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(zhi)間，制冷的(de)性能(neng)系數在4.1—5.8之間。

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二、水源熱泵工作原理

地球表面(mian)淺層水源(yuan)（如(ru)深(shen)度在1000米以內的地下水、地表的河流、湖泊和海洋）吸(xi)收了太陽進(jin)入地球(qiu)的輻射能量，這(zhe)些水源(yuan)的溫度一般都(dou)十(shi)分(fen)穩(wen)定。

水源(yuan)熱(re)泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中(zhong)的熱(re)量(liang)轉移到水源(yuan)中(zhong)，由(you)于水源(yuan)溫度低，所以可以高效地帶(dai)走熱(re)量(liang)。

而冬季，則從水(shui)源中提取(qu)能量，由熱泵原(yuan)理(li)通過空氣或水(shui)作為(wei)制冷劑提升溫(wen)度(du)后(hou)送(song)到建筑物中。通常水(shui)源熱泵水(shui)泵消耗1kW的(de)能量，用戶(hu)可以(yi)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(gen)據對水源的利用方(fang)式(shi)的不同，可(ke)以(yi)分為閉式(shi)系統和開式(shi)系統兩種(zhong)。

閉式系統

是指在水側為一組閉式循環的(de)(de)換(huan)熱盤管(guan)，該組盤管(guan)一般水平(ping)或垂(chui)直埋(mai)于湖水或海水中，通過與湖水或海水換(huan)熱來實現能量轉(zhuan)移(yi)（該組盤管(guan)直接埋(mai)于土(tu)壤中的(de)(de)系統稱為土(tu)壤源熱泵(beng)，也是地源熱泵(beng)的(de)(de)一種）

開式系統

是(shi)指(zhi)從地下或(huo)地表(biao)中(zhong)(zhong)抽(chou)水(shui)后經過換熱器直(zhi)接(jie)(jie)排放(fang)的(de)(de)系統(tong)。水(shui)源(yuan)熱泵無論是(shi)在制熱還是(shi)制冷過程中(zhong)(zhong)均以水(shui)為(wei)熱源(yuan)和冷卻介(jie)質，即用切換工質回路(lu)來(lai)實(shi)現制熱和制冷的(de)(de)運行。然而，更為(wei)方便的(de)(de)是(shi)由水(shui)回路(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)三通閥(fa)來(lai)完(wan)成(cheng)。雖然水(shui)源(yuan)直(zhi)接(jie)(jie)進(jin)入蒸發器（制冷時為(wei)冷凝(ning)器），在某些場合，為(wei)避免污染封(feng)閉的(de)(de)冷水(shui)系統(tong)（通常是(shi)處理過的(de)(de)），需(xu)間(jian)接(jie)(jie)地用一個換熱器來(lai)供水(shui)。

利用(yong)封閉(bi)回(hui)路的冷凝器水系統

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(shui)的(de)溫度在(zai)7℃~30℃之(zhi)間，二(er)是(shi)水量(liang)要充(chong)足。水源水可以是(shi)各種工業用(yong)廢水、生活用(yong)水、海水、江、河水等，甚至是(shi)各種工業余(yu)熱(re)。提(ti)(ti)取(qu)水中的(de)熱(re)（冷(leng)）量(liang)比較簡單易行的(de)方(fang)式是(shi)打井，利用(yong)井泵提(ti)(ti)取(qu)地下水作為循環(huan)介(jie)質。

四、水源熱泵優點

1）環保(bao)效益顯著(zhu)

水源熱泵是利(li)用了(le)地表水作為冷熱源(yuan)，進行能(neng)量轉換的供(gong)暖空(kong)調系統。供(gong)熱時(shi)省去了(le)燃煤、燃氣、然(ran)油等(deng)(deng)鍋爐房(fang)系統，沒有燃燒過程(cheng)，避免了(le)排(pai)煙、排(pai)污(wu)等(deng)(deng)污(wu)染(ran)；供(gong)冷時(shi)省去了(le)冷卻水塔(ta)，避免了(le)冷卻塔(ta)的噪音、霉菌污(wu)染(ran)及水耗。所以說，水源(yuan)熱泵利(li)用的是清潔的可再生(sheng)能(neng)源(yuan)的一(yi)種技術。

2）高效

水源熱泵(beng)機組可(ke)利(li)用的水體溫度(du)冬季為12~22℃，水體溫(wen)度(du)比環境空氣溫(wen)度(du)高(gao)，所以熱泵循(xun)環的蒸發溫(wen)度(du)提高(gao)，能效比也提高(gao)。而夏季水體為18~35℃，水體溫(wen)度比環境(jing)空(kong)氣(qi)溫(wen)度低，所(suo)以制冷(leng)的冷(leng)凝溫(wen)度降低，使得冷(leng)卻效果好于風(feng)冷(leng)式(shi)(shi)和冷(leng)卻塔式(shi)(shi)，機組(zu)效率提高。據美國環保署(shu)EPA估計，設計安裝良好(hao)的(de)水源熱泵，平均來說可以(yi)節(jie)約用戶30~40%的(de)供(gong)熱制冷空(kong)調(diao)的(de)運(yun)行費(fei)用。

3）節能

水源熱泵(beng)使用(yong)的電(dian)能本身為一種清潔的能源，但在發電(dian)時，消(xiao)耗一次能源并導致(zhi)污染物(wu)和二氧化碳溫室(shi)氣(qi)體(ti)的排放。設計良好的水源熱泵(beng)機(ji)組，與空(kong)氣(qi)源熱泵(beng)相(xiang)比，相(xiang)當于(yu)減(jian)少(shao)30%以上(shang)的(de)電力消(xiao)耗，與電供暖相比，相當于減少70%以(yi)上的(de)電力消耗(hao)(hao)。所以(yi)，水源(yuan)熱泵在節能的(de)同時還減少和(he)降低了發電時一次能源(yuan)消耗(hao)(hao)過程(cheng)中產生的(de)污染排放和(he)溫室效應。

4）應用(yong)(yong)范圍廣(guang)可(ke)廣(guang)泛的應用(yong)(yong)于賓館、辦(ban)公(gong)樓(lou)、學校、商場、別墅區、住(zhu)宅小(xiao)區的集(ji)中供熱(re)制冷(leng)，以(yi)及其它商業(ye)(ye)(ye)和工(gong)業(ye)(ye)(ye)建(jian)筑空調，并可(ke)用(yong)(yong)于游泳池、乳(ru)制器(qi)加工(gong)、啤酒(jiu)釀造、冷(leng)軋鍛造、冷(leng)庫(ku)及室內種植和恒溫養殖等行(xing)業(ye)(ye)(ye)上。

5）一機多(duo)用(yong)

利用(yong)一(yi)套設備(bei)即(ji)可供(gong)冷，又可供(gong)熱，還(huan)可提(ti)供(gong)生活(huo)熱水。對空(kong)調系統來說，一(yi)臺熱泵提(ti)供(gong)兩種熱源，可節省一(yi)次(ci)性投資(zi)，其總(zong)投資(zi)額僅為傳統空(kong)調系統的60%，并且安裝容易，安裝工作量比其他空調系統(tong)少，安裝工期短，更改安裝也容易。

6）自動化程度高

水源熱(re)泵機組由(you)于工況穩定，所以可以設(she)計簡單的系(xi)統；部(bu)件較少，自動控制程度高。

7）沒有任何污染

水源熱泵技(ji)術采用的制冷劑，可以是(shi)R22或R134A、R407和(he)R410A等替代物質。水源熱泵機組的(de)運行沒有(you)(you)任何(he)污染，沒有(you)(you)燃(ran)(ran)燒，沒有(you)(you)排煙(yan)，不(bu)產生任何(he)廢(fei)渣，廢(fei)水、廢(fei)氣和煙(yan)塵，使環境更優美(mei)。可(ke)以建(jian)造(zao)在居民(min)區內，不(bu)需要堆放燃(ran)(ran)料廢(fei)物的(de)場地(di)，且不(bu)用遠距離輸送熱量。

8）運行穩定、可靠，維護方便

水體的(de)(de)(de)溫度一年四季相(xiang)對穩定，其波動的(de)(de)(de)范圍遠遠小于(yu)空氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)變(bian)動，是很(hen)好的(de)(de)(de)熱(re)(re)泵(beng)熱(re)(re)源(yuan)和(he)空調冷(leng)源(yuan)。水體溫度較恒定的(de)(de)(de)特性(xing)，使得(de)熱(re)(re)泵(beng)機(ji)組(zu)運行更可靠、更穩定，也(ye)保證了系(xi)統的(de)(de)(de)高效性(xing)和(he)經濟(ji)性(xing)，不存在空氣(qi)(qi)源(yuan)熱(re)(re)泵(beng)的(de)(de)(de)冬(dong)季除霜等(deng)難點(dian)問題。由于(yu)系(xi)統簡(jian)單，機(ji)組(zu)部件較少，運行簡(jian)單、穩定，相(xiang)對來說維護費(fei)用(yong)要低得(de)多，使用(yong)壽命可長過20年以上。