全自动过滤器详解地源热泵系统形式及其优缺点

全自动过滤器详解地源热泵系统形式及其优缺点

　　形式：

　　1、水平式地源热泵

　　通过水平埋置于地表面2～4以下的闭合换热系统，它与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑物，如别墅和小型单体楼。该系统初投资和施工难度相对较小，但占地面积较大。

　　2、垂直式地源热泵

　　通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M～400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物，周围有一定的空地，如别墅和写字楼等。该系统初投资较高，施工难度相对较大，但占地面积较小。

　　3、地表水式地源热泵

　　地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。此种系统适合于中小制冷供暖面积，临近水边的建筑物。它利用池水或湖水下稳定的温度和显著的散热性，不需钻井挖沟，初投资最小。但需要建筑物周围有较深、较大的河流或水域。

　　4、地下水式地源热泵

　　地源热泵机组通过机组内闭式循环系统经过换热器与由水泵抽取的深层地下水进行冷热交换。地下水排回或通过加压式泵注入地下水层中。此系统适合建筑面积大，周围空地面积有限的大型单体建筑和小型建筑群落。

　优缺点：

　　一、地源热泵空调的优点

　　从理论和能耗的角度上分析，地源热泵空调技术利用储存于地表浅层或地下的取之不尽的能源，成为可再生能源的一种形式。

　　二、地源热泵空调使用可能带来的问题

　　地源热泵空调系统主要包括两大部分：一是建筑物内的水环路空调系统；二是地源热泵空调系统的地下部分，即地下耦合热泵系统的地下热交换器、地表水热泵系统的地表水热交换器、地下水热泵系统的水井系统。

　　(1)地表水热泵系统：地表水温度受气候的影响较大，与空气源热泵类似，在利用深层河水、湖水、海水进行吸热与放热的地表水水源热泵系统时，首先必须强调的是水体要有一定深度，没有5m深度的河流、湖泊、海域就不必考虑，一般来说，只有10m以下深度才有利用价值。对于属于地源热泵的水源热泵机组，如果是流动的江、河、溪水，水温合适的情况下，才可以使用。

     (2)地下水地源热泵(地表潜水)和地下水地源热泵这两种方式，是将含有地温的水从井中抽取出来，取出热后，再回灌到其它井中；或不抽取地下水，只采用地埋管的形式。国内很多大专院校进行了相关的埋地管的试验研究和小型的工程应用，并建立了地埋管的传热模型。各地的地质条件不同，土壤的温度和热物性参数都不一样，因此，地下水热泵的应用还有待进一步的实验验证和实验数据的积累。此外，这一浅层地能的采集技术涉及到开采利用地下水或地表水，有三个缺点：

　　1)在抽水并回灌于其它井的同时，会造成井中砂的移动，当大量的井砂移出后，往往会造成抽水井的塌陷，同时也造成了回水井的堵塞，缩短了井的寿命；

　　2)在多数地质条件下，很多工程实际上并未达到100％回灌。回灌井与生产井的数量配置和是否需要冬夏对调轮换，单井回灌是否合理有效，是否会破坏地下含水层等。井水的回灌往往不畅，易造成地下水资源的浪费，虽然抽水后有回灌井将抽出的水回灌，但这并不是一个完全可逆的过程，回灌后土壤中的水质和水量并不能与抽水前完全一致，大量地下水的抽取和回灌必然造成地下水位的不平衡，影响当地的地质构造，有可能危害地上的建筑物。

　　3)地源热泵机组要求全年冷负荷和热负荷要基本均衡，这样才不至于发生地下热环境恶化，机组能效比降低甚至无法正常使用。在30～300m深的地下，只要其全年的总取热量与总排热量相等，就能持久地维持恒温带的状态；如果把恒温带地层看作为“取之不尽，可不断再生的低温地热资源”，可由深层的地热资源或地表太阳能来补充，那就会犯原理性错误。

　　(3)有的地源热泵空调工程在完工使用的初期进行地质勘测，得出结论表明地源热泵空调对地质没影响，但这样的结论下得似乎过早。不设监测井，不对地下水的生产量、回灌量、水温、水质、含水层厚度变化进行定期、持久的监测。打井公司只要能抽出设计所规定的水温、水量的地下水后就算完成任务。对于地下水热泵系统，能提供完整水文地质资料的极少，绝大部分工程投入运行后，根本没有对地下水的基本参数进行定期监测，更谈不上提供地下水迁移数据。

　　(4)从经济和技术的角度看，建设地源热泵系统，其地下部分无论是埋管、打井，还是设置湖泊、河流、海洋的水下换热器或取水装置，由于牵扯到为蓄能井选址必须进行土质和地下水勘探等一些专业性很强的作业，需要有一定的水文地质与海洋专业知识，这对于空调专业的技术人员来说，并不擅长；其地上部分，无论是建筑物的全年冷、热负荷计算与全年分布规律，还是室内外的水系统设计，也绝非是水文地质、地矿勘探、海洋海港技术人员的专长。

　　　结语：类似“地源水经过热泵机组后，只是交换热量，水质几乎没有发生变化，经回灌至地层或重新排入地表水体后，不会造成对原有水源的污染”之类的说法应谨慎。