（一）水源熱泵的概念
水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽(yáng)能資源作為冷、熱源，進(jìn)行轉換的空調技術(shù)。水源熱泵可分為地源熱泵和水環(huán)熱泵。地源熱泵包括地下水熱泵、地表水（江、河、湖、海）熱泵、土壤源熱泵；利用自來(lái)水的水源熱泵習慣上被稱(chēng)為水環(huán)熱泵。
（二）水源熱泵的原理
地球表面淺層水源（一般在1000 米以?xún)龋�，如地下水、地表的河流、湖泊和海洋，吸收了太�?yáng)進(jìn)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。水源熱泵技術(shù)的工作原理就是：通過(guò)輸入少量高品位能源（如電能），實(shí)現低溫位熱能向高溫位轉移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源，即在夏季將建筑物中的熱量“取”出來(lái)，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，以達到夏季給建筑物室內制冷的目的；而冬季，則是通過(guò)水源熱泵機組，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。
（三）水源熱泵的優(yōu)點(diǎn)
水源熱泵與常規空調技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、高效節能
水源熱泵是目前空調系統中能效比（COP值）的制冷、制熱方式，理論計算可達到7，實(shí)際運行為4～6。水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12～22℃，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體溫度為18～35℃，水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，從而提高機組運行效率。水源熱泵消耗1kW.h的電量，用戶(hù)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，其運行效率要高出20～60％，運行費用僅為普通中央空調的40～60％。
2、屬可再生能源利用技術(shù)
水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉換的供暖空調系統。其中可以利用的水體，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水體不僅是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47％的太陽(yáng)輻射能量，比人類(lèi)每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過(guò)土壤間接的接受太陽(yáng)輻射能量），而且是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對的均衡。這使得利用儲存于其中的近乎無(wú)限的太陽(yáng)能或地能成為可能。所以說(shuō)，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。
3、節水省地
以地表水為冷熱源，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不會(huì )對其造成污染；省去了鍋爐房及附屬煤場(chǎng)、儲油房、冷卻塔等設施，機房面積大大小于常規空調系統，節省建筑空間，也有利于建筑的美觀(guān)。
4、環(huán)保效益顯著(zhù)
水源熱泵機組供熱時(shí)省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐房系統，無(wú)燃燒過(guò)程，避免了排煙、排污等污染；供冷時(shí)省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源熱泵機組運行無(wú)任何污染，無(wú)燃燒、無(wú)排煙，不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，不會(huì )產(chǎn)生城市熱島效應，對環(huán)境非常友好，是理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
5、一機多用，應用范圍廣
水源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來(lái)的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。特別是對于同時(shí)有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著(zhù)明顯的優(yōu)點(diǎn)。不僅節省了大量能源，而且用一套設備可以同時(shí)滿(mǎn)足供熱和供冷的要求，減少了設備的初投資。其總投資額僅為傳統空調系統的60%，并且安裝容易，安裝工作量比傳統空調系統少，安裝工期短，更改安裝也容易。水源熱泵可應用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，小型的水源熱泵更適合于別墅、住宅小區的采暖、供冷。
6、運行穩定可靠，維護方便
水體的溫度一年四季相對穩定，其波動(dòng)的范圍遠遠小于空氣的變動(dòng)，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經(jīng)濟性；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，因此維護費用低，使用壽命長(cháng)。
7、符合國家政策，獲得政策性支持
國家十分重視可再生能源開(kāi)發(fā)利用工作，《中華人民共和國可再生能源法》已于2006年1月1日起實(shí)施；同時(shí)，在《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要》中，又把大力發(fā)展和規�；瘧�用新能源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題。從國家立法和發(fā)展戰略的高度，對可再生能源的發(fā)展應用予以強力推動(dòng)。
日前,國家財政部、建設部發(fā)文《關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應用的實(shí)施意見(jiàn)》以及《可再生能源建筑應用專(zhuān)項資金管理暫行辦法》，明確指出“十一五”期間，可再生能源應用面積占新建建筑面積比例為25%以上，到2020年，可再生能源應用面積占新建建筑面積比例為50%以上，這為我國水源熱泵的發(fā)展提供了良好的環(huán)境和強勁的動(dòng)力。
（三）水源熱泵的應用限制
象任何事物一樣，水源熱泵也不是十全十美的，更不是萬(wàn)能的。其應用也會(huì )受到制約。
1、可利用的水源條件限制
水源熱泵理論上可以利用一切的水資源，其實(shí)在實(shí)際工程中，不同的水資源利用的成本差異是相當大的。所以在不同的地區是否有合適的水源成為水源熱泵應用的一個(gè)關(guān)鍵。目前的水源熱泵利用方式中，閉式系統一般成本較高。而開(kāi)式系統，能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對開(kāi)式系統，水源要求必須滿(mǎn)足一定的溫度、水量和清潔度。
2、水層的地理結構的限制
對于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)的結構，確�？梢栽诮�(jīng)濟條件下打井找到合適的水源，同時(shí)還應當考慮當地的地質(zhì)和土壤的條件，保證用后尾水的回灌可以實(shí)現。
3、投資的經(jīng)濟性
由于受到不同地區、不同用戶(hù)及國家能源政策、燃料價(jià)格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運行費用會(huì )隨著(zhù)用戶(hù)的不同而有所不同。雖然總體來(lái)說(shuō)，水源熱泵的運行效率較高、費用較低。但與傳統的空調制冷取暖方式相比，在不同地區不同需求的條件下，水源熱泵的投資經(jīng)濟性會(huì )有所不同。
水源熱泵技術(shù)在應用中需要注意的問(wèn)題
環(huán)境污染和能源危機已成為當今社會(huì )的兩大難題，開(kāi)發(fā)利用天然冷、熱源能夠為空調帶來(lái)節能和環(huán)保雙重效益，因而越來(lái)越受到人們的重視，水源（地溫）熱泵系統正是同時(shí)具備這些要求的一種中央空調技術(shù)。水源（地溫）熱泵利用地表水作為冷熱源，夏季水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，冬季水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高；不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問(wèn)題。在利用水源（地熱）熱泵時(shí)應注意以下幾個(gè)方面：在采用水源熱泵技術(shù)時(shí)，前期的水文分析尤為重要，必須根據地下水源實(shí)際情況，進(jìn)行可行性的研究分析。適用的原則：水量充足、水溫適當、水質(zhì)良好、供水穩定、回灌可靠。因此，前期的認真、科學(xué)的水文地質(zhì)勘探工作是非常必要的。水源熱泵中央空調主機，是冷熱源的核心，它的質(zhì)量好壞直接影響整個(gè)系統的可靠性和使用效果。建議選用國內外有良好信譽(yù)的廠(chǎng)家，尤其是技術(shù)質(zhì)量?jì)?yōu)、生產(chǎn)歷史久、售后服務(wù)好的知名品牌。眾所周知，水源熱泵空調的能效比（COP值，約等于輸出功率／輸入電功率）高于常規空調，但也有極限，一般在4、6，但國內某些廠(chǎng)家標稱(chēng)其熱泵機組能效比可達到7、8之多，甚至少數還有11、12。這是不符合實(shí)際、不科學(xué)的，是對用戶(hù)的極端不負責任，是一種欺騙行為。水源熱泵的關(guān)鍵技術(shù)在于水井。水井的成井工藝極為重要，必須要求是大口徑鋼制管井。法國CIAT在水井方面有獨到的技術(shù)和經(jīng)驗，在實(shí)際使用時(shí)可比傳統方式節省部分井水用量，并能夠成功實(shí)現同抽同灌。由于水源熱泵中央空調系統使用率極高，因此對設備的性能、質(zhì)量要求也比較高，各種輔助設備和材料的合理匹配也是獲得良好效果的基礎。CIAT的一貫作風(fēng)是施工中保持較高的工程水平，選用優(yōu)質(zhì)設備材料，將工程做成展示、宣傳窗口，為業(yè)主帶來(lái)更佳的社會(huì )效益。中央空調系統是一項長(cháng)期使用、可靠性要求高的工程，必須可以長(cháng)期可靠運行，保證使用效果。在設計和施工中首要考慮的是嚴把質(zhì)量關(guān)，確保工程的質(zhì)量，并符合國家相關(guān)標準和規范的要求，無(wú)論方案設計還是設備選用、工程施工、打井回灌等各個(gè)環(huán)節都必須圍繞著(zhù)這個(gè)中心進(jìn)行。
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