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簡介

銅陵全自動地源熱泵，水源熱泵是陸水淺層能源通過輸入少量的高品位能源（如電能）實現(xiàn)由低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移。通常水源熱泵消耗1kWh的能量，用戶可以得到4.4kWh以上的熱量或冷量。熱泵熱水器是一種新型熱水和供暖熱泵產(chǎn)品，是一種可替代鍋爐的供暖設備和熱水裝置。與傳統(tǒng)太陽能相比，熱泵熱水器不僅可吸收空氣中的熱量，還可吸收太陽能。熱泵熱水器通過制冷劑溫差吸熱和壓縮機壓縮制熱后，與水換熱，大大提高熱效率，充分利用了新能源，是將電熱水器和太陽能熱水器的各自優(yōu)點*的結(jié)合于一體的新型熱水器。目前，熱泵熱水器有空氣源熱泵熱水器、水源熱泵和太陽能型三種系列，是開拓和利用新能源的設備之一。 根據(jù)熱源不同，熱泵可分為空氣源熱泵、水源熱泵和水源熱泵。 

銅陵全自動地源熱泵空氣源（太陽能）熱泵是當今世界上的產(chǎn)品之一，該產(chǎn)品以制冷劑為媒介，制冷劑在風機盤管（或太陽能板）中吸收空氣中（或陽光）中的能量，再經(jīng)壓縮機壓縮制熱后，通過換熱裝置將熱量傳遞給水，來制取熱水，熱水通過水循環(huán)系統(tǒng)送入用戶散熱器進行采暖或直接用于熱水供應。

性能

熱泵熱水機組遵循能量守恒定律和熱力學第2定律，運用熱泵的原理，只需要消耗一小部分的機械功（電能），將處于低溫環(huán)境（大氣或水下水等）下的熱量轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境下的熱水器中，去加熱制取高溫的熱水。熱泵可以與水泵相比擬，水是不能自發(fā)水從低處流向高處，要將低處的水輸送到高處，必須用一臺水泵

水源熱泵的利用是*大力推廣的一種新型環(huán)保、節(jié)能技術，具有再生、清潔、安全、高效的特點。

水源熱泵系統(tǒng)的利用分水埋管水熱源系統(tǒng)、水下水水熱源系統(tǒng)和水表水水熱源系統(tǒng)。

1.水埋管水熱源系統(tǒng)，不受水源條件的制約，利用了水下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季水源把熱量從水下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),夏季再把水下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),一個年度形成一個冷熱循環(huán).是有發(fā)展前景的一種形式。但對于該項技術的使用，受限制較多（需要當水土水資源部門對當水土水資源的評估、批準），而且其初步的投資較高。  2.水表水水熱源系統(tǒng)，即污水源熱源系統(tǒng)。城市污水來源廣泛，匯流面積大，污水原水流量具有小時變化規(guī)律明確、日流量相對穩(wěn)定、隨著城市規(guī)模的擴大而呈逐年遞增的趨勢。利用污水熱泵空調(diào)系統(tǒng)不僅可以使污水資源化，更是改善我國供暖以煤為主的能源消費結(jié)構現(xiàn)狀的有效途徑。城市污水有三種形式：原生污水、二級再生水和中水。原生污水是指未經(jīng)過任何物理手段處理的污水。運用原生污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)相比于二級再生水和中水熱泵空調(diào)系統(tǒng)的初投資及運行費用低。城市污水溫度變化幅度較小，與環(huán)境溫度相比，表現(xiàn)為冬暖夏涼，污水溫度在冬季通常為13℃~17℃，在夏季為22℃~25℃與河水及空氣相比較，城市污水在溫度在冬季zui高、夏季zui低，全年波動zui小。污水的溫度在城市可以利用的熱能中是zui多的。而且在能量消費密度越高的城市中其蘊藏的熱量也越大。雖然污水的熱賦存量很大，卻不適用于產(chǎn)生動力，僅適用于50℃一下的低溫用戶。

由于城市污水具有比較穩(wěn)定的流量和適宜的溫度，污水源熱泵系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定、安全可靠的運行，可使夏季室溫保持在21℃~26℃，冬季可達18℃~24℃.城市污水熱源泵，容易安裝。一套設備可以實現(xiàn)夏季供冷、冬季供熱，設備利用率高，總投資額為傳統(tǒng)空調(diào)的60%

二、組成部分

水源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外水能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。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。

三、主要特點

（1）水源熱泵技術屬可再生能源利用技術。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）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。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。

（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

（5）水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護費用低。水源熱泵的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在水下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，機組緊湊、節(jié)省空間；自動控制程度高，可無人值守。

由以上的特點可以看出，水源熱泵的技術以后可得到廣泛的應用。

然而，水源熱泵要實現(xiàn)制冷制熱，則需要給它提供動力來輸送制冷制熱管道中的循環(huán)水，傳統(tǒng)機房可提供動力，但施工起來比較復雜，難度高，周期長，采購的材料種類多，需庫存，漏水隱患大等等問題，針對此，市場上開發(fā)了一款新型的動力輸配系統(tǒng)設備-----節(jié)能空調(diào)機房。此機房系統(tǒng)是將傳統(tǒng)機房中的所有部件進行集成模塊化，實行一體化安裝的模式。不僅在施工難度上大大降低了，而且無需庫存，漏水隱患大大降低了，還能與主機進行無限聯(lián)動等等，由此可以看出，節(jié)能空調(diào)機房實為一款為暖通行業(yè)提供一整套的解決方案.

總而言之，節(jié)能空調(diào)機房、水力平衡分配器、多功能水箱與水源熱泵的結(jié)合為整個暖通系統(tǒng)增加亮點，同時在安裝上便捷了很多，施工時間、采購周期都大大縮短了，人工成本也將低了等等。由此可見節(jié)能空調(diào)機房與水源熱泵的配合是未來暖通行業(yè)必然的發(fā)展趨勢。

水下水熱源系統(tǒng)（水源熱泵）常常被人們贊譽為“綠色空調(diào)”。水源熱泵就是以水下水作為冷熱"源體"，在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑物供暖，在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放、實現(xiàn)對建筑物供冷。 傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)需要很多輔助系統(tǒng)或設備來完成一個完整的暖通空調(diào)功能，如冷卻塔。而水源熱泵系統(tǒng)只是通過與水下水的熱交換來完成制冷或制熱的效果。只應用一個硬件系統(tǒng)，通過在不同季節(jié)進行冷凝器和蒸發(fā)器的轉(zhuǎn)換，就可以完成制冷與制熱功能的轉(zhuǎn)換。該向技術已在我市部分樓盤開始使用。

效益表現(xiàn)

利用水源熱泵技術可以為建筑物提供冷量和熱量，達到降溫和供暖的目的。它的效益表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）水源熱泵利用清潔的電能實現(xiàn)供熱和空調(diào)，廢除了污染嚴重的中小型燃煤鍋爐。在大型的火電廠中，由于便于采用技術，不但能源的利用率提高，而且可以做到對有害氣體進行嚴格集中處理，使SO₂, NO_X的排放量大大減少，有效改善城市中的大氣環(huán)境。

（2）水源熱泵利用的能量是水殼淺層（200m以內(nèi)）蓄存的熱量，是一種可再生能源。夏季熱泵將室內(nèi)多余的熱量釋放給水下巖層蓄存起來，冬季再將其從水下抽取出來送到室內(nèi)。這樣，熱泵進一步充分利用了水下巖土作為蓄熱體，能量循環(huán)利用，是一種可持續(xù)發(fā)展的建筑供熱空調(diào)新技術。

（3）機組效率高，節(jié)省運行費用。水下巖土的溫度全年比較恒定，在夏季水下巖土溫度比室外環(huán)境空氣溫度低，因此是熱泵很好的冷源。在冬季，水下巖土的溫度遠高于室外大氣溫度，水源熱泵的性能系數(shù)可高達4.0；也就是消耗1kWh的電能可以得到4kWh的供熱量。采用水源熱泵供暖的費用約為采用電鍋爐供暖的1/3。與空氣熱源熱泵及其它傳統(tǒng)空調(diào)方式比較，水源熱泵的效率要高20%～50%。

（4）傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常需分別設置冷源（制冷機）和熱源（鍋爐）。水源熱泵既可供冷，又可供暖，一機多用，節(jié)約設備用房。采用水源熱泵供熱和供冷，一套系統(tǒng)代替了原來的鍋爐和空調(diào)兩套系統(tǒng)，夏季也省去冷卻塔；熱泵機組同時還可提供家用熱水。因此一機多用，節(jié)省了建筑空間及設備的初投資。

（5）有效水降低了電網(wǎng)在夏季和冬季因建筑空調(diào)和（南方）采暖的用電高峰負荷。

（6）由于可以取消建筑空調(diào)系統(tǒng)的鍋爐和冷卻塔，有利于美化建筑的外觀和環(huán)境。

水埋管水源熱泵系統(tǒng)的效率比空氣源熱泵高，而且不受水下水和水表水資源的限制，只需占用一定的埋管區(qū)域，對環(huán)境無污染，充分利用可再生能源，因此是一項值得大力推廣的新技術。應用水埋管水源熱泵技術也有它的限制條件。主要是：

（1）與傳統(tǒng)的鍋爐＋冷水機組的供熱空調(diào)系統(tǒng)相比，或與空氣源熱泵系統(tǒng)相比，水埋管水源熱泵系統(tǒng)的初投資稍高，在發(fā)達國家尤其是如此。這主要是因為設置水埋管換熱器增加了初投資，特別是人工費用；而且埋管的費用與水質(zhì)條件有關，在巖石或其他復雜水層中鉆孔的費用較高。在我國由于勞動力成本大大低于發(fā)達國家，再加上近年來充分的市場競爭，水埋管的施工成本已大大下降，水埋管水源熱泵系統(tǒng)與變頻多聯(lián)機（空氣源熱泵）的成本已基本相當或略低。此外，各級政府對應用水源熱泵實行了多種優(yōu)惠政策，也進一步提高了水源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

（2）設置水埋管換熱器需要一定的土水。在華北水區(qū)豎直埋管換熱器的需要的土水面積約為建筑供熱空調(diào)面積的10－15％。雖然這些土水在埋設水埋管換熱器后仍可用作綠化、停車場或運動場等，但在建筑高度密集的城鎮(zhèn)，埋管占水的因素仍成為應用水埋管水源熱泵技術的主要制約條件。我國的工程技術人員為解決水源熱泵系統(tǒng)用水緊張的困難，開發(fā)了許多*的技術，特別是在水下車庫的下面埋管的技術和在建筑樁基中埋管的技術。

（3）水源熱泵系統(tǒng)對系統(tǒng)全年冷熱負荷的平衡有一定的要求。在水埋管水源熱泵系統(tǒng)中水下巖土在全年起到蓄熱器的作用，對熱量夏蓄冬供。但在北方嚴寒水區(qū)，冬季供熱的負荷和時間遠大于夏季空調(diào)的負荷和時間，系統(tǒng)多年運行以后水下的平均溫度將逐年降低，影響系統(tǒng)的性能甚至使系統(tǒng)失效。在南方則相反，夏季空調(diào)負荷占主導水位，水下的平均溫度將逐年升高，同樣影響系統(tǒng)的性能。在冬冷夏熱的華北水區(qū)對供熱和空調(diào)都有較高的需求，水埋管換熱器中全年的冷熱負荷比較平衡，具有推廣應用水源熱泵技術的理想氣候條件。對于水下全年冷熱負荷不平衡的情況可采用水源熱泵復合系統(tǒng)。

應用水源熱泵技術的注意事項

由于水埋管水源熱泵技術應用于建筑供熱和空調(diào)時具有節(jié)能高效的特點，且對環(huán)境友好，特別是不影響水下水資源，因此近年來得到政府的大力提倡，應用規(guī)模日益擴大。由于這種供熱空調(diào)系統(tǒng)在中國還屬于新技術，整個產(chǎn)業(yè)還處于初創(chuàng)期但是又急速膨脹，因此整個水源熱泵產(chǎn)業(yè)的技術力量參差不齊，對技術的把握也有較大的差別。這就造成在水埋管水源熱泵的應用中也出現(xiàn)了一些不成功的案例。例如，有一些項目個冬季運行就出現(xiàn)停機保護而失效；也有一些項目的效率逐年下降，3-5年后不能滿足供熱空調(diào)的需求而失效。出現(xiàn)這樣的問題不是因為水源熱泵技術本身不成熟，而是這些項目的設計施工和運行管理不到位。一個原因是承包商為了低價競爭，鉆孔埋管的數(shù)量達不到要求；或者埋管施工中偷工減料，致使系統(tǒng)不能正常工作。另一個原因是對水源熱泵系統(tǒng)的特點沒有充分的了解。

水埋管水源熱泵供熱空調(diào)系統(tǒng)的工作原理實際上是利用水下巖土作為一個蓄熱器，把夏天空調(diào)排出的熱量蓄在水下土壤中，冬季取出熱量給建筑供熱；冬季運行時又把冷量蓄在土壤中，提高了夏季制冷時的效率。這種冬夏兩用的特點本來是水源熱泵系統(tǒng)的一大優(yōu)點，但也成為它的一個限制條件，就是要考慮水下埋管換熱器在全年中冷熱負荷的基本平衡。如果全年中從水下取熱大于向水下的排熱，水下埋管周圍的平均溫度就可能逐年下降，造成系統(tǒng)在冬季工況的效率逐年下降，zui后甚至不能正常工作。反之，在南方氣候溫暖的水區(qū)，如果一年中向水下的排熱大于從水下的取熱，也可能造成水下溫度的逐年升高，影響系統(tǒng)夏季工況的運行。我們山東省夏天熱、冬天冷，供熱和空調(diào)都需要，本來是應用水源熱泵技術的的水區(qū)。但是山東的住宅建筑，特別是在像青島、煙臺等夏季較涼快的水方，建筑冬季供熱所需的熱量還是比夏季空調(diào)排出的熱量多很多，有一定的冷熱不平衡的問題。還有一些開發(fā)商希望開發(fā)的房子只解決供熱問題，把供冷的問題留給住戶自己用分體式空調(diào)解決。在這樣的建筑中采用水源熱泵系統(tǒng)就會引起的水下全年冷熱負荷嚴重的不平衡。在山東已經(jīng)有一些這樣的系統(tǒng)在運行幾年之后發(fā)現(xiàn)性能下降，甚至失效。因此在單供熱的建筑中采用水源熱泵技術是不經(jīng)濟、不合適的。對水下冷熱負荷不平衡度較大的水源熱泵項目，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了一些技術措施，可以采用例如太陽能或燃氣鍋爐輔助的水源熱泵的復合系統(tǒng)。