一、水源熱泵是什么

水源熱泵是以水為介質來提取能量實現制熱和制冷的一個或一組系統。針對水源熱泵機組，就是通過消耗少量高品位能量，將地表水中不可直接利用的低品位熱量提取出來，變成可以直接利用的高品位能源的裝置。水源熱泵是利用太陽能和地熱能來制冷、供熱，應該說其屬熱泵中“地源熱泵”的一種。經過嚴格測試及不同地區熱泵的應用實例測算，水源熱泵制熱的性能系數在3.3—4.4之間，制冷(leng)的性能(neng)系數在(zai)4.1—5.8之間。

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二、水源熱泵工作原理

地球(qiu)表面(mian)淺層水源（如深度在(zai)1000米以內的地(di)下水(shui)(shui)、地(di)表(biao)的河流、湖泊和海(hai)洋）吸收(shou)了太陽進入地(di)球的輻射(she)能量，這些(xie)水(shui)(shui)源的溫(wen)度一般都(dou)十分穩定。

水(shui)源熱泵機組工作原理就(jiu)是(shi)在夏季(ji)將建筑物(wu)中(zhong)的(de)熱量(liang)轉(zhuan)移到水(shui)源中(zhong)，由于(yu)水(shui)源溫(wen)度低，所以可以高效地(di)帶(dai)走熱量(liang)。

而(er)冬季，則(ze)從水(shui)(shui)源(yuan)中提取能量，由(you)熱泵(beng)原(yuan)理(li)通(tong)過空(kong)氣或水(shui)(shui)作(zuo)為制冷劑提升溫度后送到建(jian)筑物中。通(tong)常水(shui)(shui)源(yuan)熱泵(beng)水(shui)(shui)泵(beng)消(xiao)耗(hao)1kW的能量，用戶可(ke)以得到(dao)4kW以上的熱量(liang)或冷量(liang)。

三、水源熱泵的三種類型

水源熱泵根據對水源的利用(yong)方式的不同，可以分為閉式系統和開式系統兩(liang)種。

閉式系統

是指在(zai)水側為一(yi)組閉式循環(huan)的(de)換(huan)熱盤(pan)管(guan)，該組盤(pan)管(guan)一(yi)般水平或(huo)垂直(zhi)埋于湖水或(huo)海(hai)水中，通過與湖水或(huo)海(hai)水換(huan)熱來實現能量轉(zhuan)移（該組盤(pan)管(guan)直(zhi)接埋于土(tu)(tu)壤中的(de)系統稱(cheng)為土(tu)(tu)壤源熱泵(beng)，也是地源熱泵(beng)的(de)一(yi)種）

開式系統

是指從地下或地表中(zhong)(zhong)抽水(shui)(shui)(shui)后經過(guo)換(huan)熱器(qi)(qi)直(zhi)接(jie)(jie)排放的(de)(de)系(xi)(xi)統。水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱泵無論是在制(zhi)熱還是制(zhi)冷過(guo)程中(zhong)(zhong)均以水(shui)(shui)(shui)為(wei)(wei)熱源(yuan)(yuan)和冷卻介質，即用切換(huan)工(gong)質回路(lu)來(lai)實現制(zhi)熱和制(zhi)冷的(de)(de)運行。然(ran)而，更為(wei)(wei)方便(bian)的(de)(de)是由水(shui)(shui)(shui)回路(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)三通閥來(lai)完成。雖然(ran)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)直(zhi)接(jie)(jie)進入(ru)蒸發(fa)器(qi)(qi)（制(zhi)冷時為(wei)(wei)冷凝器(qi)(qi)），在某(mou)些場合(he)，為(wei)(wei)避免污染封閉的(de)(de)冷水(shui)(shui)(shui)系(xi)(xi)統（通常(chang)是處(chu)理過(guo)的(de)(de)），需間接(jie)(jie)地用一個(ge)換(huan)熱器(qi)(qi)來(lai)供水(shui)(shui)(shui)。

利用封閉回路(lu)的冷凝(ning)器(qi)水(shui)系統

水作為熱泵制熱、制冷過程的介質，滿足以下兩個條件即可利用：一(yi)是(shi)水的溫度在7℃~30℃之間，二是(shi)(shi)(shi)水(shui)量(liang)要充足。水(shui)源(yuan)水(shui)可(ke)以是(shi)(shi)(shi)各種工業(ye)用(yong)(yong)廢水(shui)、生活用(yong)(yong)水(shui)、海水(shui)、江、河水(shui)等(deng)，甚至是(shi)(shi)(shi)各種工業(ye)余熱(re)。提(ti)取(qu)水(shui)中的熱(re)（冷(leng)）量(liang)比較簡單易行的方式是(shi)(shi)(shi)打井，利用(yong)(yong)井泵提(ti)取(qu)地下水(shui)作(zuo)為循環(huan)介質。

四、水源熱泵優點

1）環保效益(yi)顯著

水源熱泵是(shi)利(li)用(yong)了地表(biao)水(shui)作(zuo)為冷熱源(yuan)，進行能量轉(zhuan)換的(de)供(gong)暖空調系統。供(gong)熱時省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐(lu)房系統，沒有燃燒過程，避免(mian)了排煙、排污(wu)等污(wu)染(ran)；供(gong)冷時省去了冷卻水(shui)塔，避免(mian)了冷卻塔的(de)噪音(yin)、霉(mei)菌污(wu)染(ran)及水(shui)耗。所以說，水(shui)源(yuan)熱泵利(li)用(yong)的(de)是(shi)清潔的(de)可再生能源(yuan)的(de)一種(zhong)技術。

2）高效

水(shui)(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)機組可(ke)利(li)用的水(shui)(shui)體溫度冬季為12~22℃，水(shui)體溫(wen)度(du)(du)比(bi)環境空氣溫(wen)度(du)(du)高(gao)，所(suo)以熱(re)泵循環的蒸(zheng)發(fa)溫(wen)度(du)(du)提(ti)高(gao)，能(neng)效比(bi)也(ye)提(ti)高(gao)。而(er)夏季水(shui)體為(wei)18~35℃，水體溫(wen)度(du)(du)比環(huan)境空(kong)氣溫(wen)度(du)(du)低，所以制冷的冷凝溫(wen)度(du)(du)降(jiang)低，使得冷卻效果(guo)好于風冷式和冷卻塔式，機組效率提高。據美國(guo)環(huan)保(bao)署EPA估計(ji)，設計(ji)安裝良好的(de)水源熱泵，平均來說可以節約用(yong)戶30~40%的(de)供熱制冷空調(diao)的(de)運行費用。

3）節能

水源(yuan)(yuan)熱(re)泵使用的(de)電能(neng)本身為一種清潔的(de)能(neng)源(yuan)(yuan)，但(dan)在發電時，消耗一次能(neng)源(yuan)(yuan)并導致(zhi)污染(ran)物和二(er)氧化碳(tan)溫室(shi)氣體的(de)排放。設(she)計(ji)良(liang)好的(de)水源(yuan)(yuan)熱(re)泵機(ji)組，與空氣源(yuan)(yuan)熱(re)泵相(xiang)比，相(xiang)當于減少30%以上(shang)的電力消耗，與(yu)電供暖相(xiang)比，相(xiang)當于減少70%以上的(de)電力(li)消耗。所以，水源(yuan)熱泵在節能的(de)同時還減(jian)少和降低了發電時一次能源(yuan)消耗過程(cheng)中產(chan)生的(de)污染排(pai)放(fang)和溫室效應。

4）應用范圍廣可(ke)廣泛的(de)應用于賓(bin)館、辦公(gong)樓、學校、商場、別墅區、住宅小(xiao)區的(de)集中供(gong)熱制(zhi)冷(leng)，以及其它商業(ye)和工業(ye)建筑空調，并可(ke)用于游泳池(chi)、乳制(zhi)器加工、啤酒釀造(zao)、冷(leng)軋鍛造(zao)、冷(leng)庫(ku)及室內(nei)種植(zhi)和恒溫養殖等行業(ye)上(shang)。

5）一機多用

利用一(yi)套設(she)備即可供冷，又可供熱，還可提(ti)供生活熱水。對空調(diao)系統來說，一(yi)臺熱泵提(ti)供兩種熱源，可節省一(yi)次(ci)性(xing)投資(zi)，其總投資(zi)額僅(jin)為傳統空調(diao)系統的60%，并且(qie)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)容(rong)易(yi)，安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)工作量比其他(ta)空調系統少，安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)工期短(duan)，更改(gai)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)也容(rong)易(yi)。

6）自動化(hua)程(cheng)度高

水源熱泵機組由于(yu)工況穩(wen)定，所以可以設計簡單的(de)系統；部件較少(shao)，自動控制程度(du)高。

7）沒有任(ren)何污(wu)染

水(shui)源(yuan)熱泵技術采用的制冷劑，可(ke)以(yi)是R22或R134A、R407和(he)R410A等替代物質。水(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)機組的(de)運行沒(mei)有(you)任何污染，沒(mei)有(you)燃燒，沒(mei)有(you)排(pai)煙，不(bu)產生任何廢(fei)渣，廢(fei)水(shui)、廢(fei)氣和(he)煙塵，使環境(jing)更優美。可以建造(zao)在(zai)居民區內(nei)，不(bu)需要(yao)堆(dui)放燃料(liao)廢(fei)物的(de)場地，且不(bu)用遠距離(li)輸送熱(re)量(liang)。

8）運行穩(wen)定、可靠，維(wei)護方便(bian)

水(shui)體的(de)(de)溫(wen)度一(yi)年(nian)四季(ji)相對穩定(ding)(ding)，其波動的(de)(de)范圍(wei)遠(yuan)遠(yuan)小于空(kong)氣(qi)的(de)(de)變(bian)動，是很好的(de)(de)熱(re)(re)泵熱(re)(re)源(yuan)和空(kong)調(diao)冷源(yuan)。水(shui)體溫(wen)度較恒定(ding)(ding)的(de)(de)特性(xing)(xing)(xing)，使得熱(re)(re)泵機組(zu)運行(xing)更可(ke)靠、更穩定(ding)(ding)，也保證了系(xi)統(tong)的(de)(de)高效性(xing)(xing)(xing)和經濟性(xing)(xing)(xing)，不存(cun)在空(kong)氣(qi)源(yuan)熱(re)(re)泵的(de)(de)冬季(ji)除霜(shuang)等難點問題(ti)。由于系(xi)統(tong)簡單(dan)，機組(zu)部件較少(shao)，運行(xing)簡單(dan)、穩定(ding)(ding)，相對來說維(wei)護費用要低得多，使用壽(shou)命可(ke)長(chang)過20年(nian)以上。