當(dāng)今社會環(huán)境污染和能源危機已成為全人類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(yīng)的供熱空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運而生，而熱泵技術(shù)正是滿足這些要求的新興供熱空調(diào)技術(shù)。據(jù)資料記載，熱泵的歷史可以追溯到1912 年瑞士的一個專利，而在歐美等一些發(fā)達國家地區(qū)，熱泵真正意義的商業(yè)應(yīng)用也只有10 年的歷史。

    我國熱泵事業(yè)近幾年已開始起步，而且發(fā)展勢頭看好，國內(nèi)的幾所知名高校與有關(guān)企業(yè)在充分學(xué)習(xí)借鑒國外先進技術(shù)和運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，已聯(lián)合開發(fā)出了中國品牌的熱泵系統(tǒng)，并已建成了數(shù)個示范工程，越來越多的中國用戶開始熟悉熱泵，并對其產(chǎn)生了濃厚的興趣?？梢灶A(yù)計，通過中國科學(xué)界與企業(yè)界的攜手共進，我們完全有能力依靠自己的力量在短期內(nèi)開拓出具有中國特色的熱泵產(chǎn)業(yè)。

    地下水水源熱泵技術(shù)的特點

    (1) 高效節(jié)能，運行費用低

    我們在評價熱泵機組和制冷機組的性能時常用到“功效比”一詞,用COP 表示，它的定義是系統(tǒng)輸出的功率與所消耗的功率之比。風(fēng)冷熱泵其COP值一般在2.0～3.0之間，而水源熱泵,國內(nèi)產(chǎn)品在供熱時COP 值可達3.5～4.0 ,供冷時活塞式機組為5.0～5.2，螺桿式機組可達6.0，從這一點上看，水源熱泵可以被稱作高效節(jié)能的供冷供熱設(shè)備。水源熱泵在制熱時所需的地下水即相當(dāng)于鍋爐燃燒的煤或油,而且地下水占熱泵所供熱量的70%～75%，這些熱量所消耗的代價僅為廉價的地下水，其成本要大大低于燃油和燃煤。以我市的水源熱泵運行狀況來看，冬季供暖的運行費用為15元P–左右,而熱網(wǎng)供暖為24元P– 。燃油供暖為35元P–左右，因此運行費用低是水源熱泵的一個顯著特點。

    (2) 一機兩用,環(huán)保潔凈，初投資小由于水源熱泵冬季可向建筑物供暖，夏季可向建筑物供冷，真正做到了一機兩用，提高了設(shè)備的利用率。從初投資來看，現(xiàn)在國內(nèi)主要熱泵生產(chǎn)廠家的熱泵機組價格大致在019～110 元PW 之間，而同樣具備一機兩用的溴化鋰直燃機的價格在114～115元PW，而且水源熱泵機組無需設(shè)置冷卻塔及煙氣排放系統(tǒng)，省去了高成本的自來水，避免了向大氣排放煙塵及有害氣體，因此水源熱泵可稱其為低成本的綠色空調(diào)產(chǎn)品。

    (3) 機房面積小，靈活安全，用途廣泛

    由于熱泵機組兼有供冷供熱的功能，機組本身體積較小，因而使機房面積大大減小，機組可靈活地安裝在任何地方，沒有儲煤、儲油罐等衛(wèi)生及安全隱患，機組采用智能化微電腦控制系統(tǒng)，并有備用手動操作系統(tǒng)，無需專業(yè)人員操控，完善的電腦控制和多重保護，使整機運行安全可靠。水源熱泵機組從嚴寒地區(qū)至熱帶地區(qū)均適用，機組適用的水源溫度從8 ℃到35 ℃均可，既可以提供7 ℃或50 ℃的空調(diào)用水，也可以提供同樣溫度的生活熱水；既可以作為城市區(qū)域供熱的熱源使用，也可以為辦公樓、賓館、別墅、居民小區(qū)等提供中央空調(diào)系統(tǒng)。

    水源熱泵在供熱空調(diào)中應(yīng)用應(yīng)具備的條件

    (1) 可靠的水源

    對于水源熱泵而言，其水源可為地表水、江河水、湖水、海水及地下水，但目前應(yīng)用較多的水源熱泵均采用地下水，地下水作為國家的重要資源之一，政府對開采與使用有各種限制政策和法規(guī)，要獲取地下水，須通過政府有關(guān)主管部門的批準方可，并應(yīng)有可靠的技術(shù)措施確保地下水的回灌。

    (2) 充足的水源水量

    水源水量是影響水源熱泵系統(tǒng)的重要因素，其水量的多少與建筑物負荷大小及空調(diào)設(shè)計方案等有關(guān)，在確定方案之前，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)資料合理確定水量，必要時可先打井做抽水實驗，看看在規(guī)定的連續(xù)抽水時間內(nèi)地下水的水位降是否符合要求，并根據(jù)確定的水量來選定取水井與回灌井的數(shù)量。據(jù)資料介紹，一般要求地下水的取水量為每kW 制冷量為0104～0106kgPs。

    (3) 合適的水源水溫

    水源的溫度也是影響水源熱泵的重要因素，同樣的機組，由于水溫不同其提供的冷量和熱量也不同。一般來講，水源熱泵對水源溫度要求的范圍是：制冷工況下，進蒸發(fā)器水溫為10～22 ℃;制熱工況下，進冷凝器的水溫為18～40 ℃。建議國內(nèi)的熱泵生產(chǎn)廠家，應(yīng)將同一型號機組在不同水溫下提供的不同冷熱量列出明細，以便設(shè)計人員參考選定。另外取水井與回灌井之間應(yīng)有一定的距離，以保證地下水經(jīng)過水源熱泵機組產(chǎn)生的溫度變化經(jīng)回灌后，在含水層中流動至取水井時溫度得以恢復(fù)，避免地下水產(chǎn)生冷量或熱量的積累，目前實際應(yīng)用運行良好的工程中，取水井與回灌井之間的間距均在40m以上。

    (4) 良好的水質(zhì)

    水源熱泵機組對水源的水質(zhì)有一定的要求，如果水質(zhì)達不到要求，會對閥門、主機及其附件構(gòu)成危害，尤其對多數(shù)熱泵廠家采用的板式換熱器產(chǎn)生的危害更為嚴重，從而影響系統(tǒng)的運行，但通?？梢圆扇∫恍┨幚硎侄稳缭O(shè)置除污器，電子除垢儀，或在取水井內(nèi)多設(shè)幾層過濾裝置以減小井水中所含沙塵顆粒直徑，從而滿足機組對水質(zhì)的要求。一般來說，水源水質(zhì)不是影響水源熱泵機組應(yīng)用的主要因素。

    水源熱泵后期維護

    總之，水源熱泵技術(shù)有著多種優(yōu)點，也有相應(yīng)的限制條件，對具體的供熱空調(diào)工程來說，本著環(huán)保節(jié)能的原則，水源熱泵應(yīng)是空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)先方案，隨著水源熱泵技術(shù)的不斷成熟，這一技術(shù)在供熱空調(diào)工程中將會得到更好的發(fā)展和應(yīng)用。

    地大熱能由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）組建，在地（水）源熱泵換熱不夠、冷熱不均、填充不實、漏水、土壤溫度過低、井深不夠、水質(zhì)不好、回灌量小、含沙量大造成塌陷等問題有著豐富的經(jīng)驗及客戶案例。