什么是水源热泵

水源热泵定义

水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转换的空调技术。水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。地源热泵包括地下水热泵、地表水（江、河、湖、海）热泵、土壤源热泵；利用自来水的水源热泵习惯上被称为水环热泵。

水源热泵的原理

地球表面浅层水源（一般在1000 米以内），如地下水、地表的河流、湖泊和海洋，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是：通过输入少量高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。

水源热泵的优点

水源热泵与常规空调技术相比，有以下优点：

1、高效节能

水源热泵是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7，实际运行为4～6。水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12～22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体温度为18～35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，从而提高机组运行效率。水源热泵消耗1kW.h的电量，用户可以得到4.3～5.0kW.h 的热量或5.4～6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比，其运行效率要高出20～60％，运行费用仅为普通中央空调的40～60％。

2、属可再生能源利用技术

水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。

3、节水省地

以地表水为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染；省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。

4、环保效益显著

水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，无燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。

5、一机多用，应用范围广

水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明

显的优点。不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。其总投资额仅为传统空调系统的60%，并且安装容易，安装工作量比传统空调系统少，安装工期短，更改安装也容易。水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅、住宅小区的采暖、供冷。

6、运行稳定可靠，维护方便

水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性；采用全电脑控制，自动程度高。由于系统简单、机组部件少，运行稳定，因此维护费用低，使用寿命长。

7、符合国家政策，获得政策性支持

国家十分重视可再生能源开发利用工作，《中华人民共和国可再生能源法》已于2006年1月1日起实施；同时，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，又把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。从国家立法和发展战略的高度，对可再生能源的发展应用予以强力推动。根据国家建设部政策规定，凡采用水源热泵空调技术的建筑物，通过向当地建委申报，可获得政府的政策性支持，减免建筑配套费用140～200元/m2。与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比的优势体现在：与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比，水源热泵具明显的优势。锅炉供热只能将90%～98%的电能或70%～90%的燃料内能转化为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于水源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50%～60%。因此，近十几年来，水源热泵空调系统在北美及中、北欧等国家取得了较快的发展，尤其是近五年来，中国的水源热泵市场也日趋活跃，使该项技术得到了相当广泛的应用，成为一种有效的供热和供冷空调技术。

水源热泵式中央空调

工作原理

一、浅层地热能源在太阳的辐射照耀下，地球成为太阳能的巨型“存贮器”，在地壳浅层的水体和岩土体中贮存了大量清洁的可再生能源，称为浅层地热能，简称地源。

二、热泵技术是近代科学发明的一种节能技术。向热泵机组输入一定电能驱动压缩机作功，使机组中的工质（如R22、R134a）反复发生蒸发吸热和冷凝放热的物理相变过程，就能实现空间上的热量交换和传递转移。三、地源热泵中央空调系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。其工作原理是：冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。根据地热交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。

设计理念

“在满足人们冷热基本需求的前提下，最大限度地实现环境保护和能源节约，同时创造优良的室内空气品质”这是清华同方对空调产品的诠释。“环保、节能、节水、满足用户需要”是研发设计的主题理念。

一、环保水源热泵利用地表土壤和水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，无燃烧，无排烟，无废弃物，无污染，是一种清洁环保的利用可再生资源的一种技术。

二、节能设计先进，能效高，制热时在4.0以上，制冷时在5.0以上，最高可达7.1。

三、节水换热器采用“大温差，小流量”设计思路进行设计，机组用水量比传统设计节省40%。

四、节资通过一套系统来实现供冷和供热需求，一次性投资只是传统制冷制热投资的1/2-2/3；运行费用只有传统方式的1/2-2/3。

五、可靠采用分系统完全独立的模块化设计，部件数量少，品质精良，设置多种安全保护功能。充分考虑多系统的协调统一控制，可实现计算机远程操作，使机组更具人性化和智能化。

系统应用方案

一、利用地下水的地源热泵系统项目

1、北京蜂鸟社区住宅区建筑面积80000平方米

2、北京民岳家园住宅区建筑面积92000平方米

3、北京鹰翔宾馆宾馆、办公楼、家属楼建筑面积25000平方米

二、利用地表水的地源热泵系统项目

1、利用海水项目大连星海假日酒店四星级产权式私人酒店建筑面积40000平方米

2、利用江水项目浙江建德月亮湾大酒店四星级高档酒店建筑面积40000平方米

三、利用地表水与地下水联合的地源热泵系统项目北京居庸关古客栈五星级标准修建建筑面积20000平方米

四、利用地下坑道水的地源热泵系统项目辽宁锦州市人防办公大楼办公大楼建筑面积6000平方米

五、利用城市污水的地源热泵系统项目北方寒冷地区城市污水是一种可以利用的热能资源，它的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵冷热源。这种温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高，因此在节能和节省运行费用方面效果显著。污水源热泵系统可应用于供暖、供冷、提供卫浴热水，一机多用。

1、北京延庆县公安局和法院办公楼建筑面积13000平方米

2、石家庄污水处理厂办公楼建筑面积11000平方米

六、利用土壤源热泵系统项目

2、北京龙颐顺景别墅住宅区建筑面积40000平方米