随着人民生活水平的不断提高,建筑能耗总量也逐年上升,其中用于空调系统的能耗在总的建筑能耗中所占的比例很高。在一些高档公共建筑的全年能耗中,大约50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统[1]。空调系统节能,意义重大。
地源热泵以其节能和环保的优点越来越受到人们的关注。根据ASHRAE的分类方法[2],地源热泵可以分为土壤耦合热泵、地下水源热泵和地表水源热泵三类。在我国,土壤耦合热泵和地下水源热泵有了较为广泛和深入的研究,并且已经有了成功的应用。相比之下,地表水源热泵相关的研究和应用还很少。
如果建筑物附近有合适的地表水源,那么地表水源热泵系统是较好的选择。我国地域辽阔,地表水资源丰富,尤其是南方地区,存在大量的江河湖泊。这些自然条件为地表水源热泵的推广使用提供了方便。
地表水源热泵的形式和特点
地表水体作为热泵系统的热源和热汇,通常有两种形式:开式和闭式。闭式系统就是在地表水体中设置换热盘管,用管道与热泵的蒸发器或冷凝器连接成回路,充以媒介水,在水泵的驱动下循环;开式系统中,从水源的底部抽水,送入换热器与循环介质换热,如果冬季水温比较高,也可以将水直接送到机组的换热器,经过换热的水重新排放到水体中。地表水源热泵所具有的优点使其不断的向前发展,又因为所具有的缺点使其在使用中受到诸多的限制。从表1中可以看出,水源问题是限制地表水源热泵推广使用的主要障碍。如果水源问题解决好,势必会促进地表水源热泵的推广应用。下面就分析一下地表水源热泵应用中水源引起的常见问题。
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