地源熱泵知識

1、地源熱泵知識附件一（地源熱泵資料）（一）水源熱泵的概念水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的空調(diào)技術(shù)。水源熱泵可分為地源熱泵 和水環(huán)熱泵。地源熱泵包括地下水熱泵、地表水（江、河、湖、海）熱 泵、土壤源熱泵；利用自來水的水源熱泵習(xí)慣 上被稱為水環(huán)熱泵。（二）水源熱泵的原理地球表面淺層水源（一般在1000米以內(nèi)），如地下水、地表的河流、湖泊和海洋，吸收了太陽進(jìn)入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠?量，并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱 泵技術(shù)的工作原理就 是：通過輸入少量高品位能源（如電能），實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位 轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在 夏季將建筑物

2、中 的熱量“取”出來，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量,以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的；而冬季，則是通過水源熱泵機(jī)組，從水源中“提 取”熱能， 送到建筑物中采暖。（三）水源熱泵的優(yōu)點水源熱泵與常規(guī)空調(diào)技術(shù)相比，有以下優(yōu)點：1、高效節(jié)能水源熱泵是目前空調(diào)系統(tǒng)中能效比（COP值）最高的制冷、制熱方式，理論計算可達(dá)到7，實際運行為46 °水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為1222 C,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也 提高。而夏季水體溫度為1835 C,水體溫度比環(huán)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(fēng)冷式和冷卻塔式

3、，從而提高機(jī)組運行效率。水源熱泵消耗IkW.h 的電量，用戶可以得到4.35.0kW.h的熱量或5.46.2kW.h的冷量。與空氣源熱泵相比，其運 行效率要高出2060 %，運行費用僅為普通中央空調(diào)的4060% °2、屬可再生能源利用技術(shù)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(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。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(tài)能量平衡系統(tǒng)，

4、地表的土壤和水體 自然地保持能量接受和發(fā)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(shù)。3、節(jié)水省地以地表水為冷熱源，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資 源，不會對其造成污染；省去了鍋爐房及附屬煤場、儲油房、冷 卻塔等設(shè)施，機(jī)房面積大大小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)省建筑空間，也 有禾U于建筑的美觀。4、環(huán)保效益顯著水源熱泵機(jī)組供熱時省去了燃煤、燃?xì)狻⑷挥偷儒仩t房系統(tǒng)，無 燃燒過程，避免了排煙、排污等污染；供冷時省去了冷卻水塔，避 免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗所以，水源熱泵機(jī)組運行無任 何污染，無燃燒、無排煙，不產(chǎn)生廢渣、廢

5、水、廢氣和煙塵，不 會產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)，對環(huán)境非常友好，是理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。5、一機(jī)多用，應(yīng)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(jī)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)。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(yōu)點。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套 設(shè)備可以同 時滿足供熱和供冷的要求，減少了設(shè)備的初投資。其總投資額僅為 傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的60%，并且安裝容易，安裝工作量比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng) 少，安裝工期短，更改安裝也容易。水源熱泵可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，小型 的水源熱泵更適合于別墅、住宅小區(qū)的采暖、供冷。6、運行穩(wěn)定可靠，維護(hù)方便水

6、體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的 變動，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運行更可靠、穩(wěn)定，也 保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性；采用全電腦控制，自動程度高。由于 系統(tǒng)簡單、機(jī)組部件少，運行穩(wěn)定，因此維護(hù)費用低，使用壽命長。7、符合國家政策，獲得政策性支持國家十分重視可再生能源開發(fā)利用工作，中華人民共和國可 再生能源法已于2006年1月1日起實施；同時，在國家中 長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中，又把大力發(fā)展和規(guī)?；瘧?yīng)用新能 源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題。從國家立法和發(fā)展戰(zhàn) 略的高度，對可再生能源的發(fā)展應(yīng)用予以強(qiáng)力推動。根據(jù)國家建設(shè)部政策規(guī)定，凡采用水源熱泵空調(diào)技術(shù)的建筑

7、物，通過向當(dāng)?shù)亟ㄎ陥?，可獲得政府的政策性支持，減免建筑配套費用140200元/m2。與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比的優(yōu)勢體現(xiàn)在：與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比，水源熱泵具明顯的優(yōu)勢。鍋爐供熱只能將90%98%的電能或70%90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋 爐節(jié)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(wěn)定，一般為1025 C,其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.54.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通中央空調(diào)的50%60%。因此，近十幾年來， 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美及中、北

8、歐等國家取得了較快的發(fā)展，尤其是近五年來，中國的水源熱泵市場也 日趨活躍，使該項技術(shù)得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，成為一種有效的供熱 和供冷空調(diào)技術(shù)。（四）水源熱泵的應(yīng)用從水源熱泵的市場應(yīng)用看，我國南方的深圳，廣州到過渡地區(qū)的上海，南京直到北方采暖地區(qū)的北京，大連等城市的公共建筑（辦公樓，商住樓，商場等），而且住宅建筑上得到了廣 泛的應(yīng)用.北京奧運村利用再生水水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，不需要冷卻塔，鍋爐房，其能源消耗量是傳統(tǒng)電鍋爐的1/4,更重要的是，它不會排放任何污染物.作為建設(shè)部第一批（2006年）可再生能源建筑應(yīng)用示范項目，全國最大規(guī)模的水源熱泵住宅區(qū)，海信地產(chǎn)開發(fā)的麥島金岸投資4億元人民幣，采用了國際

9、先進(jìn)的海水/污水源熱 泵，節(jié)約了能源,減少了污染建成后采暖每年可減少燃煤20206 余噸，每年減少向大氣排放二氧化碳54050余噸運用海水中央空調(diào)，比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運行效率高出40%,節(jié)省 運行費用40%左右有業(yè)內(nèi)人士分析，水源熱泵技術(shù)目前除了被廣泛應(yīng)用于各類民 用建筑，公用建筑，軍事建筑等所有需要供冷供暖供應(yīng)洗浴熱水的中 央空調(diào)系統(tǒng)，還涉及到工業(yè)領(lǐng)域中冷凍，冷藏，冷卻的工藝系統(tǒng)，成 為節(jié)能減排的重要技術(shù)之（五）水源熱泵的應(yīng)用限制水源熱泵的應(yīng)用限制象任何事物一樣，水源熱泵也不是十全十美的，更不是萬能的。其應(yīng)用也會受到制約。1、可利用的水源條件限制水源熱泵理論上可以利用一切的水 資源，其實在實際工

10、程中，不同的水資源利用的成本差異是相當(dāng)大 的。所以在不同的地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應(yīng)用的一 個矢鍵。目前的水源熱泵利用方式中，閉式系統(tǒng)一般成本較高。而開 式系統(tǒng)，能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對 開式系統(tǒng)，水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。2、水層的地理結(jié)構(gòu)的限制對于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)的結(jié) 構(gòu)，確?？梢栽诮?jīng)濟(jì)條件下打井找到合適的水源，同時還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng) 地的地質(zhì)和土壤的條件，保證用后尾水的回灌可以實現(xiàn)。3、投資的經(jīng)濟(jì)性由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政 策、燃料價格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運行 費用會隨著用戶的不同而有所不同。雖然總體來說，水源熱泵的運行 效率較高、費用較彳氐。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比，在不同地 區(qū)不同需求的條件下，水源熱泵的投資經(jīng)濟(jì)t生會有所不同。水源熱泵目前的市場狀況：水源熱泵目前主要應(yīng)用在北方冬季寒冷的地區(qū)，而在廣闊的南方 很少見到身影。主要原因：南方主要以空氣源熱泵為主，冬天對空調(diào) 制熱的依賴不如北方明顯，主要用來洗澡，所以空