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凉水塔系统的技术障碍分析及应用
添加时间：2017-02-23 文章录入：本站 文章来源：凉水塔,冷水塔,玻璃钢凉水塔
现下，人防工程通常采用的冷却塔水源式热泵空调系统，是以冷却塔的定量循环水为半中腰媒介，与室外空气施行热交换，经过热泵技术，将室外空气中的低势能量转化为高势能量，用于人防工程的防潮除湿，实质上归属空气源热泵（系统，致命弱点是受气候学条件制约，夏天制冷速率随室外大气温度的升高而减低，寒冬因为室外大气温度过低而无法实行制热，群体速率较低。采用泉水源热泵）系统，取消冷却塔，工程经过热泵直接与泉水换热，避免大气温度的影响，做到一机两用，高效节能，不单可以知足夏天人防工程的除湿问题，而且还可以引入地面工程，解决地面工程冬夏两季的采温暖降温问题，具备优良的应用前途。
1 技术论证
冷却塔水源式热泵空调系统，实质上归属空气源热泵空调系统。空气源热泵空调系统，低势能量来自于室外空气，在夏天制冷工况下，热泵需要用温度较低的空气媒介冷却冷凝器，把热能传给室外空气，达到制冷的目标，知足降温。在寒冬制热工况下，热泵需要温度较高的空气媒介，带走蒸发器的冷量，达到制热的目标，知足采暖。然而，大气温度的季候变动洒脱规律恰恰与热泵的季候期许值相反，夏天室外温度高，不利于冷却冷凝器，制冷速率减低；寒冬室外大气温度低，不利于带走蒸发器的冷量，制热速率减低，群体运行速率较低，这就是空气源热泵空调系统无法克服的技术绊脚石。人防工程是一个密闭的地下空间，热泵空调系统无法直接与室外空气换热，只有以定量循环水为媒介，经过地面冷却塔与室外空气换热，实行制冷，知足除湿。但因为夏天室外大气温度较高，冷却塔定量循环水的温度也随之升高，以致热泵的制冷速率减低。到达寒冬，纵然选用水-水热泵机组，也无法实行制热，局限性巨大，所以，冷却塔水源式热泵系统毅然无法克服大气温度影响的技术绊脚石。
地球是一个宏大的恒温体，泉水蕴藏着无穷无尽的能量。据测试，30米以下浅层泉水的温度常年安定在18℃左右，远高于寒冬室外大气温度，又远低于夏天室外大气温度，假如人防工程的热泵空调系统采用泉水作为低势能源，就可以克服空气源热泵的技术绊脚石，大大增长了系统的群体速率。此外，夏天，经过热泵技术把泉水的低位冷量转化为高位冷量，同时把人防工程的余热经过回灌技术传给泉水；寒冬又经过热泵技术，把泉水的低位热能转化为高位热能，同时经过回灌技术把冷量传给泉水，这么，冷量冬存夏用，热能夏存冬用，泉水就起到蓄能器的效用，保障空调系统的常年使役。所以，泉水源热泵系统，低势能源取之于泉水，热泵直接与温度常年安定的泉水换热，不受大气温度的影响，克服了空气源热泵系统的技术绊脚石，实行一机两用，节约投资，综合运行用度低，得用于泉水资源浩博地区的人防工程空调系统。
2 工程范例
开封市某附建式人防工程，采用泉水源热泵空调系统，取消冷却塔，以浩博的泉水作为低势能源，直接与热泵机组施行能量交换，实行夏天制冷，寒冬制热，获得满足的效果。依据地质探勘报告，本工程所处位置，0-3米为沙土，3-15米为亚沙土，15-60米为沙土，60-90米为粉沙，90米以下为沙土。常年泉水位负3米。因为受黄河地下潜流的影响，泉水由西北流向东南，水源浩博，水质优良，易于成井，蕴藏着浩博的地能资源。具备采用泉水源热泵空调系统的基本条件。本工程泉水源热泵系统由热泵主机循环水系统和热源系统三局部组成。依据工程的热湿载荷计算，热泵主机选用螺杆式水-水热泵机组，使役环保制冷剂HFC-134a，办公压力低，夏天最大制冷量为582KW，寒冬最大制热能为634KW；
循环水系统选用两台扬程为50米的立式循环泵，用一备一，冷水闭路循环流量77t/h，热水闭路循环流量84t/h；泉水系统设给水井一眼，井深84米，井径0.3m，回水井两眼，井深76m，井径0.3m，井距20m，封井和埋管深度为1 m，潜抽水机扬程50m，流量46t/h。泉水温17.5℃。 经测试，夏天制冷工况冷水温度7-12℃，寒冬制热工况热水温度47-56℃，工程内温度和相对湿度均达到设计要求。
3 应用优势
实践证实，泉水源热泵系统与冷却塔水源热泵系统相形，具备以下应用优势：
(1) 本系统取消冷却塔，有利于工程防护，保障战时空调系统的正常运行，增长工程的群体防护效能。
(2) 泉水均等温差推动力，比冷却塔水源式高1-2倍，导热速率高。
(3) 泉水温冬夏天基本恒定，避免了室外大气温度对机组的影响。
(4)夏天制冷能效比(COP值)为1：5，寒冬制热能效比（COP值）为1：4，与其它空调系统相形，节能30百分之百-60百分之百。
(5)囫囵系统采用水作为导热媒介，热容量大，密度高，热损小。
(6)低势能源水取之于地下，又等量回灌地下， 没有大气污染，具备优良的环保效益。
（7）本系统不单可以解决人防工程的夏天除湿，日常，还可以将冷热水引入地面工程，解决地面工程的降柔和采暖问题，实行一机两用，节约投资。
4 应把握的几个问题
4.1 看得起水文地质调查。采用泉水源热泵技术时，务必先施行水文地质情况调查，要有浩博的泉水资源， 得用原则是：水量丰足，水温相宜，水质优良，供水安定，回灌靠得住，成井用度适中。
4.2 优化系统设计。要严格计算热湿载荷，流动阻力，合理确认主机功率和循环泵扬程，利用变频装置增长泉水的利用率，减损常理循环系统的动力耗费。
4.3 看得起水井设计。
（1）依据水文地质情况，合理确认给水井和回水井的井深、井径、井距，可以一给多回，保障热源水所有回灌，不得污染。
（2）给水井要设在泉水流向的上方，回水井设在泉水流向的下方。对于泉水流速潺缓的地区，回水井要设在给水井降水漏斗曲线影响范围之内。
（3）为了延长水井寿命，给水井和回水井可以互换使役。
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