地源／水源热泵的常用取能方式

1、地源水源热泵的常用取能方式经过十余年的推广、应用和发展，水地源热泵技术在中国很多地区和建筑领域都积累了大量的经验，得到了日益广泛的应用。采用这种技术的关键环节在于科学的取能方式，如果保证了取能系统的设计合理、正确施工，那么整个工程可以说就成功了一大半。目前水地源热泵技术的能量来源主要有四类方式井水水源、地表水源、废热水源、土壤埋管。井水水源常用深度300米以上的浅表层井水；地表水源包括江、河、湖、海水源；废热水源包括污水、中水、工业废水、地热尾水；土壤埋管是指深度200米以上的垂直埋管式交换器。取能的途径有多种，正确的取能方式应该是广开思路、不拘一格，因地制宜、因用制宜，科学合理。下面根据“频

2、特能源”水地源热泵技术的大量应用实践，对上述四类取能方式简要介绍如下：    一、井水水源的取能方式：    地球表面的浅层地下水温度常年保持基本恒定，不受外部环境干扰。这个温度夏季低于环境温度，冬季高于环境温度，非常适于水源热泵从其中提取冷量或热量供人们使用。尤其是，这部分地下水能量被提取后再回灌入地下，能够很快从地层环境中重新恢复温度，将地层中取之不竭的低位能量不断输出。              &#

3、160;        水井取能的方式就是将浅层地下水用潜水泵自出水井中抽出，通过管道输送到主机站，经过水源热泵换热器取能，满足主机正常运转，然后再经过管道输送到回水进，回灌到地下。    水源热泵项目的前期要了解建筑物周边是否有空余场地可以用来打井，了解当地政府是否允许开凿水源热泵水井，有哪些规定和办理程序；通过水利部门和地质勘探部门了解地下水状况、水井工艺要求、打井成本、水质、水量、水温等详细资料。    空调水井一般采用钻机施工，根据地层结构不同选择采用回旋钻或冲击钻。

4、水井开孔直径一般为600毫米左右；井管常采用钢管、球墨铸铁管、高压水泥管等，直径一般在300毫米左右；井管和泥孔壁之间用滤料填实，滤料一般采用直径2毫米至20毫米不等的优质石英砂等材料，上部用粘土球填实（基岩地质结构一般只需下骨架管，无需下井管）。井口制作阀门井池，安装阀门、管道等设施，井池上方地面上安装一个铸铁井盖，不影响地面景观与用途。    二、地表水水源的取能方式：   （一）海水取能方式 1、基本介绍 该取能方式特别适合滨海城市、旅游观光点、滨海酒店、海岛边防站等项目。海水取能方式的原理和井水取能方式的原理相同，只

5、是这里用海水代替了井水。这种方式需要直接抽取海水，采用海水性水源热泵机组进行换热。                            （二）、江河湖水取能方式    江河湖水取能方式的原理和井水取能方式的原理相同，只是这里用江河湖水代替了井水。这种方式需要直接抽取江河湖水，取用水的方案称为取水工

6、程，分为岸边取水和湖（江河）床取水两种方式；可采用普通水源热泵机组进行换热。    江、河、湖水取能方式需要根据项目现场的具体情况对取水方案进行精心设计。水温在30以下的水源，用于夏季供冷是非常经济的，如能选取较低水温（712）的深度取水，不必开动水源热泵主机，直接进行供冷，可大量节省运行费用。我国偏南且冬季不结冰地区，如水源有一定的深度保证，冬季水温能持续保证在4以上，也适合于从中提取能量供暖、供热水。             

7、60;             三、地埋管取能方式    地埋管取能方式是利用深埋在地下的闭式循环水管路系统与地层岩土进行换热，换热后的循环水将能量传给水源热泵主机，实现能量供给。通常也称这个系统为：“闭式地源热泵系统”或“地耦合地源热泵系统”；埋在地下的封闭循环管路称为“地热换热器”，它的形式有两种：水平埋管、竖直埋管。水平埋管是在地面挖出12米深的沟，每个沟内埋设2、4或者6根塑料管，并连形成封闭网状系统；竖直埋管是在地层中钻直径10或15cm的钻孔，

8、钻深30150米，在每个孔中设置一组或两组U型塑料管并用灌浆材料灌实，再整个连成封闭网状系统。    地埋管取能方式适用于缺乏水源的项目，虽然前期投资相对较大，但建成后一劳永逸，系统可以正常使用50年左右。采用地埋管取能方式，前期需要注意计算建筑物周边是否具有足够的埋管场地。如果冬夏冷热负荷量差距较大，还需考虑采用冷却塔或备用热源进行负荷调节。                   

9、60;  四、废热水源取能方式   （一）、污水中水水源的取能方式    污水水源热泵是通过提取城市原生污水中的温差，将污水中低品质的恒温能量“汲取”出来，实现夏季供冷、冬季供暖、生活热水全年保障的“三联供”，创造性的化污为“宝”，变成可利用的再生能源，是节能减排的一个新途径。污水水源中含有固态杂质，需要加装污水全自动除污设备进行处理，由于水质具有一定的腐蚀性，污水不直接进主机，要增加换热装置，或采用防腐型污水水源热泵机组。         &#

10、160;                   中水是指生活污水处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。中水水温一般夏季在2732左右，冬季在712左右（北方寒冷地区需实际了解）。这些中水一般通过直埋大口径混凝土管道输送到城内河道、水景湖等处，所以在输送过程中温度受外界环境影响不大。一个中等规模的城市污水处理厂日处理生活污水可达10万吨，所以管道沿途的建筑物可以利用中水源热泵系统对该水源中的能量加以利用，实现夏季供冷、冬季供暖

11、、生活热水全年保障的“三联供”。    中水的取用一般是经过市政管理部门同意或合作，在建筑物附近对中水进行开口，在管道上对接一个取水口，在取水口下游对接一个入水口，以便将一定量的中水引入主机站通过水源热泵加以利用，再排回中水管道。    污水、中水水源热泵系统必须确保稳定、连续的充足水源供应，不能因上游管道的堵塞或污水处理厂的临时停运而造成水源的间断供应，从而造成系统不能正常运行。   （二）、工业尾水取能方式    在很多工业生产过程中会产生大量的热能，在保证生产工艺需要后，很多热量

12、需要快速排出或直接排放。比如：化工厂的冷凝工段、钢铁厂的冷却工段、热电厂的冷却工段、焦化厂的烧制工段等都有大量的余热排出。这些余热排出的形式一般有热水和热气两种形式，对这部分能量的回收取用可以通过板换、热管等技术，把热量换取到二次能源水中，再使用水源热泵技术加以提取利用。采用这种技术即可以达到废热利用，节约能源的目的，又可以与生产工艺紧密结合实现工艺目的，降低生产成本。                   

13、       （三）、地热尾水取能方式   地热水是指水井深度在1000米以下、温度在4090的温泉水。地热水常用来直接供暖，尾水排走时水温仍然在3035左右。为了有效利用低温尾水，使用水源热泵技术提取利用其中的热能，根据供暖系统的需要制取出水温在4580的取暖用水，在原有水量条件下，供暖面积可大大增加。     水源热泵中央空调是目前最节能的空调技术，利用可再生能源，不仅可以供暖，制冷，还可以24小时供应生活热水，初投资不高，空调运行成本比传统电制冷空调节能40%以上。    水源热泵中央空调系统的是由末端系统，水源中央空调主机（又称为水源热泵）系统和水井系统三部分组成。水源热泵技术以水为工作介质将地下土壤中的低品位热能提取出来，经高效的热泵机组，利用少量的高品位电能，将水中的低品位能量输送到空调场所，完成热交换的地下水又重新回灌到地下去。井水是在金属管路中闭路循环的，水不与大气接触，不消