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

 

  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，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，對人類長遠(yuǎn)發(fā)展和生存構(gòu)成了新的威脅。

 

  所以，我們?yōu)榱烁L久的保持我們生存的環(huán)境，專家們悉心研究，試驗、實踐，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。我國的水源熱泵行業(yè)近幾年才開始起步，但發(fā)展勢頭看好。這除了得益于國內(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，還有一個很重要的原因，那就是我國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熱泵的最早研究，1965年成功研制國內(nèi)第一臺水冷式熱泵空調(diào)機。目前，國內(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、中國科學(xué)院廣州能源研究所等多家大學(xué)和研究機構(gòu)都在對水源熱泵進行研究。其中中國科學(xué)院廣州能源研究所等單位還多次召開全國性的有關(guān)熱泵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的專題研討會，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)個示范工程。

 

  中國建筑科學(xué)研究院、鄭州大學(xué)綜合設(shè)計研究院全方位合作，對外開展水（地）源熱泵中央空調(diào)、可再生能源綜合開發(fā)的市場業(yè)務(wù)，已形成了一套從方案咨詢、系統(tǒng)設(shè)計、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)。它是以花費一部分高質(zhì)能為代價，從自然環(huán)境中獲取能量，并連同所花費的高質(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，運行成本低和安全、可靠等優(yōu)點，又具有分散空調(diào)調(diào)節(jié)靈活、方便，便于管理和收費等優(yōu)點。

 

  水源熱泵技術(shù)在建筑中的應(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，采用了國際先進的海水/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)百項水源熱泵空調(diào)工程中進行實踐，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、娛樂場所、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？具體節(jié)能效果如何？

 

  水源熱泵技術(shù)優(yōu)點優(yōu)點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2：節(jié)省投資壽命長。一套系統(tǒng)解決冷、暖、浴的供應(yīng)，安裝簡單、節(jié)省投資費用，運行壽命達到20年以上。

 

  優(yōu)點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5：運行穩(wěn)定安全。地源/水源熱泵從溫度相對恒定的水源中提取能量，相當(dāng)于汽車以經(jīng)濟時速在高速公路上行駛，平穩(wěn)而安全，故障率較低。

 

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

 

  水源熱泵系統(tǒng)節(jié)能量分析因為井水溫度夏季低于環(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。

 

  水源熱泵機組節(jié)能表現(xiàn)如下：在夏季運行時COP（能效比）達5.2-6.0，制冷效果因不受氣溫影響，其裝機容量可以低于常規(guī)冷水機組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，水源熱泵機組在夏季比常規(guī)制冷機組節(jié)約運行費用20%，冬季比電、油鍋爐節(jié)約費用70%，比集中供熱節(jié)約50% ，比燃?xì)忮仩t、風(fēng)源機組節(jié)約費用40%。  以某小區(qū)水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)為例，該項目共12棟樓，建筑面積43000平方米，選用滿液式水源熱泵機組  KFWH8701型1臺，KFWH7101型2臺，總制冷量2295KW，制熱量2431KW（冬季實際運行負(fù)荷為2000KW）。冬夏運行均按120天計算，則采用水源熱泵技術(shù)，全年空調(diào)電費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)計如下：（1）冬季集中供暖收費標(biāo)準(zhǔn)為：0.165元/天·平米（2）夏季采用水冷機組，每年運行耗電量總計為：則采用傳統(tǒng)的冷卻塔+冷水機組形式，夏季電費：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，但工作時間相對較短，全年節(jié)能量實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：

 

  環(huán)保：使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環(huán)境無污染排放；不需使用冷卻塔，沒有外掛機，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：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，可以進行溫濕度控制和新風(fēng)配送。

 

  地源熱泵優(yōu)點：

 

  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>而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個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)濟有效的節(jié)能技術(shù)地能或地表淺層地?zé)?/a>資源的溫度一年四季相對穩(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)運行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，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(jīng)濟性。

 

  據(jù)美國環(huán)保署EPA估計，設(shè)計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)的運行費用。

 

  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，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染，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地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。

 

  4、地源熱泵一機多用，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、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)維護費用低在同等條件下，采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非常少，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空調(diào)，節(jié)省了維護費用，使用戶的投資在3年左右即可收回。

 

  此外，機組使用壽命長，均在15年以上；機組緊湊、節(jié)省空間；自動控制程度高，可無人值守。   綜上所述，通過專家論證和實踐證明，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)。