浅析城市水资源开发之水空调.docx

1、浅析城市水资源开发之水空调 摘要：如何利用好及保护好水资源是我国目前面临的因境之一。对城市水资源开发利用及规划做出探讨。并对水空调原理技术应用做了简单论述。 关键词：城市水源规划 ;水资源开发利用 ;水资源保护 引言：我国是个缺水的国家 ,尽管河川径流量居世界第 6位 ,但人均径流量仅为世界人均占有量的四分之一。全国平均年地表水资源量 27115 立方米 ,平均年地下水资源8288 亿立方米 ,扣除两者重复部分 ,我国平均年水资源量为 8124 亿立方米。1.水资源开发利用与水资源量 我国水量在地区分布上极不平衡 ,与人口、耕地的分布不相适应。长江以南地区耕地面积仅为占 38%,人口占 54%

2、,而水资源占到 80%;北方地区的水资源量只有全国的 20%。水量在时程分配上 也极不均匀 ,年际变化大 ,丰枯年水量相差较大 ;年内分配不均匀 ,华北和东北地区每年 6-9月份降水量占全年降水量的 80%。因此造成我国很多地区水旱灾害频繁、水资源开发利用困难的情况。 城市水资源是指可供城市发展、人民生活和进行城市基础设施建设利用的地表水和地下水。城市水资源是维持城市存在和发展的必不可少的必要因素。从城市发展史上看 ,世界上大部分的城市是傍水而建。在现在 ,世界上的大城市基本上也都沿江河和沿海分布。城市用水具有自己的一些特点 :用水量大 ,开采相对集中 ,要求在较小的范围内获得大量的水资源 ,

3、单位 面积取水强度大 ;水质要求严格 ,除保证生产的供应外 ,必须保证市民的身体健康 ,世界上由于水污染引起的疾病占全部疾病的 80%;用水的连续性强 ,城市的各项活动不能断水 ;城市用水的增长速度很快。由于上述特点 ,在有限的水资源条件下 ,用水矛盾在城市地区表现的格外尖锐。缺水也成为许多城市面临的难题。一方面 ,人口的增长和工业的发展 ,使得用水量不断增加 ,水的使用量的增长率是人口增长率的两倍多 ,从本世纪 50 年代至今 ,世界人均淡水消耗量增加了 50%,其中城市用水量所占的比重越来越大 ,发达国家超过 70%;另一方面 ,给水排水设施的不足 和污染的加剧 ,使有限的水资源量的开发利

4、用越来越困难 ,目前人类已开发了 54%的可利用淡水 ,预计到 2025 年将需要可利用淡水径流量的 70%。目前缺水现象已影响到 80个国家和 40%的世界人口。由于缺水 ,全球所有大城市 21 将面临严重危机。 简历大全 一个城市水资源量的多寡主要由城市所在区域天然条件决定的。在城市总体规划时 ,应了解城市水资源总量和可开采量 ,这与城市用水供需平衡、确定城市发展规模、功能布局、给水工程系统布置都有密切关系。水资源的评价 ,是对水资源的数量、质量、时空分布特征和开发利用条件的分 析评定 ,涉及到复杂的专业知识 ,这里只对水资源量作简单介绍。 1.1 区域水资源 区域水资源一般由三部分组成

5、,即 :地表水、土壤水和地下水。大气降水是总补给量 ,流出区域的河川径流量、蒸散发量和地下潜流量是总排泄量 ,总补给量与总排泄量之差为区域的地表、土壤地下的蓄水变量 ,其间的相互关系 ,遵循区域水量平衡原理。 1.2 区域水资源总量 区域水资源总量是指由当地降水形成的地表和地下产水量。在水量分析中 ,把河川径流量作为地表水资源量 ,把地下水总补给量减去井灌、工业和生活等用水的回 归补给出量作为地下水资源量。由于地表水和地下水即相互转化 ,处于统一的循环系统中。河川径流量包括了一部分地下水排泄量 ,地下水被给量中又有一部分来源于地表水体 ,因此不能将地表水资源与地下水资源量直接相加 ,应扣除相互

6、转化的重复的水量。 1.3 区域水资源可利用量 区域水资源可利用量指经济上合理、技术上可能和生态环境不受破坏的前提下 ,最大可能被控制利用的不重复的一次性水量。它与天然水资源总量、当前的技术经济都有密切关系。 2.城市水资源利用规划对策 人类逐水草而居 ,水资源对城市的形成、发展、演变具有诱导和制约作用。水资源不仅影响城市的性质、规模、而且还影响到城市的布局和发展变迁。尽管现代科学技术和经济条件可以减少城市对水资源的过于依赖 ,但水资源作为城市基本的物质支持要素 ,其重要性是不言而喻的。水资源正在取代石油而成为引起当今世界危机的主要问题。中国的水问题也到了令人触目惊心的地步 ,形势相当严重。解

7、决城市缺水问题已成为中国最紧迫的任务之一。从目前情况看 ,如不解决这个问题 ,将极大地影响我国的社会经济稳定、快速、健康的发展。 水是不可替代的自然资源 ,尽管可以再生 ,但 开发强度超过其再生能力 ,就会枯竭。所以对城市水资源应进行可持续开发利用 ,保证人类和城市持续发展。 在城市规划中 ,特别是城市给水排水工程规划 ,应把握这一原则 ,充分认识水资源短缺这一国情 ,通过对水资源的优化配置 ,促进城市可持续发展。 3.水空调的使用情况 目前市面上普通空调，每小时用电量在 1.2 千瓦左右，而 “ 水空调 ” 一天的用电量也只有 0.5千瓦时。由于这种空调会对地下水造成浪费，因此现在国家不提倡

8、使用这种空调。利用水循环的冷气，水空调也就是俗称的 “水空调 “，既节省电省能耗也比普通空调舒适度高 。 “水空调 “技术一旦成熟，市场普及率上升，对于传统的空调无疑是一个致命的打击。如何在安全清凉的环境中顺利的度过盛夏，是所有城市居民的期盼。在没有办法逃离酷暑之地的情况下，电风扇、空调成了必需品。但是电风扇在高温时刻不能完全解决问题，而空调带来的空调病依然影响着人们的身体健康。 冷风机，利用简单的水泵技术的 “ 水空调 ” 在中国市场已经出现了十多年。这种耗电量等同于电风扇的用电量，却有着和普通空调一样制冷效果的“ 水空调 ” 。虽然几年前淡出市场， 2006 年夏再次浮出市面。由于推广和技

9、术等因素， “ 水空调 ” 的普及率低级 ，覆盖面积只是在一些南方的中小城市。炎炎夏日，在综合楼里，你看不到中央空调系统常用的制冷机组、冷却塔等设备，水空调原来这里采用了水源热泵空调，俗称 “ 水空调 ” 。据了解，水源热泵技术主要利用水温比较稳定的特点，将水源汇集到热泵中转换，使之形成一种空调系统。 “ 水空调 可消除噪音、霉菌污染和排放热量造成的热岛效应，更重要的是节能。 ” 据介绍，一个建筑面积1440平方米、高度 8.5米的车间，采用六台水源热泵空调，总制冷量达 320千瓦，平均单位制冷量为 223瓦 /平方米，每平方米可节电 30瓦。以夏季制冷四个月、每天两班制 16个小时、每月工作

10、 25天计，可节电 7万千瓦时。 而且， “ 水空调 ” 可以随开随关，不像一般中央空调，一旦开启，即使有的房间不使用也要消耗能源。水空调利用家庭做饭时炉灶的余热，将升温的热水经管道送进空调器内蒸发 器中，同时空调器内的风机将室内冷空气吸入蒸发器内利用热力学原理。二者发生热量交换，水将携带的热量经管道壁传给翅片并被冷空气充分吸收。吸热后，冷空气温度升高，空调并由风机吹入室内放热后的水温度降低并经回水管道重新流回炉内加热。如此往返循环，室内冷空气不断吸收水放出的热量而温度升高，从而 实现制热目的。整个过程因其设计制造带有自循环功能，无需任何辅助动力，彻底克服了其他水空调只有依靠管道泵才能实现循环

11、的弊端。 4.风机盘管水空调和直接蒸发水空调。 1.风机盘管水空调 风机盘管水空调是目前应用最多的也是应用最早的水空调。它主要是利用风机盘管将周围环境的天然冷源所蕴含的冷量送到空调房间。天然冷源可以是井水，山涧水，江河湖水，海水等，因为它们的温度在夏天都比较低。当它们的温度比人们要求的室内温度低时，就可以通过不同的形式吸收室内空气的热量，使室内空气降温，所以称它们为天然 冷源。 风机盘管的主要组成部分是风机和盘管。工作时用水泵将天然冷源水送入盘管，使盘管具有较低的表面温度，而风机的任务是循环室内空气，强制空气流经并冲刷盘管表面，从而将天然冷源水所蕴含的冷量转移至室内空气，实现对房间的空调降温。

12、 2.直接蒸发水空调 直接蒸发水空调是利用蒸发冷却技术，蒸发冷却技术是人类最古老的冷却方法之一。蒸发冷却从热学原理上是利用水沸腾时所需的汽化潜热带走热量。这类似于涂抹在皮肤表面的酒精挥发后，皮肤有较凉的感觉。水直接蒸发空调的工作原理是让空气通过水的表面 ，表面的水吸取空气的热量蒸发为水蒸气，空气失去热量温度降低，从而实现制冷。当然空气在获得冷量降温的同时，也将蒸发的水蒸气一起带走，湿度增加。 5.地源热泵中央空调与传统中央空调对比： 1.环境保护 从土壤源热泵的整个运行原理来看，土壤源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调，不管是冬季还是夏季的运行，都不会对建筑外大气环境造成不良影响。而普通中央

13、空调系统，将废热气或水蒸气排向室外环境，无一例外的都对环境造成了极大的污染。以地球表面浅层地热资源作冷热源，利用清洁的、近乎无限可再生的能源 ，符合可持续发展的战略要求。 2.运行效率 对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降，这在夏热冬冷地区的使用就受到了影响。而土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响运行效率，因此，土壤源热泵的运行效率是最高的。 3.经济方面 地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一体

14、。一套热泵系统可 以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而减少使用成本，十分经济。 4.主机设置 对于普通中央空调系统，若设置风冷热泵机组进行冷热空调，则风冷热泵主机的设置必须要与外界通风良好，要么设置于屋顶，要么设置于地面，这对别墅空调受限就更严重。而土壤源热泵主机的设置就非常灵活，可以设置在建筑物的任何位置，而不受考虑位置设置的限制。若设置冷水机组 +锅炉进行冷热空调，冷却塔和锅炉的位置就更受限制。因此，就主机的设置而言，地源热泵系统的主机设置是非常灵活的。 6.水空调的未 来发展前景展望 近年来 ,国家力推经济转型 ,发展节能低碳经济 ,直接催热了水空调在国内市

15、场的热销 .随着人们生活水平的提升 ,人们对生活品质要求不断提高 ,住宅面积不断扩大 ,高档住宅小区、公寓、别墅的建设发展十分迅速 .伴随着“低碳 “经济、节能环保理念逐步根植进千家万户 ,节能化、低碳化、绿色化是以后的发展趋向 ,各大空调企业纷纷在空调高能效技术上进行了积极的探索 ,但大多高能效空调产品还仅仅停留在实验室的阶段 ,真正推向 市场应用还考验着空调企业的技术实力 . 水空调的发展是必然的 ,它利用水循环的冷气 ,既节省电省能耗也比普通空调舒适度高 .“水空调 “技术一旦成熟 ,市场普及率上升 ,对于传统的空调无疑是一个致命的打击 . 冬季采暖中 ,传统的暖气片须使用很高的水温 ,

16、消耗很大能源 ,效果也并不理想 ,而水温空调与采暖炉配套使用 ,无须加水泵和过高的水温 ,40 以上的水温就可以保证房间温度 20 -30, 且风速根据水温而自动调节 ,操作简单 ,效果明显 . 水空调应用了国际最先进的甲醛分解技术、模块集成化技术 ,能轻松去除甲醛 .水空调还在湿度控制上有所创新 ,令家居环境温度舒适、空气质量优化 ,保障用户健康 . 结语：风机盘管式水空调应用比较广泛，但水源一定要有保证，同时室外空气的含湿量要低于 12g/kg(g)，这样才能在节能的同时创造舒适的室内环境。如果水源采用地下井水，还要注意防止违规过度开采，尽量做到井水回灌，保护地下水资源。另外，空气潮湿地区如果使用风机盘管式水空调，不适宜人长时间停留的场所，仅作短时间的防暑降温使用。直接蒸发式水空调，因其加湿过程明显，导致室内湿度过高，故不适合民用建筑。但在工厂、车间可以大规模使用，尤其是生产工艺要求湿度较高的场合，既可降温，又能加湿，而且节能效果显著。 参 考文献： 思想汇报 沈国航 .中国生态环境建设与水资源保护利用 M.北京中国水利水电出版社 2001? 刘昌明 ,邵益生 .中国城市水资源可持续开发利用 M.中国水利水电出版社 2002? 空气调节赵荣义等著 .中国建筑工业出版社 .2006 年 7 月出版 . 总结大全