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摘 要 随着可持续发展和公众环保意识增强，世界能源利用结构正在转变，必须提高能源利用效率或者寻找可以再生的能源，而水源热泵机组就是比较理想的一种设备。本文结合水源热泵系统构成、工作原理及工程应用案例，探讨目前水源热泵技术在实际工程中的应用。
关键词 水源热泵；工作原理；工程应用
中图分类号：TU832 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0236-01
水源热泵技术是新型能源技术，它是利用水泵等设备将地球表面浅层水源（如地下水、江河湖海水）、城市污水中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。水源热泵具有节能、经济、运行可靠等特点。目前，国内海尔、清华同方等多家企业研制的水源热泵空调系统正在逐步推广应用。
1 水源热泵系统构成及工作原理
1）系统构成。
水源热泵系统一般由水源热泵机组（Water Source Heat Pump）、地下水源提取系统和末端散热设备构成。其中，水源热泵机组包括蒸发器、冷凝器、电子膨胀阀、压缩机、阀门、系统水循环泵、热源水循环泵、输水管网等；水源提取系统包括水源、取水构筑物、输水管网和水处理设备等。
2）工作原理。
冬季供暖时，水泵将地下水从取水井中取出送入水源热泵机组，被机组吸取了低品位热能的地下水，再通过回灌井被送回地下，再次与地下土壤换热提高热能后重新利用。水源热泵机组中的液态制冷剂在蒸发器中吸收地下水的低品位热能后，蒸发成低温低压的气态制冷剂，被压缩机压缩成高温高压的气态制冷剂后送入冷凝器。在冷凝器中的高温高压的气态制冷剂经过换热将热量传给建筑物的循环水（地热或暖气散热片），给建筑物放热后，冷凝成液态后重新回到蒸发器中，重新吸热、换热的过程，实现冬季供暖的目的。夏季时，利用阀门换向将蒸发器与冷凝器交换，而将室内余热转移到低温热源中，达到降温或制冷的目的。
2 水源热泵技术在实际工程中的应用
目前海尔水源热泵产品系列较广、在国内的应用案例最多。仅在东北地区就有100万平方米以上的应用工程，下面通过海尔水源热泵在沈阳御泷花园工程应用案例探讨一下水源热泵技术在实际工程中的应用。
1）工程基本情况。
沈阳御泷花园工程面积：20万平方米；用途：采暖；工程末端形式：低温地面辐射供暖（水地熱）；运转正常后室内温度（18～25℃）；取水井数量（7口），回灌井数量（21口），井深（60m）、井口径（529mm）；水流量（140t/h），水温（11℃）；使用机组：LSFBLGR3240F机组3台。
2）当地地质情况。
通过三口实验勘察井（使用三口实验井目的：准确探测出含水层平面，地下水水流方向，以及厚度），实验得出：实验井深度60m，出水量在140～160m3/h，取其安全值140m3/h；回灌实验，由于地质结构较为紧密，回灌比较困难，每口井回灌量50m3/h。水质：水温：11℃，pH值应为8.2，CaO含量180mg/L，矿化度1.8g/L，含砂量1/35万。
3）设计情况。
根据空调负荷选择3台海尔水源热泵LSBLGR3240F，水源侧需换热的水量966m3/h，需抽水井7口，每口抽水井138m3/h；回灌井21口。每口回灌量46m3/h。保证了整个系统水源换热效果。
4）运行效果。
该工程中水源热泵系统运行功耗及费用分析见表1。
系统投入运行后，运行稳定，效果良好，夏季保持在25℃～27℃，冬季维持在18℃～22℃，且室内温度保持平衡，其冬季运行费用为16.04元/m2，比沈阳民用住宅冬季取暖标准低27.1%，比非民用取暖收费标准低31.7%。
3 水源热泵技术应用效益分析
水源热泵系统稳定可靠，地下水经过热泵机组后，只交换热量，水质没有发生变化，回灌后不会造成水源污染；同时供暖省去锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了污染自然环境，对降低大气排放、减小温室效应也有其特殊意义。水源热泵设备占地面积小，节约土地资源，在初投资和运行费用方面，与常规空调系统（锅炉+水冷机组）相比，其投资为常规空调系统的1/2～2/3，其冬季采暖运行费用是燃煤方式的2/3～4/5，比燃油、燃气节约更多。综上所述，水源热泵技术是一种新型的节能环保能源技术，符合国家可持续发展战略要求，具有很高的推广应用价值。
参考文献
[1]蒋慧颖，张铭，闫明.水源热泵系统探讨与应用[J].建筑节能，2007（10）：14-17.
[2]雷雅玲.水源热泵系统，低温建筑技术[J].2005（3）：100-101.
[3]陈波.水源热泵空调系统与VRV空调系统之比较[J].制冷，2013（1）：78-83.
[4]尚祖一.水源热泵空调系统设计方法试论[J].科学与财富，2012（2）：243-243.
作者简介
胡永胜（1979-），山东淄博人，讲师，硕士，毕业于第二炮兵工程大学，研究方向：智能楼宇自动化、机电一体化等。
关键词 水源热泵；工作原理；工程应用
中图分类号：TU832 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0236-01
水源热泵技术是新型能源技术，它是利用水泵等设备将地球表面浅层水源（如地下水、江河湖海水）、城市污水中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。水源热泵具有节能、经济、运行可靠等特点。目前，国内海尔、清华同方等多家企业研制的水源热泵空调系统正在逐步推广应用。
1 水源热泵系统构成及工作原理
1）系统构成。
水源热泵系统一般由水源热泵机组（Water Source Heat Pump）、地下水源提取系统和末端散热设备构成。其中，水源热泵机组包括蒸发器、冷凝器、电子膨胀阀、压缩机、阀门、系统水循环泵、热源水循环泵、输水管网等；水源提取系统包括水源、取水构筑物、输水管网和水处理设备等。
2）工作原理。
冬季供暖时，水泵将地下水从取水井中取出送入水源热泵机组，被机组吸取了低品位热能的地下水，再通过回灌井被送回地下，再次与地下土壤换热提高热能后重新利用。水源热泵机组中的液态制冷剂在蒸发器中吸收地下水的低品位热能后，蒸发成低温低压的气态制冷剂，被压缩机压缩成高温高压的气态制冷剂后送入冷凝器。在冷凝器中的高温高压的气态制冷剂经过换热将热量传给建筑物的循环水（地热或暖气散热片），给建筑物放热后，冷凝成液态后重新回到蒸发器中，重新吸热、换热的过程，实现冬季供暖的目的。夏季时，利用阀门换向将蒸发器与冷凝器交换，而将室内余热转移到低温热源中，达到降温或制冷的目的。
2 水源热泵技术在实际工程中的应用
目前海尔水源热泵产品系列较广、在国内的应用案例最多。仅在东北地区就有100万平方米以上的应用工程，下面通过海尔水源热泵在沈阳御泷花园工程应用案例探讨一下水源热泵技术在实际工程中的应用。
1）工程基本情况。
沈阳御泷花园工程面积：20万平方米；用途：采暖；工程末端形式：低温地面辐射供暖（水地熱）；运转正常后室内温度（18～25℃）；取水井数量（7口），回灌井数量（21口），井深（60m）、井口径（529mm）；水流量（140t/h），水温（11℃）；使用机组：LSFBLGR3240F机组3台。
2）当地地质情况。
通过三口实验勘察井（使用三口实验井目的：准确探测出含水层平面，地下水水流方向，以及厚度），实验得出：实验井深度60m，出水量在140～160m3/h，取其安全值140m3/h；回灌实验，由于地质结构较为紧密，回灌比较困难，每口井回灌量50m3/h。水质：水温：11℃，pH值应为8.2，CaO含量180mg/L，矿化度1.8g/L，含砂量1/35万。
3）设计情况。
根据空调负荷选择3台海尔水源热泵LSBLGR3240F，水源侧需换热的水量966m3/h，需抽水井7口，每口抽水井138m3/h；回灌井21口。每口回灌量46m3/h。保证了整个系统水源换热效果。
4）运行效果。
该工程中水源热泵系统运行功耗及费用分析见表1。
系统投入运行后，运行稳定，效果良好，夏季保持在25℃～27℃，冬季维持在18℃～22℃，且室内温度保持平衡，其冬季运行费用为16.04元/m2，比沈阳民用住宅冬季取暖标准低27.1%，比非民用取暖收费标准低31.7%。
3 水源热泵技术应用效益分析
水源热泵系统稳定可靠，地下水经过热泵机组后，只交换热量，水质没有发生变化，回灌后不会造成水源污染；同时供暖省去锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了污染自然环境，对降低大气排放、减小温室效应也有其特殊意义。水源热泵设备占地面积小，节约土地资源，在初投资和运行费用方面，与常规空调系统（锅炉+水冷机组）相比，其投资为常规空调系统的1/2～2/3，其冬季采暖运行费用是燃煤方式的2/3～4/5，比燃油、燃气节约更多。综上所述，水源热泵技术是一种新型的节能环保能源技术，符合国家可持续发展战略要求，具有很高的推广应用价值。
参考文献
[1]蒋慧颖，张铭，闫明.水源热泵系统探讨与应用[J].建筑节能，2007（10）：14-17.
[2]雷雅玲.水源热泵系统，低温建筑技术[J].2005（3）：100-101.
[3]陈波.水源热泵空调系统与VRV空调系统之比较[J].制冷，2013（1）：78-83.
[4]尚祖一.水源热泵空调系统设计方法试论[J].科学与财富，2012（2）：243-243.
作者简介
胡永胜（1979-），山东淄博人，讲师，硕士，毕业于第二炮兵工程大学，研究方向：智能楼宇自动化、机电一体化等。