水源热泵技术———地温中央空调

水源热泵技术———地温中央空调
●盛洪茂

　　现代生活,对建筑物冬季供暖、夏季制冷是基本的功能要求。对于现代大型公共建筑,集中空调具有独到的优势。目前通常是根据能源的条件采用热力、燃油(气)炉或直接用电能供热,燃煤锅炉逐渐被淘汰;制冷采用电制冷机空调设备。随着社会的发展、科技的进步、人们生活质量的提高,传统的供热、制冷方式显现出很多不足之处,如对环境的污染,耗能大,浪费资源,设备的管理维修复杂,运行费用过高等。地温中央空调,既可供热、制冷,供应生活热水,又环保、节能,管理简单方便,还能大大减少供暖制冷费用。
    地下水是一个巨大的天然资源。水源热泵系统所用的水不是埋藏于地下很深的温泉水,而是埋藏于地表30米以下的滞水层水。这层水不能饮用,但它的水温具有恒定性,北京地区通常在15℃左右。这种水就是水源热泵系统的冷热源。在冬季通过热泵机组提取热量供给室内采暖,而夏季把室内的热量取出来回放到地下去。水源热泵空调系统工作原理很简单,可在建筑物周围开挖多口既能抽取又能回灌的深井,供水井的水通过潜水泵进入机组提取能量后灌入回水井构成水的循环系统,水量并不损失,也不会引起地层沉降。机组运行中通过介质的交换提取地下水中的低位能量将其聚变成为高位能量满足供暖的设计要求。
    水源热泵的运行靠电力,输入一定的电力可获得几倍的热量,不论进口机组或国产设备能效比一般在1∶4左右,即利用1ＫＷ的电力可得到34ＫＷ的热量。水源热泵的特点:
    1、洁净。由于没有燃烧过程,避免了排放任何烟尘及有害物质,社会效益显著。
    2、节水省地。热泵机组一机多用,没有冷却塔,没有烟囱,比传统锅炉房节省面积,减少用地。
    3、节能省钱。能源利用率为传统方式的34倍,运行费用可节省1/21/3。
    4、用途广泛。办公楼、宾馆、医院、居民小区都能应用。
    5、运行安全可靠,自动化程度高,无须专业人员操控。由于机组重要零部件少,维护简单,主机运行寿命可达15年以上。
    机组装置可利用原有锅炉房或机房,附属用房面积一般不大于原有用房。
    水源热泵中央空调工程造价进口设备比国产设备要高,比直燃机或单冷机组加锅炉的造价略高或持平。采用热泵机组与直燃机相比虽然可以省去冷却塔、烟囱,但要打井,打井又与工程所处位置的水文地质条件有关。井多大,打多深,费用不同。直燃机要配冷却塔、烟囱,解决气源,要建调压站,修外管道,燃油要建油库。所以不同条件的工程造价比较很难确定高低,但从长远来看水源中央空调节省运行费是肯定的。
    水源中央空调有它的优点,也有不足之处,它的推广应用受到地质条件的制约。地下水是宝贵资源,既不允许过量无序开发利用,更不能污染,在推广水源热泵技术时必需满足上述要求。在水源条件满足的情况下,井的出水量必须满足工程设计要求。“水源热泵”技术的关键问题是回灌,如不能回灌,水源热泵工程是不能成功的。北京市地质矿产勘察开发局早在20世纪六、七十年代为控制北京地面沉降,保证城市供水,解决地下水位逐年下降的问题,开展了深井回灌的研究。
    建设单位在采用此项技术时,应先作咨询考察,多作调查研究、技术论证,特别是作好经济分析、投资估算,根据工程的不同条件对比分析再确定是否采用。如何运作此项系统工程,有的单位选择有资质、有技术实力的工程公司,以集成方式,从咨询、论证工程方案设计、设备选型、工程概预算、打井、设备安装,直到后期运行管理,也就是工程前、中、后期一条龙服务的总承包,取得了实效。(作者单位:人民政协报基建办公室)