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概述

水源熱泵是一種利用淺層水熱資源（也稱水能，包括水下水、土壤或水表水等）的既可供熱又可制冷的節(jié)能空調(diào)設(shè)備。

水源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現(xiàn)由低溫位熱能向高溫位熱能轉(zhuǎn)移。水能分別在冬季作為熱泵供熱的熱源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把水能中的熱量取出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到水能中去。通常水源熱泵消耗1kWh的能量，用戶可以得到4kWh以上的熱量或冷量。

水源熱泵由來

"水源熱泵"的概念，zui早于1912 年由瑞士的專家提出，而該技術(shù)的提出始于英、美兩國。 北歐國家主要偏重于冬季采暖，而美國則注重冬夏聯(lián)供。由于美國的氣候條件與中國很相似，因此研究美國的水源熱泵應(yīng)用情況，對我國水源熱泵的發(fā)展有著借鑒意義。編輯本段水源熱泵的熱源　　  水源熱泵(也稱水熱泵)是利用水下常溫土壤和水下水相對穩(wěn)定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)或水下水，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移與建筑物完成熱交換的一種技術(shù)。水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要分為三個部分：室外水能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組系統(tǒng)和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機組主要有兩種形式：水-水型機組或水-空氣型機組。

三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞，水源熱泵與水能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。水源熱泵系統(tǒng)在制熱狀態(tài)下，水源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室外水能換熱系統(tǒng)吸收水下水或土壤里的熱量，通過水源熱泵機組系統(tǒng)內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由空氣循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在水下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)向室內(nèi)供暖。

水源熱泵技術(shù)包含了抽水下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造價zui低，埋管方式zui貴，但。只要有足夠的場可水埋設(shè)管道（水下冷熱交換裝置）或政府允許抽取水下水的就應(yīng)該優(yōu)先考慮選擇水源熱泵*空調(diào)。水源熱泵*空調(diào)如此節(jié)能是因為水源熱泵技術(shù)借助了水下的能量，水下的能量還是來至于太陽能。

水源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)。由于水源熱泵是利用了水球表面淺層水熱資源（通常小于400米深）3）水源熱泵環(huán)境效益顯著。其裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場水，且不用遠距離輸送熱量。

（4）水源熱泵一機多用，應(yīng)用范圍廣。水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖。

作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。水表淺層水熱資源可以稱之為水能，是指水表土壤、水下水或河流、湖泊中吸收太陽能、水熱能而蘊藏的低溫位熱能。水表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受水域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于水表淺層近乎無限的可再生能源，使得水能也成為清潔的可再生能源一種形式。

（2）水源熱泵屬經(jīng)濟有效的節(jié)能技術(shù)。其水源熱泵的COP值達到了4以上，也就是說消耗1KWh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。

特點

1、地源熱泵：未明確支持和大力推廣，態(tài)度不明朗，有些地區(qū)明令禁止（天津，上海等）。

2、地源熱泵：會對地下水資源、對周邊環(huán)境造成了一定程度的破壞，實際上把對大氣的污染轉(zhuǎn)移到地下水水中，土壤中。雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但目前國內(nèi)抽取的地下水真正做到全部回灌的少之又少，回灌難落實，采水量大于回灌量，造成地下水位下降，嚴重時將導致地質(zhì)層發(fā)生變化，地面沉降。另外，對水資源存在物理、化學、生物污染，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的問題。（武漢湯遜湖地區(qū)做的地下水源熱泵空調(diào)，已經(jīng)停用，沒地下水了！北京地區(qū)使用水源熱泵機組的地區(qū),由于*使用地下水,倒至地表層下陷。）

3、地源熱泵：一旦地下水量不能滿足機組要求，系統(tǒng)將。而且在使用過程中，一般3-5年需對水井、板式換熱器進行定期維護。

4、地源熱泵：主要取決于水井的壽命，達到設(shè)計出水的運行時間一般為3-5年。

5、地源熱泵：水井、板式換熱器需定期（一般為3-5年）維護，費用不菲，需交納水資源費。

6、地源熱泵；地下水量隨著運行時間的延長，不一定能滿足機組要求，一旦地下水資源潰乏，系統(tǒng)隨之。

7、地源熱泵：板式換熱器需定期維護；水井需養(yǎng)井，由于泥砂堵塞，回灌量逐年遞減，井的壽命zui多3～5年。

8、地源熱泵：風險性很大，地下水量的大小，國家對地下水源的使用政策都是不確定因素。誰也無法保證可*利用地下水源。

9、地源熱泵有它的優(yōu)點,也有很多不足之處,它的應(yīng)用受到地質(zhì)條件的制約：水質(zhì)、水量、地下水的穩(wěn)定性等。地下水源熱泵大量應(yīng)用暴露出了很多問題，zui為典型的是回灌井失效，回灌井堵塞和溢出是大多數(shù)地下水源熱泵都會出現(xiàn)的問題。

10、地源熱泵由于它是利用地下熱能這一可再生能源，zui近幾年受到了人們越來越多的關(guān)注。 然而，就在這項技術(shù)逐步被人們所認識的時候，我國一些地區(qū)卻紛紛出現(xiàn)了地下水由于嚴重開采，造成地下水位下降，嚴重的已導致地質(zhì)層發(fā)生變化。

11、國外如美國、歐州主要研究和應(yīng)用的地源熱泵系統(tǒng)以及我國研究和推廣的重點均是土壤源熱泵系統(tǒng)而不是水源熱泵。在美國地源熱泵，是通過采集土壤、江河湖水中的熱量或冷量，多采用密閉式的系統(tǒng)，一般設(shè)計時，不與地下水資源直接接觸。很少進行地下水的抽取。

在中國可能理論上可以達到環(huán)保，但是實際在使用過程中*會發(fā)生變化，情況如下：

a）、系統(tǒng)容易被泥砂堵塞

b）、水抽幾年就沒了

c）、存在物理、化學、生物污染等地下水污染

d）、無法*回灌，回灌難落實，采水量大于回灌量，水資源浪費

12、應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)受到許多條件限制：一是這種系統(tǒng)需要有豐富和穩(wěn)定的地下水資源作為先決條件。在實際工程中，地下水源系統(tǒng)的經(jīng)濟性與地下水層的深度有著很大的關(guān)系，如果地下水位較低，不僅成井的費用增加，運行中水泵的耗電量也會大大提高。二是地下水是否充分回灌問題。雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但目前國內(nèi)抽取的地下水真正做到全部回灌的少之又少。即使能夠把抽取的地下水全部回灌，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的問題。三是使用的經(jīng)濟性問題。由于地源熱泵系統(tǒng)實際消耗的仍是電能，加上需要支付的地熱開采費、水源抽取費、排放費等，綜合起來運行成本并不低。因此地下水源熱泵系統(tǒng)具有高投入、高風險性，投資者在決定使用時一定要因地制宜、慎之又慎。

13、地下水資源在某種程度上是國家的一種戰(zhàn)略物資，而且一些水文地質(zhì)界的專家對當前地下水源熱泵的發(fā)展也持保留意見，因此，對于在我國大面積推廣這種系統(tǒng)應(yīng)采取慎重的態(tài)度。相關(guān)部門應(yīng)加強對地熱資源的管理和保護，對地熱資源的開采應(yīng)嚴格把關(guān)和監(jiān)控，以保護我們賴以生存的、越來越寶貴的地下水資源，保護家園，造福后人。

14、地下水屬于淡水資源，儲藏量有限，大規(guī)模、過量開采地下水搜索，可能產(chǎn)生地質(zhì)環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害，破壞地下水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境等，其影響深遠甚至無法彌補。

15、武漢地區(qū)雖地下水量豐富，但1999年和1998年相比，全區(qū)地下水位呈下降趨勢，下降幅度在0.14-1.11米之間。多年以后，地下水位到底會下降多少，是個未知數(shù)。地源熱泵是否能*穩(wěn)定的運行，誰也無法保證。而且有資料表明，上地源熱泵系統(tǒng)的地方，地面沉陷每年約為0.5-1cm（比如武漢香榭里花園）。多年以后，會危及建筑物的安全。

16、目前中國的地下水資源形式已十分嚴峻，*的調(diào)查標明，東北、華北、和西北地區(qū)地下水位呈總體下降趨勢，華東、中南和西南有升有降，黃、淮海地區(qū)在區(qū)域上呈不斷下降趨勢，河北與河南北部地區(qū)以及山東黃河以西的地下水下降漏斗已經(jīng)連成一片，從而形成一個包括北京、天津在內(nèi)的地下水降落的大漏斗，總面積已經(jīng)超過4萬平方公里。天津唐沽地下水過量開采，導致海水滲透進去，對生態(tài)造成嚴重破壞，西安由于地下水過量開采，導致大雁塔傾斜近1m，并且形成13條縱、橫向裂縫，長達50Km,鐘鼓樓下陷135mm,專家呼吁，近年來大量開采地下水而誘發(fā)的地面沉降，海水入浸、突發(fā)性巖溶坍塌等一系列環(huán)境地質(zhì)問題，應(yīng)當引起高度重視。專家強調(diào)指出，大漏斗的形成并不僅僅標明我們?nèi)栽诔傻叵滤?，它還標明水危機意識還沒有真正深入人心，為了維持今天的發(fā)展，人們一直在喝“子孫水”，長此以往，深層地下水將會喝光、用光，我們將來的可持續(xù)發(fā)展就成了“無本之木”，這才是影響千秋萬代的大事情。

應(yīng)用方式

地源熱泵的應(yīng)用方式從應(yīng)用的建筑物對象可分為家用和商用兩大類，從輸送冷熱量方式可分為集中系統(tǒng)、分散系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。

家用系統(tǒng)

用戶使用自己的熱泵、地源和水路或風管輸送系統(tǒng)進行冷熱供應(yīng)，多用于小型住宅，別墅等戶式空調(diào)。

集中系統(tǒng)

熱泵布置在機房內(nèi)，冷熱量集中通過風道或水路分配系統(tǒng)送到各房間。

分散系統(tǒng)

用*水泵，采用水環(huán)路方式將水送到各用戶作為冷熱源，用戶單獨使用自己的熱泵機組調(diào)節(jié)空氣。一般用于辦公樓、學校、商用建筑等，此系統(tǒng)可將用戶使用的冷熱量*反應(yīng)在用電上，便于計量，適用于獨立熱計量要求。

混合系統(tǒng)

將地源和冷卻塔或加熱鍋爐聯(lián)合使用作為冷熱源的系統(tǒng)，混合系統(tǒng)與分散系統(tǒng)非常類似，只是冷熱源系統(tǒng)增加了冷卻塔或鍋爐。

●維護工作少，使用壽命長

水源熱泵機組由于工況穩(wěn)定，所以可以設(shè)計簡單的系統(tǒng)，部件較少，機組運行簡單可靠，維護費用低；在分散式系統(tǒng)中即使單個機組發(fā)生故障，也不影響整個系統(tǒng)的正常運行；自動控制程度高，使用壽命長可達到15年以上。

●節(jié)省機房空間，建筑外部美觀

系統(tǒng)如采用中小冷量的水源熱泵機組，可節(jié)省冷凍機房空間，提供建筑空間的利用率；系統(tǒng)無室外機組，能保持建筑物的外觀整潔。

●單獨控制和計費

選用分散式系統(tǒng)，各空調(diào)區(qū)域可根據(jù)實際需要實現(xiàn)制冷或制熱，滿足獨立控制的要求；單戶單表，每個用戶可將自身的電表系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)連接，單獨計費。大樓管理人員、物業(yè)部門、業(yè)主再也無須為空調(diào)費用的結(jié)算發(fā)愁，真正實現(xiàn)公正、公平。作為中國單體建筑面積zui大室內(nèi)紡織品專業(yè)市場項目的廣州輕紡城，共選用近5000臺不同類型的水源熱泵機組，每一商鋪都對應(yīng)一套獨立的空調(diào)設(shè)備，便于物業(yè)管理。穩(wěn)定

采用渦旋式壓縮機，能效比高；部分型號為雙壓縮機組，可以實現(xiàn)逐級卸載，

部分負荷效率更高；熱力膨脹閥控制制冷劑流量，運行更穩(wěn)定，應(yīng)用范圍更寬

廣。

設(shè)計*

源側(cè)采用同心套管戒換熱器，熱交換效高，有效減少壓力損失和管路結(jié)垢，并具有

抗腐蝕能力可以滿足地下水和地下環(huán)路系統(tǒng)應(yīng)用的需要；負荷側(cè)采用板式換熱器，

結(jié)構(gòu)緊湊，換熱效率更高。

*設(shè)計

機組采用低噪音設(shè)計，全封閉壓縮機配以的吸音材料大大降低了機組的噪音。

維修方便

機組各側(cè)板均可方便拆卸無需拆卸機組頂部蓋板，也可完成檢修工作，并利于多臺機組疊加安裝，節(jié)省占地面積。

控制*

機組可以根據(jù)系統(tǒng)需要配置單機控制器或集中控制器，并具有風機盤管（二通閥）連鎖功能。