基于地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水處理技術(shù)應(yīng)用研究

【摘要】我國的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)不斷的發(fā)展起來，目前為止已經(jīng)成為了一種重要的空調(diào)方式。循環(huán)水已經(jīng)成為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中冷媒和熱媒的主要媒介。本篇文章對(duì)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水處理的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了研究，并對(duì)此種系統(tǒng)的集中式空調(diào)行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展前景、集中式空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水處理應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)和集中式空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水處理技術(shù)研究與應(yīng)用，進(jìn)行了詳細(xì)的說明。

【關(guān)鍵詞】地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)；空調(diào)系統(tǒng)；循環(huán)水處理；

我國的空調(diào)經(jīng)歷了多年的不斷發(fā)展應(yīng)用在企業(yè)、工廠和賓館環(huán)境里。但是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水處理不正確，可能會(huì)導(dǎo)致傳熱的功效降低、修理的費(fèi)用增高和空調(diào)設(shè)備的使用壽命下降等等不良的影響。在對(duì)空調(diào)水循環(huán)處理的問題上，控制水中的漂浮物和膠體以及水中的溶解物質(zhì)的指標(biāo)上，要控制其中腐蝕的速度、細(xì)菌和漂浮物的同時(shí)，盡可能的降低空調(diào)循環(huán)水的排污量和補(bǔ)水量，進(jìn)而減少系統(tǒng)中運(yùn)作的成本來縮短投資回收的周期，達(dá)到節(jié)能減排的作用。

一、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在業(yè)內(nèi)市場(chǎng)中的發(fā)展前景

（二）地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水處理的市場(chǎng)

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是一種采用稱為地源熱泵技術(shù)的一種空調(diào)，這種空調(diào)有一個(gè)特點(diǎn)是，能耗低，無污染，能更好的滿足供熱及制冷需求。地源熱泵技術(shù)最早起源于20年代的歐洲，是利用水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進(jìn)行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地能為“熱源”；夏季把室內(nèi)熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地能為“冷源”。目前在歐美等國發(fā)展迅速，市場(chǎng)份額一度高達(dá)35%。

我國地源熱泵技術(shù)的建筑應(yīng)用面積已超過1.4億平方米，在“十二五”期間，我國預(yù)計(jì)將完成地源熱泵供暖（制冷）面積3.5億平方米左右，按每平米200-300元的投資強(qiáng)度，總投資金額可達(dá)700-1050億元。

2012年3月12日科技部發(fā)布的《中國地?zé)崮芾眉夹g(shù)及應(yīng)用》描述了國內(nèi)地?zé)崮芾玫膶?shí)際情況：我國是以中低溫為主的地?zé)豳Y源大國，全國地?zé)豳Y源潛力接近全球的8%，在地?zé)豳Y源開發(fā)利用方面，隨著地源熱泵技術(shù)的發(fā)展，淺層地?zé)崮芾媚壳笆侵袊責(zé)崮荛_發(fā)應(yīng)用的主要方式。此種系統(tǒng)是目前國家倡導(dǎo)的綠色、環(huán)保、節(jié)能的新型空調(diào)系統(tǒng)形式，隨著此種系統(tǒng)的大力推廣，技術(shù)水平的提高，基于地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水的處理在我國的發(fā)展有較大的前景。

（二）市場(chǎng)上的規(guī)模量

根據(jù)分析可以看出，目前為止，我國地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水的市場(chǎng)在規(guī)模上大概有50億，每年都會(huì)以10%的速度增長。其中一些小有規(guī)模的企業(yè)在市場(chǎng)中的占有率不足5%，這樣的空調(diào)循環(huán)水的處理技術(shù)在業(yè)內(nèi)中的競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)，主要是技術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)，具有在技術(shù)上敢于創(chuàng)新的企業(yè)將能在未來的空調(diào)循環(huán)水處理的市場(chǎng)上將會(huì)脫穎而出。

二、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水的處理特點(diǎn)

（一）補(bǔ)水水質(zhì)的多樣化

不同的水源在水之中的指標(biāo)各不相同，在同一個(gè)區(qū)域和同一個(gè)性質(zhì)中的補(bǔ)水中的水質(zhì)也呈現(xiàn)著多樣化。例如，北京市的水，南城呈現(xiàn)出的是硬水，硬度大概在400—450mg/L，則在北城水質(zhì)呈現(xiàn)出的是負(fù)硬水，水質(zhì)的硬度大概在200—300mg/L。不同補(bǔ)水水質(zhì)中的水注入到循環(huán)水的系統(tǒng)中，伴隨著系統(tǒng)中水循環(huán)處理的運(yùn)行，水質(zhì)的差異也隨之表現(xiàn)的尤為充分。

（二）補(bǔ)水水源的多樣性

我國實(shí)行著節(jié)約型的社會(huì)戰(zhàn)略的同時(shí)，采暖空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)采用的是再生水，補(bǔ)水水源來自于地表水、地下水和市政水發(fā)展到雨水和市政污水等。

三、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水處理應(yīng)用研究

我國對(duì)空調(diào)水循環(huán)的處理方式上主要有兩類：靜態(tài)處理和被動(dòng)處理，靜態(tài)處理采用的是物理法和化學(xué)法處理循環(huán)水對(duì)流量和旁流的處理，被動(dòng)處理是利用系統(tǒng)在日常中的監(jiān)控，進(jìn)行處理。

（一）空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中水質(zhì)的影響

循環(huán)水在空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行中，水質(zhì)的變化導(dǎo)致運(yùn)行的變化，循環(huán)水處理的核心主要是利用有效的處理技術(shù)來控制循環(huán)水中的水質(zhì)，保證空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1、系統(tǒng)的工藝

系統(tǒng)在工藝上影響循環(huán)水水質(zhì)變化的因素主要有：水溫、流速等。從循環(huán)水的處理上來講，它屬于靜態(tài)的影響。水溫是空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水中腐蝕和污垢產(chǎn)生的重要影響原因，流速則會(huì)影響著系統(tǒng)循環(huán)水的水利工況，也是系統(tǒng)的腐蝕中的重要因素。

2、金屬的材質(zhì)

集中式空調(diào)系統(tǒng)中換熱裝置材質(zhì)一般都是不銹鋼或者是鋼的，管材和閥門、水泵的材質(zhì)大多是碳鋼和鑄鐵的。不同金屬之間的電極差可能會(huì)造成循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕，從循環(huán)水處理的方式上來講，它也屬于靜態(tài)的影響因素。

3、補(bǔ)水的水質(zhì)

循環(huán)水系統(tǒng)中的補(bǔ)水中含有大量的漂浮物、膠體和溶解物質(zhì)，例如鈣離子和硫酸根等。這些物質(zhì)伴隨著補(bǔ)水注入到循環(huán)水的系統(tǒng)中去，可能會(huì)導(dǎo)致循環(huán)系統(tǒng)中出現(xiàn)腐蝕和污垢細(xì)菌等雜質(zhì)。系統(tǒng)中補(bǔ)水的水質(zhì)大多是在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行波動(dòng)，從循環(huán)水處理的角度來講屬于動(dòng)態(tài)的影響因素。

4、氣象環(huán)境

冷卻循環(huán)水系統(tǒng)冷源供應(yīng)為冷卻塔，溫度和空氣的質(zhì)量隨著季節(jié)的變化產(chǎn)生改變，造成循環(huán)水系統(tǒng)中的水質(zhì)發(fā)生了變動(dòng)，從循環(huán)水處理的方面上來講它屬于動(dòng)態(tài)的影響因素。

5、除污控制

空調(diào)循環(huán)水在處理的運(yùn)行當(dāng)中，可能會(huì)產(chǎn)生腐蝕和污垢等菌藻類的水質(zhì)問題，這樣的水質(zhì)問題的產(chǎn)生主要是鐵銹、符合污垢和粘泥等造成的，可能會(huì)加速循環(huán)水系統(tǒng)中水質(zhì)的惡化，從循環(huán)水處理的方面上來講，它屬于動(dòng)態(tài)的影響因素。

（二）地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水的處理技術(shù)

1、物理法處理

物理的處理方法，例如，采用磁化、高壓靜電和高頻的方法進(jìn)行物理性的處理。這種物理性的技術(shù)主要是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)和電場(chǎng)并將其發(fā)散到被處理的水質(zhì)中去，達(dá)到除污、除垢和滅菌的作用?，F(xiàn)在，物理性的處理方法對(duì)循環(huán)水的處理上已經(jīng)發(fā)展到較高水平對(duì)于射頻式的物理場(chǎng)的處理技術(shù)上，這種物理處理法的技術(shù)在我國的集中式采暖空調(diào)系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用，物理性的處理技術(shù)主要根據(jù)是循環(huán)水中的飛、三個(gè)影響因素A、B、C對(duì)循環(huán)水質(zhì)進(jìn)行的靜態(tài)化的處理。而對(duì)于D、E和C的變法沒有進(jìn)行考慮。在工藝的處理方面上，對(duì)C、D、E這三個(gè)因素進(jìn)行工藝上的考慮。

2、化學(xué)法處理

化學(xué)的處理技術(shù)是循環(huán)水系統(tǒng)中加入水質(zhì)的穩(wěn)定劑，例如，殺生劑、除垢劑和緩蝕劑等，進(jìn)而達(dá)到控制循環(huán)水中的污垢、腐蝕和菌藻滋生物。主要根據(jù)影響循環(huán)水中的B和C兩個(gè)因素對(duì)循環(huán)水中的水質(zhì)進(jìn)行的靜態(tài)化的處理。對(duì)A、D、E和C中的變化并沒有做出綜合性的考慮，所以在工藝處理方面要對(duì)A、C、D、E的穩(wěn)定性進(jìn)行考慮。

3、動(dòng)態(tài)物化法處理

動(dòng)態(tài)的物理方法處理技術(shù)是在通過物理法處理的循環(huán)水的基礎(chǔ)上，并且結(jié)合化學(xué)法處理循環(huán)水的技術(shù)，通過自動(dòng)化的監(jiān)控技術(shù)，可以確保水質(zhì)中加入藥劑的投入量，保證集中式采暖空調(diào)循環(huán)水處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

總 結(jié)：我國大力發(fā)展循環(huán)水經(jīng)濟(jì)，支持可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，潛力實(shí)施技能減排的政策，重視綠色的環(huán)保理念。隨著國家大力推行的技能減排的政策下，我國的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水、集中供熱和工業(yè)上的冷卻循環(huán)水的處理的市場(chǎng)有著深遠(yuǎn)的發(fā)展前景。

我國在地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水處理的技術(shù)應(yīng)用上，采用物理法和化學(xué)法，都存在著一點(diǎn)的缺陷。因此，在物理靜態(tài)化循環(huán)水的處理技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合動(dòng)態(tài)的化學(xué)處理法來解決補(bǔ)水水質(zhì)中水循環(huán)不穩(wěn)定的變化問題，這也是循環(huán)水在地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域中未來的發(fā)展趨勢(shì)。

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