水源熱泵 　　（一）水源熱泵的概念 　　水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進行轉換的空調技術。 　　水源熱泵可分為地源熱泵和水環熱泵。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；利用自來水的水源熱泵習慣上被稱為水環熱泵。 　　（二）水源熱泵的原理 　　地球表面淺層水源（一般在1000 米以內），如地下水、地表的河流、湖泊和海洋，吸收了太陽進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。水源熱泵技術的工作原理就是：通過輸入少量高品位能源（如電能），實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，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可以地帶走熱量，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）水源熱泵的優點 　　水源熱泵與常規空調技術相比，有以下優點： 　　1、節能 　　水源熱泵是目前空調系統中能效比（COP值）較高的制冷、制熱方式，理論計算可達到7，實際運行為4～6。 　　水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12～22℃，水體溫度比環境空氣溫度高，所以熱泵循環的蒸發溫度提高，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 　　水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進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巨大的太陽能集熱器，收集了47％的太陽輻射能量，比人類每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量），而且是一個巨大的動態能量平衡系統，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散的相對的均衡。這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為可能。所以說，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。 　　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，不會對其造成污染；省去了鍋爐房及附屬煤場、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。 　　4、環保效益顯著 　　水源熱泵機組供熱時省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐房系統，無燃燒過程，避免了排煙、排污等污染；供冷時省去了冷卻水塔，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任何污染，無燃燒、無排煙，不產生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，不會產生城市熱島效應，對環境非常友好，是理想的綠色環保產品。 　　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的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優點。不僅節省了大量能源，而且用一套設備可以同時滿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、辦公樓、學校等建筑，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，維護方便 　　水體的溫度一年四季相對穩定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更、穩定，也了系統的性和經濟性；采用全電腦控制，自動程度高。由于系統簡單、機組部件少，運行穩定，因此維護費用低，使用壽命長。 　　7、符合政策，獲得政策性支持 　　十分重視可再生能源開發利用工作，《中華人民共和國可再生能源法》已于2006年1月1日起實施；同時，在《中長期科學和技術發展規劃綱要》中，又把大力發展和規模化應用新能源和可再生能源作為能源領域的優先發展主題。從立法和發展戰略的高度，對可再生能源的發展應用予以強力推動。 　　日前,財政部、建設部發文《關于推進可再生能源在建筑中應用的實施意見》以及《可再生能源建筑應用專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展提供了良好的環境和強勁的動力。 　　（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，更不是的。其應用也會受到制約。 　　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，其實在實際工程中，不同的水資源利用的成本差異是相當大的。所以在不同的地區有合適的水源成為水源熱泵應用的一個關鍵。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。對開式系統，水源要求必須滿足一定的溫度、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的結構，確保可以在經濟條件下打井找到合適的水源，同時還應當考慮當地的地質和土壤的條件，用后尾水的回灌可以實現。 　　3、 投資的經濟性 　　由于受到不同地區、不同用戶及能源政策、燃料價格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同。雖然總體來說，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，水源熱泵的投資經濟性會有所不同。 　　水源熱泵技術在應用中需要注意的問題 　　環境污染和能源危機已成為當今社會的兩大難題，開發利用天然冷、熱源能夠為空調帶來節能和環保雙重效益，因而越來越受到人們的重視，水源（地溫）熱泵系統正是同時具備這些要求的一種中央空調技術。 　　水源（地溫）熱泵利用地表水作為冷熱源，夏季水體溫度比環境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，冬季水體溫度比環境空氣溫度高，熱泵循環的蒸發溫度提高，能效比也提高；不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。在利用水源（地熱）熱泵時應注意以下幾個方面： 　　在采用水源熱泵技術時，前期的水文分析尤為重要，必須根據地下水源實際情況，進行可行性的研究分析。適用的原則：水量充足、水溫適當、水質良好、供水穩定、回灌。因此，前期的認真、科學的水文地質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，它的質量好壞直接影響整個系統的性和使用效果。建議選用國內外有良好信譽的廠家，尤其是技術質量優、生產歷史久、售后服務好的。 　　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，但國內某些廠家標稱其熱泵機組能效比可達到7、8之多，甚至少數還有11、12。這是不符合實際、不科學的，是對用戶的極端不負責任，是一種欺騙行為。 　　水源熱泵的關鍵技術在于水井。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和經驗，在實際使用時可比傳統方式節省部分井水用量，并能夠成功實現同抽同灌。 　　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的一貫作風是施工中保持較高的工程水平，選用設備材料，將工程做成展示、宣傳窗口，為業主帶來更佳的社會效益。 　　中央空調系統是一項長期使用、性要求高的工程，必須可以長期運行，使用效果。在設計和施工中首要考慮的是嚴把質量關，確保工程的質量，并符合相關標準和規范的要求，無論方案設計還是設備選用、工程施工、打井回灌等各個環節都必須圍繞著這個中心進行。