一）水源熱泵的概念

水源熱泵(bèng)是利用地球水所儲藏的太(tài)陽能資(zī)源作爲冷、熱源，進行轉換的空調技術。

水源熱泵可分爲地源熱泵和水環熱泵。地源熱泵包括地下水熱泵、地表水（江、河、湖、海）熱(rè)泵、土壤源熱泵；利用自來水的水源熱泵習慣上被稱爲(wèi)水環(huán)熱泵。

水源熱泵-（二）水源熱泵的原理

地球表面淺層水源（一般在1000 米(mǐ)以内），如地下水、地表的(de)河流、湖泊和海洋，吸收(shōu)了太陽進入地球的相當的輻射能量，并且水源的溫度一般都十分穩定。水源熱泵(bèng)技術的工作原理(lǐ)就是(shì)：通過輸入少量高品位能源（如(rú)電能），實現低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分别作爲冬季熱泵供暖的(de)熱源和夏季空調的冷源，即在夏季将建築(zhù)物中的熱量“取”出來，釋放到(dào)水體中去，由于水(shuǐ)源溫度低(dī)，所以可以專業地帶走熱量，以達到夏季給建築物室(shì)内制冷的(de)目的；而冬季，則是通過水源熱泵機組，從(cóng)水源中“提取”熱能，送到建築物中采(cǎi)暖。

水源熱(rè)泵-（三(sān)）水源熱泵(bèng)的優點

水源熱(rè)泵與常規空調技術相比(bǐ)，有以下(xià)優點：

1、專(zhuān)業節能

水源熱泵是目前空調系統(tǒng)中能效比（COP值）較高的制(zhì)冷、制熱方式，理論計算可達到7，實際運行爲4～6。

水源(yuán)熱泵機組可利用的水體溫度冬季(jì)爲12～22℃，水體溫度比環(huán)境空氣(qì)溫度高，所(suǒ)以熱泵循環的蒸發溫度(dù)提高，能效比也提高。而夏季水體溫度爲18～35℃，水體(tǐ)溫度比環境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫(wēn)度降低，使得冷(lěng)卻效果好于風冷式和冷卻塔式，從而提高機(jī)組運行效率。水源熱泵消耗1kW.h的電量(liàng)，用(yòng)戶可以得到4.3～5.0kW.h的熱量或5.4～6.2kW.h的冷量。與空氣源熱泵相比，其運行效(xiào)率要高出20～60％，運行費用僅爲普通中央空調的(de)40～60％。

2、屬(shǔ)可再生能源利用(yòng)技術

水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作爲冷熱源，進行(háng)能量轉換的供暖空(kōng)調系統。其中可以利用的(de)水體，包括地下水或河流、地表的部(bù)分的河(hé)流和湖泊(bó)以及海洋。地表土壤和水體不僅是(shì)一個巨大的太陽(yáng)能集(jí)熱器，收集了47％的太陽輻射能量，比人類每年利用能量的500倍還多（地(dì)下的水體(tǐ)是通過土壤間接的接受(shòu)太陽輻射能量(liàng)），而(ér)且(qiě)是一個巨大的動态能量平衡系統，地表的土壤和水體自然(rán)地保持能量接(jiē)受和發散的相對的均衡。這使(shǐ)得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成爲可能(néng)。所以說(shuō)，水源熱泵利用的是清(qīng)潔的可再生能源的一種技術(shù)。

3、節水省地

以地表水爲冷熱源，向其(qí)放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不(bú)會對其造成污染；省去了(le)鍋爐房及附屬煤場、儲油房、冷卻塔等設施，機房面積大大小于常規空調系(xì)統，節省建築空間，也有利于建築的美觀。

4、環保效益(yì)顯著

水源熱泵機組(zǔ)供熱時省去了燃煤、燃氣、然油(yóu)等鍋爐房系統，無(wú)燃燒(shāo)過程，避免了排煙、排污等污染；供冷時省去了冷卻水塔，避免了(le)冷卻塔(tǎ)的噪音(yīn)、黴菌污染及水耗。所以，水源(yuán)熱泵機組運行無(wú)任何污染，無燃燒、無排煙，不産生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，不會産生城市熱島效應(yīng)，對環境非常(cháng)友好，是理想的綠色(sè)環保産(chǎn)品。

5、一機多用，應用範(fàn)圍廣

水源(yuán)熱泵系統可供暖、空調，還可供(gòng)生活熱水，一機多用(yòng)，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐加空調的兩套(tào)裝置或系統。特(tè)别是對于同時有(yǒu)供熱和供冷要求的(de)建築物，水源熱泵有着明顯的優點。不僅(jǐn)節省了大量能源，而且用一套設備可以同時滿足供熱(rè)和供冷的要求，減少了設備的初投(tóu)資。其總(zǒng)投資額僅爲(wèi)傳統(tǒng)空調系統的60%，并且安裝容易，安裝工(gōng)作量比傳統空(kōng)調系統少，安裝工期短，更(gèng)改(gǎi)安裝也容易。

水源熱泵可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建築，小型(xíng)的水源熱泵更适合于别墅、住(zhù)宅小區的采暖、供冷。

6、運行(háng)穩定專業(yè)，維護方便

水體(tǐ)的溫度一年四季相(xiàng)對穩定，其波動的範圍遠(yuǎn)遠小于空氣的變動，水體溫度較恒定的(de)特性，使得熱泵機組運行更專業、穩定，也(yě)保(bǎo)持了系統的專(zhuān)業性和經濟(jì)性；采用全電腦控制，自動(dòng)程度高。由于系統簡(jiǎn)單、機組部件少，運行穩定(dìng)，因此維護費用(yòng)低，使用壽命長。

7、符合國家政策，獲得政策(cè)性支持

國家(jiā)十分重視可再生(shēng)能源開發利用工作，《中(zhōng)華人民共(gòng)和國可再生能源法》已于2006年1月1日(rì)起實施；同時(shí)，在《國家中長(zhǎng)期科學和技術發展規劃綱要(yào)》中，又把大(dà)力發展和規模化(huà)應用新能源和可(kě)再生能源作爲能(néng)源領域的優(yōu)先發展(zhǎn)主題。從國家(jiā)立法和發展戰(zhàn)略的高度，對可再生能(néng)源的發展應用予以強力推動。

根據國家建設部(bù)政策規定(dìng)，凡采用水源熱泵空調技術(shù)的建築物，通過向當地(dì)建委申報，可獲得政府的政策(cè)性支(zhī)持，減免建築配套費用140～200元/m2。

與鍋爐（電、燃料）和空(kōng)氣源(yuán)熱泵的供熱系統相比的優勢體現在：

與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱(rè)泵的供(gòng)熱系統相比，水源熱泵(bèng)具明顯的(de)優(yōu)勢。鍋爐供(gòng)熱(rè)隻能将90%～98%的電能或70%～90%的(de)燃料内能轉化爲熱量(liàng)，供用戶使用(yòng)，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋(guō)爐節省二分之一以上的(de)能量；由于水源熱泵的熱源(yuán)溫度全年較爲穩定，一(yī)般爲10～25℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，與傳統的空氣源熱(rè)泵相比，要高出40%左右，其運行費用(yòng)爲普通中央空調的(de)50%～60%。因此(cǐ)，近十幾年來(lái)，水源熱(rè)泵空調系統在北美及中(zhōng)、北歐等國家取得了較快(kuài)的發展，尤其是近五年來，中國(guó)的水源熱泵市場也(yě)日趨活躍，使該(gāi)項技(jì)術得到了相當廣泛的應用，成(chéng)爲一種有效的供熱和供冷空(kōng)調技(jì)術。

水源熱泵-（四）水源熱泵的應用

從(cóng)水源熱泵的市場應用看,我國南方的(de)深圳,廣州到過渡地區(qū)的上海,南京直到北方(fāng)采暖地區(qū)的北京(jīng),大連(lián)等城市的公共建築(辦公樓,商住樓,商場等),而且住宅建築上得到了廣(guǎng)泛的應用.

北京奧運村利用再生水水源熱泵空調系統,不需要冷卻塔(tǎ),鍋爐房,其能源消耗量是傳統電鍋(guō)爐的1/4,更重要的是,它(tā)不會排(pái)放任何污染物.

作爲建(jiàn)設部較批(2006年)可再生能源(yuán)建築應用示(shì)範項目,全國較大規模的水源熱泵住宅區,海信地産開發的麥島金岸投資4億元人民币,采用了國(guó)際(jì)先進的海水/污水源熱(rè)泵,節約了能源,減少了污染.建成後采暖每年可減少燃煤20206餘噸,每年減少向大氣排放二氧化碳54050餘噸.運用海水中央空調,比傳統空(kōng)調系統運行效率高出40%,節省運行費用40%左右.

有業内人士分析,水源熱泵技術目前除了被廣(guǎng)泛應用于各類民用建築,公用(yòng)建築,軍事建築等所有需要供(gòng)冷供暖供(gòng)應洗浴熱水的中央空(kōng)調系統,還涉及到工業領域中冷凍,冷(lěng)藏,冷卻的工藝系統,成爲節能(néng)減排的重要技術之

水源熱泵(bèng)-（五）水源熱(rè)泵的應用限制

水源(yuán)熱泵的應(yīng)用限制

象任何事物(wù)一樣，水源熱泵也不是十全十美的，更不是(shì)萬(wàn)能的。其應(yīng)用也會受到制約。

1、可利用的水源條(tiáo)件限制

水源熱泵理論上可以利用一切的水資源，其實在實際工程中，不同的水資源利用(yòng)的成本差異是相當大的。所以在不同的(de)地區(qū)是否有合适的(de)水源成爲水源熱泵應用的一(yī)個關鍵。目(mù)前的水源熱泵(bèng)利用方式中，閉式系統一般成本較高。而開(kāi)式系統，能否尋找到合适的水源就成爲使(shǐ)用水源熱(rè)泵的限制條件。對開式系統，水源要求必須滿足一定的溫度、水量和(hé)清潔度。

2、水層的地理結構的限制

對于從地下抽水回(huí)灌的使用，必須考慮(lǜ)到使用地(dì)的地(dì)質的結構，保持可(kě)以在經(jīng)濟條件下打井找到合适的(de)水源，同時還應當(dāng)考慮當地的地質和土壤的條件，保持用後尾水的回灌可以實現。

3、投資的經(jīng)濟性

由于受到不同地區、不同用戶及國家能源政策、燃(rán)料價格的影響，水源(yuán)的基本條件的不同；一(yī)次性投資及運行費用會随着用戶的不同而有所不同。雖然總體來說，水(shuǐ)源熱泵的(de)運行效(xiào)率(lǜ)較高、費用較低。但與傳統的空調制冷取暖方式相(xiàng)比，在不同地區不同需(xū)求的條件下，水源熱泵的投資經濟性會有所不同。

水源熱泵目前的市場狀況：

水源熱泵目前主要應(yīng)用在北方冬季寒(hán)冷的(de)地區，而在廣闊的南方很(hěn)少見到身影。主要原因(yīn)：南方主要以空氣(qì)源熱泵爲主，冬天(tiān)對空調制熱(rè)的依賴不如北方明顯，主要用來洗澡，所(suǒ)以空氣源(yuán)熱泵基本(běn)能滿足需要，并(bìng)且工程相對簡單，造價成(chéng)本要低(dī)。所(suǒ)以這類産品有較大的局限性所以必須要走産品的(de)差異化道(dào)路，來做(zuò)好産品的推廣！

水源熱泵技術的研究及原理圖

水源熱泵技術是一種利用地球表面或淺層水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工業廢水、地熱尾水等）的低溫低位熱能資源，采用熱泵原理(lǐ)，通過少量的高位(wèi)電能輸入，實現低位熱能向高(gāo)位熱能轉移，既可供熱又可制冷的專業、環保、節(jiē)能的空調系統。

地球(qiú)表面淺層水源如深度在1000米以内(nèi)的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太陽進入地球(qiú)的相當的輻射能量，并且水源的溫度(dù)一般(bān)都十分穩定。水源熱泵機組工作原(yuán)理就是在夏季将建築物中的熱量轉移到水源中，由于(yú)水源溫度低，所(suǒ)以可以專(zhuān)業地帶走熱量，而冬季，則從水源中提取(qǔ)能量，由熱泵原理通(tōng)過(guò)空氣或水作爲載(zǎi)冷劑提升溫度後送到建築物中。通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以(yǐ)得到4kW以上的熱(rè)量或冷量。