| 2007-01-16 來源：中國節(jié)能技術與產品 | |
當今社會，環(huán)境污染和能源危機已成為威脅人類生存的頭等大事，如何解決這一問題，已成為全人類的課題。在這種背景下，以環(huán)保和節(jié)能為主要特征的綠色建筑及相應的空調系統(tǒng)應運而生，而熱泵系統(tǒng)正是滿足這些要求的新興中央空調。 熱泵的歷史可以追朔到1912年瑞士的一個專利，而熱泵真正意義的商業(yè)應用也只有近十幾年的歷史。如美國，截止1985年全國共有14,000臺地源熱泵，而1997年就安裝了45，000臺，到目前為止已安裝了400，000臺，而且每年以10％的速度穩(wěn)步增長。1998年美國商業(yè)建筑中地源熱泵系統(tǒng)已占空調總保有量的19％，其中有新建筑中占30％。美國熱泵工業(yè)已經成立了由美國能源部、環(huán)保署、愛迪遜電力研究所及眾多地源熱泵廠家組成的美國地源熱泵協會，該協會在近年中將投入一億美元從事開發(fā)、研究和推廣工作。美國計劃到2001年達到每年安裝40萬臺熱泵的目標，屆時將降低溫室氣體排放1百萬噸，相當于減少50萬輛汽車的污染物排放或種植樹1百萬英畝，年節(jié)約能源費用達4.2億美元，此后，每年節(jié)約能源費用再增加1.7億美元。與美國的熱泵發(fā)展有所不同，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國等國家主要利用淺層地熱資源，地下土壤埋盤管（埋深<400米深）的地源熱泵，用于室內陸板輻射供暖及提供生活熱水。據1999年的統(tǒng)計，為家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為96％，奧地利為38％，丹麥為27％。 我國的地源熱泵事業(yè)近幾年已開始起步，而且發(fā)展勢頭看好。清華大學、天津大學分別與有關企業(yè)結成產學研聯合體開發(fā)出中國品牌的地源熱泵系統(tǒng)，已建成數個示范工程，越來越多的中國用戶開始熟悉熱泵，并對其應用產生了濃厚的興趣，可以預計中國的熱泵市場前景廣闊。之所以對中國的熱泵市場發(fā)展前景持樂觀態(tài)度，一方面是要節(jié)約常規(guī)能源、充分利用可再生能源的國內外大趨勢；另一方面，我國具有較好的熱泵科研與應用的基礎，早在50年代，天津大學熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究，1965年研制成功國內第一臺水冷式熱泵空調機。重慶建筑大學、天津商學院等單位對地下埋盤管的地源熱泵也進行了多年的研究。在中國科學院廣州能源研究所等單位還多次召開全國性的有關熱泵技術發(fā)展與應用的專題研討會。我們有理由相信，在充分學習借鑒國外先進技術和運行經驗的基礎上，在各級政府的有力支持下，中國的科技界與企業(yè)界攜手共進，依靠自己的力量完全有能力在不長的時間內開拓出具有中國特色的地源熱泵產業(yè)。正如水能夠通過水泵能從低處向高處流動一樣，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）的設備系統(tǒng)。它是以花費一部分高質能為代價，從自然環(huán)境中獲取能量，并連同所花費的高質能一起向用戶供熱，從而有效地利用了低水平的熱能。 在制冷模式時，高壓高溫的制冷劑氣體從壓縮機出來后進入水/制冷劑的冷凝器，向水中排放熱量而冷卻成高壓液體，并使水溫升高。到熱膨脹閥進行節(jié)流膨脹成低壓液體后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)成低壓蒸汽，同時吸收空氣的（水）的熱量。低壓制冷劑蒸汽又進入壓縮機壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不已。此時，制冷環(huán)境需要的冷凍水在蒸發(fā)器中獲得。在供熱模式時，高壓高溫制冷劑氣體從壓縮機壓出后進入冷凝器同時排放熱量而冷卻成高壓液體，到熱膨脹閥進行節(jié)流膨脹成低壓液體進入蒸發(fā)器器蒸發(fā)成低壓蒸汽，蒸發(fā)過程中吸收水中的熱量將水冷卻。低壓制冷劑蒸汽又進入壓縮機壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不已。此時，供熱環(huán)境需要的熱水在冷凝器中獲得。熱泵系統(tǒng)是一種高效、節(jié)能、節(jié)資、冷暖兩用、運行靈活且無污染的新型中央空調系統(tǒng)。它利用空氣、地表水、地下水、工業(yè)廢水及地下常溫土壤資源，借助壓縮機系統(tǒng)，完成制冷（制熱）。它無須任何人工資源，徹底取代了鍋爐或市政管網等傳統(tǒng)的供暖方式和中央空調系統(tǒng)。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣，使人們遠離粉塵、廢氣和霉菌，是一種理想?quot;綠色技術"。 目前我國利用較多的是水源熱泵，就是以地下水作為冷熱"源體"，在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑物供暖，在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放、實現對建筑物供冷。傳統(tǒng)的暖通空調系統(tǒng)需要很多輔助系統(tǒng)或設備來完成一個完整的暖通空調功能，如冷卻塔。而水源熱泵系統(tǒng)只是通過與地下水的熱交換來完成制冷或制熱的效果。只應用一個硬件系統(tǒng)，通過在不同季節(jié)進行冷凝器和蒸發(fā)器的轉換，就可以完成制冷與制熱功能的轉換。 下面是水源熱泵系統(tǒng)冷、熱工況切換的原理圖：  夏季運行時，1、3、5、7閥門打開，2、4、6、8閥門關閉，為制冷工況；冬季運行時，1、3、5、7閥門關閉，2、4、6、8閥門打開，為制熱工況。 | |
| 責編：楊慧瑾 水源熱泵技術無需值守，水源熱泵技術節(jié)能環(huán)保全自動控制，水源熱泵技術運行安全節(jié)能環(huán)保，水源熱泵技術節(jié)省人員成本，真正高效、節(jié)能環(huán)保、水源熱泵技術。水源熱泵技術適用范圍廣。 水源熱泵技術節(jié)能環(huán)保水源熱泵技術  節(jié)能環(huán)保水源熱泵技術 水源熱泵概念原理和歸類 水源熱泵是一種利用地球表面或淺層水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工業(yè)廢水、地熱尾水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調系統(tǒng)。水源熱泵技術利用熱泵機組實現低溫位熱能向高溫位轉移，將水體和地層蓄能分別在冬、夏季作為供暖的熱源和空調的冷源，即在冬季，把水體和地層中的熱量"取"出來，提高溫度后，供給室內采暖；夏季，把室內的熱量取出來，釋放到水體和地層中去。 從學術角度來說，當利用的對象都是水體和地層（含水地層）蓄能，而且都是以水作為熱泵機組的冷熱源供給載體時，都可以將之歸類為水源熱泵系統(tǒng)。 根據 ASHRAE Handbook: HVAC Applications.（1995）的分類，將地熱能資源按溫度范圍不同分為三類，其中地源熱泵應用類包括了水源熱泵的兩種方式：地下水源和地表水源熱泵。 下面對于兩種水源熱泵應用方式作出相應的介紹： 地下水熱泵系統(tǒng) 地下水熱泵系統(tǒng)，也就是通常所說的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。通過建造抽水井群將地下水抽出，通過二次換熱或直接送至水源熱泵機組，經提取熱量或釋放熱量后，由回灌井群灌回地下。 地表水熱泵系統(tǒng) 地表水熱泵系統(tǒng)是通過直接抽取或者間接換熱的方式，利用包括江水、河水、湖水、水庫水以及海水作為熱泵冷熱源。 歸屬于水源熱泵方式。 另外，水源熱泵中的地下水源熱泵方式也可以歸類于地下季節(jié)性蓄能應用領域。北歐及中歐部分國家倡導利用淺層地熱以及地下蓄能為建筑物提供冬夏季供暖及空調，這些國家更為關注地下季節(jié)性蓄能應用，作出了下圖所示的分類： 從原理上來說，含水層蓄能應用領域與深井回灌式水源熱泵方式具有很多相同之處，兩者涉及的系統(tǒng)地下部分的施工工藝、設計原則以及相關的理論大致相同。北歐及中歐部分國家對于含水層蓄能的應用研究的許多成果都可以加以借鑒，應用于深井回灌式水源熱泵方式的相關應用和研究。 綜上所述，水源熱泵可以歸屬為地源熱泵的兩個分支：地下水源熱泵以及地表水源熱泵；也可以歸屬為地下季節(jié)性蓄能應用與熱泵技術的結合應用。但是需要強調的是，不同應用方式的分類，是為了讓人們更為便捷的去了解或推廣應用某種技術，而實際上各種不同的分類之間可能存在一定的交集。 以季節(jié)性地下蓄能方式為例，其冷熱源提供可以為天然冷熱源，例如將冬季室外的降雪或冷水回灌入蓄冷井群，夏季抽取被蓄存的冷水作為空調的冷源，夏季將溫度較高的地表水回灌入蓄熱井群，冬季抽取被蓄存的熱水作為空調預熱的熱源；而當采用熱泵機組作為冷熱源的提供時，也就是說冬季將熱泵機組出口的冷水回灌入蓄冷井群，而夏季將熱泵機組出口的熱水回灌入蓄熱井群，這一方式也可以歸類為典型的深井回灌式水源熱泵方式。  水源熱泵技術 節(jié)能環(huán)保水源熱泵熱水工程系統(tǒng) 水源熱泵、地源熱泵熱水器設備系統(tǒng) 1）、利用湖水、河水、地下水及地熱水資源，消耗部分電能，冬季把水中的低品位能量“取”出來。供給室內采暖或空調；夏季，把室內的熱量取出來釋放到水中，達到空調的目的，同時可“免費”為用戶加熱部分生活熱水。 2）、環(huán)保：供熱時可代替鍋爐房系統(tǒng)，沒有燃燒過程，避免了排煙污染，供冷時省去了冷卻塔，避免了冷卻塔噪音及霉菌污染，使環(huán)境更加潔凈優(yōu)美。 3）、節(jié)能： 冬季，投入1kw電能可得到4kW左右的熱能；夏季，投入1kw電能，可得到4kw以上的冷量，能源利用率為電采曖方式的3～4倍以上，同時“免費”為用戶加熱生活熱水器。 4）、省地：省去了鍋爐房以及與之配套的煤場和碴場，節(jié)約了土地資源。 5）、節(jié)水：以水為源體，吸收或向其釋放熱量，從而達到供暖或制冷的作用，既不消耗水資源，也不會對其造成污染。 6）、節(jié)資：通過熱泵系統(tǒng)來實現供冷氣、采暖和供熱水器，一次性投資只是傳統(tǒng)制冷制熱投資的1/2～2/3；運行費用只有傳統(tǒng)方式的1/2～2/3 。  節(jié)能環(huán)保水源熱泵技術 水源熱泵機組的適用范圍，大型熱水工程、中央空調、冬天采曖。 1、適用于學校和企事業(yè)單位、工廠、賓館、別墅、發(fā)廊、沐浴、足療等場所作生活用熱水。 2、適用于室內泳池的池水加溫及池區(qū)、溫室大棚、醫(yī)院等采暖作熱水熱源。 3、適用于辦公樓、體育場館，可替代鍋爐和空調供暖、制冷，產出以1噸到幾百噸熱水。 4、適用于工廠及農場的生產、養(yǎng)殖過程中作熱水熱源。 提供熱水同時還可以免費獲取冷氣，可實現全年供熱供冷氣。 水源熱泵目前主要應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，所以空氣源熱泵基本能滿足需要，并且工程相對簡單，造價成本要低。 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，通過水源熱泵，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，水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機從水源中提取能量。通常水源熱泵消耗1kW的能量，得到4kW以上的熱量或冷量。 |
摘要：根據山東省濱州市濱南社區(qū)某工程的工程實踐，闡述水源熱泵系統(tǒng)使用靈活、可供熱及最大限度地回收低位熱能、節(jié)約能源等優(yōu)點；介紹和討論水源熱泵操作、運行管理優(yōu)越性和新進展；并建議在有條件的地方，應大力推廣該技術。
關鍵詞：水源熱泵 運行管理 節(jié)能
0 引言
當今社會環(huán)境污染與能源危機已成為全人類必須面對并要加以解決的重大課題，在這種背景下，以環(huán)保和節(jié)能為主要特征的綠色建筑及相應的供暖空調系統(tǒng)應運而生，而水源熱泵技術正是滿足這些要求的比較有代表性的低耗能新型供暖空調技術。
1 水源熱泵技術的國內外發(fā)展狀況
水源熱泵系統(tǒng)（WLHPS：WaterLoopsourceHeatPumpSystem）國外又習慣稱作閉式環(huán)路水源熱泵系統(tǒng)。60年代開始在美國提出之后，經過30年不斷改進和發(fā)展，技術日趨成熟，其產品已逐漸商品化，迄今已經在北美建筑中應用了40多年[1]。進入70年代后，這項技術在日本的推廣應用很快。東芝、三菱電機、PMAC公司均有水源熱泵產品出售，東京、名古屋、橫濱等城市在70年代初就有很多采用閉式環(huán)路水源熱泵空調系統(tǒng)的工程實例[2]，例如，東京鐮倉河岸大廈、平和東京大廈、名古屋大廈、新日建大廈等。自80年代以來，我國采用水源熱泵空調系統(tǒng)的建筑也逐年增多。目前，在深圳，上海，北京以及一些中小城市均有工程實例，例如，北京天安大廈、上海錦江第四號樓、西安建國飯店、青島華僑飯店。深圳同貿大廈、惠州大酒店、泉州大酒店等均采用了閉式環(huán)路水源熱泵空調系統(tǒng)。特別是2008年奧運會將在北京舉行，為辦好本屆奧運會，北京市主管部門和科研部門全力合作，利用得天獨厚的地熱條件，充分發(fā)揮地熱溫泉的清潔能源優(yōu)勢和保健作用，相繼將一些先進的技術，如地熱尾水回灌、水源熱泵等應用到地熱供暖系統(tǒng)上，同時水源熱泵式中央空調已成為2008年北京奧運會指定選用的空調型式。水源熱泵在我國的推廣應用前景極其廣闊。
2 水源熱泵技術的優(yōu)越性
水源熱泵空調系統(tǒng)是一種可以利用地球表面淺層水源（如地下水、河流和湖泊），和人工再生水源（工業(yè)廢水、中水、地熱尾水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調系統(tǒng)。水源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現低溫位熱能向高溫位熱能的轉移。將水體和地層蓄能作為冬、夏季的供暖熱源和空調冷源，即在冬季，把水體或地層中的熱量“取”出來，提高溫度后，供給室內采暖；夏季，把室內的熱量“取”出來，釋放到水體和地層中去。
水源熱泵只取水中的熱或冷而不消耗水，并且基本作到水體或地層蓄能的年平均能量平衡，不會造成任何污染。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。而鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70%~90%的燃料內能轉化為熱量，供用戶使用，因此水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。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，水源熱泵空調系統(tǒng)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(fā)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世紀最有效的供熱和供冷空調技術。
對于水源熱泵的節(jié)能及運行效果，已有一些文章作了介紹，但它們通常只是對這種系統(tǒng)運行能耗的靜態(tài)分析。本文結合一個正在運行的工程實例，用實際數字對水源熱泵的節(jié)能及運行效果作進一步探討。
3 新舊系統(tǒng)對比分析
2002～2003年采暖期中，在勝利油田管理局和有關部門的支持下，濱南社區(qū)華濱物業(yè)管理公司海濱小區(qū)使用康特姆水源熱泵替代采暖鍋爐，2002年12月建成投產，現運行情況良好。
3.1工程相關背景及項目介紹 近年來，隨著社會生產力的不斷發(fā)展，社會文明程度的不斷進步，人們的環(huán)保責任意識不斷加強。對采暖行業(yè)而言，人們不但需要高質量的供暖，同時還對該行業(yè)在環(huán)保、節(jié)能和安全文明生產方面提出了更高的要求。社會的要求使得各種使用清潔能源的安全高效的供暖技術應運而生。濱南社區(qū)華濱物業(yè)管理公司海濱小區(qū)因為*近濱南采油廠濱一站，有豐富的污水余熱資源，小區(qū)地處山東省濱州市和東營市的交界處，采暖面積約3.7萬m2，采暖管網最大距離800m。該小區(qū)原有一座采暖生活鍋爐房，有2t（蒸汽）、4t（熱水）鍋爐各一臺，一直以原油為燃料，油耗一直保持在700～750t/a的水平。安裝熱泵后表明：水源熱泵技術先進，機組集成度高，安裝方便；操作全自動化；經濟性能良好；安全性能優(yōu)越；操作簡單，實用性強；對廢熱以及地熱豐富的單位、地區(qū)而言有很強的實用性，具有廣泛的推廣價值。 該項目的熱源是利用濱南采油廠濱一站外輸的40～50℃的污水余熱，通過高效換熱裝置加熱系統(tǒng)熱媒清水，換熱后的熱媒清水溫度上升約10℃左右，然后利用康特姆熱泵將10℃的熱量提取應用于采暖。設計污水流量為80m3/h時，熱媒清水溫度要求在35℃左右，壓力保持在3kg以上。 3.2運行的經濟性比較 熱泵系統(tǒng)輸入功率是556kW，輸出功率為2224kW，總輸入、輸出功率的大小可自動調整。從運行情況看，在停用鍋爐的情況下，運行參數穩(wěn)定，換熱能力和系統(tǒng)出力完全符合設計要求。熱媒清水進出水溫度分別保持在30～40℃和20～32℃之間，主機做功時的溫差在8～12℃之間，系統(tǒng)運行時可保證出水溫度大于73℃（溫度可以設置）。實際耗電情況：2003年1月份零下15℃時，每天耗電量在11000kW·h電左右；其他時間耗電一般在7000～9000kW·h，電價按勝利油田結算價0.37元/kW·h計算，最冷時“燃料”成本為4070元，一般情況下為2590～3330元；如果按照工業(yè)用電價格0.5元/kW·h計算，那么每天“燃料”成本在3500～4500元之間，由此可以推斷出水源熱泵系統(tǒng)單位面積運行成本約為0.10～0.13元，而在水源熱泵投產前使用的燃油鍋爐每天的燃料成本在10800元左右。熱泵系統(tǒng)實現自動化，無需人工操作，這樣大大節(jié)約了人員工資。熱泵供暖系統(tǒng)與原有的燃油鍋爐相比每個采暖季可以節(jié)省816000元，與電鍋爐供暖系統(tǒng)相比每年可以節(jié)省1653360元。熱泵運行費用大大低于燃油鍋爐的成本，因此熱泵產品經濟效益明顯。 3.3運行的安全及環(huán)保性 使用水源熱泵系統(tǒng)時燃油鍋爐系統(tǒng)完全停用，大大降低了系統(tǒng)危險系數，使單位安全生產管理的壓力大為降低；環(huán)保方面，由于新系統(tǒng)只消耗二次能源，使得與純消耗一次能源的老系統(tǒng)相比幾乎沒有環(huán)境污染。無論是廢水、廢氣、固體廢棄物、噪聲還是其他環(huán)境污染物的產生量均大大降低，發(fā)生污染事故的可能性基本為零。 3.4操作與運行管理方面優(yōu)越性 一段時間的運行實踐表明，該系統(tǒng)操作簡單，管理相對容易。實現了以下幾方面的自動控制功能： 1）輸出功率自動調節(jié)及保護功能； 2）污水壓力自動調節(jié)及保護功能； 3）熱媒清水溫度、壓力自動調節(jié)及保護功能； 4）系統(tǒng)進口精細過濾及自動排污功能； 5）系統(tǒng)變頻自動補水。 該系統(tǒng)實現較高程度的自動化后，只需一次設置好出水溫度，運行負荷的調整甚至運行全過程均無需操作人員干預。 1）從工作原理即可得出，水源熱泵空調系統(tǒng)具有效率高、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點；同時，水源熱泵空調系統(tǒng)技術和產業(yè)化已經成熟，在我國符合條件的地方，特別是有余熱、廢然可利用的地方應大力推廣該技術。 2）通過對一個正在運行的工程實例的分析，表明水源熱泵空調供暖系統(tǒng)運行費用大大低于電鍋爐及燃油鍋爐供暖系統(tǒng)的成本，因此熱泵產品經濟效益明顯。 3）水源熱泵空調系統(tǒng)廢水、廢氣、固體廢棄物的排放均較少，是真正的節(jié)能環(huán)保型空調；同時，其操作及運行管理也相對簡單。 參考文獻 1 徐偉，等譯，朗四維，校.地源熱泵工程技術指南.北京：建筑工業(yè)出版社，2001 2 范存養(yǎng).熱泵空調及各種熱回收系統(tǒng)和空調節(jié)能措施.同濟大學科技情報站 對于管理人員而言，新系統(tǒng)的安全性、環(huán)保性、運行的穩(wěn)定性均有較大程度的提高。工作現場環(huán)境有了較大變化。相應的管理重點也發(fā)生了較大轉變，管理工作中以前的查找安全事故隱患，調整運行狀態(tài)至相對較為高效低耗的平臺上，杜絕環(huán)境污染事故等項工作基本上被現在的抓現場管理，提高操作人員綜合技術素質的工作代替。管理難度大大降低，管理責任相對減輕，工作組躍過了較低層次階段，直接邁上了一個新的臺階。 4 結論 3 李先瑞，郎四維.熱泵的現狀與展望.建筑熱能通風空調，1999（3） 圖解水源熱泵技術及原理
水源熱泵技術是一種利用地球表面或淺層水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工業(yè)廢水、地熱尾水等）的低溫低位熱能資源，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，既可供熱又可制冷的高效、環(huán)保、節(jié)能的空調系統(tǒng)。
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(wěn)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，所以可以高效地帶走熱量，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。
高溫水源熱泵的工作原理 ==================================================================================================================== 發(fā)布時間：2009-3-23 發(fā)布來源：高溫水源熱泵 瀏覽次數： 次 高溫水源熱泵的工作原理 高溫水源熱泵在運行中，蒸發(fā)器從周圍環(huán)境中吸取熱量以蒸發(fā)傳熱工質，工質蒸汽經壓縮機壓縮后溫度和壓力上升，高溫蒸氣通過冷凝器冷凝成液體時，釋放出的熱量傳遞給了儲水箱中的水。冷凝后的傳熱工質通過膨脹閥返回到蒸發(fā)器，然后再被蒸發(fā)，如此循環(huán)往復。
余熱利用的強力工具--高溫水源熱泵
什么是高溫水源熱泵？
高溫水源熱泵技術是近年來在全世界倍受關注的新能源技術。人們所熟悉的“泵”是一種可以提高位能的機械設備，比如水泵主要是將水從低位抽到高位。而“高溫水源熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經過電力做功，提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。
高溫水源熱泵的工作原理
作為自然界的現象，正如水由高處流向低處那樣，熱量也總是從高溫區(qū)流向低溫區(qū)。但人們可以創(chuàng)造機器，如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣，采用高溫水源熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以高溫水源熱泵實質上是一種熱量提升裝置，高溫水源熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的物體），其工作原理與制冷機相同，都是按照逆卡諾循環(huán)工作的，所不同的只是工作溫度范圍不一樣。
高溫水源熱泵在工作時，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質中貯存的能量加以挖掘，通過傳熱工質循環(huán)系統(tǒng)提高溫度進行利用，而整個高溫水源熱泵裝置所消耗的功僅為輸出功中的一小部分，因此，采用高溫水源熱泵技術可以節(jié)約大量高品位能源。
水從高處流向低處，熱由高溫物全傳遞到低溫物體，這是自然規(guī)律。然而，在現實生活中，為了農業(yè)灌溉、生活用水等的需要，人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣，在能源日益緊張的今天，為了回收通常排到大氣中的低溫熱氣、排到河川中的低溫熱水等中的熱量，高溫水源熱泵被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中，然后高溫物體來加熱水或采暖，使熱量得到充分利用。
高溫水源熱泵的工作原理和家用空調、電冰箱等的工作原理基本相同，通過流動媒體(以前一般為氟利昂，現天上由替代氟利昂所代替)在蒸發(fā)器、壓縮機，冷凝器和膨脹閥等部品中的氣相變化(沸騰和凝結)的循環(huán)來將低溫物體的熱量傳遞到高溫物體中去。
具體工作過程如下：
①過熱液體媒體在蒸發(fā)器內吸收低溫物體的熱量，蒸發(fā)成氣體媒體。
②蒸發(fā)器出來的氣體媒體液壓縮機的壓縮，變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w媒體。
③高溫高壓的氣體媒體在冷凝器中將熱能釋放給給高溫物體、同時自身變?yōu)楦邏阂后w媒體。
④高壓液體媒體在膨脹閥中減壓，再變?yōu)檫^熱液體媒體，進入蒸發(fā)器，循環(huán)最初的過程。
高溫水源熱泵熱水器的基本原理：它主要是由壓縮機、熱交換器、軸流風扇、保溫水箱、水泵、儲液罐、過濾器、電子膨脹閥和電子自動控制器等組成。接通電源后，軸流風扇開始運轉，室外空氣通過蒸發(fā)器進行熱交換，溫度降低后的空氣被風扇排出系統(tǒng)，同時，蒸發(fā)器內部的工質吸熱汽化被吸入壓縮機，壓縮機將這種低壓工質氣體壓縮成高溫、高壓氣體送入冷凝器，被水泵強制循環(huán)的水也通過冷凝器，被工質加熱后送去供用戶使用，而工質被冷卻成液體，該液體經膨脹閥節(jié)流降溫后再次流入蒸發(fā)器，如此反復循環(huán)工作，空氣中的熱能被不斷“泵”送到水中，使保溫水箱里的水溫逐漸升高，最后達到55℃左右，正好適合人們洗浴，這就是空氣源高溫水源熱泵熱水器的基本工作原理。
空氣源高溫水源熱泵是當今世界上最先進的能源利用產品之一。隨著經濟的快速發(fā)展與人們生活品位的提高，生活用熱水已成為人們的生活必需品，然而傳統(tǒng)的熱水器（電熱水器，燃油、氣熱水器）具有能耗大、費用高、污染嚴重等缺點；而節(jié)能環(huán)保型太陽能熱水器的運行又受到氣象條件的制約?？諝庠锤邷厮礋岜玫墓嵩砼c傳統(tǒng)的太陽能熱水器截然不同，空氣源高溫水源熱泵以空氣、水、太陽能等為低溫熱源，空氣源高溫水源熱泵以電能為動力從低溫側吸取熱量來加熱生活用水，熱水通過循環(huán)系統(tǒng)直接送入用戶作為熱水供應或利用風機盤管進行小面積采暖。空氣源高溫水源熱泵是目前學校宿舍、酒店、洗浴中心等場所的大、中、小熱水集中供應系統(tǒng)的最佳解決方案.
由于氟利昂對地球大氣臭氧有破壞作用，為了保護地球的生態(tài)環(huán)境，除了提高高溫水源熱泵的成現系數，有效利用能源以外，各國科學還致力于新型冷凍媒體的開發(fā)。目前已有替代氟利昂的媒體得到應用。
高溫水源熱泵熱水系統(tǒng)包括高溫水源熱泵主機和換熱儲水箱兩部分。高溫水源熱泵主機部分包括風冷式蒸發(fā)器、壓縮機及膨脹閥；換熱儲水箱為內置冷凝盤管的儲熱水箱。冷媒(工質)在蒸發(fā)管內吸收環(huán)境空氣中的熱量，通過高溫水源熱泵循環(huán)由冷凝盤管在水箱內釋放熱量，加熱水箱中的水。
要搞清楚高溫水源熱泵的工作原理，首先要懂得制冷系統(tǒng)的工作原理。制冷系統(tǒng)（壓縮式制冷）一般由四部分組成：壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。其工作過程為：低溫低壓的液態(tài)制冷劑（例如氟利昂），首先在蒸發(fā)器里從低溫熱源（例如冷凍水）吸熱并氣化。然后壓縮機抽取蒸發(fā)器里氣化后的制冷劑氣體并壓縮到冷凝器內，此時制冷劑氣體變成高溫高壓氣體。該高溫高壓氣體在冷凝器內被高溫熱源（例如冷卻水）冷卻凝結成液體，變成高溫高壓液體制冷劑。再經節(jié)流閥截流成低溫低壓液態(tài)制冷劑。如此就完成一個制冷循環(huán)。
對于一臺分體式高溫水源熱泵空調來說，夏天制冷時就是把冷凝器放在室外，而把蒸發(fā)器放在室內。運行時就把室內的熱量輸送到了室外。而冬季則把蒸發(fā)器放在室外，把冷凝器放在室內，這樣就把室外的熱量輸送到了室內。當然我們不會換季時去拆裝設備了，而是通過體格轉換閥使蒸發(fā)器和冷凝器換位的。
高溫水源熱泵空調里面有一個四通換向閥。在制冷工況下，室內熱交換器就是蒸發(fā)器，室外熱交換器（夏天往外呼呼出熱風的那個東西）就是冷凝器。冬季供熱的時候，四通換向閥切換，改變冷媒的流向，此時，室內熱交換器就是冷凝器，室外熱交換器（冬天往外呼呼出冷風的那個東西）就是蒸發(fā)器。由于冬季往外出冷風，換熱器要結霜，所以等結霜到一定程度時，四通換向閥再切換，空調變成夏季制冷工況，室外熱交換器得到熱量，化霜，化霜完畢后，四通閥再切換到制熱狀態(tài)。除霜時，為了防止向室內吹冷風，故室內機的風機停止運轉。
高溫水源熱泵是以冷凝器放出的熱量來供熱的制冷系統(tǒng)，它被形象的稱為“熱量倍增器”。目前在市場上廣泛出現的家用冷暖空調器上，就已經廣泛地應用了高溫水源熱泵制熱，其制熱系數已高達3以上。那么，利用高溫水源熱泵的原理來制取熱水，消耗一度電所獲得的熱水，比普通電熱水器消耗三度電所獲得的熱水還要多，這是傳統(tǒng)熱水器所不能企及的。
目前市場上高溫水源熱泵熱水器種類很多，主要有太陽能助推型、水源和空氣源三種系列。太陽能助推式高溫水源熱泵是高溫水源熱泵與太陽能技術結合使用的一種高溫水源熱泵技術；水源高溫水源熱泵是利用一定溫度的水源(20℃以上)作為熱源以制冷劑為媒介，將水源中的熱量吸收后經壓縮機壓縮制熱，通過熱交換器與冷水交換熱量以達到取暖和制取熱水的目的,水源高溫水源熱泵必須有一定溫度和流量的水源；空氣源高溫水源熱泵以水源高溫水源熱泵類似方法從空氣獲得熱量來加熱水。三種高溫水源熱泵中，空氣源高溫水源熱泵受到的條件限制最小，發(fā)展空間最大，因此本文著重對空氣源高溫水源熱泵熱水器進行分析討論。 高溫水源熱泵的性能一般用成績系數(COP)來評價。成績系數的定義為由低溫物體傳 到高溫牧體的熱量與所需的動力之比。通常高溫水源熱泵的成績系數為3-4左右，也就是說，高溫水源熱泵能夠將自身所需能 量的3到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體?，F在歐美日都 在競相開發(fā)新型的高溫水源熱泵。據報導新型的高溫水源熱泵的成績系數可6到8。如果這一數值能夠得到普及的話，這意味著能源將得到更有效的利用。高溫水源熱泵的普及率也將得到驚人的提高。目前高溫水源熱泵的最高出力溫度為110度左右。超過這個溫度將有可能出現使媒體分解的危險。
水源熱泵技術概念特點及其工作原理介紹
【顏色：紅 綠 藍】 發(fā)布日期：2008年12月10日 信息來源：生意社 瀏覽592次 【字體：大 中 小】
摘要：本文首先介紹了水源熱泵技術的概念和工作原理，并與鍋爐和空氣源熱泵在能源利用角度作了對比，得出水源熱泵技術是利用可再生能源的一種技術。隨后，詳細地描述了水源熱泵的特點并介紹了國內外關于地源應用的基本情況和中國目前水源熱泵開發(fā)應用的前景，最后，特別介紹了清華同方水源熱泵的技術特點和中國水源熱泵推廣應用中的一些問題。 一、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(wěn)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，所以可以高效地帶走熱量，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。 水源熱泵根據對水源的利用方式的不同，可以分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種。閉式系統(tǒng)是指在水側為一組閉式循環(huán)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(tǒng)又稱土壤源熱泵，埋于海水中的系統(tǒng)又稱海水源熱泵）。開式系統(tǒng)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(tǒng)。 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(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10～25℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，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(tǒng)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(fā)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世紀最有效的供熱和供冷空調技術。 在中國的傳統(tǒng)的空調系統(tǒng)概念中，由于國家的經濟發(fā)展狀況和政策的影響，在相當長的時期中，北方一般以燃煤鍋爐解決冬季取暖問題，在南方以水冷機組解決夏季制冷問題。在二十世紀八十年代以后，制冷機組的方式開始多樣化，此時，出現了溴化鋰機組、風冷機組，機組的容量也從原有的大中型機組過渡為大中小型機組，在二十世紀九十年代以后，對于取暖方式也開始有新的嘗試和探討，特別是隨著可持續(xù)發(fā)展和公眾環(huán)保意識的提高，世界和中國能源利用的結構都正在轉變，從原有的煤、石油取暖過渡到以天然氣及電等清潔能源。北京作為大氣污染最為嚴重的城市之一，其治理大氣污染的政策中就包括能源結構的調整，從以煤為主改為天然氣和電力替代能源。但是，替代能源雖然可以部分解決大氣污染的問題，可是天然氣和石油等都屬于不可再生的能源，從可持續(xù)發(fā)展的角度看，必須提高能源利用效率或者尋找可以再生的能源，而水源熱泵機組就是比較理想的一種設備。 二、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(yōu)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(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)，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。 2、高效節(jié)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(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。而夏季水體為18～35℃，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冷式和冷卻塔式，機組效率提高。據美國環(huán)保署EPA估計，設計安裝良好的水源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶30～40％的供熱制冷空調的運行費用。 3、運行穩(wěn)定可靠 水體的溫度一年四季相對穩(wěn)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(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。 4、環(huán)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(fā)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(jié)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(qū)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(tǒng)可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統(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(wěn)定，所以可以設計簡單的系統(tǒng)，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。 ⑴、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，其實在實際工程中，不同的水資源利用的成本差異是相當大的。所以在不同的地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應用的一個關鍵。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。 ⑵、水層的地理結構的限制 對于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質的結構，確?？梢栽诮洕鷹l件下打井找到合適的水源，同時還應當考慮當地的地質和土壤的條件，保證用后尾水的回灌可以實現。 ⑶、投資的經濟性 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、費用較低。但與傳統(tǒng)的空調制冷取暖方式相比，在不同地區(qū)不同需求的條件下，水源熱泵的投資經濟性會有所不同。 三、國內外水源熱泵的發(fā)展及特點 在國外，關于水源熱泵的研究分屬于兩種熱泵系統(tǒng)：一種為地源熱泵，一種為海水熱泵。其中地源熱泵真正意義的商業(yè)應用也只有近十幾年的歷史，但發(fā)展相當迅速。如美國，截止1985年全國共有14,000臺地源熱泵，而1997年就安裝了45,000臺，到目前為止已安裝了400,000臺，而且每年以10％的速度穩(wěn)步增長。1998年美國商業(yè)建筑中地源熱泵系統(tǒng)已占空調總保有量的19％，其中新建筑中占30％。美國地源熱泵工業(yè)已經成立了由美國能源環(huán)境研究中心（Energy&Environmental Research Center）、美國地下水資源聯合會（National Ground Water Association）、愛迪生電力研究所（Edison Electric Institute）及眾多地源熱泵制造設計銷售公司以及政府機構和建筑商等146家成員組成的美國地源熱泵協會，該協會在近年中將投入一億美元從事開發(fā)、研究和推廣工作。美國計劃到2001年達到每年安裝40萬臺地源熱泵的目標，其中，水源熱泵占15％，屆時將降低溫室氣體排放1百萬噸，相當于減少50萬輛汽車的污染物排放或種植樹1百萬英畝，年節(jié)約能源費用達4.2億美元，此后，每年節(jié)約能源費用再增加1.7億美元。 美國水源熱泵的制造廠商有著名的公司有Addison Products Company、Advanced Geothermal Technology、Carrier Corporation、Climate Master Inc.、Econar Energy Systems Corporation、FHP Manufacturing、Mammoth Inc.、The Trane Company、Water FurnaceInter national等公司。美國的水源熱泵的研究和應用更偏重用于住宅和商業(yè)小型系統(tǒng)（20RT以下），多采用水-空氣系統(tǒng)，如大家熟知的TRANE等推出的產品。在大型建筑方面，美國推行WLHP系統(tǒng)，即水環(huán)熱泵系統(tǒng)。 與美國的地源熱泵發(fā)展有所不同，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國等國家主要利用淺層地熱資源，地下土壤埋盤管（埋深<400米深）的地源熱泵，用于室內陸板輻射供暖及提供生活熱水。據1999年的統(tǒng)計，為家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為96％，奧地利為38％，丹麥為27％。同時，中、北歐海水源熱泵的研究和應用也比較多。 中國最早在50年代，就曾在上海、天津等地嘗試夏取冬灌的方式抽取地下水制冷，天津大學熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究，1965年研制成功國內第一臺水冷式熱泵空調機。目前，國內的清華大學、天津大學、重慶建筑大學、天津商學院、中國科學院廣州能源研究所等多家大學和研究機構都在對水源熱泵進行研究。其中清華大學在多工況水源熱泵經過多年的研究已形成產業(yè)化的成果，已建成數個示范工程。國內的水源熱泵制造廠商中清華同方人工環(huán)境設備公司、山東海陽富爾達是比較早的水源熱泵制造廠家，但目前也有相當多的制冷空調廠家將其普通的水冷機組改造為水源熱泵。中國的水源熱泵的研究和應用才剛剛起步，與國外相比，在熱泵機組的優(yōu)化設計和工程應用上還存在較大差距。 目前，世界特別看好中國的市場。美國能源部和中國科技部于1997年11月簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書，其中主要內容之一是“地源熱泵”，該項目擬在中國的北京、杭州和廣州3個城市各建一座采用地源熱泵供暖空調的商業(yè)建筑，以推廣運用這種“綠色技術”，緩解中國對煤炭和石油的依賴程度，從而達到能源資源多元化的目的。據稱“華亭嘉園”即是此項目的應用。2000年6月19至23日在北京由國家科學技術部高新技術開發(fā)與產業(yè)化司召開了中美地熱泵技術交流會，會議的主題就是“提供運用地熱泵技術為住宅小區(qū)或公用樓宇采暖制冷，大幅降低運行費用的節(jié)能解決方案”的主題。 在未來的幾年中，中國面臨著巨大的能源壓力。一方面，中國的經濟要保持較高速度的增長，另一方面，又必須考慮環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問題。所以要求提高能源利用效率，要求能源結構調整。能源利用效率提高，會鼓勵各種節(jié)能設備和技術的推廣，能源結構調整的方向就是從以煤為主轉為以燃氣，直至以電為主。在中國的能源消耗中，建筑耗能的比例相當高。為了適應市場要求和參加國際競爭，我們必須加快中國品牌的水源熱泵的產業(yè)化研究開發(fā)。 四、清華同方水源熱泵的技術特點 清華同方開發(fā)的水源熱泵機組是針對大中型的建筑開發(fā)的可以實現模塊組合的水-水熱泵機組?？梢岳玫叵滤鸵约敖雍吹乃匆约暗責嵛菜?。對不同的水源，可以通過是否加裝中間換熱器來構成閉式或開式系統(tǒng)。機組在工作時的冷熱切換，通過對水系統(tǒng)的管路的切換而實現，氟系統(tǒng)保持穩(wěn)定不變。 根據對制冷壓縮機的研究和對市場的預測，規(guī)劃中的水源熱泵包括4種規(guī)格：GHP300、GHP500、GHP600、GHP1000。其中GHP300和GHP500為基本模塊，分別為2個壓縮機獨立系統(tǒng)和3壓縮機獨立系統(tǒng)，GHP600和GHP100為GHP300和GHP500組合體。GHP300在標準地下水制熱工況熱量為309KW，在標準地下水制冷工況冷量為265KW。 清華同方的水源在產品的設計時，采用的技術路線是：選用R22做制冷劑，采用成熟的熱泵技術，考慮中國的實際國情，重點放在高出水溫度和寬使用溫度的實現上，選擇并確定壓縮機工作點和工作范圍，本著節(jié)水節(jié)能的思想，設計大溫差的分段水換熱器。氟系統(tǒng)的設計采用分系統(tǒng)完全獨立的模塊化思想，系統(tǒng)部件數量少而品質精良?？刂葡到y(tǒng)充分考慮多系統(tǒng)的協調統(tǒng)一控制，并設置多種的安全保護，同時考慮水系統(tǒng)的水泵控制和遠程的操作。清華同方的水源熱泵機組除了具有傳統(tǒng)的水源熱泵的所有的特點以外，作為針對中國國情設計的系統(tǒng)，其值得注意的特點有： 1、供熱出水溫度高 我們提供的水源熱泵在標準的工況下，可以保證出水溫度穩(wěn)定在52℃，在測試和用戶實際使用中，曾做過56℃的運行實驗。提供高的出水溫度，可以提高效率，減小室內側設備的選型容量，并保證室內的熱舒適性。 2、水源側進出水溫差大，節(jié)約水資源 在機組工作時，水源側在冬季的進出水溫差為7℃，而夏季的進出水溫差為10℃。區(qū)別于傳統(tǒng)的5℃的溫差設計，可以省水20％-50％，并相應地減少了取水（如打井和水泵運行）的費用。該思想彥啟森先生曾在1997年的《我國制冷空調業(yè)技術發(fā)展現狀及前景》中論證過。 3、系統(tǒng)優(yōu)化簡潔，部件精良可靠 通過對系統(tǒng)的優(yōu)化設計和獨立模塊的組合，最終的機組系統(tǒng)相當的簡單可靠，但制冷部件選擇均為行業(yè)中品質精良的品牌，保證機組可靠運行。 4、機組容量大，適用范圍廣 機組設計的單機最小的容量為150KW的熱量，可以采用開式系統(tǒng)或閉式系統(tǒng)，可以通過打井回灌利用地下水，也可以增加中間換熱器利用河水湖水甚至海水。甚至可以利用地熱的尾水。 5、運行簡單、寧靜 由于采用的智能自動控制，機組的運行相當簡單，由于采用了高效的防護消聲措施，機組的運行噪音不再難以接受。 五、目前中國水源熱泵推廣應用中存在的問題 水源熱泵作為一種新型的制冷供暖方式，從技術的角度，尤其是熱泵機組的角度上看應當是相當成熟、沒有問題的。但考慮到中國的國情，以及將水源熱泵制冷供暖作為一個整體的系統(tǒng)來推廣應用時，還是存在一些問題： 1、水源的使用政策 我國目前為了保護有限的水資源，制訂了《中華人民共和國水法》，各個城市也紛紛制訂了自己的《城市用水管理條理》。這些政策均強調用水審批，用水收費。而審批的標準中對類似水源熱泵技術的要求沒有規(guī)定，所以水源熱泵很容易被用水指標所限制。即使通過了用水審批，由于有些地方將水源的抽取和排放兩次受費，受費的標準全國又不統(tǒng)一，所以結果可能導致水費偏高，使得水源熱泵的運行節(jié)能費用不足增加的水費，水源熱泵的經濟性變查。所以水源熱泵的推廣需要政府從可持續(xù)發(fā)展的角度，綜合能源環(huán)保和資源各個方面的考慮，調整水源熱泵水源使用的政策，需重新確定水源如何管理和收費，才能促使其大規(guī)模的發(fā)展。 2、水源的探測開采技術和費用 在中國，目前對水源，尤其是城市水源的的探測開采技術應當提高，水源熱泵的應用的前提之一就是必須了解當地的水源的情況，在水源熱泵使用的前期，必須實地對水源的狀況進行調查，地下水量是否有水、水量是否會足夠，場地是否適合打井和回灌。而探測開采的技術的提高和費用的降低，會推動水源熱泵機組的更好應用。 3、地下水的回灌技術 水源熱泵若利用地下水，必須考慮水源的回灌，對于回灌技術，必須結合當地的地質情況來考慮，來考慮回灌技術方式。我們對不同地區(qū)的地質結構了解的還不多，這也制約了水源熱泵機組的推廣使用。 4、整體系統(tǒng)的設計 水源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能作為一個系統(tǒng)，必須從各個方面考慮，如果水源熱泵機組可以做到利用較小的水流量提供更多的能量，但系統(tǒng)設計對水泵等耗能設備選型不當或控制不當，也會降低系統(tǒng)的節(jié)能效果。同樣，若機組提供了高的水溫，但設計的空調系統(tǒng)的末端未加以相應的考慮，也可能會使整個系統(tǒng)的效果變差，或者使得整個系統(tǒng)的初投資增加。所以，水源熱泵的推廣應用，需要更多的各個專業(yè)各個領域的人來共同努力共同配合，從政府政策、主機設計制造、系統(tǒng)的設計和運行管理等各個方面都來共同參與。
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