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水源熱泵系統的組成

水源*空調系統的是由末端（室內空氣處理末端等）系統，水源*空調主機（又稱為水源熱泵）系統和水源水系統三部分組成。為用戶供熱時，水源*空調系統從水源中中提取低品位熱能，通過電能驅動的水源*空調主機（熱泵）"泵"送到高溫熱源，以滿足用戶供熱需求。 為用戶供冷時，水源*空調將用戶室內的余熱通過水源*空調主機（制冷）轉移到水源中，以滿足用戶制冷需求。

1. 系統原理圖：制熱工況為例，

 2. 用戶（室內末端等）系統由用戶側水管系統，循環水泵，水過濾器，靜電水處理儀，各種末端空氣處理設備，膨脹定壓設備及相關閥門配件組成。

3. 水源*空調主機系統由壓縮機，蒸發器，冷凝器，膨脹閥，各種制冷管道配件和電器控制系統等組成。

4. 水源水系統由水源取水裝置，取水泵，水處理設備，輸水管網和閥門配件等組成。

5. 制冷工況可通過閥門切換來實現，即使水源水進冷凝器，蒸發器的冷凍循環水接用戶系統。（反之則為制熱工況）

水源熱泵系統介紹

水源熱泵技術的概念和工作原理

水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。

地球表面淺層水源如深度在1000米以內的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，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。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉移到水源中，由于水源溫度低，所以可以地帶走熱量，而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。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。

水源熱泵機組工作的原理：

水源熱泵根據對水源的利用方式的不同，可以分為閉式系統和開式系統兩種。閉式系統是指在水側為一組閉式循環的換熱套管，該組套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通過與土壤或海水換熱來實現能量轉移。（其中埋于土壤中的系統又稱土壤源熱泵，埋于海水中的系統又稱海水源熱泵）。開式系統是指從地下抽水或地表抽水后經過換熱器直接排放的系統。

與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統相比，水源熱泵具明顯的優勢。鍋爐供熱只能將90%~98%的電能或70～90%的燃料內能轉化為熱量，供用戶使用，因此地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；由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通*空調的50～60％。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，水源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展，中國的水源熱泵市場也日趨活躍，可以預計，該項技術將會成為21世紀zui有效的供熱和供冷空調技術。

水源熱泵的特點

由于水源熱泵技術利用地表水作為空調機組的制冷制熱的源，所以其具有以下優點：

1. 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。

2. 節能

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，機組效率提高。據美國環保署EPA估計，設計安裝良好的水源熱泵，平均來說可以節約用戶30～40％的供熱制冷空調的運行費用。

3. 運行穩定可靠

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。是很好的熱泵熱源和空調冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的性和經濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。

4. 環境效益顯著

水源熱泵的使用電能，電能本身為一種清潔的能源，但在發電時，消耗一次能源并導致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。所以節能的設備本身的污染就小。設計良好的水源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比，相當于減少30％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上。

水源熱泵技術采用的制冷劑，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共質。

水源熱泵機組的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，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地，且不用遠距離輸送熱量。

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。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的采暖、空調。

6. 自動運行

水源熱泵機組由于工況穩定，所以可以設計簡單的系統，部件較少，機組運行簡單可靠，維護費用低；自動控制程度高，使用壽命長可達到15年以上。

當然，象任何事物一樣，水源熱泵也不是十全十美的，其應用也會受到制約