一）水源熱泵的(de)概念

水源熱泵是利用地球水(shuǐ)所儲藏(cáng)的太陽能資源(yuán)作爲冷(lěng)、熱源，進行(háng)轉換的空(kōng)調技術(shù)。

水(shuǐ)源熱泵可分爲(wèi)地源熱泵和水(shuǐ)環熱泵。地源熱(rè)泵(bèng)包括地下水(shuǐ)熱泵、地表(biǎo)水（江、河、湖(hú)、海）熱(rè)泵、土壤源(yuán)熱泵(bèng)；利用自來(lái)水的(de)水源(yuán)熱泵習慣上被稱爲水環熱泵(bèng)。

水源(yuán)熱泵-（二）水(shuǐ)源熱泵(bèng)的(de)原理(lǐ)

地球(qiú)表面淺層(céng)水源（一般(bān)在1000 米(mǐ)以内），如地下水(shuǐ)、地表的河(hé)流、湖泊和海(hǎi)洋(yáng)，吸收(shōu)了太陽(yáng)進入地(dì)球的相當(dāng)的輻(fú)射能(néng)量，并且水(shuǐ)源的溫(wēn)度一般都十分穩定。水(shuǐ)源熱(rè)泵技術的(de)工(gōng)作原理就是(shì)：通過輸(shū)入少量高品位(wèi)能源（如(rú)電能），實現(xiàn)低溫位熱能(néng)向高溫(wēn)位(wèi)轉移。水體分(fèn)别作爲冬季熱(rè)泵供(gòng)暖的熱源和夏季空(kōng)調的(de)冷源(yuán)，即在(zài)夏季(jì)将建築物中的(de)熱量“取”出(chū)來，釋(shì)放到(dào)水體中去，由于水源(yuán)溫度低，所(suǒ)以可以專(zhuān)業地帶(dài)走熱量(liàng)，以達(dá)到夏季給(gěi)建築物室内制冷的目(mù)的(de)；而冬(dōng)季，則(zé)是通過水源熱泵(bèng)機(jī)組，從(cóng)水源(yuán)中“提取”熱能，送到建築物中采(cǎi)暖。

水(shuǐ)源熱(rè)泵-（三(sān)）水源熱泵(bèng)的優點(diǎn)

水源熱(rè)泵與常規空調技術(shù)相比(bǐ)，有以(yǐ)下優點：

1、專業節(jiē)能

水(shuǐ)源熱(rè)泵是(shì)目前空(kōng)調系統(tǒng)中能(néng)效比（cop值）較(jiào)高的制冷(lěng)、制熱方式，理論計算(suàn)可達到(dào)7，實(shí)際運(yùn)行爲(wèi)4～6。

水源(yuán)熱泵(bèng)機組(zǔ)可利用(yòng)的水體(tǐ)溫(wēn)度(dù)冬季(jì)爲12～22℃，水(shuǐ)體溫(wēn)度比(bǐ)環境空氣(qì)溫度高，所以熱泵循(xún)環的蒸發溫度(dù)提高，能效比也(yě)提高。而夏(xià)季水體溫(wēn)度爲18～35℃，水體(tǐ)溫度(dù)比環境空氣溫(wēn)度低，所以(yǐ)制冷的(de)冷(lěng)凝溫度降(jiàng)低，使得冷(lěng)卻效(xiào)果(guǒ)好(hǎo)于風(fēng)冷式和冷卻塔(tǎ)式，從而提高機(jī)組運行效率。水(shuǐ)源熱(rè)泵消耗1kw.h的(de)電量(liàng)，用戶(hù)可以得到4.3～5.0kw.h的熱(rè)量或(huò)5.4～6.2kw.h的冷量。與空氣源熱(rè)泵相比，其(qí)運行效(xiào)率要高(gāo)出20～60％，運行費用僅(jǐn)爲普通中央空(kōng)調的40～60％。

2、屬可再生能源(yuán)利用(yòng)技術(shù)

水源熱泵(bèng)是利用了(le)地球水體所(suǒ)儲藏(cáng)的(de)太陽(yáng)能資源作爲(wèi)冷(lěng)熱源，進行(háng)能量(liàng)轉換的(de)供暖空調系(xì)統。其(qí)中可(kě)以利(lì)用的水體(tǐ)，包括地下水(shuǐ)或(huò)河流(liú)、地表(biǎo)的部(bù)分的河流(liú)和湖泊以(yǐ)及海洋。地表土壤和水體不僅是一個巨(jù)大的太陽(yáng)能集(jí)熱器，收集了47％的(de)太陽(yáng)輻射(shè)能量，比人類每年利(lì)用能量的(de)500倍還(hái)多（地(dì)下(xià)的(de)水體是通過土(tǔ)壤間接的接(jiē)受太陽(yáng)輻射能量），而且是一個巨大的動态能量(liàng)平衡(héng)系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然(rán)地保(bǎo)持(chí)能(néng)量接(jiē)受和發散(sàn)的(de)相(xiàng)對的均衡(héng)。這使(shǐ)得利用(yòng)儲存于(yú)其中(zhōng)的近乎無(wú)限的太陽能或地能成爲可能。所以說，水(shuǐ)源熱(rè)泵利用的是清(qīng)潔的可再生能(néng)源(yuán)的一種技術(shù)。

3、節水省地

以地(dì)表水爲(wèi)冷(lěng)熱源(yuán)，向其放(fàng)出熱量或吸收熱(rè)量，不(bú)消耗水資(zī)源，不(bú)會對(duì)其造成污(wū)染；省去了鍋爐(lú)房及(jí)附屬煤場(chǎng)、儲油房、冷卻塔等設(shè)施，機房面(miàn)積大大(dà)小(xiǎo)于常規空調(diào)系(xì)統，節(jiē)省建築(zhù)空間，也(yě)有利(lì)于建(jiàn)築的(de)美觀。

4、環(huán)保(bǎo)效益(yì)顯著

水(shuǐ)源熱(rè)泵(bèng)機組供(gòng)熱(rè)時省(shěng)去了(le)燃(rán)煤、燃氣(qì)、然油(yóu)等(děng)鍋(guō)爐房(fáng)系統，無燃燒過(guò)程，避(bì)免了排(pái)煙(yān)、排污等污染；供(gòng)冷時(shí)省去了冷(lěng)卻水塔，避免了(le)冷卻塔的噪音、黴菌(jun1)污染及水(shuǐ)耗。所以，水源熱泵機組(zǔ)運行無(wú)任何污染，無燃(rán)燒、無(wú)排煙(yān)，不産(chǎn)生廢渣(zhā)、廢(fèi)水(shuǐ)、廢氣和煙塵，不會(huì)産生城(chéng)市熱島效應，對環境非常友好(hǎo)，是(shì)理想(xiǎng)的綠(lǜ)色環保産(chǎn)品。

5、一機多(duō)用，應用範(fàn)圍(wéi)廣

水源(yuán)熱泵系統可供(gòng)暖、空調(diào)，還可供(gòng)生活熱水(shuǐ)，一機多用，一(yī)套系統(tǒng)可以替(tì)換原來(lái)的鍋爐加空調的兩套(tào)裝(zhuāng)置或系統。特别是對于同時有(yǒu)供熱(rè)和供(gòng)冷要求的(de)建築(zhù)物，水源熱泵(bèng)有着明(míng)顯的(de)優點。不(bú)僅節省了大(dà)量(liàng)能(néng)源，而且用(yòng)一套設備(bèi)可以同時滿足(zú)供熱和供冷的(de)要求(qiú)，減少了(le)設(shè)備的初投(tóu)資。其(qí)總投資額僅爲傳統空調(diào)系統(tǒng)的60%，并且安(ān)裝容(róng)易，安裝(zhuāng)工作量(liàng)比傳統(tǒng)空(kōng)調系統少，安裝工期(qī)短，更(gèng)改安裝也(yě)容易。

水源熱泵(bèng)可應(yīng)用于賓館(guǎn)、商場、辦(bàn)公樓、學校等建築，小型(xíng)的水源(yuán)熱泵更(gèng)适(shì)合于别墅、住(zhù)宅小(xiǎo)區的采暖、供冷(lěng)。

6、運行(háng)穩定(dìng)專業，維護方便(biàn)

水體的溫度一(yī)年(nián)四季(jì)相對穩(wěn)定，其波動的範(fàn)圍遠(yuǎn)遠小(xiǎo)于空(kōng)氣的變動，水體(tǐ)溫度較(jiào)恒定的(de)特性，使得熱泵(bèng)機組運行(háng)更(gèng)專(zhuān)業、穩定(dìng)，也保持(chí)了系統(tǒng)的專業(yè)性和經濟(jì)性；采(cǎi)用全電腦控制，自動程度高。由(yóu)于系統簡(jiǎn)單、機組部件(jiàn)少，運行(háng)穩定，因此維護費(fèi)用(yòng)低，使用壽(shòu)命長。

7、符(fú)合國家政策，獲得(dé)政策(cè)性支持(chí)

國(guó)家十(shí)分重視可再生(shēng)能源開發利用(yòng)工作，《中華(huá)人(rén)民(mín)共和(hé)國可(kě)再生能源(yuán)法》已于2006年(nián)1月1日(rì)起(qǐ)實(shí)施；同(tóng)時(shí)，在《國家中長(zhǎng)期科學和(hé)技術(shù)發展規劃綱要(yào)》中，又把大力發展和(hé)規模化應(yīng)用(yòng)新能源和可(kě)再生(shēng)能源作爲(wèi)能源領域(yù)的優先發展(zhǎn)主題。從(cóng)國家(jiā)立(lì)法和發(fā)展戰略(luè)的(de)高度(dù)，對可再(zài)生(shēng)能源的發展應(yīng)用予(yǔ)以強力推(tuī)動。

根(gēn)據國(guó)家(jiā)建(jiàn)設部(bù)政策規(guī)定，凡采(cǎi)用水源熱泵空(kōng)調技術(shù)的建築(zhù)物，通過向當地(dì)建委申報，可獲得政府(fǔ)的政策(cè)性支持，減(jiǎn)免建(jiàn)築配套(tào)費(fèi)用140～200元(yuán)/m2。

與鍋爐（電、燃料(liào)）和空(kōng)氣源熱泵(bèng)的供(gòng)熱系統相(xiàng)比的優勢體現(xiàn)在：

與鍋爐(lú)（電、燃(rán)料）和(hé)空(kōng)氣源熱(rè)泵的(de)供熱(rè)系統相比(bǐ)，水源熱泵(bèng)具明顯的優勢(shì)。鍋爐供熱隻能(néng)将90%～98%的電能或70%～90%的(de)燃料(liào)内能轉化(huà)爲熱量，供用戶(hù)使用，因此地源(yuán)熱泵要比(bǐ)電鍋(guō)爐加熱節省三(sān)分之(zhī)二以(yǐ)上的(de)電能，比燃料鍋(guō)爐節省二(èr)分之(zhī)一以上的能量；由于水(shuǐ)源熱泵(bèng)的熱(rè)源(yuán)溫度全(quán)年較(jiào)爲穩定，一(yī)般爲(wèi)10～25℃，其制冷、制(zhì)熱系數可(kě)達3.5～4.4，與(yǔ)傳統的(de)空氣源(yuán)熱泵(bèng)相比，要高(gāo)出(chū)40%左右，其運行(háng)費用(yòng)爲普通中(zhōng)央空(kōng)調的50%～60%。因此(cǐ)，近十(shí)幾(jǐ)年(nián)來，水(shuǐ)源熱(rè)泵(bèng)空調系(xì)統在北美(měi)及中(zhōng)、北歐等國家取(qǔ)得了(le)較快(kuài)的發(fā)展，尤(yóu)其是近五年來(lái)，中國的水(shuǐ)源熱泵市場也(yě)日趨活(huó)躍(yuè)，使該項技術得到了(le)相當廣(guǎng)泛的應(yīng)用，成爲(wèi)一種有效(xiào)的供(gòng)熱和供(gòng)冷空調技術。

水(shuǐ)源熱泵-（四(sì)）水源(yuán)熱泵(bèng)的應用

從(cóng)水源(yuán)熱泵(bèng)的市場(chǎng)應(yīng)用(yòng)看(kàn),我國(guó)南方的深圳,廣(guǎng)州到過渡(dù)地區(qū)的上海,南京直(zhí)到北方采暖地(dì)區的(de)北(běi)京,大連(lián)等城市的(de)公共建築(辦公(gōng)樓,商(shāng)住樓,商場(chǎng)等),而(ér)且住(zhù)宅建築上(shàng)得(dé)到了(le)廣(guǎng)泛的(de)應用(yòng).

北京奧運村利用(yòng)再(zài)生水水源熱泵(bèng)空調(diào)系統(tǒng),不需要冷(lěng)卻(què)塔,鍋爐(lú)房,其(qí)能源消耗(hào)量是(shì)傳統電(diàn)鍋爐的(de)1/4,更重要的(de)是,它(tā)不會排放(fàng)任何污染物.

作(zuò)爲建(jiàn)設部較批(2006年)可(kě)再生能源(yuán)建築應用(yòng)示(shì)範項目(mù),全國較大規模(mó)的(de)水源熱(rè)泵住(zhù)宅區(qū),海信地産開發的麥島金岸投(tóu)資4億元人(rén)民币(bì),采(cǎi)用了國(guó)際(jì)先(xiān)進(jìn)的海水(shuǐ)/污水源(yuán)熱泵,節(jiē)約了能源,減少(shǎo)了污(wū)染(rǎn).建成後(hòu)采暖(nuǎn)每年可減(jiǎn)少燃煤(méi)20206餘噸,每年減少(shǎo)向大氣排放二氧(yǎng)化碳54050餘噸(dūn).運(yùn)用海水(shuǐ)中央(yāng)空調,比傳(chuán)統空(kōng)調(diào)系(xì)統運(yùn)行效(xiào)率高(gāo)出40%,節(jiē)省運(yùn)行(háng)費用40%左(zuǒ)右.

有業内人士(shì)分析(xī),水源熱泵(bèng)技術目前(qián)除了被廣(guǎng)泛應用(yòng)于(yú)各類民用(yòng)建築,公用建(jiàn)築,軍事(shì)建築(zhù)等(děng)所有需(xū)要供冷供暖供(gòng)應洗浴熱(rè)水的(de)中央空(kōng)調系統(tǒng),還涉(shè)及到工業(yè)領域中冷凍,冷(lěng)藏,冷(lěng)卻的工藝(yì)系統,成爲節(jiē)能減排的(de)重要技(jì)術之(zhī)

水源熱泵(bèng)-（五）水源熱(rè)泵的應(yīng)用限制(zhì)

水源(yuán)熱泵的應(yīng)用限(xiàn)制

象(xiàng)任何事物(wù)一樣，水源熱泵也不(bú)是十全十美的，更不是萬能的。其應用也會受(shòu)到制(zhì)約。

1、可利用的(de)水源條(tiáo)件限(xiàn)制(zhì)

水源熱(rè)泵理論上可以(yǐ)利用一(yī)切的水資源(yuán)，其實(shí)在實(shí)際工程中，不同(tóng)的水(shuǐ)資源利用(yòng)的成(chéng)本差異是(shì)相當大的(de)。所(suǒ)以(yǐ)在不(bú)同(tóng)的地區(qū)是否(fǒu)有合适的(de)水源成爲水源(yuán)熱泵應用的一(yī)個關鍵。目前的(de)水源(yuán)熱(rè)泵利用(yòng)方式中(zhōng)，閉(bì)式系(xì)統一(yī)般(bān)成本較(jiào)高。而(ér)開式系統(tǒng)，能否尋找到(dào)合(hé)适的水(shuǐ)源(yuán)就成(chéng)爲使用(yòng)水源熱(rè)泵的限制條件。對開(kāi)式系統，水(shuǐ)源要求必須滿(mǎn)足一定的溫度(dù)、水量(liàng)和清潔度。

2、水層(céng)的地(dì)理結構(gòu)的限制(zhì)

對于(yú)從地下抽水(shuǐ)回灌的使用，必須(xū)考慮(lǜ)到使用地(dì)的地(dì)質的結構，保持(chí)可以在經(jīng)濟條件下打井找到(dào)合适的水(shuǐ)源，同時(shí)還應當(dāng)考慮(lǜ)當地的地質和土(tǔ)壤(rǎng)的條(tiáo)件，保(bǎo)持用(yòng)後(hòu)尾(wěi)水的回灌(guàn)可以(yǐ)實現。

3、投(tóu)資的經(jīng)濟性

由于受到(dào)不同地區(qū)、不同(tóng)用戶及國(guó)家能源政策、燃料價(jià)格的影響，水源的基本(běn)條(tiáo)件的(de)不同(tóng)；一次性投(tóu)資及運行費用(yòng)會随着(zhe)用(yòng)戶的(de)不同(tóng)而有所不(bú)同。雖然總(zǒng)體來說(shuō)，水(shuǐ)源熱泵的(de)運行效(xiào)率較(jiào)高、費用較低(dī)。但與(yǔ)傳統的空(kōng)調制冷取(qǔ)暖方式相(xiàng)比，在不同地區(qū)不同需求的條(tiáo)件下，水(shuǐ)源(yuán)熱泵(bèng)的投(tóu)資經濟性(xìng)會有所(suǒ)不同。

水源熱泵目前的(de)市場狀況：

水源(yuán)熱泵目(mù)前主要(yào)應用在北(běi)方冬(dōng)季寒冷的地區(qū)，而在廣闊的南(nán)方很(hěn)少見(jiàn)到(dào)身(shēn)影。主要(yào)原(yuán)因：南(nán)方主要(yào)以空氣(qì)源熱(rè)泵(bèng)爲(wèi)主，冬天對空調(diào)制熱(rè)的依賴不如北方明顯，主(zhǔ)要用(yòng)來洗澡，所以空(kōng)氣源(yuán)熱泵(bèng)基本(běn)能滿(mǎn)足需要，并(bìng)且工程相對簡(jiǎn)單，造價(jià)成本要(yào)低。所以這類産(chǎn)品有(yǒu)較大(dà)的局(jú)限性所(suǒ)以必須(xū)要走産品的差(chà)異化道路，來做(zuò)好産品的推廣(guǎng)！

水源(yuán)熱泵(bèng)技術(shù)的研究及(jí)原理(lǐ)圖

水(shuǐ)源熱泵(bèng)技(jì)術是一種(zhǒng)利用地球表面或淺(qiǎn)層水(shuǐ)源（如(rú)地下(xià)水、河(hé)流和湖泊(bó)），或者是(shì)人(rén)工再(zài)生水源（工業廢(fèi)水、地熱尾水等(děng)）的低(dī)溫低(dī)位熱(rè)能資源，采用熱(rè)泵原理，通過少(shǎo)量的高(gāo)位(wèi)電能輸入，實現低位(wèi)熱能(néng)向高(gāo)位熱(rè)能轉移(yí)，既可供(gòng)熱又可(kě)制(zhì)冷的(de)專業、環保(bǎo)、節能(néng)的空(kōng)調系統。

地球表面淺層水(shuǐ)源(yuán)如深(shēn)度(dù)在1000米以内的(de)地下水、地表的河流和(hé)湖泊和海(hǎi)洋中，吸收(shōu)了太(tài)陽進入地(dì)球的相當(dāng)的輻射能(néng)量，并(bìng)且水源(yuán)的(de)溫度一般都十(shí)分穩(wěn)定。水源(yuán)熱泵機(jī)組工(gōng)作原理就(jiù)是在夏季将建(jiàn)築物中的熱量轉移到(dào)水源中，由于水源(yuán)溫度(dù)低，所以(yǐ)可以專(zhuān)業地帶走(zǒu)熱(rè)量，而冬季，則(zé)從水(shuǐ)源中提取(qǔ)能量(liàng)，由熱泵原(yuán)理通(tōng)過空(kōng)氣或水作(zuò)爲載(zǎi)冷劑(jì)提升(shēng)溫度後送到建築物中(zhōng)。通常水(shuǐ)源熱泵(bèng)消(xiāo)耗1kw的能量(liàng)，用戶可以(yǐ)得到4kw以上的熱(rè)量或(huò)冷量(liàng)。