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表水源热泵系统取退水工程可行性的研究

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发表于 2017-9-28 11:39:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
近年来,在国家节能减排和绿色建筑的政策指导下,采用表水作为冷、热源为建筑室内制冷和采暖的地表水源热泵系统备受关注,且在国内水源丰富的地区得到了相应的应用。地表水源热泵系统在夏季工作时,将相对低温的地表水输入到水源热泵中,利用温差,交换建筑内的热量后重新排入到水域中,而在冬季,温度相对恒定的地表水又可以作为热源,通过热泵的工作为建筑内部提供热量,该系统的基本流程如图
1 所示。
1.jpg
由于取退水工程能否实现是地表水源热泵系统能否得到应用的前提条件,因此在对地表水源热泵系统进行可行性研究时,有必要对其中的取、退水工程进行认真的分析研究,以便为建设单位是否采用该系统提供准确的意见和决策依据。在进行专业的分析研究前,需要进行大量的前期准备工作,掌握充分和可靠的资料,在分析研究过程中建设单位和设计单位需要密切配合,多方协调、沟通,充分考虑水利、规划、市政、环保、航道、供电等诸多因素的影响和制约,并进行充分、严格的论证,才能明确在工程中是否具有应用该系统的可行性。同时,还必须对工程的技术方案能否实施进行可行性分析研究,这也需要充分考虑以上方面的因素,进行多方案比较,才能明确在工程中是否具有实施该系统的可行性,并得出最优的实施方案结论。
1 取退水工程应用的可行性研究
1. 1 水资源论证工作
《室外给水设计规范》( GB50113 - 2006) 明确要求“水源选择前,必须进行水资源勘察”[1],强调了取水工程应对水源进行详细调研、勘察和评估,避免盲目决策造成工程失误。地表水源热泵的取水也不能例外,也必须遵循这个规定。在决定采用水源热泵系统前,必须对水源的水量、水温、水质进行专门的调研和评估,从水资源利用的角度论证取水工程是否符合水源规划,是否满足系统的要求,是否具有安全可靠性和合理性,这就需要通过专项水资源论证工作来解决。热泵系统的需水量由空调系统冷、热负荷等因素确定,水源的水量充足才能保证热泵获得足够的冷、热量。同时,由于经过热泵的换热,退水的温度与原水已不同,退水水温提升,接纳的水体环境水量不足、区域不适极易造成环境水体水温的变化和产生不良影响。只有在环境水量充足、区域合适的条件下,这种影响则会被消减弱化。而通过水资源论证工作可以明确取用水的安全可靠性和合理性,以及项目实施后对区域或流域水资源、水生态、河流生态基流和其它用水户是否存在不利的影响[2]。
地表水的温度相对大气温度的变化来说相对较稳定,特别是水体的下层水温,对热泵系统的稳定运行有利。但水体的水温如果太低有可能造成热泵机组的保护性停机,影响热泵系统的正常运行,因此水温是否合适也是该系统正常运行的必要条件。通过水资源论证工作就可以明确所选水源的水温适宜性问题。
尽管地表水源热泵机组对水质的要求较低,但是水源水质超过热泵系统适用的要求也会产生系统内管道结垢、腐蚀或产生生物污泥、泥沙沉淀等问题,由此造成管道堵塞、漏损,也可能造成主机不能正常运行、设备寿命缩短等不良后果。计前需要针对水质条件确定水处理的工艺和采取的相应技术措施,因此对水质的分析和评估也是工程应用的前提之一。通过水资源论证工作就可以明确水源水质是否满足热泵系统安全运行的问题。但是目前国内还没有针对水源热泵的水源水质要求的相关国家标准,进行水质评估时仅能参照部分地方标准和《地源热泵系统工程技术规范》的要求,因此需要相关专业进行专项的研究,以便水资源论证工作的开展,也有利于本项技术的推广应用。
1. 2 环境影响评价工作
能得到水量充足、水温适度、水质适宜的水源是应用水源热泵系统的必要和前提条件。同时,系统的退水不会对环境造成不利影响也是水源热泵系统能否得到应用的关键因素。一般的水源热泵系统对水中的能量进行换取后,直接排放回原水体中,对水量的少量消耗仅存在于水处理的环节中,因此对环境水量的影响很少。但是排出的水流温度已有变化,退水的温差对环境的影响较大时,长期运行将会引起周边生态的变化,这就需要进行环境影响的专门评价。通过对水体水温的变化进行严密计算和模拟论证,确定退水能否直接排放,或者需要采取某些技术措施后才能消除对环境的不利影响。实施方案就需要根据环境影响评价的要求制定和选择有关技术措施。
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可行性论证,方能得出可靠的研究结论,避免盲目上马,造成工程损失。

发表于 2017-10-10 11:01:47 | 显示全部楼层
谢谢版主的分享  很详细
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