水源【yuán】热【rè】泵是【shì】改变循环水、冷【lěng】却水的【de】水流方【fāng】向，并通过阀【fá】门切换来实现【xiàn】夏天制冷、冬天制【zhì】热的功能【néng】，水【shuǐ】源热泵技术具有【yǒu】性能稳定，设计安装简【jiǎn】便的优点，因此这种技术是【shì】有着非常广阔的发展空间【jiān】

一、热泵的工作原理及种类

(1)根据热力学第二定【dìng】律，热可以自发地【dì】由高温物体传向低【dī】温物体【tǐ】，而由【yóu】低温物体传向高温物【wù】体则必须作功，正如水能够通过水泵从低【dī】处向高处流动一样，热泵系统实【shí】现【xiàn】了把【bǎ】能量由低温物体向【xiàng】高温物体【tǐ】的传递，它是以花费一部【bù】分高质能（耗电）为代价，从自然【rán】环境中获【huò】取能量，并连同所花费的【de】高【gāo】质能一起向用【yòng】户【hù】供热【rè】，也就是说热泵的供热量【liàng】永远【yuǎn】大于所消【xiāo】耗的功【gōng】量，所以是综合利用能源的一种很有价【jià】值的措施。 热【rè】泵【bèng】的硬【yìng】件组成和【hé】制冷【lěng】系统大致相【xiàng】同，也【yě】是由压缩机、蒸发器、冷凝【níng】器、膨胀阀等主【zhǔ】要部件组【zǔ】成。只是制【zhì】冷是从制冷房间吸【xī】热【rè】到冷凝器散发【fā】给冷却介质，热【rè】泵是制冷工【gōng】况【kuàng】的逆过程，即把热量【liàng】从冷凝器的介【jiè】质【zhì】吸收过来散发【fā】到制热【rè】房间中。

海水源热泵

(2)热泵技术按所需热源的不同【tóng】大体可【kě】分【fèn】为【wéi】空气源热泵【bèng】、地源热泵及水源热【rè】泵。

①空【kōng】气源【yuán】热泵【bèng】即通常所说的风冷热泵，是以室外【wài】空【kōng】气作为热源，是目前应用[zhu]为广泛【fàn】的【de】热泵【bèng】系【xì】统，现已成为市场上的主导【dǎo】产品，但这种热泵的应【yīng】用有【yǒu】其局限【xiàn】性，在我国【guó】北方寒冷的冬季，随着室外温度的【de】降低，热【rè】泵【bèng】效率大大降低【dī】，而且【qiě】蒸发器易结冰，需消耗电能解冻，很不经济，因此这种热【rè】泵仅【jǐn】适用于我国黄河以南，冬季室【shì】外气【qì】温较高【gāo】的地区使用。

②地源热泵是将换热【rè】盘管深埋于地下【xià】，吸【xī】收土壤中的低温热量进【jìn】行【háng】供热，由于【yú】全年土壤温【wēn】度【dù】波动较【jiào】小【xiǎo】，地源【yuán】热泵【bèng】的季节工况较为恒定，但地源热【rè】泵因深埋于地【dì】下的换热【rè】管技术较为复杂，且投资较大，目前仅【jǐn】在欧美一些发达国家【jiā】有【yǒu】所【suǒ】应用，在我国广泛推广有一【yī】定的困难。

③水源热泵是目前我国应用较多的热泵形式，它是以水【shuǐ】（包括江、河、湖泊【bó】、地下水等）作为冷【lěng】热源体，在【zài】冬季利用【yòng】热泵吸收【shōu】其【qí】热量向建筑供【gòng】暖【nuǎn】，在【zài】夏【xià】季热泵将吸收【shōu】到的热【rè】量向其排【pái】放【fàng】，实现【xiàn】对建筑物【wù】的供冷。在【zài】水源【yuán】热泵的应用【yòng】当中，又以利用地下水的地下水水源热泵应用较为【wéi】广泛。其工作原【yuán】理【lǐ】大都是通过外部管道及阀门【mén】的切换来实现冬夏工况的转换【huàn】，夏【xià】季空调供回水走蒸发器，地【dì】下水走冷【lěng】凝器，冬季【jì】空【kōng】调【diào】供【gòng】回水走冷凝器，地下【xià】水走蒸【zhēng】发器。

二、地下水水源热泵技术的特点

（1）高【gāo】效节能，运【yùn】行费用低 在评价热【rè】泵【bèng】机组和制冷【lěng】机组的【de】性能时常用到“功效比”，用COP表示【shì】，即系统输出的功率与所消耗的功【gōng】率之比【bǐ】。风冷热泵其【qí】COP值一般在2.0～3.0之间【jiān】，而水源【yuán】热泵国内产品【pǐn】在供【gòng】热时COP值【zhí】可达3.5～4.0，供【gòng】冷时活【huó】塞式机组为5.0～5.2，螺杆式机组可【kě】达6.0，从这【zhè】一点上看，水源热泵【bèng】可以被称作高效节【jiē】能【néng】的供冷供热设备。水源热泵【bèng】在【zài】制热时所需【xū】的地下水即相当于【yú】锅炉燃烧的煤或【huò】油，而且【qiě】地下水占热泵【bèng】所供热量【liàng】的70%～75%，这些热量【liàng】所消耗【hào】的代价仅为廉价的地下【xià】水，其成本【běn】要【yào】大大低于燃油和燃煤。

（2）一【yī】机两用 水源热泵【bèng】通【tōng】过在管路上【shàng】的阀门转换来实现冬【dōng】季制【zhì】热，夏季制冷的作用。与原【yuán】来的系统相比，可以减少一套主机体统【tǒng】。并且水【shuǐ】源热【rè】泵机【jī】组是整机安【ān】装，检修方便。所【suǒ】以水源【yuán】热泵具有一机两用，投资低，维修方【fāng】便【biàn】的特点【diǎn】。

（3）洁净环保 水【shuǐ】源热泵机组【zǔ】供热【rè】时省去了燃煤、燃【rán】气、燃油等锅炉房系【xì】统，无燃【rán】烧过程，避免了【le】排烟【yān】、排污等污【wū】染；而且水源【yuán】热泵机【jī】组无需设置冷却塔，避免了冷却塔噪【zào】音和向大气排放烟尘及有害【hài】气体，省【shěng】去【qù】了高【gāo】成本的自【zì】来【lái】水，因此水源热泵可称【chēng】其为低成本的绿色空【kōng】调产品【pǐn】。

(4)机房面积小，灵活安全【quán】 用途广由于热泵机组兼有供冷【lěng】供热的功【gōng】能，机【jī】组本身体积较小，因而使机房面【miàn】积大大【dà】减小，机组可灵活地安装【zhuāng】在【zài】任何【hé】地方，没有储煤、储油罐【guàn】等卫生及安全【quán】隐患，机组采【cǎi】用智能化【huà】微【wēi】电脑控制系统，并有备【bèi】用手动操作【zuò】系统，无需专业人【rén】员操控，完【wán】善的【de】电脑【nǎo】控制【zhì】和多重【chóng】保护，使整机【jī】运行安全可【kě】靠。 水源热泵机组【zǔ】从严寒地区至热带地区均适用，机组适用的水源温【wēn】度从8℃到35℃均【jun1】可，既可以【yǐ】提【tí】供【gòng】7℃或50℃的空调【diào】用水，也可以提供【gòng】同样温【wēn】度的生活热水【shuǐ】；既【jì】可以【yǐ】作为城市区域供热的【de】热源使用【yòng】，也可以为办公楼、宾馆、别墅【shù】、居民小区等提供【gòng】中央空调系统。

随着居【jū】民【mín】生【shēng】活【huó】水平的普【pǔ】遍提高，设有中央空调系统的住宅小区逐渐增多，而对于这样的小区而言，地下水水源热泵【bèng】无疑是【shì】较为理想【xiǎng】的冷热源，与采用集中供热的住宅【zhái】小区相【xiàng】比，初【chū】投资虽然偏高，但能耗【hào】费用低，设有【yǒu】空调系【xì】统【tǒng】小区内的住户冬暖夏【xià】凉，生活【huó】品质【zhì】得到改善，住户可以接受，而且【qiě】其初投资高出的部分不【bú】出数【shù】年【nián】已【yǐ】为能耗【hào】费用【yòng】的节省所抵消。

随着住宅分【fèn】户供暖方式在【zài】全国的推广，一些【xiē】热泵生产【chǎn】厂【chǎng】又推【tuī】出了用于每户使【shǐ】用的户式水源热泵机组，具体【tǐ】应用【yòng】方式为水【shuǐ】源热【rè】泵分户设置，地【dì】下水【shuǐ】统一供给【gěi】，电费【fèi】按每户的电表【biǎo】计量【liàng】收取，水费按每【měi】户水【shuǐ】表的计量收取，给物业管理部【bù】门【mén】的收费工作提供了方便。

三、水源热泵在供热空调中应用应具备的条件

(1)可靠的水源 对于【yú】水源热泵【bèng】而言，其水源可为地表水、江河【hé】水【shuǐ】、湖水、海【hǎi】水【shuǐ】及地下水，但【dàn】目【mù】前应用【yòng】较多的水源热泵均【jun1】采用【yòng】地下水，地下水【shuǐ】作为国【guó】家的重要资源之一【yī】，政府【fǔ】对开采与使用有各种限【xiàn】制政策和法规，要获【huò】取地下【xià】水，须【xū】通过政府有关主管部门的批准方可，并应有可靠的技术【shù】措【cuò】施确保地【dì】下水的回灌。

(2)充足【zú】的【de】水源水量 水【shuǐ】源【yuán】水量是影响水源热泵系统【tǒng】的重要因素【sù】，其【qí】水量的多少与建筑【zhù】物【wù】负荷【hé】大小及空调【diào】设计方案等有关【guān】，在确定【dìng】方案【àn】之前【qián】，应根据水文地质资料合理【lǐ】确定水量，必要【yào】时可【kě】先打井【jǐng】做抽水实验，看看在规定的连续抽水时【shí】间内【nèi】地下水的水位降【jiàng】是否符合要求，并根据确定的水量【liàng】来选定取水井与【yǔ】回灌井的数量。据【jù】资料介【jiè】绍，一【yī】般要求【qiú】地下水的取【qǔ】水【shuǐ】量为每kW制冷量为0104～0106kgPs。

(3)合适的水源水温 水【shuǐ】源的温度【dù】也是影响水【shuǐ】源【yuán】热泵的重要因素，同样的机组，由于水温不同【tóng】其【qí】提供【gòng】的冷量【liàng】和【hé】热量也不同【tóng】。一般来讲【jiǎng】，水【shuǐ】源热泵对水【shuǐ】源温度要求的范围是：制冷工况下，进蒸发器水温为10～22℃;制热工况下，进冷【lěng】凝器【qì】的【de】水温为18～40℃。建议国内的热泵生产厂家【jiā】，应【yīng】将同一【yī】型号机组在不【bú】同水温【wēn】下提供【gòng】的不【bú】同冷【lěng】热量列【liè】出明细，以便设计人【rén】员参考选定。另外取水井与回灌【guàn】井【jǐng】之【zhī】间【jiān】应有一定的距离，以保【bǎo】证地下水【shuǐ】经过水源热泵机组【zǔ】产生【shēng】的温度【dù】变化【huà】经回灌后，在含水层中流动至取【qǔ】水井时温【wēn】度得以恢复，避免【miǎn】地下水产生冷量或热【rè】量的【de】积累，目前实际应用运行良好的工程中，取水井【jǐng】与回灌井之间【jiān】的间【jiān】距均在40m以上。

(4)良好的水质 水源热泵【bèng】机组对水【shuǐ】源的水质有【yǒu】一【yī】定【dìng】的要【yào】求，如果水质达不到【dào】要求【qiú】，会【huì】对【duì】阀门【mén】、主机【jī】及其附件构成危害【hài】，尤其对多数热泵厂家【jiā】采用的板【bǎn】式换热器产生【shēng】的危害更为严重，从而影【yǐng】响系统【tǒng】的运行，但【dàn】通常可以【yǐ】采取一些处理手段如设置除污器，电子【zǐ】除垢仪，或【huò】在取【qǔ】水井内多设几层过滤装置以减小井水中所含沙尘颗粒【lì】直径【jìng】，从而【ér】满足机组对水质的要求【qiú】。一般来说，水源水【shuǐ】质不是影响水源热泵机【jī】组应【yīng】用的【de】主要因素。

小结：水源热泵技术有着【zhe】多种优点【diǎn】，也有相应的限【xiàn】制条件，对具体的【de】供热空调工程来【lái】说，本着【zhe】环保节【jiē】能【néng】的原则【zé】，水源热泵应是空调系【xì】统【tǒng】的【de】优先【xiān】方案【àn】，随着水源热泵技术的【de】不断成【chéng】熟，这一技术在供热空调工【gōng】程中将会【huì】得到更好的发展和应用。

宏星水源热泵机组