水(shuǐ)源熱泵

一）水源熱(rè)泵的概念

水源(yuán)熱泵(bèng)是利(lì)用地(dì)球水(shuǐ)所儲藏的(de)太陽能(néng)資(zī)源作爲冷(lěng)、熱源(yuán)，進行轉換(huàn)的空(kōng)調技術。

水(shuǐ)源熱泵可(kě)分爲地源熱泵(bèng)和水環熱泵。地(dì)源熱泵包括地(dì)下水熱(rè)泵(bèng)、地表水（江、河、湖、海）熱(rè)泵、土(tǔ)壤源熱泵(bèng)；利用(yòng)自來水的(de)水源熱泵(bèng)習慣(guàn)上被稱(chēng)爲水環(huán)熱泵(bèng)。

水(shuǐ)源熱泵(bèng)-（二）水源熱泵的原理

地球表面淺層水源（一般在1000 米以内），如地(dì)下水、地(dì)表的河(hé)流、湖泊和海洋(yáng)，吸收了太(tài)陽進(jìn)入地球的相當(dāng)的輻射(shè)能(néng)量，并且水(shuǐ)源的溫度一般都十(shí)分穩(wěn)定。水源(yuán)熱泵技(jì)術的工作原理(lǐ)就是：通(tōng)過輸入(rù)少量(liàng)高品位能源（如(rú)電(diàn)能），實現(xiàn)低溫(wēn)位熱能向(xiàng)高溫位轉移。水(shuǐ)體分别作爲冬季熱泵供暖的熱源和夏季空(kōng)調的(de)冷源，即在(zài)夏季将建築物中的熱量“取”出(chū)來，釋(shì)放到水體中去(qù)，由于水源(yuán)溫度低，所(suǒ)以可(kě)以專(zhuān)業(yè)地(dì)帶走(zǒu)熱量，以達到夏(xià)季給建築物室(shì)内制冷的目的(de)；而冬季，則是通(tōng)過水源熱(rè)泵機(jī)組，從(cóng)水源中“提(tí)取”熱(rè)能，送到建築物中(zhōng)采暖。

水(shuǐ)源熱泵-（三）水源熱泵(bèng)的(de)優(yōu)點

水(shuǐ)源熱泵與(yǔ)常規(guī)空調技術相比(bǐ)，有以下優(yōu)點：

1、專(zhuān)業節能(néng)

水源熱泵是目前(qián)空調(diào)系統中能效比(bǐ)（cop值）較高的制冷、制熱(rè)方式(shì)，理論(lùn)計算可達(dá)到7，實際運(yùn)行爲4～6。

水源(yuán)熱泵機組可利用的(de)水體溫度(dù)冬季爲12～22℃，水體溫(wēn)度比(bǐ)環境空氣(qì)溫度高，所(suǒ)以熱泵循環的蒸發(fā)溫度提高，能效(xiào)比也提高。而夏(xià)季水(shuǐ)體溫(wēn)度爲(wèi)18～35℃，水體溫度(dù)比環(huán)境空氣(qì)溫度低(dī)，所以(yǐ)制(zhì)冷的冷(lěng)凝(níng)溫度(dù)降(jiàng)低，使(shǐ)得冷卻效果好于風冷(lěng)式(shì)和冷(lěng)卻塔式，從而提(tí)高機(jī)組運行效(xiào)率。水源熱泵消(xiāo)耗1kw.h的電量，用戶(hù)可以(yǐ)得到4.3～5.0kw.h的熱量或5.4～6.2kw.h的(de)冷量。與(yǔ)空氣源熱(rè)泵相(xiàng)比，其運行效率(lǜ)要高出20～60％，運(yùn)行費(fèi)用僅爲普(pǔ)通中央空調(diào)的40～60％。

2、屬可(kě)再生(shēng)能源(yuán)利用技術

水(shuǐ)源熱泵(bèng)是利(lì)用(yòng)了(le)地球水體所儲(chǔ)藏的(de)太陽能資源作(zuò)爲冷(lěng)熱源(yuán)，進行(háng)能(néng)量(liàng)轉換的供(gòng)暖空(kōng)調系統。其(qí)中可以利用的(de)水體(tǐ)，包(bāo)括地下(xià)水或河流(liú)、地表(biǎo)的部(bù)分(fèn)的河流(liú)和湖(hú)泊以(yǐ)及(jí)海(hǎi)洋。地表土壤和(hé)水體不僅是一(yī)個巨(jù)大(dà)的(de)太陽能集熱器(qì)，收集(jí)了47％的(de)太陽輻射能量，比(bǐ)人(rén)類每(měi)年利用能量的(de)500倍還(hái)多（地(dì)下的水體是通(tōng)過土(tǔ)壤間接的(de)接受(shòu)太陽(yáng)輻射(shè)能量），而且是一個巨(jù)大的動态能量(liàng)平衡系統(tǒng)，地表的土(tǔ)壤和水體自然(rán)地(dì)保持能(néng)量接(jiē)受和(hé)發散(sàn)的相對的均衡。這使得利用儲(chǔ)存于(yú)其中的近(jìn)乎無限(xiàn)的太陽(yáng)能或地(dì)能成爲(wèi)可能。所(suǒ)以說，水(shuǐ)源(yuán)熱泵利(lì)用的是清(qīng)潔的可再(zài)生能源的(de)一種(zhǒng)技術(shù)。

3、節水省地(dì)

以地(dì)表水爲冷(lěng)熱源，向其放出(chū)熱量或吸(xī)收熱量，不(bú)消耗水資(zī)源，不(bú)會對其造成污染；省去了(le)鍋爐房(fáng)及附屬(shǔ)煤場、儲油房、冷(lěng)卻塔等(děng)設施，機房面積大大小(xiǎo)于常規空(kōng)調系統，節省(shěng)建築空(kōng)間，也(yě)有利于建(jiàn)築的(de)美(měi)觀。

4、環保效益顯(xiǎn)著

水源熱泵(bèng)機組供熱時(shí)省去(qù)了燃煤(méi)、燃氣、然油等(děng)鍋(guō)爐房系統(tǒng)，無燃(rán)燒過程，避免了排煙(yān)、排污(wū)等污染(rǎn)；供(gòng)冷時(shí)省去(qù)了冷卻水塔，避免了冷卻塔的(de)噪音、黴菌污染(rǎn)及水(shuǐ)耗(hào)。所以，水源熱泵機組運(yùn)行無任(rèn)何污染，無燃燒、無排煙(yān)，不産生廢渣、廢(fèi)水、廢(fèi)氣和煙塵，不會(huì)産生(shēng)城市(shì)熱島效應，對(duì)環(huán)境非(fēi)常(cháng)友(yǒu)好，是理想的綠色環保産品。

5、一機多用，應(yīng)用範圍廣(guǎng)

水源(yuán)熱泵(bèng)系統(tǒng)可供暖(nuǎn)、空(kōng)調，還(hái)可供(gòng)生(shēng)活熱水(shuǐ)，一機(jī)多用(yòng)，一套系(xì)統可以替換(huàn)原來的鍋爐(lú)加空調(diào)的兩套裝(zhuāng)置或系統(tǒng)。特别(bié)是對(duì)于同時有(yǒu)供(gòng)熱和供(gòng)冷要(yào)求的建築物，水(shuǐ)源熱泵有着明(míng)顯的優點。不僅(jǐn)節省(shěng)了大(dà)量能源，而且(qiě)用一套(tào)設備可(kě)以同時(shí)滿足供熱(rè)和供冷的要求(qiú)，減少(shǎo)了設備的初投(tóu)資。其總投資額(é)僅爲(wèi)傳統空調系統的60%，并(bìng)且安裝容(róng)易，安裝工(gōng)作量(liàng)比傳統空調系統少，安裝(zhuāng)工期短，更(gèng)改(gǎi)安(ān)裝也容易(yì)。

水源(yuán)熱泵(bèng)可應用于(yú)賓館(guǎn)、商場、辦公(gōng)樓、學校等(děng)建築，小型的(de)水源熱(rè)泵更适合(hé)于别墅、住(zhù)宅(zhái)小區的(de)采暖、供冷(lěng)。

6、運行穩(wěn)定(dìng)專(zhuān)業，維護(hù)方便(biàn)

水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動(dòng)的範圍遠遠小(xiǎo)于空氣的(de)變動(dòng)，水體溫度較恒(héng)定的特性，使得(dé)熱泵機(jī)組(zǔ)運行(háng)更專業、穩(wěn)定，也(yě)保持(chí)了系(xì)統的(de)專業(yè)性(xìng)和經濟性；采用全電腦控制(zhì)，自動程度(dù)高。由于系統簡(jiǎn)單、機組部(bù)件少，運行穩定(dìng)，因此維護費用(yòng)低，使用壽命(mìng)長。

7、符合(hé)國家政策(cè)，獲得(dé)政策(cè)性支持

國(guó)家十分重視可再生(shēng)能源開發利用(yòng)工作，《中華(huá)人民(mín)共和國可(kě)再(zài)生能(néng)源法》已于2006年1月1日起實(shí)施；同(tóng)時，在《國家中長期(qī)科學和(hé)技術發展(zhǎn)規劃(huà)綱要》中，又把大(dà)力發展和規模(mó)化應用新能源(yuán)和可再生(shēng)能源(yuán)作爲能源(yuán)領域(yù)的優先發展主(zhǔ)題。從國家立(lì)法(fǎ)和發展戰(zhàn)略的(de)高度(dù)，對(duì)可(kě)再生能源(yuán)的發展應(yīng)用予以強力推(tuī)動。

根據國(guó)家建(jiàn)設部(bù)政策(cè)規定，凡采用水(shuǐ)源熱(rè)泵空調(diào)技術的(de)建築(zhù)物，通(tōng)過向(xiàng)當地建委申(shēn)報(bào)，可獲(huò)得政府的(de)政策(cè)性(xìng)支(zhī)持，減(jiǎn)免建築配(pèi)套費(fèi)用140～200元(yuán)/m2。

與(yǔ)鍋(guō)爐（電(diàn)、燃料(liào)）和(hé)空氣源(yuán)熱泵的供熱系(xì)統相比(bǐ)的(de)優勢體現(xiàn)在：

與鍋爐（電、燃料）和空氣(qì)源熱泵的供熱(rè)系統(tǒng)相比(bǐ)，水源(yuán)熱泵(bèng)具明顯的(de)優勢。鍋爐供熱隻能将90%～98%的電能(néng)或70%～90%的(de)燃(rán)料(liào)内能(néng)轉化爲熱(rè)量，供(gòng)用戶(hù)使(shǐ)用，因此(cǐ)地源(yuán)熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之(zhī)二以上的電能(néng)，比燃料鍋爐(lú)節省二(èr)分之一(yī)以上的(de)能量(liàng)；由于水源(yuán)熱泵的熱源溫(wēn)度全(quán)年較(jiào)爲穩定，一般爲(wèi)10～25℃，其制冷、制熱系數可(kě)達3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比(bǐ)，要高出(chū)40%左右，其(qí)運行費用爲普(pǔ)通中(zhōng)央空調的50%～60%。因此(cǐ)，近十(shí)幾年(nián)來，水源(yuán)熱(rè)泵空調系統在北美及中、北歐(ōu)等國家取(qǔ)得了較快(kuài)的發展，尤(yóu)其是近五年來(lái)，中國(guó)的水(shuǐ)源(yuán)熱泵市場也(yě)日趨活躍(yuè)，使該項技術得到了相當廣泛(fàn)的應用，成(chéng)爲一(yī)種有(yǒu)效的供熱(rè)和供冷空調技術。

水(shuǐ)源(yuán)熱泵-（四(sì)）水源熱泵的應(yīng)用

從(cóng)水(shuǐ)源(yuán)熱泵的市場應用看(kàn),我國(guó)南方(fāng)的深(shēn)圳,廣州到過渡地區的上海,南(nán)京直(zhí)到(dào)北方采(cǎi)暖地(dì)區(qū)的(de)北京(jīng),大連(lián)等(děng)城市的公共建(jiàn)築(辦公(gōng)樓,商(shāng)住(zhù)樓,商場(chǎng)等),而(ér)且住宅建(jiàn)築上得到(dào)了廣泛的(de)應(yīng)用.

北京奧運村利用再生水(shuǐ)水源熱泵(bèng)空調系統,不(bú)需(xū)要冷卻塔,鍋爐房,其能源消耗(hào)量是傳統電鍋(guō)爐(lú)的1/4,更重要的(de)是,它不會排放(fàng)任何污(wū)染(rǎn)物.

作(zuò)爲建(jiàn)設部(bù)較批(pī)(2006年)可(kě)再生(shēng)能源建築應(yīng)用(yòng)示範(fàn)項目,全國(guó)較(jiào)大規模的水(shuǐ)源熱(rè)泵住宅區,海信(xìn)地産開發(fā)的麥(mài)島金岸投資4億元人(rén)民(mín)币(bì),采用(yòng)了國際先(xiān)進的(de)海水/污(wū)水源熱(rè)泵,節約了(le)能源,減少了污染.建(jiàn)成後采暖(nuǎn)每年(nián)可減(jiǎn)少燃煤20206餘(yú)噸,每年(nián)減(jiǎn)少向(xiàng)大氣(qì)排放(fàng)二氧(yǎng)化(huà)碳54050餘噸.運用(yòng)海水(shuǐ)中央空(kōng)調(diào),比傳統空(kōng)調系(xì)統運(yùn)行效率高(gāo)出40%,節(jiē)省運行費(fèi)用40%左(zuǒ)右.

有業内(nèi)人士分析,水源(yuán)熱泵(bèng)技術目前(qián)除了被(bèi)廣泛應用于(yú)各類民用(yòng)建(jiàn)築(zhù),公用建築,軍事(shì)建築等所(suǒ)有需要供(gòng)冷供(gòng)暖供應(yīng)洗(xǐ)浴熱(rè)水的中央(yāng)空調(diào)系統(tǒng),還涉及到(dào)工業領域(yù)中冷凍,冷藏(cáng),冷(lěng)卻的(de)工藝系統(tǒng),成爲(wèi)節能(néng)減(jiǎn)排的重(zhòng)要(yào)技術之

水源熱泵(bèng)-（五(wǔ)）水源(yuán)熱泵的應用(yòng)限制(zhì)

水源熱泵(bèng)的應(yīng)用限制(zhì)

象任何(hé)事物一(yī)樣(yàng)，水源(yuán)熱泵也不是十全十美的(de)，更不(bú)是萬能(néng)的(de)。其應用也(yě)會受到制(zhì)約。

1、可利用(yòng)的水(shuǐ)源條件限制(zhì)

水(shuǐ)源熱泵理(lǐ)論上(shàng)可以利用一切(qiē)的水資源，其實(shí)在實際工程中(zhōng)，不同的水資源(yuán)利用的成本差(chà)異是相(xiàng)當(dāng)大的(de)。所以(yǐ)在(zài)不同的(de)地區是否(fǒu)有合(hé)适的(de)水源(yuán)成爲(wèi)水源熱泵應用的一個關鍵。目(mù)前的水源熱泵(bèng)利用方式中，閉(bì)式系統(tǒng)一(yī)般成(chéng)本較高。而開式(shì)系統，能否尋找(zhǎo)到合(hé)适(shì)的水源(yuán)就(jiù)成爲使(shǐ)用水(shuǐ)源熱(rè)泵的限制條件(jiàn)。對開(kāi)式系(xì)統，水(shuǐ)源要求必(bì)須滿(mǎn)足一定的(de)溫度、水量和清(qīng)潔度。

2、水層(céng)的(de)地理結構的(de)限制(zhì)

對于從(cóng)地下抽(chōu)水回(huí)灌的使用，必(bì)須考慮到使(shǐ)用地的地質的(de)結構，保持(chí)可以(yǐ)在經濟條件下(xià)打井找到(dào)合适(shì)的水(shuǐ)源，同時還(hái)應當考慮當地的地質和土壤(rǎng)的條件(jiàn)，保(bǎo)持用後尾(wěi)水(shuǐ)的回灌(guàn)可(kě)以實現。

3、投資(zī)的經濟性

由于(yú)受到不同(tóng)地區(qū)、不同(tóng)用戶及國(guó)家能源政(zhèng)策、燃(rán)料價(jià)格(gé)的影響(xiǎng)，水源的基本條(tiáo)件的(de)不同(tóng)；一次(cì)性投(tóu)資(zī)及(jí)運行費用(yòng)會(huì)随着用(yòng)戶(hù)的不同(tóng)而有(yǒu)所不(bú)同。雖(suī)然總(zǒng)體來(lái)說，水(shuǐ)源熱(rè)泵的運行效率(lǜ)較高(gāo)、費用較低(dī)。但與(yǔ)傳統的空(kōng)調制冷(lěng)取(qǔ)暖方式相(xiàng)比，在不同(tóng)地區不(bú)同(tóng)需求(qiú)的條件下，水源(yuán)熱泵的(de)投資經(jīng)濟性會有所不同。

水源熱(rè)泵目前的市場狀況(kuàng)：

水源熱泵目前主(zhǔ)要(yào)應用(yòng)在北(běi)方冬季(jì)寒冷(lěng)的地區(qū)，而在廣闊(kuò)的南方很(hěn)少見到身(shēn)影。主要原(yuán)因：南方主(zhǔ)要以(yǐ)空氣源(yuán)熱泵(bèng)爲(wèi)主，冬(dōng)天對(duì)空調(diào)制熱(rè)的依賴不(bú)如北方(fāng)明顯，主要用來(lái)洗澡，所(suǒ)以空氣源熱泵(bèng)基本(běn)能滿足需(xū)要，并且工程相(xiàng)對簡(jiǎn)單，造價成(chéng)本要(yào)低(dī)。所以這類産品有(yǒu)較(jiào)大(dà)的局限性(xìng)所以(yǐ)必須要(yào)走産品(pǐn)的差(chà)異化道路(lù)，來做(zuò)好産品的(de)推廣！

水源熱泵技術(shù)的(de)研(yán)究及(jí)原理圖(tú)

水(shuǐ)源熱(rè)泵技(jì)術是(shì)一種(zhǒng)利用(yòng)地球表面或淺(qiǎn)層水源（如(rú)地下水、河流和湖泊(bó)），或者是人(rén)工再生(shēng)水(shuǐ)源（工(gōng)業廢水、地(dì)熱尾(wěi)水等）的(de)低(dī)溫低位熱(rè)能資源，采用熱泵原(yuán)理，通過少(shǎo)量的高位(wèi)電能輸入(rù)，實現(xiàn)低位(wèi)熱(rè)能向高(gāo)位熱能轉(zhuǎn)移，既可供熱(rè)又(yòu)可制(zhì)冷的專(zhuān)業、環保、節能的空調系(xì)統。

地(dì)球(qiú)表(biǎo)面(miàn)淺(qiǎn)層水(shuǐ)源如深度(dù)在1000米(mǐ)以内的地(dì)下水(shuǐ)、地表的河流(liú)和湖泊和海(hǎi)洋中，吸收(shōu)了太陽進入地(dì)球的(de)相當的輻射能(néng)量，并(bìng)且水(shuǐ)源的(de)溫度一般都十(shí)分穩(wěn)定。水(shuǐ)源熱(rè)泵機(jī)組工作原理就是在夏季(jì)将建(jiàn)築物中的(de)熱量(liàng)轉移到水(shuǐ)源中，由(yóu)于水源(yuán)溫度低，所以可以專業(yè)地帶走(zǒu)熱量，而冬季，則(zé)從水(shuǐ)源中提取(qǔ)能量，由(yóu)熱泵原(yuán)理通過空氣或水作爲(wèi)載冷劑(jì)提升溫度後送(sòng)到(dào)建築(zhù)物(wù)中。通(tōng)常水源熱泵消(xiāo)耗1kw的能量，用戶(hù)可以(yǐ)得(dé)到(dào)4kw以上的熱量或(huò)冷量(liàng)。