水源热泵是一种利用地球表面浅层水源(如地下水、河流、湖泊、海洋等)中吸收的太阳能和地热能而形成的低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。以下是水源热泵可利用的水源:
地下水
地下水温度相对稳定,一般在 10 - 20℃左右,这使得它成为水源热泵理想的热源(或热汇)。例如在我国北方大部分地区,地下水温度常年保持在一个比较适宜的范围。
其优点是温度稳定,水质相对较好,对设备的腐蚀性较小。不过,在利用地下水时需要注意对地下水资源的合理开采,避免过度开采导致地面沉降等环境问题。并且,在很多地区,抽取和回灌地下水需要经过严格的审批程序。
地表水
河流:河流中的水流量大,能够提供较为充足的热量。但是河水温度会随着季节和气候变化有一定的波动。例如,夏季河水温度可能达到 20 - 30℃,冬季可能会降低到 0 - 10℃。而且河水的水质比较复杂,可能含有泥沙、有机物等杂质,对设备的过滤系统要求较高。
湖泊:湖泊水的温度变化比河流相对缓和,特别是大型湖泊。因为湖泊有较大的热容量,能在一定程度上缓冲外界温度变化对水温的影响。不过,湖泊底部的水温较低,靠近湖面的水温较高,在取水时需要考虑合适的深度,以获取较为稳定的温度。
海洋(海水):海水是一种巨大的热能资源,特别是在沿海地区。不过,海水具有腐蚀性,含有大量的盐分和其他矿物质,这就要求水源热泵的设备必须具备良好的防腐蚀性能。例如,设备的换热器等部件需要采用特殊的耐腐蚀材料,如钛合金等。
工业废水和生活污水
工业废水通常会有一定的温度,如一些化工、纺织等行业排出的废水,温度可能在 30 - 60℃左右。这些废热如果不加以利用就白白浪费了。不过,工业废水成分复杂,可能含有重金属、有毒有害物质等,在利用之前需要进行严格的处理,去除有害物质,防止对热泵设备造成损坏和对环境造成二次污染。
生活污水同样也具有一定的热量,其温度一般在 10 - 25℃左右。生活污水的利用也需要进行预处理,去除其中的固体杂质、油脂等物质。而且,生活污水中可能含有微生物,需要防止微生物在设备中滋生繁殖,影响设备的正常运行。