摘要：當今社會環境污染與能源危機已成為全人類必須面對并要加以解決的重大課題，在這種背景下，以環保和節能為主要特征的綠色建筑及相

摘要：當今社會環境污染與能源危機已成為全人類必須面對并要加以解決的重大課題，在這種背景下，以環保和節能為主要特征的綠色建筑及相應的供暖空調系統應運而生，而水源熱泵技術正是滿足這些要求的比較有代表性的低耗能新型供暖空調技術。

引言：

水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源中吸收的太陽能而形成的低溫低熱的資源，釆用熱泵原理，通過少量的高位電輸入，而實現地位熱量向高位熱量轉移的一種技術。由于水源熱泵技術是利用可再生能源的技術，加之現階段我國的能源儲備有限，面臨環境保護以及可持續發展問題, 因此提高水源熱泵機組的運行效率是亟待解決的問題。

1. 水源熱泵技術的特點1.1水源熱泵技術的優點(1) 可再生能源利用技術。

水源熱泵技術主要是利用地表水體所蘊含的大量太陽能能量作為冷熱源，然后進行能量的轉換。其中可以利用包括地下水體、河流、湖泊以及海洋等水體作為冷熱源。地表土壤和水體作為一個大型的集熱裝置，能夠收集47%的太陽能，且能夠構成一個大型的動態能量平衡系統。存儲于其屮的太陽能的散發和接受相對較為均衡，因此，水源熱泵技術是利用可再生能源的一種高新技術。

(2) 環境效益顯著。

水源熱泵機組的運行主要靠電能的供應，而電能本身是一種清潔能源。設計良好的水源熱泵機組的電力消耗，與電供暖相比，能夠減少70%能源消耗。水源熱泵機組在運行過程中沒有任何污染, 沒有燃燒，沒有廢棄物，因此可以建造在居民區內，且無需遠距離輸送熱量。

(3) 高效節能。

在冬季，水源熱泵機組可以利用的水體溫度比周圍 環境溫度高，大概為12°C?22°C,因此熱泵循環的政法溫度提高，能效較高。在夏季可利用的水體溫度比周圍環境溫度低，為18°C?35°C,因此制 冷效果較好，機組效率較高。

(4) 運行可靠性較高。

利用水源熱泵技術在一年四季可以保持較為平穩的溫度，波動范圍較小，能夠提供較好的空調冷源以及熱泵水源。由于水體溫度較為恒定，因此熱泵機組運行可靠性提高，保證了熱泵機組的經濟性和高效性。

(5) 應用范圍較廣。

水源熱泵系統不僅可以用于冬季供暖、夏季空調制冷，還可以提供生活熱水，對于需同時又供熱和供冷要求的建筑物， 水源熱泵有顯著的優點，能夠減少大量的能源消耗，一套設備即可同時供熱和供冷。

1. 2應用水源熱泵技術的限制因素(1) 可利用水源限制。

水源熱泵技術在理論上可以利用所有水源，但是在實際工程運行中，不同水源的利用成本差異較大。因此，在不同地區是否有適當的水資源作為水源熱泵機組的水源是其應用的關鍵。水源熱泵技術兩種應用方式中，閉式系統成本較高，而開式系統中，是否有合適的水源是水源熱泵應用的限制條件。

（2） 投資經濟性限制。

由于在不同地區的能源政策以及燃料價格各不相同，水源條件也不同，導致水源熱泵技術一次性投資及運行費用隨地區不同而不同，因此在不同地區，不同用戶的不同需求下，水源熱泵的投資經濟性也有所不同。

（3） 水層地理結構限制。

由于水源熱泵技術是從地下抽水然后回灌使用的，因此必須要考慮到用地的水層結構，以確保在消耗成本最低的情況下找到合適的水源。除此以外還要考慮用地的地質遺跡土壤條件，以確保回灌得以順利實現。

2. 水源熱泵技術的優越性

水源熱泵空調系統是一種可以利用地球表面淺層水源（如地下水、河流和湖泊），和人工再生水源（工業廢水、中水、地熱尾水等）的既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。水源熱泵通過輸入少量的高品位能源 （如電能），實現低溫位熱能向高溫位熱能的轉移。將水體和地層蓄能作為冬、夏季的供暖熱源和空調冷源，即在冬季，把水體或地層中的熱量“取”出來，提高溫度后，供給室內采暖；夏季，把室內的熱量“取”出來， 釋放到水體和地層中去。

水源熱泵只取水中的熱或冷而不消耗水，并且基本做到水體或地層蓄能的年平均能量平衡，不會造成任何污染。通常水源熱泵消耗1kw的能量, 用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。而鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70% ~90%的燃料內能轉化為熱量，供用戶使用，因此水源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量。

3. 新舊系統對比分析3.1工程相關背景及項目介紹

近年來，隨著社會生產力的不斷發展，社會文明程度的不斷進步，人們的環保責任意識不斷加強。對采暖行業而言，人們不但需要高質量的供暖，同時還對該行業在環保、節能和安全文明生產方面提出了更高的要求。 社會的要求使得各種使用清潔能源的安全高效的供暖技術應運而生。本工程為溫泉酒店的娛樂區，有豐富的溫泉污水余熱資源，該部分釆暖面積約2.4萬㎡，采暖管網最大距離400m。該酒店原有一座釆暖生活鍋爐房，有 930KW （熱水）鍋爐3臺，一直以天然氣為燃料。安裝熱泵后表明：水源熱泵技術先進，機組集成度高，安裝方便；操作全自動化；經濟性能良好; 安全性能優越；操作簡單，實用性強；對廢熱以及地熱豐富的單位、地區而言有很強的實用性，具有廣泛的推廣價值。

該項目的熱源是利用外輸的40?50℃的污水余熱，通過高效換熱裝置加熱系統熱媒清水，換熱后的熱媒清水溫度上升約10℃左右，然后利用熱泵將10℃的熱量提取應用于采暖。設計污水流量為100m3/h時，熱媒清水溫度要求在35°C左右，壓力保持在3kg以上。

3. 2運行的經濟性比較

熱泵系統輸入功率是840kW,輸出功率為3867 kW，總輸入、輸出功率的大小可自動調整。從運行情況看，在停用鍋爐的情況下，運行參數穩定，換熱能力和系統出力完全符合設計要求。熱媒清水進出水溫度分別保持在30?40度和20?32度之間，主機做功時的溫差在8?12度之間，系統運行時可保證出水溫度大于45度(溫度可以設置)。熱泵系統實現自動化，無需人工操作，這樣大大節約了人員工資。

熱泵供暖系統與原有的燃氣鍋爐相比每年可以節省 42萬元，熱泵運行費用大大低于燃氣鍋爐的成本，因此熱泵產品經濟效益明顯。

3. 3運行的安全及環保性

使用水源熱泵系統時燃油鍋爐系統完全停用，大大降低了系統危險系數，使單位安全生產管理的壓力大為降低；環保方面，由于新系統只消耗二次能源，使得與純消耗一次能源的老系統相比幾乎沒有環境污染。無論是廢水、廢氣、固體廢棄物、噪聲還是其他環境污染物的產生量均大大降低，發生污染事故的可能性基本為零。

3. 4操作與運行管理方面優越性

一段時間的運行實踐表明，該系統操作簡單，管理相對容易。實現了以下幾方面的自動控制功能：

(1) 輸出功率自動調節及保護功能;

(2) 污水壓力自動調節及保護功能；

(3) 熱媒清水溫度、壓力自動調節及保護功能；

(4) 系統進口精細過濾及自動排污功能；

(5) 系統變頻自動補水。

4.結語

水源熱泵技術是一項我國正在發展的技術，同時也是一項在國家經濟環境發展中急需發展的技術，通過明確水源熱泵機組的工作原理，理解其工作條件及工作特點，明確其在各項領域中的使用現狀，可以有效地發展我國的水源熱泵技術，從而增強我國經濟環保水平。