热门关键词:家用水空调商用水空调风机盘管
站内公告: 一份耕耘,一份收获,我公司全体员工努力工作,愿意将水空调精益求精,不断完善。
水源热泵水空调系统面临的问题水空调 > 新闻资讯 > 技术文档 >

水源热泵水空调系统面临的问题

时间:2017-03-17 17:42 作者:水空调 点击: 在地下水源热泵水空调系统中,地下水作为储能介质在完成一个运行周期后回灌,并参与下一个循环热传递。

  1、地下水回灌率低
在地下水源热泵水空调系统中,地下水作为储能介质在完成一个运行周期后回灌,并参与下一个循环热传递。浅层地能(热)一部分储存在含水层的地下水中,而大部分储存在含水层岩石骨架顶层与底层岩土中,通过地下水源热泵系统的回灌井把温度较低(高)的水注入含水层中,重新与含水层顶层和底层岩土进行换热,以此来提高浅层地能(热)的利用率。因此率的地下水回灌是地下水源热泵系统可持续运行的关键。
地下水作为一种的战略资源,对社会的稳定发展具有重要的作用。目前,我国各地区出现了不同程度的水资源短缺,大部分地下水资源超采较为严重,地下水位下降较快。此时,如果热泵系统的应用不能回灌地下水,将造成地下水资源巨大浪费,加剧因地下水缺乏而导致的地面沉降、海水侵入及超采漏斗等现象。
地下水难以实现回灌主要是因堵塞而引起的。回灌井的堵塞原因可以归纳为悬浮物堵塞、微生物生长堵塞、化学沉淀、气泡堵塞、粘粒膨胀扩散堵塞及含水层颗粒重组六方面原因。
2、热污染
在热泵水空调系统运行期间,室内与抽取的地下水发生热量交换,改变了回灌水的温度,使采能区地温场不可避免地受到了影响。在对地下水热泵系统采能区温度变化的数值模拟研究中发现,区域地下水温度将随着制冷期及供暖期交替出现周期的升降。通过分析认为,区域地下水温度变化的幅度以及趋势主要受系统冷热负荷及场区水文地质条件的影响。在冷热负荷的运行条件下,热泵系统从含水层提取及回灌的冷热量平衡,地下水温度在背景值区域内周期性振荡。但在冷热不平衡的条件下,地下水温度将偏离温度背景值呈现上升或下降的趋势。而在正常条件下,热泵水空调系统热负荷一般大于冷负荷,即冬季供暖时间及面积均超过夏季,场区地下水温度将偏离温度背景值逐年下降。
为了解场区地下水温度出现较大变化后其恢复的情况,现假设热泵系统在夏季制冷期后停止运行,对该运行工况进行数值模拟后发现,一旦含水层温度发生变化,由于地下水水力坡度较小,流速缓慢,则含水层温度很难恢复到背景值。当然,场区地下水温度还受区域地下水动力场的影响,在强径流区域,地下水流动速度是主要影响因素。
温度变化可能对地下水环境物理过程和生物过程有重要的影响,从而对水质产生影响,一般来说,在土壤中有极嗜冷菌、嗜冷菌、嗜热菌、极嗜热菌等菌类,这些菌类对温度和溶解氧十分敏感,地下水中温度增高时,溶解氧的浓度会降低,影响地下水中细菌的同化作用,导致地下水生态平衡的破坏。
部分水源热泵水空调系统商家采用回灌水质与抽取水质比较的方法,对回灌水的水质进行了监测论证,认为在运行水源热泵空调系统时,地下水是作为贮存热量的介质使用的,它通过封闭的管道,仅仅在吸收和接受热量后,立即被回灌,其间既不与其他物质发生化学作用也不在空气中暴露。因此,很多运行商基本上没有考虑地下水温度变化对地下水水质的影响。但地下水所处环境较为复杂,区域补给及流动具有长期性,一旦受到污染,将难以恢复。
3、地面沉降
由于地下水严重超采,我国目前许多地方由于地下水的开采而引起地面沉降,如上海、天津、太原等地。地面沉降作为一种广泛的地质灾害,造成地下管道扭曲折断、道路起伏不平、海水倒灌,建筑物产生裂缝甚至倒塌,不仅对地面设施产生很大的破坏作用,而且也会使地下环境发生变化,给工业生产、城市建设和人们生活带来深刻和巨大的影响。
目前,由于地下水源热泵抽灌地下水而引起的地面沉降尚未记载。但如果大面积推广该系统时,未能实现地下水的回灌,可能造成整个区域黏土层过渡释水压密而造成地面沉降。而且,由于黏性土壤的特性,黏土层吸水量只占同压力下释水量的30%以下,塑性变形后的黏土层所产生的回弹量甚微。
此外,地下水源热泵水空调系统由于项目的局限性,使得抽灌井相距较近,且水位差较大,造成区域地下水流速加大,含水层中细颗粒介质被水流携带而出,含水层中的介质坍塌重组而造成地面沉降。
综上,1)目前,由于水源热泵空调系统发展较快,但对含水层地下水回灌重视不够,应加强对这方面的研究,并通过政府立法,确保地下水资源得到保护。2)水源热泵系统的运行使采能区地下水温度发生变化,同时,稳定的地下水温度有助于热泵系统运行,并较少对地下水微生物环境的影响。因此,热泵系统的运行应注意保持冷热负荷的平衡,避免含水层趋冷或趋热。3)地下水动力场的变化将对含水层骨架及颗粒分布造成影响,但对该问题重视程度不够,应加强该方面的研究工作。

查看与
相关产品
      相关新闻
      相关产品