【摘要】我國的地源熱泵空調系統(tǒng)已經不斷的發(fā)展起來,目前為止已經成為了一種重要的空調方式。循環(huán)水已經成為地源熱泵空調系統(tǒng)中冷媒和熱媒的主要媒介。本篇文章對地源熱泵空調系統(tǒng)的循環(huán)水處理的技術應用進行了研究,并對此種系統(tǒng)的集中式空調行業(yè)的市場發(fā)展前景、集中式空調系統(tǒng)循環(huán)水處理應用領域的特點和集中式空調系統(tǒng)的循環(huán)水處理技術研究與應用,進行了詳細的說明。
【關鍵詞】地源熱泵空調系統(tǒng);空調系統(tǒng);循環(huán)水處理;
我國的空調經歷了多年的不斷發(fā)展應用在企業(yè)、工廠和賓館環(huán)境里。但是地源熱泵空調系統(tǒng)的循環(huán)水處理不正確,可能會導致傳熱的功效降低、修理的費用增高和空調設備的使用壽命下降等等不良的影響。在對空調水循環(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的指標上,要控制其中腐蝕的速度、細菌和漂浮物的同時,盡可能的降低空調循環(huán)水的排污量和補水量,進而減少系統(tǒng)中運作的成本來縮短投資回收的周期,達到節(jié)能減排的作用。
一、地源熱泵空調系統(tǒng)在業(yè)內市場中的發(fā)展前景
(二)地源熱泵空調系統(tǒng)循環(huán)水處理的市場
地源熱泵空調系統(tǒng)是一種采用稱為地源熱泵技術的一種空調,這種空調有一個特點是,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,供給室內采暖,此時地能為“熱源”;夏季把室內熱量取出來,釋放到地下水、土壤或地表水中,此時地能為“冷源”。目前在歐美等國發(fā)展迅速,市場份額一度高達35%。
我國地源熱泵技術的建筑應用面積已超過1.4億平方米,在“十二五”期間,我國預計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元的投資強度,總投資金額可達700-1050億元。
2012年3月12日科技部發(fā)布的《中國地熱能利用技術及應用》描述了國內地熱能利用的實際情況:我國是以中低溫為主的地熱資源大國,全國地熱資源潛力接近全球的8%,在地熱資源開發(fā)利用方面,隨著地源熱泵技術的發(fā)展,淺層地熱能利用目前是中國地熱能開發(fā)應用的主要方式。此種系統(tǒng)是目前國家倡導的綠色、環(huán)保、節(jié)能的新型空調系統(tǒng)形式,隨著此種系統(tǒng)的大力推廣,技術水平的提高,基于地源熱泵空調系統(tǒng)的循環(huán)水的處理在我國的發(fā)展有較大的前景。
(二)市場上的規(guī)模量
根據分析可以看出,目前為止,我國地源熱泵空調系統(tǒng)循環(huán)水的市場在規(guī)模上大概有50億,每年都會以10%的速度增長。其中一些小有規(guī)模的企業(yè)在市場中的占有率不足5%,這樣的空調循環(huán)水的處理技術在業(yè)內中的競爭力很強,主要是技術上的競爭,具有在技術上敢于創(chuàng)新的企業(yè)將能在未來的空調循環(huán)水處理的市場上將會脫穎而出。
二、地源熱泵空調系統(tǒng)循環(huán)水的處理特點
(一)補水水質的多樣化
不同的水源在水之中的指標各不相同,在同一個區(qū)域和同一個性質中的補水中的水質也呈現著多樣化。例如,北京市的水,南城呈現出的是硬水,硬度大概在400—450mg/L,則在北城水質呈現出的是負硬水,水質的硬度大概在200—300mg/L。不同補水水質中的水注入到循環(huán)水的系統(tǒng)中,伴隨著系統(tǒng)中水循環(huán)處理的運行,水質的差異也隨之表現的尤為充分。
(二)補水水源的多樣性
我國實行著節(jié)約型的社會戰(zhàn)略的同時,采暖空調循環(huán)水系統(tǒng)采用的是再生水,補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、地源熱泵空調系統(tǒng)循環(huán)水處理應用研究
我國對空調水循環(huán)的處理方式上主要有兩類:靜態(tài)處理和被動處理,靜態(tài)處理采用的是物理法和化學法處理循環(huán)水對流量和旁流的處理,被動處理是利用系統(tǒng)在日常中的監(jiān)控,進行處理。
(一)空調循環(huán)水系統(tǒng)中水質的影響
循環(huán)水在空調系統(tǒng)的運行中,水質的變化導致運行的變化,循環(huán)水處理的核心主要是利用有效的處理技術來控制循環(huán)水中的水質,保證空調系統(tǒng)的正常運行。
1、系統(tǒng)的工藝
系統(tǒng)在工藝上影響循環(huán)水水質變化的因素主要有: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。水溫是空調系統(tǒng)循環(huán)水中腐蝕和污垢產生的重要影響原因,流速則會影響著系統(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
集中式空調系統(tǒng)中換熱裝置材質一般都是不銹鋼或者是鋼的,管材和閥門、水泵的材質大多是碳鋼和鑄鐵的。不同金屬之間的電極差可能會造成循環(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、補水的水質
循環(huán)水系統(tǒng)中的補水中含有大量的漂浮物、膠體和溶解物質,例如鈣離子和硫酸根等。這些物質伴隨著補水注入到循環(huán)水的系統(tǒng)中去,可能會導致循環(huán)系統(tǒng)中出現腐蝕和污垢細菌等雜質。系統(tǒng)中補水的水質大多是在一定的范圍內進行波動,從循環(huán)水處理的角度來講屬于動態(tài)的影響因素。
4、氣象環(huán)境
冷卻循環(huán)水系統(tǒng)冷源供應為冷卻塔,溫度和空氣的質量隨著季節(jié)的變化產生改變,造成循環(huán)水系統(tǒng)中的水質發(fā)生了變動,從循環(huán)水處理的方面上來講它屬于動態(tài)的影響因素。
5、除污控制
空調循環(huán)水在處理的運行當中,可能會產生腐蝕和污垢等菌藻類的水質問題,這樣的水質問題的產生主要是鐵銹、符合污垢和粘泥等造成的,可能會加速循環(huán)水系統(tǒng)中水質的惡化,從循環(huán)水處理的方面上來講,它屬于動態(tài)的影響因素。
(二)地源熱泵空調系統(tǒng)循環(huán)水的處理技術
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行物理性的處理。這種物理性的技術主要是將電能轉變?yōu)榇艌龊碗妶霾⑵浒l(fā)散到被處理的水質中去,達到除污、除垢和滅菌的作用?,F在,物理性的處理方法對循環(huán)水的處理上已經發(fā)展到較高水平對于射頻式的物理場的處理技術上,這種物理處理法的技術在我國的集中式采暖空調系統(tǒng)中廣泛的應用,物理性的處理技術主要根據是循環(huán)水中的飛、三個影響因素A、B、C對循環(huán)水質進行的靜態(tài)化的處理。而對于D、E和C的變法沒有進行考慮。在工藝的處理方面上,對C、D、E這三個因素進行工藝上的考慮。
2、化學法處理
化學的處理技術是循環(huán)水系統(tǒng)中加入水質的穩(wěn)定劑,例如,殺生劑、除垢劑和緩蝕劑等,進而達到控制循環(huán)水中的污垢、腐蝕和菌藻滋生物。主要根據影響循環(huán)水中的B和C兩個因素對循環(huán)水中的水質進行的靜態(tài)化的處理。對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A、C、D、E的穩(wěn)定性進行考慮。
3、動態(tài)物化法處理
動態(tài)的物理方法處理技術是在通過物理法處理的循環(huán)水的基礎上,并且結合化學法處理循環(huán)水的技術,通過自動化的監(jiān)控技術,可以確保水質中加入藥劑的投入量,保證集中式采暖空調循環(huán)水處理技術的廣泛應用。
總 結:我國大力發(fā)展循環(huán)水經濟,支持可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,潛力實施技能減排的政策,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)水的處理的市場有著深遠的發(fā)展前景。
我國在地源熱泵空調系統(tǒng)循環(huán)水處理的技術應用上,采用物理法和化學法,都存在著一點的缺陷。因此,在物理靜態(tài)化循環(huán)水的處理技術指標的基礎上,結合動態(tài)的化學處理法來解決補水水質中水循環(huán)不穩(wěn)定的變化問題,這也是循環(huán)水在地源熱泵空調系統(tǒng)領域中未來的發(fā)展趨勢。
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