地下水式水源熱泵與地下環路式水源熱泵(通常稱為地源熱泵或地耦合熱泵)是兩種不同的地熱能利用技術,主要區別如下:
1. 系統類型與工作原理
地下水式水源熱泵(開環系統)
- 工作原理:直接抽取地下水作為熱交換介質。通過抽水井將地下水引入熱泵機組,提取或釋放熱量后,再將水通過回灌井返回地下或排入地表水體。
- 特點:依賴地下水資源,需保證抽水量與回灌量的平衡。
地下環路式水源熱泵(閉環系統)
- 工作原理:使用封閉的管道環路(通常為U型或水平鋪設),內部循環防凍液或水。通過管道與周圍土壤或巖石進行熱交換,不與地下水直接接觸。
- 特點:無需消耗地下水,系統封閉,環境風險較低。
2. 適用條件
地下水式
- 地質要求:需地下水資源豐富且水質適宜(如低腐蝕性、無堵塞風險)。
- 法規限制:可能受當地水資源管理限制,需審批抽水和回灌許可。
地下環路式
- 地質要求:依賴土壤/巖石的熱傳導性能,需足夠埋管空間(垂直鉆孔或水平鋪設)。
- 靈活性:適用于地下水匱乏或法規嚴格的地區。
3. 效率與成本
地下水式
- 效率:地下水溫度較穩定,熱交換效率較高。
- 成本:初期鉆井和回灌系統成本較高,但運行能耗可能較低;長期需維護水井。
地下環路式
- 效率:受土壤熱導率影響,可能略低于地下水式,但運行穩定。
- 成本:安裝成本高(尤其是垂直鉆孔),但維護成本低,壽命長。
4. 環境影響
地下水式
- 風險:過量抽水可能導致地下水位下降或地面沉降;回灌不當可能污染含水層。
- 限制:需嚴格監測水質和水量平衡。
地下環路式
- 風險:對地下水無影響,但大規模安裝可能改變局部地溫場(長期影響較小)。
- 環保性:通常更符合可持續設計理念。
5. 典型應用場景
- 地下水式:適用于水資源豐富、回灌條件良好的區域,如沖積平原或砂礫層地區。
- 地下環路式:廣泛用于城市建筑、土地有限區域或法規限制地下水的場所。
