安阳市发展地下水源热泵空调的可行性分析

□宋晓阳 □朱志刚 □韩 涛 □孟秀霞

（安阳市水利局）

地下水源热泵空调以高效、节能、清洁的特点，受到了广大用户及社会各界人士的广泛关注。近年来，随着经济社会的快速发展，申请使用地下水源热泵项目的逐年增多，安阳市水行政主管部门也开展了对这一课题的可行性研究。

一、安阳市发展地下水源热泵空调的可行性

（一）从安阳市水文地质条件分析

安阳市主要分布于洹河冲洪积扇上。洹河冲洪积扇是第四系更新统中上部全新统复合堆积而成的，具有明显的上细下粗的二元结构。其三面被丘陵岗地环绕，向东敞开，呈向东倾的簸箕状，封闭条件较好，构成一完整的水文地质单元。地下水储水介质主要是冲洪积扇的卵砾石层。卵砾石层自西向东顶板埋深由8～10m至20～25m，略向东倾伏，厚度多在10m以上，最厚超过30m，向东单层厚度渐薄，到市区东南的大市庄附近，主要储水层以透镜状砂层为主。由于卵砾石层空隙大，连通好，地下水在此传导运移速度快，储水、给水性能好，因而非常适合地下水源热泵空调项目的建设。综合安阳市水文地质条件得出，安阳市区浅层地下水埋深较浅，单井出水量大，地质条件好，便于开采和回灌，为开发利用地下水源热泵空调提供了优越的条件。

（二）从投资和运行角度分析

由于水源热泵空调具有既能供暖、又能供冷的功能，通过已有设备运行的资料看，地下水源热泵空调在经济方面显示了极大的优越性。现以10000m2为例，建筑物满足冬天供暖、夏季供冷的需要，室内设计温度冬季满足18℃±2℃，夏季满足26℃±2℃。依据意大利克莱门特公司河南办事处、郑州工业大学万力公司所提供的资料，与传统供暖、冷方式进行经济分析对比。详见表1和表2。

表1不同采暖供冷系统初始投资对比表 单位：（万元）

表2不同采暖供冷系统运行费对比表 单位：（万元）

从以上前期投资与运行费用上对比分析可知，水源热泵空调一机多用，投资项目少，具有较高的性价比。项目投资费用比传统供热（制冷）方式小，效益显著，回报率高。

（三）从国家和地方政府政策分析

随着建设节约型社会、促进循环经济发展步伐的加快，国家也认识到开展这项工作的重要性、紧迫性。国家建设部1999年提出在10年内建筑节能效率要在现有基础上提高50%；政府已明令，逐步撤掉所有燃煤锅炉，而改使用清洁能源，并在财政上予以扶持。

安阳市委、市政府非常重视此项工作，专门成立了安阳市地温地热水资源管理保护与开发利用工作领导小组，对全市地下水源热泵的审批、监管、保护、开发利用、防止污染等工作进行组织协调；印发了《安阳市地温空调和地热水井取用水管理办法》，细化了论证、审批、建设、验收、运行、监管、监测等环节，对地下水源热泵空调建设过程中的防污和运行过程中的水质监测等作了明确规定。通过加强组织领导和出台管理办法等一系列措施，确保了安阳市地下水源热泵空调项目的健康、有序发展。

（四）从回灌水质和水温对地下水的影响分析

1.水质变化对比分析

通过对近几年安阳市区地下水源热泵空调8个监测点的地下水水质监测数据报告，对地下水源热泵空调回水水质进行分析对比结果发现，地下水水质变化主要体现在地下水硬度超标、锌和铁含量略有增加、高锰酸盐和硝酸盐指数有所上升等方面。但其超标点少，分布面积不大，超出标准值不高，地下水源热泵空调回水尚未对地下水环境造成明显不利影响，其回水水质仍然完全可以满足回灌水水质的要求。

2.水温变化对比分析

在采取水样的同时，还对其水温进行了测试，抽水井中的地下水温度约17℃，制冷时，地下水源热泵空调管道水水温一般高出地下水5～11℃；制热时，管道水温一般比抽水井地下水低3～6℃。

经过对抽、回水井水温的长期定点监测发现，在地下水强大的自我恢复、平衡功能下，在短时间内完全能够将空调运转后能量转换造成的水温差异自我恢复，因此地下水源热泵空调的使用对地下水的水温未产生明显变化。

二、安阳市地下水源热泵使用现状及存在的问题

安阳市地下水源热泵空调的开发利用从20世纪90年代中期以来，全市共发展水源热泵空调项目39个，成井236眼，深度在70～100m之间，主要用于夏季制冷和冬季取暖，使用面积约110万m2，使用范围已涉及行政、教育、科研、旅游、卫生、工业生产、餐饮洗浴、商场经营、小区供暖制冷等领域。初步测算，每年可节约标准煤约1.5万t，减少温室气体排放约4.5万t，节能效果及环境效益显著。

在近几年对水源热泵空调的推广应用过程中，通过实际运行发现目前还存在水源热泵空调行业管理不够规范，缺乏统一的安装、操作、运行、维护技术标准，井口防污措施不到位，操作维护人员不够专业等方面的问题，需在今后的实际工作中重视和解决。

三、进一步加强地下水源热泵空调项目管理的建议

（一）严把申请审批环节关

在用水单位提出取水申请后，在审批程序上按照取用水单位申请—水资源项目论证—局长办公会研究初审—政府批准等程序严格把关。

（二）严格规范建设施工环节

在施工过程中，要求建设单位必须委托有资质的设计单位、凿井单位、安装单位、监理单位，按照设计—审查—施工—监理—验收等环节进行建设，实行全过程监理，由水行政主管部门全程监管。

（三）细化运行管理环节

1.计划管理。对取用水管理严格实行计划用水管理。

2.计量管理。在用水单位取、退水设施井口处按照规范安装计量设施，并加盖铅封，注重计量设施的日常检查，确保准确计量。

3.防污管理。要求用水单位设立明显警示标志，指派专职人员对取、回水设施进行管理和保护，着重对井口处进行密闭，防止出现污染地下水资源的现象。

4.费用征收。按照省、市法律法规规定的范围和标准，根据实际取水量按月足额征收水资源费。

5.监测管理。对地下水源热泵空调系统取、回（排）水实行长期监测制度。

6.季节管理。对地下水源热泵空调系统施行季节性管理，每个运行期结束后，3日内封停取水设施，每个运行期开始前3日内对取水设施检查合格后启封使用。

（四）搞好调查评价，制定发展规划

弄清地下水资源储量，做好地下水调查评价，为水源热泵空调项目的合理开发提供技术依据和数据支持，在此基础上制作出地下水资源开发利用规划，并坚持水资源优化的原则与城市建设、供热、中水配置等规划相协调。