摘要：为了保证水源热泵在人防工程当中有良好的运行，应能认识到水源热泵的重要性，结合水源热泵的设备特点和人防工程需要，制定科学的水源热泵应用方案。本文就地下水源热泵在现代人防工程当中的应用进行了分析。
关键词：地下水；热泵技术；人防工程
现代人防工程在整体结构设计以及内部装备方面都极为完善，其中地下水源热泵就是人防工程建造中的一个关键设备，对完善人防工程功能、强化人防工程安全防护效果极为重要。但由于水源热泵在运用存在难点，因此需要使用者做好相应的技术准备。
1地下水源热泵在其运行中的原理
1.1水源热泵原理分析
在水源热泵的组成不断完善、功能不断优化之后，现代水源热泵其结构类型较为固定，通常都是由水源系统部分、热泵机房系统部分以及水源热泵散热部分所构成的，这些部分在水源热泵运行中有着不同的分担功能，共同促进了水源热泵性能的提升。
从细化结构方面来看，水源系统当中又包括水源设备、热泵取水构筑物部分、水源热泵水处理设备以及输水网络管道等结构，这一部分是水源热泵运行的基础。地下水源热泵运行体现了热交换的原理，在冬季的时候，为了提升室内当中的温度，会通过水泵将生产井当中的水吸收上来，让高温水在工程中流动，在不断的热交换中增加室内环境的温度，这样就达到了热量转移的目标，让工程内的温度得以精准的控制。当进入到温度较高的夏季之后，在水源热泵运行的时候，则会将温度较低的水源通过泵体传输功能运送到工程内，同时是通过热交换来调节室内温度，实现温度的降低。
在实际的水源热泵运行当中，根据不同工程的运行特点以及需要，实际的水源热泵系统也会存在差别。如果水源热泵运行环境当中的水质较为良好，那么在运行的时候，会直接将地下当中的水资源用作水源热泵，这样的水源热泵系统也被称之为开放类型的水源热泵。但在实际的水源热泵运行当中，由于运行水环境当中的水质难以得到保证，因此在水源热泵系统当中还会加入热处理设备部件，让地下水在进入到水源热泵之前能得到过滤，这样的处理措施主要是为了避免地下水当中的杂质或则是污染物进入到水源热泵当中，对设备的正常运行造成影响。
1.2水源热泵连接方式分析
现代水源热泵的功能性在不断的提升，目前已经可以使用生产生活当中需要的热水，根据不同工程的实际需要还能对系统的水路连接方式进行调节，实现水源热泵系统运行效果的最优化。
最简单的方式有空调水系统与生活热水系统完全分开和相关联且井水系统串级连接这两种，但是前者冷凝温差太小，后者也不能解决生活热水用的水源热泵机组停机时空调系统容量减小的问题。所以有了在后者基础上增加电动三通阀的方式，这样不仅减小了装机容量、降低了初投资，而且机组的配置也更加合理，提高了系统总能效比。此外，目前还有一种生活热水采用热回收型水源热泵机组的连接方式。后两种方式充分利用了井水的能量，且通过回收空调系统的冷凝热来制备生活热水，使整个系统的能效比得到了提高，比较合理、节能。
2水源热泵水处理技术分析
水源热泵系统的稳定运行往往会涉及到较多的因素，如果某一方面的处理出现了问题，那么就会影响水源热泵最终的运行效果。就目前的水源热泵体系来看，能对这一系统的稳定运行产生影响的因素通常会包括水量因素、系统水温因素以及系统运行中的水质条件、供水的稳定性。在水源热泵设备实际运行的时候，往往对水源综合质量的要求较高，需要水源能保证供给水量的充足、温度符合系统要求、水源中不含影响水源热泵性能的杂质，同时还要能保证水量供给的充足稳定。
为了确保水源热泵运行阶段的性能，首先就要处理系统水源，要能保证水源供给水量的充足，能满足水源热泵用户对于制冷方面以制热方面的实际需要。如果在水源热泵运行中，不能保证水量供给的充足，那么水源热泵运行中制热总量以及制冷总量也会受到影响，进而影响用户的舒适度。
其次，还要能控制好水源的温度，保证水温能符合设备运行的需求。如果水源的水质不适宜水源热泵机组使用时，可以采取相应的技术措施进行水质处理，使其符合机组要求。在水源系统中经常采用的水处理技术有以下几种：除砂器当水源水中含砂量较高时，可在水源水管路系统中加装旋流除砂器，降低水中含砂量，避免机组和管阀遭受磨损和堵塞。国产旋流除砂器占地面积较小，有不同规格，可按标准处理流量选配除砂器型号和台数。净水过滤器有些水源，浑浊度较大，用于回灌时容易造成管井滤水管和含水层堵塞，影响供水系统的稳定性和使用寿命。对浑浊度大的水源，可以安装净水器进行过滤。
3地下水源热泵系统在人防工程中的应用
目前，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中间介质，与室外空气进行热交换，通过热泵技术，将室外空气中的低位能量转化为高位能量，用于人防工程的防潮除湿，实质上属于空气源热泵系统，致命弱点是受气候条件制约，夏季制冷效率随室外大气温度的升高而降低，冬季由于室外大气温度过低而无法实现制热，整体效率较低。采用地下水源热泵系统，取消冷却塔，工程通过热泵直接与地下水换热，避免大气温度的影响。
冷却塔水源式热泵空调系统，实质上属于空气源热泵空调系统。空气源热泵空调系统，低位能量来自于室外空气，在夏季制冷工况下，热泵需要用温度较低的空气介质冷却冷凝器，把热量传给室外空气，达到制冷的目的，满足降温。在冬季制热工况下，热泵需要温度较高的空气介质，带走蒸发器的冷量，达到制热的目的，满足采暖。然而，大气温度的季节变化自然规律恰恰与热泵的季节期望值相反，夏季室外温度高，不利于冷却冷凝器，制冷效率降低;冬季室外大气温度低，不利于带走蒸发器的冷量，制热效率降低，整体运行效率较低，这就是空气源热泵空调系统无法克服的技术障碍。人防工程是一个密闭的地下空间，热泵空调系统不容易直接与室外空气换热，一般以定量循环水为介质，通过地面冷却塔与室外空气换热，实现制冷，满足除湿。
4应用优势
地下水源热泵系统与冷却塔水源热泵系统相比，具有以下应用优势：（1）本系统取消冷却塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。而且有利于工程防护，保证战时空调系统的正常运行，提高工程的整体防护效能。（2）地下水平均温差推动力，比冷却塔水源式高1—2倍，传热效率高。（3）地下水温冬夏季基本恒定，避免了室外大气温度对机组的影响，运行稳定、可靠，维护方便。闯夏季制冷能效比（COP值）为1：5，冬季制热能效比（COP值）为1：4，与其他空调系统相比，节能30%一印%。（5）整个系统采用水作为传热介质，热容大，密度高，热损小。（0）低位能源水取之于地下，又等量回灌地下，没有大气污染，具有良好的环保效益。
5结束语
人防工程的功能上有别于其他建筑工程，而且是战时使用，平时主要是维护保养。地下水源热泵技术应用于人防工程，对地下水的使用量不会太大，造成污染的几率也很小，在地下水资源比较丰富的地区可以推广使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地下水源热泵作为一种可持续发展的绿色能源技术，有着高效节能的特点，在很多地方和领域发展都十分迅速，相信在人防工程中也有一定的应用空间
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论文作者:刘博文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签：水源论文; 热泵论文; 人防论文; 地下水论文; 工程论文; 系统论文; 温度论文; 《基层建设》2018年第5期论文;