水源熱泵空調(diào)是最環(huán)保、最節(jié)能的空調(diào),但水溫加熱后排放湘江是否會(huì)產(chǎn)生熱污染也引起了社會(huì)的廣泛討論,我們就此問(wèn)題采訪我國(guó)空調(diào)技術(shù)專家湖南大學(xué)土木工程學(xué)院教授楊昌智。
水泵將水從低水位泵向高水位,熱泵將“熱”從低溫物體“泵”向高溫物體。
楊教授說(shuō),顧名思義,水泵用來(lái)泵水,而熱泵則是用于“泵”熱。自然狀態(tài)下,水總是從高處流向低處,而熱則是從高溫物體流向低溫物體。水泵將水從低水位泵向高水位,熱泵則是將“熱”從低溫物體“泵”向高溫物體。在夏季,我們利用熱泵將“熱”從比室外溫度更低的室內(nèi)“泵”向室外,冬季則相反。于是,我們就實(shí)現(xiàn)了空調(diào)房間的冬暖夏涼。
如果,我們夏季把室內(nèi)的熱“泵”向水源、冬季從這個(gè)水源取熱“泵”向室內(nèi),我們稱這樣的熱泵為水源熱泵。顯然,這樣的水源需要有較大的“冷”和“熱”的承載能力,通常有江河、湖泊、海洋、地下水等。
水源熱泵已經(jīng)應(yīng)用和發(fā)展幾十年了,其技術(shù)本身已經(jīng)非常成熟。特別是近年來(lái),地源熱泵、江水源熱泵、污水源熱泵等已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在湖南地區(qū),地下水源熱泵在常德地區(qū)應(yīng)用非常普遍,項(xiàng)目較多。
熱泵可以與水泵進(jìn)行類比,水泵提升單位水量所需的能量隨著水泵提升高度(高、低水位差)的增大而增大,同樣的道理,熱泵“搬運(yùn)”單位熱量的所需能量隨著高溫物體和低溫物體的溫度差的增大而增大。傳統(tǒng)空調(diào)所用的熱泵多為空氣源熱泵,即夏季將室內(nèi)的熱量搬運(yùn)至室外空氣,冬季從室外空氣提取熱量至室內(nèi),此時(shí),其“搬運(yùn)”溫差可以理解為室內(nèi)外空氣溫差。我們知道,江河水、湖泊水、城市污水等水源的溫度在夏季比空氣溫度低,在冬季又比空氣溫度高,如果采用這些水源作水源熱泵,與空氣源熱泵相比,熱泵的“搬運(yùn)”溫差小了,所以熱泵“搬運(yùn)”單位熱量的能耗就降低了。另外,在湖南地區(qū),冬季室外空氣溫度較低、濕度又大,傳統(tǒng)的空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的室外機(jī)很容易結(jié)霜,為了使空調(diào)能持續(xù)工作就需要經(jīng)?;?,熱泵的效率很低,常常不得不加裝“電輔”來(lái)加熱室內(nèi)空氣。從這些方面來(lái)講,水源熱泵技術(shù)的能耗更低。
按照長(zhǎng)沙市即將出臺(tái)的《水源熱泵綜合應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃》進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工與管理,對(duì)湘江水體和水體生態(tài)環(huán)境是沒(méi)有影響的。
在談到水源熱泵技術(shù)在長(zhǎng)沙使用,循環(huán)出的有一定溫差的溫水排放湘江,是否對(duì)湘江水體和湘江生物造成影響時(shí),楊教授說(shuō),湘江的水源熱泵應(yīng)用是安全的。
楊教授說(shuō),這是一個(gè)大家普遍關(guān)心的問(wèn)題。但只要按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),按照長(zhǎng)沙市即將出臺(tái)的《水源熱泵綜合應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃》進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工與管理,對(duì)湘江水體和水體生態(tài)環(huán)境是沒(méi)有影響的。這些規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃在制定時(shí)進(jìn)行了大量的調(diào)研工作,充分考慮水源熱泵應(yīng)用的不利影響,如“周溫升不大于1度、周溫降不大于2度”,以及同一江河橫斷面的最大冷熱承載能力等都有明確規(guī)定。
另外,水源熱泵對(duì)水源的利用,只是利用水的冷(熱)量,對(duì)水質(zhì)不作任何改變,僅僅是水溫發(fā)生了幾度的變化,就像我們?cè)诩依锇阉疅裏崃藥锥纫粯印2⑶?,水在進(jìn)熱泵機(jī)組前還進(jìn)行了過(guò)濾,用過(guò)濾水應(yīng)該是更干凈。
目前來(lái)說(shuō),在實(shí)際判斷應(yīng)用水源熱泵系統(tǒng)的可行性時(shí),主要通過(guò)CFD模擬軟件對(duì)系統(tǒng)全年運(yùn)行的溫升進(jìn)行模擬。預(yù)測(cè)出系統(tǒng)可能造成的溫升范圍,并在滿足用戶制冷負(fù)荷的前提下將其溫升盡量減小,在確保不會(huì)對(duì)水域生物和水體造成影響的情況下,才會(huì)投入使用。
水源熱泵技術(shù)對(duì)水質(zhì)并無(wú)影響,一般出水排放口都在自來(lái)水取水口下游,對(duì)自來(lái)水廠取水水源無(wú)影響。
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