再生能源利用技術(shù)
水源熱泵技術(shù)主要是利用地表水體所蘊(yùn)含的大量太陽能能量作為冷熱源，然后進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換。其中可以利用包括地下水體、河流、湖泊以及海洋等水體作為冷熱源。地表土壤和水體作為一個(gè)大型的集熱裝置，能夠收集47%的太陽能，且能夠構(gòu)成一個(gè)大型的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng)。存儲(chǔ)于其中的太陽能的散發(fā)和接受相對(duì)較為均衡，因此，水源熱泵技術(shù)是利用可再生能源的一種高新技術(shù)。
2.環(huán)境效益顯著
水源熱泵機(jī)組的運(yùn)行主要靠電能的供應(yīng)，而電能本身是一種清潔能源。設(shè)計(jì)良好的水源熱泵機(jī)組的電力消耗，與電供暖相比，能夠減少70%能源消耗。水源熱泵機(jī)組在運(yùn)行過程中沒有任何污染，沒有燃燒，沒有廢棄物，因此可以建造在居民區(qū)內(nèi)，且無需遠(yuǎn)距離輸送熱量。
3.高效節(jié)能
在冬季，水源熱泵機(jī)組可以利用的水體溫度比周圍環(huán)境溫度高，大概為12℃～22℃，因此熱泵循環(huán)的政法溫度提高，能效較高。在夏季可利用的水體溫度比周圍環(huán)境溫度低，為18℃～35℃，因此制冷效果較好，機(jī)組效率較高。
4.水源熱泵機(jī)組根據(jù)項(xiàng)目的不同要求可供采暖、供制冷冷，還可供生活熱水，一機(jī)多用，多機(jī)互為備用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加制冷機(jī)的兩套裝置或系統(tǒng)，節(jié)省了設(shè)備的同時(shí)也節(jié)省了機(jī)房的面積
特別是對(duì)于同時(shí)有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點(diǎn)。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設(shè)備可以同時(shí)滿足供熱和供冷的要求，減少了設(shè)備的初投資。水源熱泵可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，小型的水源熱泵更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)制冷等。
二、存在問題分析
1.地質(zhì)問題
地下水屬于一種地質(zhì)資源，大量采用地下水源熱泵，如無可靠的回灌，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的后果。地下水大量開采引起的地面沉降、裂縫、塌陷等地質(zhì)問題日漸顯著。地面沉降除了對(duì)地面的建筑設(shè)施產(chǎn)生破壞作用外，還會(huì)產(chǎn)生海水倒灌、河床升高等其他環(huán)境問題。對(duì)于地下水源熱泵系統(tǒng)，若嚴(yán)格按照政府的要求實(shí)行地下水100%回灌到原含水層的話，總體來說地下水的供補(bǔ)是平衡的，局部的地下水位的變化也遠(yuǎn)小于沒有回灌的情況，所以一般不會(huì)因抽灌地下水而產(chǎn)生地面沉降。但現(xiàn)在在國內(nèi)的實(shí)際使用過程中，由于回灌的堵塞問題沒有根本解決，很有可能出現(xiàn)地下水直接地表排放的情況。而一旦出現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境問題，往往是災(zāi)難性和無法恢復(fù)彌補(bǔ)的。
2.水源熱泵系統(tǒng)的缺點(diǎn)
�、龠@種系統(tǒng)需要有豐富和穩(wěn)定的地下水資源作為先決條件。由于打井的成本并不與取水量的大小成正比，因此較大系統(tǒng)的投資效益比較高。地下水源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性還與地下水層的深度有很大關(guān)系。
②在冬季我國北方地區(qū)土壤溫度較低，并且以熱負(fù)荷為主，如果采用地下水源熱泵供暖，則機(jī)組和換熱器的初投資比較高，連續(xù)運(yùn)行的效率也較低。夏季運(yùn)行時(shí)，機(jī)組容量過大，造成浪費(fèi)。我國政府、建筑設(shè)計(jì)人員和公眾對(duì)這一技術(shù)缺乏了解。不僅因初投資高于其它系統(tǒng)而得不到認(rèn)可和推廣，而且給運(yùn)行管理帶來了很大的問題。運(yùn)行管理是任何一個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于地下水源熱泵這種特殊設(shè)計(jì)更是關(guān)鍵因素。
�、郗h(huán)境方面的問題一旦出現(xiàn)，基本上是無可挽回的或挽回的成本將非常巨大。從某種程度上講，造成的危害不亞于大氣污染。
3.可利用水源限制
水源熱泵技術(shù)在理論上可以利用所有水源，但是在實(shí)際工程運(yùn)行中，不同水源的利用成本差異較大。因此，在不同地區(qū)是否有適當(dāng)?shù)乃Y源作為水源熱泵機(jī)組的水源是其應(yīng)用的關(guān)鍵。水源熱泵技術(shù)兩種應(yīng)用方式中，閉式系統(tǒng)成本較高，而開式系統(tǒng)中，是否有合適的水源是水源熱泵應(yīng)用的限制條件。
4.投資經(jīng)濟(jì)性限制
由于在不同地區(qū)的能源政策以及燃料價(jià)格各不相同，水源條件也不同，導(dǎo)致水源熱泵技術(shù)一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用隨地區(qū)不同而不同，因此在不同地區(qū)，不同用戶的不同需求下，水源熱泵的投資經(jīng)濟(jì)性也有所不同。
三、水源熱泵應(yīng)用中的解決措施
1.水源回灌，水源熱泵技術(shù)利用地下水，因此需要考慮水源回灌問題。水源回灌技術(shù)，要考慮多方面因素，包括回灌水的水溫及水量、回灌水水質(zhì)、回灌水對(duì)地下水的影響、會(huì)不會(huì)引發(fā)局部地面沉降、回灌技術(shù)能否使地下水保持相對(duì)平衡等問題。盡量在使用水源熱泵系統(tǒng)時(shí)，在確保井水回灌量的同時(shí)，也能進(jìn)行抽水處理，并對(duì)抽水及回灌情況作實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保水源熱泵系統(tǒng)正常運(yùn)行。
2.當(dāng)?shù)叵滤床贿m宜直接用于熱泵系統(tǒng)時(shí)，要進(jìn)行水質(zhì)處理
安裝除砂器與沉淀池、使用板式換熱器將水源與熱泵機(jī)組分離開、使用井水過濾器進(jìn)行水處理�，F(xiàn)階段，很多工程由于水質(zhì)處理度不夠，導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率下降，故障時(shí)有發(fā)生。
3.為了進(jìn)一步推廣水源熱泵技術(shù)
這就需要打井審批部門的配合，由于審批部門對(duì)新生事物存在一定的疑慮，因此，打井是否能夠順利得到審批是水源熱泵系統(tǒng)順利實(shí)施的一個(gè)關(guān)鍵問題，因此需要做一定的工作來打消打井審批部門的疑慮。另一方面還要保證井的質(zhì)量，質(zhì)量不好會(huì)影響抽水和回灌效果，進(jìn)而影響整個(gè)熱泵系統(tǒng)的制熱和制冷效果。
四、結(jié)語
利用水源熱泵技術(shù)來生產(chǎn)衛(wèi)生熱水和制冷，以滿足生產(chǎn)生活需要，以達(dá)節(jié)能環(huán)保目的。
應(yīng)用全熱回收節(jié)能技術(shù)，使排廢率降到最低，達(dá)到最高的空調(diào)能源利用率，順應(yīng)了國家節(jié)能減排的要求。節(jié)約能源是我國的一項(xiàng)基本國策，堅(jiān)持節(jié)約和開發(fā)并舉，把節(jié)約放在首位是我國節(jié)能工作的長期方針。大力推進(jìn)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步，大幅度提高能源利用率，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，是我們面臨的促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)向節(jié)能型轉(zhuǎn)變的一項(xiàng)重要任務(wù)。 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)逐步代替了以前靠燃油和燃煤的傳統(tǒng)制冷和取暖的機(jī)組。無論是從對(duì)環(huán)境的污染方面，還是能源的消耗方面，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)有著它鮮明的特點(diǎn)。
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