技術(shù)解析：地下水源熱泵對(duì)水資源的影響
隨著地下水源熱泵的大面積推廣，一方面其節(jié)能、減排效果在我國(guó)的能源戰(zhàn)略中發(fā)揮了重要的作用；另一方面，由于對(duì)地下水資源的利用存在著不環(huán)評(píng)、不科學(xué)、不 合理的開(kāi)發(fā)，導(dǎo)致了地下水資源正逐步受到影響。筆者通過(guò)分析我國(guó)31個(gè)省市地下水資源的變化，倡導(dǎo)科學(xué)的、有效的地下水資源綜合開(kāi)發(fā)利用管理及應(yīng)用。
地下水源熱泵(Ground Water Heat Pump)是地源熱泵(Ground Source Heat Pump)的一個(gè)分支。這項(xiàng)技術(shù)起始于1912年，瑞士Zoelly提出了“地?zé)嵩礋岜?/SPAN>”的概念。1948年，第一臺(tái)地下水源熱泵系統(tǒng)在美國(guó)俄勒岡州波特 蘭市的聯(lián)邦大廈投入了運(yùn)行。在其后的幾十年中，地下水源熱泵得到了更為廣泛的應(yīng)用。美國(guó)在過(guò)去的10年內(nèi)，地下水源熱泵的年增長(zhǎng)率為12%，每年大約有 50，000套地下水源熱泵在安裝。我國(guó)地下水源熱泵從1997年開(kāi)始學(xué)習(xí)和引進(jìn)歐洲產(chǎn)品，出現(xiàn)了大規(guī)模的地下水源熱泵采暖工程項(xiàng)目。到2005年底，全 國(guó)范圍內(nèi)除香港、澳門(mén)、臺(tái)灣地區(qū)的31個(gè)省市均有地源熱泵項(xiàng)目，項(xiàng)目數(shù)量達(dá)到3869項(xiàng);統(tǒng)計(jì)歸納建筑部三批共計(jì)212項(xiàng)示范項(xiàng)目，其中地下水系統(tǒng)占總量 的39.26%(各種地源熱泵類(lèi)型分布參見(jiàn)圖1)。近30年來(lái)，全國(guó)地下水開(kāi)采量以每年25億M3的速度遞增，總開(kāi)采量超過(guò)1000億M3，伴隨著國(guó)家可 持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略的調(diào)整，水源熱泵在建筑節(jié)能降耗領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
地下水源熱泵系統(tǒng)簡(jiǎn)介
地 水源熱泵是利用了地下水作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)狻⑷挥偷儒仩t房系統(tǒng)，沒(méi)有燃燒過(guò)程，避免了排煙、排污等污染;供 冷時(shí)省去冷卻塔，避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。地水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為12～22℃，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵蒸發(fā)溫度 提高，能效比也提高。而夏季水體為18～35℃，水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，機(jī)組效率提高。
據(jù)美國(guó)環(huán)保署[1]EPA估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的地下水源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以為用戶(hù)節(jié)約20～30%的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。采用地源熱泵系統(tǒng)作為樓宇空調(diào) 系統(tǒng)，其運(yùn)行費(fèi)用可大大降低。根據(jù)北京11個(gè)地源熱泵項(xiàng)目2003～2004年冬季的運(yùn)行費(fèi)用調(diào)查結(jié)果，其中7項(xiàng)工程低于燃煤集中供熱的采暖價(jià)格，所有被 調(diào)查項(xiàng)目均低于燃油、燃?xì)夂碗婂仩t供暖價(jià)格;用地源熱泵系統(tǒng)制冷時(shí)，其運(yùn)行費(fèi)用可比傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)降低15%～30%。折算到一次能源，以能源利用系統(tǒng) 總能效進(jìn)行比較，現(xiàn)有地下水熱泵系統(tǒng)供熱總能效最高，約為115%，土壤源熱泵系統(tǒng)供熱總能效約為100%，燃煤集中鍋爐房供熱總能效55%左右，燃?xì)饧?/SPAN> 中鍋爐房供熱總能效的65%左右，熱電廠供熱總能效約為70%。
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