隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人類對(duì)社會(huì)生存環(huán)境的需求也在不斷的提高，擁有一個(gè)舒適健康的生存環(huán)境，是人類社會(huì)的共同需求。

 

  到目前為止，人們生活、工作等舒適環(huán)境的提供主要依賴于空調(diào)，但空調(diào)的種類繁多，空調(diào)本身在給人們提供舒適的同時(shí)，也在不同程度的消耗著人類生存的能源，并產(chǎn)生廢水、廢渣、廢氣、煙塵、破壞大氣層中的臭氧層，產(chǎn)生熱島效應(yīng)等，對(duì)人類長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和生存構(gòu)成了新的威脅。

 

  所以，我們?yōu)榱烁L(zhǎng)久的保持我們生存的環(huán)境，專家們悉心研究，試驗(yàn)、實(shí)踐，得出結(jié)論，水地源熱泵空調(diào)是目前最適合發(fā)展和推廣的空調(diào)產(chǎn)品。

 

  水源熱泵溯源及現(xiàn)狀水源熱泵地溫中央空調(diào)系統(tǒng)的歷史可以追溯到1912年瑞士的一個(gè)專利，而熱泵真正意義的商業(yè)應(yīng)用也只有近十幾年的歷史。我國(guó)的水源熱泵行業(yè)近幾年才開始起步，但發(fā)展勢(shì)頭看好。這除了得益于國(guó)內(nèi)外的大環(huán)境——即節(jié)約常規(guī)能源、充分利用可再生能源外，還有一個(gè)很重要的原因，那就是我國(guó)具有較好的熱泵科研與應(yīng)用的基礎(chǔ)。

 

  有資料表明，早在20世紀(jì)50年代，天津大學(xué)熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國(guó)熱泵的最早研究，1965年成功研制國(guó)內(nèi)第一臺(tái)水冷式熱泵空調(diào)機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、天津大學(xué)、重慶建筑大學(xué)、天津商學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所等多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都在對(duì)水源熱泵進(jìn)行研究。其中中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所等單位還多次召開全國(guó)性的有關(guān)熱泵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的專題研討會(huì)，清華大學(xué)經(jīng)過多年的研究在多工況水源熱泵領(lǐng)域已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化的成果，建成數(shù)個(gè)示范工程。

 

  中國(guó)建筑科學(xué)研究院、鄭州大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院全方位合作，對(duì)外開展水（地）源熱泵中央空調(diào)、可再生能源綜合開發(fā)的市場(chǎng)業(yè)務(wù)，已形成了一套從方案咨詢、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、工程施工、售后服務(wù)、專業(yè)人才培訓(xùn)為一體的能源綜合利用及開發(fā)的專業(yè)化服務(wù)體系。

 

  水源熱泵原理及特性正如水通過水泵能從低處向高處流動(dòng)一樣，熱泵系統(tǒng)就是能夠把能量從溫度低（低品位能量）傳遞到溫度高（高品位能量）的設(shè)備系統(tǒng)。它是以花費(fèi)一部分高質(zhì)能為代價(jià)，從自然環(huán)境中獲取能量，并連同所花費(fèi)的高質(zhì)能一起向用戶供熱，從而有效地利用了低水平的熱能。

 

  水源熱泵是一種介于中央空調(diào)和分散空調(diào)之間的優(yōu)化空調(diào)能源方式，它既具有中央空調(diào)合理利用能源，設(shè)備能效系數(shù)高，運(yùn)行成本低和安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，又具有分散空調(diào)調(diào)節(jié)靈活、方便，便于管理和收費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)。

 

  水源熱泵技術(shù)在建筑中的應(yīng)用從水源熱泵的市場(chǎng)應(yīng)用看，我國(guó)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(chǎng)等），而且住宅建筑上得到了廣泛的應(yīng)用。北京奧運(yùn)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(huì)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(xiàng)目，全國(guó)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(guó)際先進(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(yùn)用海水中央空調(diào)，比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率高出40%，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)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)之一。

 

  水源熱泵典型技術(shù)推介水地源空調(diào)：盡顯地溫空調(diào)技術(shù)魅力，憑借完善的科學(xué)工藝，在數(shù)百項(xiàng)水源熱泵空調(diào)工程中進(jìn)行實(shí)踐，使水源熱泵空調(diào)技術(shù)在住宅小區(qū)、別墅、辦公樓、醫(yī)院、商場(chǎng)、娛樂場(chǎng)所、高檔賓館、工廠等各類建筑物中展現(xiàn)了無窮魅力。那么，該技術(shù)有何優(yōu)勢(shì)？具體節(jié)能效果如何？

 

  水源熱泵技術(shù)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1：環(huán)保無污染。省去了鍋爐系統(tǒng)，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；省去了冷卻塔系統(tǒng)，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染，使環(huán)境更加潔凈優(yōu)美。

 

  優(yōu)點(diǎn)2：節(jié)省投資壽命長(zhǎng)。一套系統(tǒng)解決冷、暖、浴的供應(yīng)，安裝簡(jiǎn)單、節(jié)省投資費(fèi)用，運(yùn)行壽命達(dá)到20年以上。

 

  優(yōu)點(diǎn)3：高效節(jié)能。無論冬季還是夏季，每投入1KW電能均可得到5KW左右的熱能或冷能。能源利用效率遠(yuǎn)高于其他形式的中央空調(diào)系統(tǒng)。

 

  優(yōu)點(diǎn)4：應(yīng)用范圍廣。除了從土壤或地下水提取能量，水源熱泵機(jī)組還可以從工業(yè)廢水、污水、中水、湖水、海水中提取能量，廣泛地應(yīng)用在民用建筑采暖、冷暖空調(diào)、工業(yè)企業(yè)冷凍、冷藏、冷卻、加熱等領(lǐng)域，從而節(jié)約了大量采暖、供熱、供冷能量。     優(yōu)點(diǎn)5：運(yùn)行穩(wěn)定安全。地源/水源熱泵從溫度相對(duì)恒定的水源中提取能量，相當(dāng)于汽車以經(jīng)濟(jì)時(shí)速在高速公路上行駛，平穩(wěn)而安全，故障率較低。

 

  優(yōu)點(diǎn)6：節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。本系統(tǒng)最大特點(diǎn)是節(jié)能減排，利用可再生能源。無論冬季還是夏季，運(yùn)行費(fèi)用只有傳統(tǒng)供冷供暖方式的1/2-1/3。

 

  水源熱泵系統(tǒng)節(jié)能量分析因?yàn)榫疁囟认募镜陀诃h(huán)境空氣溫度、冬季高于環(huán)境溫度，且全年基本穩(wěn)定，因而機(jī)組無論制冷或制熱，都非常穩(wěn)定且效率不受氣溫影響。

 

  水源熱泵機(jī)組節(jié)能表現(xiàn)如下：在夏季運(yùn)行時(shí)COP（能效比）達(dá)5.2-6.0，制冷效果因不受氣溫影響，其裝機(jī)容量可以低于常規(guī)冷水機(jī)組10-20%；配套設(shè)備功率降低20%左右。冬季制熱效率COP為4.2-5.0。根據(jù)上述優(yōu)勢(shì)，水源熱泵機(jī)組在夏季比常規(guī)制冷機(jī)組節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用20%，冬季比電、油鍋爐節(jié)約費(fèi)用70%，比集中供熱節(jié)約50% ，比燃?xì)忮仩t、風(fēng)源機(jī)組節(jié)約費(fèi)用40%。  以某小區(qū)水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)為例，該項(xiàng)目共12棟樓，建筑面積43000平方米，選用滿液式水源熱泵機(jī)組  KFWH8701型1臺(tái)，KFWH7101型2臺(tái)，總制冷量2295KW，制熱量2431KW（冬季實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷為2000KW）。冬夏運(yùn)行均按120天計(jì)算，則采用水源熱泵技術(shù)，全年空調(diào)電費(fèi)為平均每天每平方米0.085元。

 

  而采用常規(guī)能源的耗能量統(tǒng)計(jì)如下：（1）冬季集中供暖收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為：0.165元/天·平米（2）夏季采用水冷機(jī)組，每年運(yùn)行耗電量總計(jì)為：則采用傳統(tǒng)的冷卻塔+冷水機(jī)組形式，夏季電費(fèi)：0.12元/天·平米。

 

  由此可見，采用水源熱泵技術(shù)，每一萬平米住宅建筑每年可節(jié)約電量，折合標(biāo)準(zhǔn)煤100噸。其他建筑，比如辦公樓、教學(xué)樓、體育館等公用建筑雖然與住宅相比冷暖負(fù)荷較大，但工作時(shí)間相對(duì)較短，全年節(jié)能量實(shí)際與住宅建筑基本相同。

 

  地源熱泵技術(shù)原理：

 

  地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（電能），即可實(shí)現(xiàn)能量從低溫熱源向高溫?zé)嵩?/a>的轉(zhuǎn)移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。

 

  地源熱泵技術(shù)特點(diǎn)：

 

  環(huán)保：使用電力，沒有燃燒過程，對(duì)周圍環(huán)境無污染排放；不需使用冷卻塔，沒有外掛機(jī)，不向周圍環(huán)境排熱，沒有熱島效應(yīng)，沒有噪音；不抽取地下水，不破壞地下水資源。

 

  一機(jī)三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。

 

  使用壽命長(zhǎng)：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調(diào)器的2-4倍。  全電腦控制，性能穩(wěn)定，可以電話遙控，可以進(jìn)行溫濕度控制和新風(fēng)配送。

 

  地源熱泵優(yōu)點(diǎn)：

 

  1、地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮?/a>而蘊(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)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。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

 

  2、地源熱泵屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。

 

  據(jù)美國(guó)環(huán)保署EPA估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶30～40％的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。

 

  3、地源熱泵環(huán)境效益顯著地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少40％以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70％以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會(huì)更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機(jī)率大為減少。該裝置的運(yùn)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(chǎng)地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。

 

  4、地源熱泵一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣地源熱泵系統(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)；可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。

 

  5、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低在同等條件下，采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護(hù)費(fèi)用。地源熱泵非常耐用，它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護(hù)空調(diào)，節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用，使用戶的投資在3年左右即可收回。

 

  此外，機(jī)組使用壽命長(zhǎng)，均在15年以上；機(jī)組緊湊、節(jié)省空間；自動(dòng)控制程度高，可無人值守。   綜上所述，通過專家論證和實(shí)踐證明，水地源熱泵技術(shù)同常規(guī)空調(diào)技術(shù)相比較，更符合人類發(fā)展的共同需求，其發(fā)展空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他常規(guī)的空調(diào)技術(shù)。