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水源熱泵在煤礦業(yè)應(yīng)用的社會(huì)價(jià)值
水源熱泵在礦井中的應(yīng)用技術(shù)符合國家資源綜合利用扶持政策及發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,保護(hù)了煤炭資源;技術(shù)應(yīng)用后使礦區(qū)擺脫了燃煤鍋爐供暖,節(jié)約了供暖成本,改善了礦區(qū)環(huán)境;保證了礦井的提升安全,改善了井下工人的作業(yè)環(huán)境;設(shè)備運(yùn)行中不存在燃燒等安全隱患,有利于安全管理;據(jù)世界環(huán)境保護(hù)組織EPA的一份有關(guān)空調(diào)未來的報(bào)告所得出的結(jié)論:地源熱泵技術(shù)在為家庭居民帶來舒適、可靠和高效節(jié)能的同時(shí),將成為降低國家能源消耗和環(huán)境污染的一個(gè)主要力量。開辟了礦井水利用的新途徑。
水源熱泵技術(shù)能通過礦井水熱量交換實(shí)現(xiàn)礦井建筑設(shè)施的冬季供暖和夏季制冷,基本可保證井口保溫、洗浴熱水、職工公寓空調(diào)恒溫等項(xiàng)目的熱量/冷量供應(yīng),經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著,符合國家關(guān)于能源發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的相關(guān)精神。水源熱泵技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng),可在煤礦中廣泛推廣應(yīng)用。水源熱泵可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑,小型的水源熱泵更適合于別墅住宅的采熱、空調(diào)。
水源熱泵根據(jù)水文地質(zhì)確定水井深度
根據(jù)項(xiàng)目所在地水文地質(zhì)的實(shí)際情況確定適宜的水井深度,開鑿試驗(yàn)井,再根據(jù)試驗(yàn)井的單井出水量、項(xiàng)目設(shè)計(jì)總需水量確定出水井?dāng)?shù)量。為保證井水的循環(huán)再生利用效果,根據(jù)試驗(yàn)井的含水層狀況,出水井要配置適當(dāng)數(shù)量的回水井,輔以異層抽灌、加壓回灌、真空回灌、單井回灌等措施,確保井水長期可靠地回灌。所謂回灌(地下水人工補(bǔ)給)是為保證水源中央空調(diào)系統(tǒng)長期安全運(yùn)行,需要穩(wěn)定的地下水源供給。隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高效節(jié)能的水源熱泵被中國的消費(fèi)者所接受。
為此,通常借助某種工程措施,將地面水注入地下含水層中去,這樣做可以補(bǔ)充地下水源,調(diào)節(jié)水位,維持儲(chǔ)量平衡;可以回灌儲(chǔ)能,提供冷熱源,如冬灌夏用,夏灌冬用;能效比,能效比又稱性能系數(shù)(COP),是指空調(diào)器制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),制冷量與制冷功率之比,單位W/W,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,2500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)值為2??梢员3趾畬铀^壓力,防止地面沉降。所以,為了保護(hù)地下水資源,確保水源中央空調(diào)系統(tǒng)長期可靠地運(yùn)行,水源中央空調(diào)系統(tǒng)工程中,一般應(yīng)采取回灌措施。
水源熱泵技術(shù)在未來的發(fā)展空間是非常廣闊的,所以還要加強(qiáng)對(duì)熱泵技術(shù)的研究力度,促進(jìn)水源熱泵技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。在水源熱泵系統(tǒng)工作的過程中不僅要重視其抽水的情況,還要注意水源回灌的情況。在水源回灌的過程中,除了要考慮回灌的水源的質(zhì)量、溫度、以及水量等基本問題外,還要考慮進(jìn)行水源回灌時(shí)對(duì)地下水所造成的影響,要考慮回灌是否會(huì)破壞地下水水位的相對(duì)平衡,還要考慮是否會(huì)造成地面開裂或者沉降的現(xiàn)象。由于上述熱回收裝置很好的解決了制冷設(shè)備在冬季室外機(jī)由于環(huán)境溫度低造成冷凝壓力低制冷不穩(wěn)定的問題。
水源熱泵機(jī)組采用帶經(jīng)濟(jì)器的準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)能較大幅度提高制熱量,而功耗增加較少,因此系統(tǒng)性能明顯改善,節(jié)能效果顯著。經(jīng)濟(jì)器前節(jié)流的準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)系統(tǒng)流程。壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器放熱,然后通過一次節(jié)流后進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器閃蒸,產(chǎn)生的中壓蒸氣進(jìn)入螺桿機(jī)的中間氣孔,剩余液態(tài)工質(zhì)再經(jīng)節(jié)流壓力降低后進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱氣化后被壓縮機(jī)吸氣口吸人,被壓縮到一定壓力后,與中間氣口吸人的制冷劑混合,再進(jìn)一步壓縮后排出壓縮機(jī),完成一個(gè)循環(huán)。3、分散系統(tǒng)用中央水泵,采用水環(huán)路方式將水送到各用戶作為冷熱源,用戶單獨(dú)使用自己的熱泵機(jī)組調(diào)節(jié)空氣。
對(duì)于水源熱泵而言,其水源可為地表水、江河水、湖水、海水及地下水,但目前應(yīng)用較多的熱泵均采用地下水,地下水作為國家的重要資源之一,政府對(duì)開采與使用有各種限制政策和法規(guī),要獲取地下水,須通過政府有關(guān)主管部門的批準(zhǔn)方可,并應(yīng)有可靠的技術(shù)措施確保地下水的回灌。源水量是影響水源熱泵系統(tǒng)的重要因素,其水量的多少與建筑物負(fù)荷大小及空調(diào)設(shè)計(jì)方案等有關(guān),在確定方案之前,應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)資料合理確定水量,必要時(shí)可先打井做抽水實(shí)驗(yàn),看看在規(guī)定的連續(xù)抽水時(shí)間內(nèi)地下水的水位降是否符合要求,并根據(jù)確定的水量來選定取水井與回灌井的數(shù)量。水源熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)成本低,和慣例太陽能比較在春夏秋季陽光較好時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高于太陽能,但在陰雨天以及夜晚熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于太陽能的電輔佐加熱。