關(guān)于地下水空調(diào)

【專家解說】：國外一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，由于大量使用空調(diào)系統(tǒng)，以致所耗能量約占總消耗能量的1/3(如美國、日本等國)，有的甚至達(dá)到總耗能的45%(如瑞典)。在空調(diào)方面如何節(jié)約能源、減少污染日益引起世界各國的重視。面對目前提倡的“開源節(jié)流”問題，許多國家把對太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能的研究和利用，提到新的日程?？照{(diào)系統(tǒng)的能源有效利用基本上有三條途徑： (1) 回收熱能，如工藝過程余熱回收，空調(diào)排氣的熱回收以及利用熱泵由低溫?zé)嵩椿蚱渌艧嶂形諢崮艿龋? (2) 利用一些不會引起大氣污染的自然能源，如太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、潮汐能以及利用深井水空調(diào)和地道風(fēng)等； (3) 提高設(shè)備和系統(tǒng)的效能，如提高冷凍機(jī)、水泵、鍋爐、風(fēng)機(jī)以及各種熱交換裝置的效率，采用最優(yōu)化的運行規(guī)律和響應(yīng)自動控制系統(tǒng)，使空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理地利用能源。 本文就從分析地下水空調(diào)系統(tǒng)的特點，實際使用的效果，以及從經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能效果等方面分析地下水空調(diào)系統(tǒng). 2 地下水空調(diào)系統(tǒng)的特點 地下水空調(diào)系統(tǒng)是利用低溫地下水作為冷媒水，用深井泵把地下水抽人管路，經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管向空調(diào)房間放出冷量后，再用回灌泵回灌到地層深處，系統(tǒng)如圖1所示。由于地下水具有溫度低、溫度變化小的特點，且與人工制冷相比要經(jīng)濟(jì)得多.這種空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于賓館、療養(yǎng)院、醫(yī)院、辦公樓、車間等處.根據(jù)地下水空調(diào)系統(tǒng)使用效果，這種空調(diào)系統(tǒng)具有以下特點： (1) 耗電量：為蒸汽壓縮制冷空調(diào)系統(tǒng)的25%——35%； (2) 投資：為相同用途空調(diào)系統(tǒng)的35%——65%； (3) 不使用特殊的工質(zhì)，不污染環(huán)境； (4) 噪音<35dB； (5) 結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便； (6) 作為夏季舒適性空調(diào)，可保持室內(nèi)溫度在25——28℃之間。 圖1 地下水空調(diào)系統(tǒng)原理圖 地下水空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)工作過程，如果水量充足可以適用大范圍的集中空調(diào)，對于水量和經(jīng)濟(jì)有限的單位或小城鎮(zhèn)、分散的小飯店都可以應(yīng)用此系統(tǒng).地下水空調(diào)系統(tǒng)與溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)、氟利昂壓縮式制冷系統(tǒng)相比，節(jié)省了龐大的冷水機(jī)組和冷卻塔等配套設(shè)備，減少占地面積等。所以地下水空調(diào)新技術(shù)逐漸得到推廣。 3 地下水空調(diào)系統(tǒng)存在的問題及解決辦法 (1) 水質(zhì)問題。地下水空調(diào)系統(tǒng)提供的冷量來自于地下，考慮到地下水物理性質(zhì)的復(fù)雜性，表現(xiàn)在地下水中含有各種金屬元素和其他礦物質(zhì)，系統(tǒng)運行一段時間后可能產(chǎn)生積垢、阻塞管路和阻塞風(fēng)機(jī)盤管現(xiàn)象。對于水質(zhì)問題可采用以下方法解決： ① 系統(tǒng)供、回水采用全封閉式采灌系統(tǒng)，并在管路上增設(shè)過濾器和除污器. ② 定期采用自來水混以化學(xué)除污劑清洗管路. (2) 地下水水量問題.由于地下水空調(diào)系統(tǒng)一般供水溫度在19℃，回水溫度在21.6℃左右，供回水溫差在2.6℃左右，相對于溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)、氟利昂壓縮式制冷系統(tǒng)供回水溫度分別在7℃和12℃，供回水溫差為5℃時小，這樣地下水空調(diào)系統(tǒng)所循環(huán)的水量比溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)、氟利昂壓縮式制冷系統(tǒng)循環(huán)水量大，有可能存在水量不足的問題，也有可能某地方地下水源不足，單位時間內(nèi)不能吸取所需的水量，這一問題可采用以下方法彌補(bǔ)： ① 采用冬灌夏用的辦法以降低地下水溫度，增大地下水放冷量； ② 以回水作供水用，充分發(fā)揮低溫地下水冷量的潛力； ③ 設(shè)計性能更優(yōu)越的風(fēng)機(jī)盤管，增大地下水與回水的溫差，增大放冷量。 (3) 地面下沉問題.這個問題主要是地下水采取過多，地下水量補(bǔ)充不足，造成地面下沉。解決這個問題，主要是采用地下水空調(diào)系統(tǒng)回水回灌.回灌方法有回水及時回灌；供水冬灌夏用、夏灌冬用。 4 地下水空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能效果 采用地下水空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)室外溫度達(dá)到35℃以上效果更為明顯，一般地下水空調(diào)系統(tǒng)供水溫度在19℃左右，回水溫度在21.6℃左右.采用這種系統(tǒng)一般可保持房間溫度在25-28℃之間，滿足舒適性空調(diào)要求。 關(guān)于地下水空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果，可從某一飯店采用地下水空調(diào)系統(tǒng)使用情況同采用氟利昂壓縮式制冷空調(diào)系統(tǒng)比較.該大樓總共4層，采用兩口直徑為220mm的深井，深井深度為45m，兩井相距50m，該樓2,3,4層客房采用深井水空調(diào)，深并水供水溫度為19℃，相應(yīng)的回水溫度為21.5℃，供水流量為35.82t/h=9.95kg/s,2,3,4樓客房所有的風(fēng)機(jī)盤管每小時放冷量為： Q=m*cp*(t2-t1)=35820X4.18X(21.5-19) =38.93X104(kJ/h) =108(kW) 2樓餐廳的空調(diào)是以2,3,4樓客房空調(diào)回水作為供水用，所以2樓餐廳供水溫度為21.5℃，經(jīng)測試2樓餐廳的回水溫度為24.0℃，故2樓餐廳所有的風(fēng)機(jī)盤管每小時放冷量為： Q=m*cp*(t2’-t1’)=35820X4.18x(24.0-21.5) =35.93X104(kJ/h) =99.8(kW) 如果系統(tǒng)采用氟利昂壓縮式系統(tǒng)，采用的設(shè)備投資和耗電量與地下水空調(diào)系統(tǒng)比較如表1和表2所示：