技术交流 水源热泵中央空调水系统存在问题及解决方案

一、水源热泵概念：

水源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）或再生水源（包括生活污水、工业废水、热电厂冷却水，油田废水等）的，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。水源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。通常水源热泵消耗1KW的能量，用户可以得到4KW以上的热量或冷量。

二、水源热泵中央空调工作原理

“热泵”是借鉴“水泵”一词得来。在自然环境中，水向低处流动，热向低温位传递。水泵将水从低处送至高处，而热泵可将低温位热能交换至高温位提供利用。热泵在本质上是与制冷机相同的，只是运行工况不同。其工作原理是，由电能驱动压缩机，使水质循环运动反复发生，在蒸发器吸热，冷凝器放热，使热量不断交换传递，并通过阀门切换使机组实现制热式制冷式功能。水源热泵工程是一项系统工程，一般由水源系统，水源热泵机组和末端散热器三部分组成。水源系统包括水源、取水构筑物、输水管网和水处理设备。

三、水源热泵中央空调水系统存在的问题

1.由于水源热泵机组采用地下水来做为外循环水，地下水含有一定量的泥砂和悬浮物，使其在进入设备时会对机组和管、阀造成磨损，含砂量高和浑浊度高的地下水,若在使用过程中未处理,则回灌时会造成含水层堵塞,使回水量逐渐降低。

2.地下水还含有不同的离子、分子、化合物和气体，使地下水具有酸碱度、硬度、腐蚀性等化学性质，会对机组材质造成一定的影响。特别是在冬季制热工况下，水温常常在50℃以上，水中的钙、镁离子容易析出结垢，影响换热效果。

四、水源热泵中央空调水系统存在问题之水处理方案

如果水源的水质不适宜地源热泵机组使用时可以采取相应的技术措施进行水质处理，使其符合机组要求。

在水源系统中经常采用的水处理技术有以下几种：

1.当水源水中含砂量较高时，可在水源水管路系统中加装旋流除砂器降低水中含砂量，避免机组和管阀遭受磨损和堵塞。水医生牌旋流除砂器占地面积小，有不同的规格，可按水处理量大小选配型号。

2.有些水源浑浊度较大，当水质处理不当，回灌时容易造成含水层堵塞，回灌水量逐渐降低，影响供水系统的稳定性和使用寿命。对浑浊度大的水源，可以安装水医生牌“全程处理器”来解决。全程处理器是通过机械变孔径阻挡、活性铁质滤膜及电晕效应场三位一体，形成的综合过滤体来解决系统中水质过滤问题。另外由于冷凝器中循环水温升较高，水中的钙、镁离子容易析出结垢，影响换热效果，安装“全程处理器”同时还可解决水垢问题。

注意事项：

1. 当空调循环水系统的补给水水质指标超标时，必须对补给水进行预处理。

2. 每天检测空调循环水质，使水质控制在国家标准要求范围内。

3. 对于地热空调水质标准，空调系统在夏季供冷，空调循环水应遵守冷却水水质标准，空调系统在冬季供热，空调循环水遵守采暖用水水质标准。

4.为防止管井的堵塞主要采用回扬方法。所谓回扬即在回灌井中、开泵抽出水中的堵塞物,或采用倒井的方法。

五、系统设计示意图

图一：直供式热源水泵

图二：间供式热源水泵

六、水医生系列设备简介 —旋流除砂器

工作原理：

旋流除砂器是根据离心沉降和密度差的原理，当水流在一定的压力下从除砂器进口以切向进入设备后，产生强烈的旋转运动，由于砂水密度不同，在离心力、向心浮力、流体曳力的作用下，因受力不同，从而使密度低的清水上升，由溢流口排出，密度大的砂由底部排砂口排出，从而达到除砂的目的。在一定范围和条件下，除砂器进水压力越大，除砂率越高，并可多台并联使用。

特点及应用：

结构简单，成本低廉，易于安装和操作,几乎不需要维护。与扩大管、缓冲箱等除砂设备相比，具有体积小，处理能力大，节省现场空间。

应用范围：

河水、井水除砂、洗煤水、工业选矿、固液分离、液体除气以及非互溶液体的分离等。

应用领域：

可应用于空调水处理、化学、石油、矿业、医药、纺织等许多行业。

工艺流程：

尺寸外形示意图：

使用注意事项：

1）正常工作时，需开启进、出水阀门，关闭排污阀；

2)当储砂缸中存砂到一定高度时，应排污。排污时打开排污阀，直到流出清水；

3)排污完毕后，关闭排污阀即可；

4)如排砂压力不足，可关闭出水口处的阀门。

安装形式及位置：

1）设备安装应做好基础，基础必须平整，也可直接安装地面上。

2）安装管道及水流方向。

3）可根据实际处理水量并联使用。

4）可根据实际处理精度，串联使用。

5）平面布置。

6）由于该设备无运动部件，免维护，故安装、设计时可根据现场实际情况布置。设备外壳距墙体距离应大于200mm。

注：文章标题背景图为格瑞德水源热泵机。

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