双级耦合-热泵能量的四大来源
2020-11-05 来源： 作者：山东北方代克新能源有限公司 浏览次数：632
双级耦合-热泵能量的四大来源：
水(地)源热泵系统是一种利用地下浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调系统。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。
一、井水水源
井水水源常用深度300米以上的浅表层井水，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，这部分地下水温度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。
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进行取能，满足主机正常运转，然后再经过管道输送到回水井，回灌到地下。
二、地表水水源
地表水源包括江、河、湖、海水源。
（一）海水
海水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
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。
三、废热水源
废热水源包括污水、中水、工业废水、地热尾水。
（一）污水/中水水源
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。
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27--32℃左右，冬季在7—12℃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量加以利用，实现夏季供冷、冬季供暖、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管道进行开口，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。
（二）工业废水
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。采用这种技术既可以达到废热利用，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。
（三）地热尾水
地热水是指水井深度在1000米以下、温度在40℃--90℃的温泉水。地热水常用来直接供暖，尾水排走时水温仍然在30--35℃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45—80℃的取暖用水，在原有水量条件下，供暖面积可大大增加。
四、地埋管
土壤埋管是指深度200米以上的垂直埋管式交换器。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1-2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为0.1—0.15米的钻孔，钻深30—150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。 
