基于地源熱泵空調系統的循環水處理技術應用研究

【摘要】我國的地源熱泵空調系統已經不斷的發展起來，目前為止已經成為了一種重要的空調方式。循環水已經成為地源熱泵空調系統中冷媒和熱媒的主要媒介。本篇文章對地源熱泵空調系統的循環水處理的技術應用進行了研究，并對此種系統的集中式空調行業的市場發展前景、集中式空調系統循環水處理應用領域的特點和集中式空調系統的循環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；空調系統；循環水處理；

我國的空調經歷了多年的不斷發展應用在企業、工廠和賓館環境里。但是地源熱泵空調系統的循環水處理不正確，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水的排污量和補水量，進而減少系統中運作的成本來縮短投資回收的周期，達到節能減排的作用。

一、地源熱泵空調系統在業內市場中的發展前景

（二）地源熱泵空調系統循環水處理的市場

地源熱泵空調系統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%，在地熱資源開發利用方面，隨著地源熱泵技術的發展，淺層地熱能利用目前是中國地熱能開發應用的主要方式。此種系統是目前國家倡導的綠色、環保、節能的新型空調系統形式，隨著此種系統的大力推廣，技術水平的提高，基于地源熱泵空調系統的循環水的處理在我國的發展有較大的前景。

（二）市場上的規模量

根據分析可以看出，目前為止，我國地源熱泵空調系統循環水的市場在規模上大概有50億，每年都會以10%的速度增長。其中一些小有規模的企業在市場中的占有率不足5%，這樣的空調循環水的處理技術在業內中的競爭力很強，主要是技術上的競爭，具有在技術上敢于創新的企業將能在未來的空調循環水處理的市場上將會脫穎而出。

二、地源熱泵空調系統循環水的處理特點

（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水的系統中，伴隨著系統中水循環處理的運行，水質的差異也隨之表現的尤為充分。

（二）補水水源的多樣性

我國實行著節約型的社會戰略的同時，采暖空調循環水系統采用的是再生水，補水水源來自于地表水、地下水和市政水發展到雨水和市政污水等。

三、地源熱泵空調系統循環水處理應用研究

我國對空調水循環的處理方式上主要有兩類：靜態處理和被動處理，靜態處理采用的是物理法和化學法處理循環水對流量和旁流的處理，被動處理是利用系統在日常中的監控，進行處理。

（一）空調循環水系統中水質的影響

循環水在空調系統的運行中，水質的變化導致運行的變化，循環水處理的核心主要是利用有效的處理技術來控制循環水中的水質，保證空調系統的正常運行。

1、系統的工藝

系統在工藝上影響循環水水質變化的因素主要有：水溫、流速等。從循環水的處理上來講，它屬于靜態的影響。水溫是空調系統循環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循環水的水利工況，也是系統的腐蝕中的重要因素。

2、金屬的材質

集中式空調系統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水系統的腐蝕，從循環水處理的方式上來講，它也屬于靜態的影響因素。

3、補水的水質

循環水系統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水的系統中去，可能會導致循環系統中出現腐蝕和污垢細菌等雜質。系統中補水的水質大多是在一定的范圍內進行波動，從循環水處理的角度來講屬于動態的影響因素。

4、氣象環境

冷卻循環水系統冷源供應為冷卻塔，溫度和空氣的質量隨著季節的變化產生改變，造成循環水系統中的水質發生了變動，從循環水處理的方面上來講它屬于動態的影響因素。

5、除污控制

空調循環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，可能會加速循環水系統中水質的惡化，從循環水處理的方面上來講，它屬于動態的影響因素。

（二）地源熱泵空調系統循環水的處理技術

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為磁場和電場并將其發散到被處理的水質中去，達到除污、除垢和滅菌的作用。現在，物理性的處理方法對循環水的處理上已經發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中廣泛的應用，物理性的處理技術主要根據是循環水中的飛、三個影響因素A、B、C對循環水質進行的靜態化的處理。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水系統中加入水質的穩定劑，例如，殺生劑、除垢劑和緩蝕劑等，進而達到控制循環水中的污垢、腐蝕和菌藻滋生物。主要根據影響循環水中的B和C兩個因素對循環水中的水質進行的靜態化的處理。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的穩定性進行考慮。

3、動態物化法處理

動態的物理方法處理技術是在通過物理法處理的循環水的基礎上，并且結合化學法處理循環水的技術，通過自動化的監控技術，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水處理技術的廣泛應用。

總 結：我國大力發展循環水經濟，支持可持續發展的戰略，潛力實施技能減排的政策，重視綠色的環保理念。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的循環水、集中供熱和工業上的冷卻循環水的處理的市場有著深遠的發展前景。

我國在地源熱泵空調系統循環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，在物理靜態化循環水的處理技術指標的基礎上，結合動態的化學處理法來解決補水水質中水循環不穩定的變化問題，這也是循環水在地源熱泵空調系統領域中未來的發展趨勢。

參考文獻：

[1]程輝.給予集中式采暖空調系統的循環水處理技術應用探究[J].門窗.2012（10）

[2]朱月梅.循環冷卻水[M].中國建筑工業出版社.2008（07）

[3]齊冬子.敞開式循環冷卻水系統的化學處理[M].北京.化學工業出版社.1999年

[4]龍荷云.循環冷卻水處理[M].第三版.南京：江蘇科學技術出版社.2001年