水源热泵技术在供热空调工程中的应用

郑道宏

摘要：论述了水源热泵技术的工作原理，介绍了水源热泵技术的一些特点，并对水源热泵技术的供热空调工程中应用具备的条件及在设计中应用注意的一些问题进行讨论。

关键词：水源热泵；供热空调；节能；环保

热泵有着丰富的历史，早先它归属于瑞士是瑞士的专利。骑士热泵对于我们而言并没有过多深入的认知，为什么这么说的，因为热泵即作为瑞士专利，其他国家基本没有机会对其了解，即便是发达的欧美也仅有十年的历史而已。等我国真正接触水源热泵也无非是近几年，可以说热泵对我国而言，是一个新兴产业，不过这正式这样才有真正研究的价值，不过对于水热泵进行探索，仅凭国外记载的文献是远远不够的，欠缺实践经验和对热泵应用的专业技术对现在我国而言无非是硬伤，但是这也之能代表我们的起步相对晚了一些，目前国内各专业机构对热源这一产业都报以浓厚的兴趣，并加以研究，相信我国真正驾驭热泵并以自己独特的方式，只是时间问题，而且可以肯定，这段时间不会太长。

1.热泵存在的意义

现在社会污染严重，各种公益广告和生活的负面回馈都向我们敲起警钟，让我们认识到环境污染的重要性。在这种局势紧张的趋势下，环保和节能应运而出，成为备受瞩目的绿色建筑，其中包括供热空调系统，合理的利用热了泵技术能够使供热空调技术发挥的效益更大化。

2.热泵种类的分支及运动规律

2.1根据热力学第二定律，热由高温物体穿向低温物体。热泵系统则实现了把能量由低温物体向高温物体的传递，它是以花费一部分电能为代价，从自然环境中获取能量，并联通所花费的能量一起向用户供热，也就是说热泵的供热量永远大于所消耗的功能。如图1

2.2热泵技术按热源的不同进行分类，可分为：起源热泵、地源热泵以及水源热泵。气源热泵，即风冷热泵，是以室外空气作为热源，像我国的南方通常使用风冷热泵。

2.3地源热泵，即将换热盘管深埋于地下，吸收土壤中的低热能量进行供热。由于其投资资金较大，工程也较复杂，因此在我国使用较少。

2.4水源热泵，是以水作为冷热源体，在冬季吸收热量供暖，夏季将吸收的热量排放。

3、地下水行水源热泵有哪些特质

3.1效率质量得到保障的同时，节约成本

通过实践队热泵机组与冷制机组两种机组进行性能的全面对比，最终形成了一个新词汇“功效比”并且它还有一个专属英文缩写“COP”它所代表的意思的功率的输出与消耗比。水源热泵作为一个多样性的设备，其多样性就体现在它能够在供冷供热的同时，节约能源储备材料消耗。水源热泵与地下水有着相互连带关系，当水源热泵进行制热时，其消耗的能源或所需的能力就是地下水，用生动的比喻手法可以说如果水源热泵是机车，那么地下水就是驱动其行驶的原油。更有意思的是，地下水在对水泵能源输送能量的同时，自己也将作为能量被热传递出去。这种连带关系在运行转化中，节约了很多其他方法所不必要的开销。水源热泵也因此在生产效率和质量得到保障的同时，节省能源

3.2一机两用，干净环保

水源热泵由于其自身容器的关系，决定了它多样性的可能，在冬天，对水源热泵输送热水，它可以把温暖带到每家每户，在炎热的夏天，它又可以将自身灌满清凉的冰水，向各处传送冷气，起到降温制冷的效果。真正意义上做到一机两用，换个角度它这种便捷也在无形中提升了工作的效率，另外具备双重功能水源热泵，在占地面积上也做到了节约。由内而外的便捷。干净环保这要从水源热泵与其他机组进行对比才能体现出，遗忘传统的输送机组，多采用煤矿燃烧的方式，以锅炉为传递热能的主体，进行供热，而且只能供热，并且在燃烧煤矿的过程中会产生很多有害气体，无论对人自身还是对环境，都是一种污染伤害，但是水源热泵不需要任何燃料的燃烧，在整个供冷供热过程中，不存在一点污染，而且单从价格对比上，传统机组算上燃烧原料，其价格远高出水源热泵机组，而且水源热泵机组有具备制冷功能，也无需向传统机组那样，占用租地面积，煤矿在各个方面都超越其他机组。性价比很好。其最大差别就是冬天既可以可向建筑物供暖，夏季又可以供冷，一机多用且不向环境排放任何污染。

3.3占地面积小，安全灵活

由于水源热泵的两用性，只需一台机组，故安装所需空间很小。其所需能源多来自地下水，而非燃气等化学物，使机组运行较为安全。

4、水源热泵在供热空调中应用，应具备的条件

4.1水源有保障

水源热泵的基础水源为地下水、江、河、湖、海，目前使用较多的为地下水。但是地下水由于地下水自身性质相对比较宝贵，所以对用量、用途等都不能随意取之，必须有相关政府部门的许可才可以。

4.2水源量充足

该条件是影响水源热泵系统的重要因素，是保障水源热泵正常运行的基础，水源热泵的水源是否充足，直接影响水源热泵供给的效果。而且水源体积的多少与建筑容器以及空调设计方案都心心相关。所以才确定水源热泵启动之前，一定要对其水源使用量以及可使用量有一个周密计划，为了防止完工后与事实不符。

4.3水温适当

温度也是影响水源热泵的重要因素，水温可以决定机组传热供冷的质量。制冷情况下，进蒸发器水温为10～22℃，制热情况下水温为18～40℃。水源热泵机组会有很多型号，无论其材质还是大小，对供热制冷，即便在相同的水温下，依然会存在一定程度的差异，所以建议国家制机组人员或者对水源热泵研究人员，对不同型号款式的机组进行同温度热水分析，并标注其中差异，一方面可以更了解水源热泵，另一方面，对水源热泵机组的选择性也更为多样化。

4.4水源质量优秀

任何材料对施材设备都有一定的关联，两者之间，有着紧密关系，首先如果设备质量低于材料，那么不能将材料的优异机能发挥出来，如果材料不符合质量标准，那么不但施工质量无法保证，还会对施工设备造成损坏。不良的水质，会对机组造成损害，影响机组的运行。可以通过设置除污器、除垢仪等设备进行过滤，减少水中的沙尘颗粒直径，满足机组对水质的要求。

5、水源热泵应用中待探讨的问题

5.1冬季供热效果不如夏季制冷工况好。应尽可能使用大温差、小流量技术，提高冬季的热水出水温度。

5.2在北方地区，末端采用风机盘管，必要时对大风量的末端辅以而外的加热措施，以确保冬季送风参数的要求。

5.3解决地下水的开采平衡问题，减少对土层、建筑物造成安全影响。政府职能部门也应制定相应措施等。

6、结论语

总而言之，水源热泵有着诸多的优点，当然这些优点需要技术的支撑才能为之己用，发挥其宝贵价值。但是不得不承認，水源热泵的一些约束条件成为探索路途的阻碍。就供热空调而言，环保与成本的节约是贯彻的核心方针，而有资质为空调系统的发展做铺垫的无疑非水源热泵莫属，本文全篇以源源热泵作为论述核心，对其发展以及应用技术还有种类认知做了全面了解，这使得更多人对水源热泵有了新的见解，在这基础上，水源热泵的研究成果也会越来越丰硕，最终将于供热空调相结合，为我国经济工业发展的推动带来新的力量源泉。

参考文献：

[1]丁卫东，袁鲁滨.水源热泵技术在供热空调工程中的应用[J].节能，2002，（5）：25-27.

[2]潘林.水源热泵技术在供热空调工程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（24）.

[3]李小琴.水源热泵技术在供热空调工程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（16）.