地表水源熱泵若干常見問題分析

1、地表水源熱泵若干常見問題分析地表水源熱泵若干常見問題分析2008070414:21來源：現(xiàn)有網(wǎng)友評論0條進入論壇1前言隨著人民生活水平的不斷提高，建筑能耗總量也逐年上升，其中用于空調(diào)系統(tǒng)的能耗在總的建筑能耗中所占的比例很高。在一些高檔公共建筑的全年能耗中，大約50%～60％消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng)[1]。空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能，意義重大。地源熱泵以其節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點越來越受到人們的關注。根據(jù)ASHRAE的分類方法[2]，地源熱泵可以分為土壤耦合熱

2、泵、地下水源熱泵和地表水源熱泵三類。在我國，土壤耦合熱泵和地下水源熱泵有了較為廣泛和深入的研究，并且已經(jīng)有了成功的應用。相比之下，地表水源熱泵相關的研究和應用還很少。如果建筑物附近有合適的地表水源，那么地表水源熱泵系統(tǒng)是較好的選擇。我國地域遼闊，地表水資源豐富，尤其是南方地區(qū)，存在大量的江河湖泊。這些自然條件為地表水源熱泵的推廣使用提供了方便。2地表水源熱泵的形式和特點地表水體作為熱泵系統(tǒng)的熱源和熱匯，通常有兩種形式[3]：開式和閉式。

3、閉式系統(tǒng)就是在地表水體中設置換熱盤管，用管道與熱泵的蒸發(fā)器或冷凝器連接成回路，充以媒介水，在水泵的驅動下循環(huán)；開式系統(tǒng)中，從水源的底部抽水，送入換熱器與循環(huán)介質(zhì)換熱，如果冬季水溫比較高，也可以將水直接送到機組的換熱器，經(jīng)過換熱的水重新排放到水體中。地表水源熱泵所具有的優(yōu)點使其不斷的向前發(fā)展，又因為所具有的缺點使其在使用中受到諸多的限制。從表1中可以看出，水源問題是限制地表水源熱泵推廣使用的主要障礙。如果水源問題解決好，勢必會促進地表水源

4、熱泵的推廣應用。下面就分析一下地表水源熱泵應用中水源引起的常見問題。表1：地表水源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點優(yōu)點缺點1和空氣相比，熱源熱匯的溫度較為可靠2能效比較高3適中的運行費用4和空氣源熱泵相比，不需要除霜5可能不需要輔助加熱1使用受到地理條件的限制2系統(tǒng)容易腐蝕、結垢或堵塞3閉式系統(tǒng)的盤管易受損壞4初投資比較高5水泵需要消耗一定的能量3.2.2腐蝕金屬產(chǎn)生腐蝕的主要原因有化學腐蝕和電化學腐蝕兩種，地表水源熱泵系統(tǒng)的腐蝕主要是由溶解氧和C

5、l－引起的電化學腐蝕。在陽極極化條件下，介質(zhì)中的Cl－可使金屬發(fā)生孔蝕，而且隨著Cl－濃度的增加，孔蝕電位下降，使孔蝕容易發(fā)生，爾后又使孔蝕加速；溶解氧的還原是腐蝕微電池陰極上的主要反應。以鐵為例說明溶解氧和Cl－的腐蝕機理：貧氧區(qū)：Fe→Fe22e－Fe24Cl－→[FeCl4]2－[FeCl4]2－2H2O→Fe(OH)22H4Cl－2H2e－→H2富氧區(qū)：Fe→Fe22e－O22H2O4e－→4OH－Fe22OH－→Fe(OH)2

6、4Fe(OH)2O22H2O→4Fe(OH)32Fe(OH)3→Fe2O33H2O3.2.3生物污泥自然水體中常見的有害微生物主要有藻類、細菌和真菌。它們的生成主要是由于水體的溫度和pH值恰好適合微生物的生長。而且水體中有它們生長所需的營養(yǎng)源，如有機物、碳酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽等，加上自然水體常年有陽光照耀，給微生物的生長提供了良好的條件。許多細菌都具有粘性細胞壁和形成菌角團的能力，能將懸浮水中的無機物、腐蝕產(chǎn)物、灰砂淤泥等粘結在一起，形

7、成淤泥沉淀物，附著在管壁上，且越積越厚。微生物沉淀不僅增大傳熱熱阻，還會影響冷卻水的流通性，使傳熱系數(shù)進一步降低。3.2.4水質(zhì)處理（1）化學處理法。一般是加入不同作用的水處理藥劑：緩蝕劑、阻垢劑和殺菌滅藻劑。化學處理方法一般需要專業(yè)人員管理，運行成本較高，對環(huán)境有一定的污染。（2）靜電處理法。利用靜電作用使水產(chǎn)生一些自由電子，附著于管壁，防止管壁金屬失去電子而被氧化；同時溶解氧得到活化，具有一定的防腐和殺菌滅藻作用，但防垢效果不理想，

8、電極要求較高且要定期進行清洗。（3）磁化處理法。磁化水形成的水垢較為疏松，附著力弱，容易沖洗；同時強力的磁場作用，微生物的分子結構會變化失去活性，可以抑制生物污泥的產(chǎn)生。但磁場強度隨時間逐步減弱或消失，水處理效果也相應的越來越差。（4）離子交換法。利用離子交換劑取代水中的鈣鎂離子，使水軟化達到防垢作用。但沒有防腐殺菌滅藻效果，對環(huán)境也有一定的影響。（5）高頻電子法。利用發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電信號，使水的物理結構發(fā)生變化，激活了一些自由電子，