全自動過濾器詳解地源熱泵系統(tǒng)形式及其優(yōu)缺點

　　形式：

　　1、水平式地源熱泵

　　通過水平埋置于地表面2～4以下的閉合換熱系統(tǒng)，它與土壤進行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較小的建筑物，如別墅和小型單體樓。該系統(tǒng)初投資和施工難度相對較小，但占地面積較大。

　　2、垂直式地源熱泵

　　通過垂直鉆孔將閉合換熱系統(tǒng)埋置在50M～400M深的巖土體與土壤進行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較大的建筑物，周圍有一定的空地，如別墅和寫字樓等。該系統(tǒng)初投資較高，施工難度相對較大，但占地面積較小。

　　3、地表水式地源熱泵

　　地源熱泵機組通過布置在水底的閉合換熱系統(tǒng)與江河、湖泊、海水等進行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于中小制冷供暖面積，臨近水邊的建筑物。它利用池水或湖水下穩(wěn)定的溫度和顯著的散熱性，不需鉆井挖溝，初投資最小。但需要建筑物周圍有較深、較大的河流或水域。

　　4、地下水式地源熱泵

　　地源熱泵機組通過機組內(nèi)閉式循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過換熱器與由水泵抽取的深層地下水進行冷熱交換。地下水排回或通過加壓式泵注入地下水層中。此系統(tǒng)適合建筑面積大，周圍空地面積有限的大型單體建筑和小型建筑群落。

　優(yōu)缺點：

　　一、地源熱泵空調的優(yōu)點

　　從理論和能耗的角度上分析，地源熱泵空調技術利用儲存于地表淺層或地下的取之不盡的能源，成為可再生能源的一種形式。

　　二、地源熱泵空調使用可能帶來的問題

　　地源熱泵空調系統(tǒng)主要包括兩大部分：一是建筑物內(nèi)的水環(huán)路空調系統(tǒng)；二是地源熱泵空調系統(tǒng)的地下部分，即地下耦合熱泵系統(tǒng)的地下熱交換器、地表水熱泵系統(tǒng)的地表水熱交換器、地下水熱泵系統(tǒng)的水井系統(tǒng)。

　　(1)地表水熱泵系統(tǒng)：地表水溫度受氣候的影響較大，與空氣源熱泵類似，在利用深層河水、湖水、海水進行吸熱與放熱的地表水水源熱泵系統(tǒng)時，首先必須強調的是水體要有一定深度，沒有5m深度的河流、湖泊、海域就不必考慮，一般來說，只有10m以下深度才有利用價值。對于屬于地源熱泵的水源熱泵機組，如果是流動的江、河、溪水，水溫合適的情況下，才可以使用。

     (2)地下水地源熱泵(地表潛水)和地下水地源熱泵這兩種方式，是將含有地溫的水從井中抽取出來，取出熱后，再回灌到其它井中；或不抽取地下水，只采用地埋管的形式。國內(nèi)很多大專院校進行了相關的埋地管的試驗研究和小型的工程應用，并建立了地埋管的傳熱模型。各地的地質條件不同，土壤的溫度和熱物性參數(shù)都不一樣，因此，地下水熱泵的應用還有待進一步的實驗驗證和實驗數(shù)據(jù)的積累。此外，這一淺層地能的采集技術涉及到開采利用地下水或地表水，有三個缺點：

　　1)在抽水并回灌于其它井的同時，會造成井中砂的移動，當大量的井砂移出后，往往會造成抽水井的塌陷，同時也造成了回水井的堵塞，縮短了井的壽命；

　　2)在多數(shù)地質條件下，很多工程實際上并未達到100％回灌。回灌井與生產(chǎn)井的數(shù)量配置和是否需要冬夏對調輪換，單井回灌是否合理有效，是否會破壞地下含水層等。井水的回灌往往不暢，易造成地下水資源的浪費，雖然抽水后有回灌井將抽出的水回灌，但這并不是一個完全可逆的過程，回灌后土壤中的水質和水量并不能與抽水前完全一致，大量地下水的抽取和回灌必然造成地下水位的不平衡，影響當?shù)氐牡刭|構造，有可能危害地上的建筑物。

　　3)地源熱泵機組要求全年冷負荷和熱負荷要基本均衡，這樣才不至于發(fā)生地下熱環(huán)境惡化，機組能效比降低甚至無法正常使用。在30～300m深的地下，只要其全年的總取熱量與總排熱量相等，就能持久地維持恒溫帶的狀態(tài)；如果把恒溫帶地層看作為“取之不盡，可不斷再生的低溫地熱資源”，可由深層的地熱資源或地表太陽能來補充，那就會犯原理性錯誤。

　　(3)有的地源熱泵空調工程在完工使用的初期進行地質勘測，得出結論表明地源熱泵空調對地質沒影響，但這樣的結論下得似乎過早。不設監(jiān)測井，不對地下水的生產(chǎn)量、回灌量、水溫、水質、含水層厚度變化進行定期、持久的監(jiān)測。打井公司只要能抽出設計所規(guī)定的水溫、水量的地下水后就算完成任務。對于地下水熱泵系統(tǒng)，能提供完整水文地質資料的極少，絕大部分工程投入運行后，根本沒有對地下水的基本參數(shù)進行定期監(jiān)測，更談不上提供地下水遷移數(shù)據(jù)。

　　(4)從經(jīng)濟和技術的角度看，建設地源熱泵系統(tǒng)，其地下部分無論是埋管、打井，還是設置湖泊、河流、海洋的水下?lián)Q熱器或取水裝置，由于牽扯到為蓄能井選址必須進行土質和地下水勘探等一些專業(yè)性很強的作業(yè)，需要有一定的水文地質與海洋專業(yè)知識，這對于空調專業(yè)的技術人員來說，并不擅長；其地上部分，無論是建筑物的全年冷、熱負荷計算與全年分布規(guī)律，還是室內(nèi)外的水系統(tǒng)設計，也絕非是水文地質、地礦勘探、海洋海港技術人員的專長。

　　　結語：類似“地源水經(jīng)過熱泵機組后，只是交換熱量，水質幾乎沒有發(fā)生變化，經(jīng)回灌至地層或重新排入地表水體后，不會造成對原有水源的污染”之類的說法應謹慎。