两种间接式系统

在间接式系统形式中,又可分为前置过滤换热系统和直接疏导式换热系统。当前应用广泛、较成熟的是直接疏导式换热系统。由于疏导式换热设备为独立设计的水-水换热器,其防堵塞、防结垢、防结冰和抗风险能力较直接进机组系统要显著增强。

1．前置过滤换热系统

常见的前置过滤换热系统大多为连续过滤与还原装置＋板式换热器,湖水或其他地表水经水泵提升后进入连续过滤与还原装置,经过过滤以后的湖水进入中间换热器与另一侧的清洁中介水换热,中介水携带湖水热量进入机组。如图3-5所示。

图3-5　前置过滤式湖水源热泵系统

1:取水泵;2:换热设备;3:中介循环泵;4:热泵机组;5:末端循环泵;6:湖水;7:过滤装置

在该系统当中,主要的关键部件为过滤装置,如何实现“有效过滤”,保证后续中间换热设备不堵塞、少结垢而连续稳定运行。采用的连续过滤与还原装置就借鉴了我国最早在原生污水应用中的前置过滤工艺,尽管能够实现过滤还原,但效果不佳,且后续维护清洗成本太高。

2．直接疏导式换热系统

湖水或其他地表水,污水等水质较差流体通过取水泵直接进入中间换热装置,不经过前置过滤装置,通过疏导式换热设备自身流态化防堵功能,解决水质较差流体进入换热设备后易堵塞管路的问题,如图3-6所示。与前置过滤换热系统相比,省去了过滤环节,中间换热设备也与传统板式换热器、壳管式换热器在结构上和材质上也有一定的区别。

图3-6　疏导式换热热泵系统

1:取水泵;2:疏导式换热设备;3:中介循环泵;4:热泵机组;5:末端循环泵;6:湖水

该系统采用疏导式换热器作为中间换热设备,该换热器是采用“不截留而疏导”的设计理念,使地表水或污水中的固体悬浮物可以在换热管道内无堵塞流动。该技术首先被应用于原生污水及二级水换热过程,将该设备应用于湖水源热泵系统也极为适宜,不仅解决了防堵、防垢、防冻的问题,而且相比于污水工况,湖水工况后期维修保养成本更低。