摘要：水源熱泵技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)從低溫處到高溫處的轉(zhuǎn)移利用，是近年來新興的能源技術(shù)，其顯著特點是可靠、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能。本文結(jié)合謀醫(yī)院病房水源熱泵應(yīng)用實例，分析了水源熱泵工程實施的的概況和工程技術(shù)設(shè)計，總結(jié)了其在實施過程中系統(tǒng)的運行狀況，提出一些相應(yīng)的改進(jìn)建議。
　　關(guān)鍵字：水源熱泵；工程；運用；節(jié)能
　　隨著國家對于建筑節(jié)能的日益提倡，可再生能源將在建筑節(jié)能中的應(yīng)用逐漸廣泛起來。水源熱泵是利用可再生能源中的地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的綠色空調(diào)技術(shù)，對建筑物進(jìn)行夏季供冷、冬季供熱的系統(tǒng)，其顯著特點是可靠、高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保。一般的醫(yī)院建筑，空調(diào)能耗占到了醫(yī)院總能耗的50％～70％，這造成了對能源的極大浪費和增加了醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，如何合理開發(fā)地表水資源作為空調(diào)系統(tǒng)的可再生的資源，使之適應(yīng)建成現(xiàn)代化的、既符合病人及醫(yī)護(hù)人員的要求又滿足醫(yī)院未來發(fā)展的醫(yī)院的要求，是擺在設(shè)計師面前的一個緊要任務(wù)。
　　1水源熱泵的原理
　　水源熱泵技術(shù)在近幾年也有了很大的發(fā)展，其節(jié)能效果為眾多研究結(jié)果和工程項目實踐所驗證[1-2]。通過輸入少量高品位能源（如電能），實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源。地下水源熱泵系統(tǒng)的低位熱源是從水井或廢棄的礦井中抽取的地下水。夏季，高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機(jī)出來進(jìn)入冷凝器，生產(chǎn)井與回灌井交換，將室內(nèi)余熱轉(zhuǎn)移到低位熱源中，達(dá)到降溫或制冷的目的。冬季熱泵機(jī)組從生產(chǎn)井提供的地下水中吸熱，高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機(jī)出來進(jìn)入冷凝器，提高品位后，對建筑物供暖，把低位熱源中的熱量轉(zhuǎn)移到需要加濕和供熱的地方，取熱后的地下水通過回灌井回到地下。通常水源熱泵消耗1kw的能量，用戶可以得到4kw以上的熱量或冷量。
　　
　　2工程概況
　　某醫(yī)院集醫(yī)療、科研、教學(xué)于一體的大型綜合性醫(yī)院，承擔(dān)著近200萬人的預(yù)防保健任務(wù)、醫(yī)療救治和市內(nèi)外醫(yī)學(xué)院校及縣內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心衛(wèi)生院的科研教學(xué)、實習(xí)任務(wù)。該醫(yī)院院內(nèi)建筑有辦公樓、門診樓、病房樓和宿舍樓四種，其中病房樓位于醫(yī)院北側(cè)，總建筑面積約為28000m2，高度約為83.5m，床位數(shù)324個，由地上13層及地下1層組成。主要為手術(shù)室、ICU、康復(fù)中心、病房及地下汽車庫。該醫(yī)院緊當(dāng)?shù)啬乘畮欤�水庫水容量常年維持在14-20萬m3左右，水深常年保持在5-7.5m，水體表面積為30000m2，根據(jù)檢測報告水庫水質(zhì)偏營養(yǎng)化，無毒害，水體腐蝕作用不太強(qiáng)，水質(zhì)相對較好，為采用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)提供了有力的保障。該工程里用水庫的水作為該空調(diào)系統(tǒng)的低位冷熱源。
　　3工程技術(shù)設(shè)計
　　3.1冷熱源系統(tǒng)概況
　　該冷熱源的設(shè)計既要要求整個系統(tǒng)的初投資和運行費用較低，又要求醫(yī)院的供冷供暖系統(tǒng)以及病房的給排水有一定的獨立性、穩(wěn)定性和可靠性。經(jīng)過多方案比選，利用到當(dāng)?shù)厮畮熵S富的地下水資源。既能環(huán)保節(jié)能，運行又穩(wěn)定可靠、費用低，將此較為經(jīng)濟(jì)可行的帶熱回收水源熱泵機(jī)組作為空調(diào)系統(tǒng)的主要冷熱源[3]。設(shè)計選用2臺大型水源熱泵機(jī)組，全自動綜合水處理器2臺，旋流除砂器3臺，選擇性能較優(yōu)越的離心式水泵4臺。每臺機(jī)組設(shè)4組壓縮機(jī)，對其中一臺機(jī)組的兩臺壓縮機(jī)進(jìn)行雙電源供電，可提供最大1112kw熱量或906kw制冷量，作為本建筑凈化空調(diào)系統(tǒng)過度季節(jié)冷熱源，保證手術(shù)室等凈化空調(diào)全年正常運行。其中單臺制冷量1812kw，制熱量2224kw。全院空調(diào)冷負(fù)荷平均指標(biāo)：180W／m2，熱負(fù)荷為200w/m2，足以滿足要求。機(jī)組冬季供、回水溫度為50℃／45℃，夏季供、回水溫度為7℃／12℃。為了解決高等級病房樓生活熱水供應(yīng)，另選擇一臺全年制熱運行的高溫型水源熱泵機(jī)組，熱水供、回水溫度為65℃／40℃，制熱量422kw，熱水在板式水一水換熱器內(nèi)完成換熱后回到機(jī)組。
　　3.2空調(diào)系統(tǒng)
　　3.2.1空調(diào)水系統(tǒng)
　　空調(diào)水系統(tǒng)為一次泵，冷熱合用兩管制系統(tǒng)；大樓的空調(diào)側(cè)循環(huán)水系統(tǒng)由空調(diào)循環(huán)水泵、板式換熱器、水-空氣熱泵機(jī)組等組成；兩臺水源熱泵機(jī)組并聯(lián)設(shè)置，可以開1臺或2臺；系統(tǒng)板式換熱器設(shè)于地下1層機(jī)房內(nèi)，機(jī)房地面標(biāo)高低于湖水表面約20m。選用3臺空調(diào)水循環(huán)泵，兩用一備，水泵用變頻節(jié)流儀控制；為了便于系統(tǒng)調(diào)節(jié)，運行安全和降低工程造價，達(dá)到節(jié)能運行，空調(diào)側(cè)水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)雙管制同程式變流量系統(tǒng)。空調(diào)循環(huán)水采用軟化水；設(shè)循環(huán)水旁流式處理器對循環(huán)水進(jìn)行凈化、除垢。空調(diào)水泵采用變頻水泵，根據(jù)遠(yuǎn)端供回水管之間的壓差進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能運行，降低運行費用。
　　3.2.2空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)
　　空調(diào)系統(tǒng)擬采用分散布置的水-空氣熱泵機(jī)組。機(jī)組分散設(shè)置，不需設(shè)置集中機(jī)組，調(diào)節(jié)方便、控制簡單且便于科室計量。同一系統(tǒng)不同房間可以同時制冷和制熱，能滿足建筑內(nèi)外區(qū)及不同人員的個性化要求。住院大堂和住院藥庫等大空間采用吊頂式空調(diào)機(jī)組全空氣系統(tǒng)。冬季室內(nèi)溫度20℃～25℃，相對濕度>40％，主機(jī)運行負(fù)荷在50％以內(nèi)(一個機(jī)頭)，區(qū)域溫差控制在2℃～3℃之間。混合后的室內(nèi)空氣和室外新風(fēng)處理至送風(fēng)狀態(tài)后經(jīng)消聲靜壓箱、風(fēng)管和設(shè)于吊頂上的散流器送到室內(nèi)；通過頂部回風(fēng)口集中回風(fēng)；熱泵機(jī)組在進(jìn)行冬、夏季制冷與制熱工況轉(zhuǎn)換時，必須通過管道閥門的啟閉來實現(xiàn)，設(shè)計時一定要考慮機(jī)組外部管路及閥門的設(shè)置并結(jié)合機(jī)房控制系統(tǒng)來實現(xiàn)操作。
　　4工程運行情況
　　本工程自2006年6月安裝、調(diào)試、投入運行至今，效果良好，沒有出現(xiàn)井水不能完全回灌現(xiàn)象及大面積的熱力失調(diào)現(xiàn)象，水源水系統(tǒng)及機(jī)房系統(tǒng)運行穩(wěn)定。該系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，健康舒適，有效控制院內(nèi)交叉感染，無需再熱，避免冷熱抵消。對于手術(shù)室、ICU病房等恒溫恒濕凈化區(qū)域，夏季新風(fēng)被直接降溫除濕到送風(fēng)狀態(tài)，取消常規(guī)系統(tǒng)中將新風(fēng)冷卻后再熱的冷熱抵消。避免了能源的浪費。機(jī)組設(shè)定冬季熱水供回水溫度為50℃／45℃，水源水供回水溫度為19℃／10℃，室內(nèi)溫度為20—23℃。夏季冷水供回水溫度為7℃／12℃，水源水供回水溫度為19℃／34℃，室內(nèi)溫度為22℃-25℃；
　　5結(jié)語
　　醫(yī)院建筑作為耗能大戶，設(shè)計時必須對空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)采取合理的節(jié)能措施。我國有大量水資源可以利用，但水資源的品質(zhì)和應(yīng)用技術(shù)研究還不完善，因此在推廣時，必須針對不同水體和建筑特性進(jìn)行充分論證，以為用戶設(shè)計一個既經(jīng)濟(jì)合理又節(jié)約運行費用的空調(diào)系統(tǒng)。在設(shè)計時要充分考慮機(jī)房位置及機(jī)組質(zhì)量荷載的問題。干盤管仍應(yīng)設(shè)置冷凝水管路系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的運行可靠性。企業(yè)應(yīng)該設(shè)置專門的風(fēng)險管理研究人員，提高對風(fēng)險管理的認(rèn)識。同時，推行強(qiáng)制性工程造價風(fēng)險管理標(biāo)準(zhǔn)，有利于消除風(fēng)險管理的弊端[4]。另外，水源熱泵的節(jié)能效果應(yīng)結(jié)合初期投資、運行費用、機(jī)組壽命等因素并進(jìn)行綜合比較確定。
　　參考文獻(xiàn)
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　　[2]鄭峰．水源熱泵技術(shù)在節(jié)能建筑中的應(yīng)用[J]．建筑節(jié)能，2007，35(6)：10-12．
　　[3]劉拴強(qiáng)．劉曉華，江億．溫濕度獨立控制系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用．暖通空調(diào)，2009，39(4)：68-73．
　　[4]沈彤，莊春龍．趙廣健．等．水源熱泵機(jī)組的節(jié)能效果及環(huán)境影響分析．后期工程學(xué)院學(xué)報，2009，25(1)：73-77．