摘要：本文首(shou)先介紹(shao)(shao)了(le)水(shui)源熱(re)(re)泵(beng)(beng)技術的(de)(de)概念(nian)和工(gong)作(zuo)原理，并與鍋(guo)爐和空氣(qi)源熱(re)(re)泵(beng)(beng)在能源利用(yong)(yong)角(jiao)度作(zuo)了(le)對比，得出水(shui)源熱(re)(re)泵(beng)(beng)技術是(shi)利用(yong)(yong)可(ke)再(zai)生能源的(de)(de)一種技術。隨(sui)后(hou)(hou)，詳細地描述了(le)水(shui)源熱(re)(re)泵(beng)(beng)的(de)(de)特(te)點(dian)并介紹(shao)(shao)了(le)國內(nei)外關于地源應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)基本情況和中國目前水(shui)源熱(re)(re)泵(beng)(beng)開發應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)前景，*后(hou)(hou)，特(te)別介紹(shao)(shao)了(le)清華同方水(shui)源熱(re)(re)泵(beng)(beng)的(de)(de)技術特(te)點(dian)和中國水(shui)源熱(re)(re)泵(beng)(beng)推廣應(ying)用(yong)(yong)中的(de)(de)一些問題。

    一、水(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)技(ji)術(shu)的概念和工作原理

    水源熱(re)(re)(re)泵(beng)技術(shu)是(shi)利用地球表(biao)面淺(qian)層水源如(ru)地下水、河流和湖泊(bo)中(zhong)吸收的太陽能(neng)(neng)和地熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)而(er)形成的低溫低位熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)資源，并采用熱(re)(re)(re)泵(beng)原理(li)，通(tong)過少(shao)量的高位電能(neng)(neng)輸入，實現低位熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)向高位熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)轉移的一種技術(shu)。

    地球(qiu)表面淺層水源(yuan)(yuan)如深度(du)在(zai)1000米以內的(de)(de)(de)地下水、地表的(de)(de)(de)河流和湖泊和海洋中(zhong)，吸收了太(tai)陽進入(ru)地球(qiu)的(de)(de)(de)相當的(de)(de)(de)輻射能(neng)量，并(bing)且水源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)一般都十分穩定(ding)。水源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵機組工作原(yuan)理就是(shi)在(zai)夏(xia)季將建筑物中(zhong)的(de)(de)(de)熱(re)(re)量轉移(yi)到(dao)水源(yuan)(yuan)中(zhong)，由于水源(yuan)(yuan)溫(wen)(wen)度(du)低，所(suo)以可以高效地帶走熱(re)(re)量，而冬季，則從水源(yuan)(yuan)中(zhong)提取能(neng)量，由熱(re)(re)泵原(yuan)理通過空氣或水作為(wei)載冷(leng)劑提升溫(wen)(wen)度(du)后送(song)到(dao)建筑物中(zhong)。通常水源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵消耗1kW的(de)(de)(de)能(neng)量，用戶可以得到(dao)4kW以上(shang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)量或冷(leng)量。

    水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)(re)泵根據對(dui)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)利用方式(shi)的(de)(de)(de)不同，可以分為(wei)閉(bi)式(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和開式(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)兩(liang)種。閉(bi)式(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)是(shi)指(zhi)在水(shui)(shui)(shui)側為(wei)一(yi)組(zu)閉(bi)式(shi)循(xun)環的(de)(de)(de)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)套管(guan)，該組(zu)套管(guan)一(yi)般(ban)水(shui)(shui)(shui)平或垂直(zhi)埋(mai)于地下或湖(hu)水(shui)(shui)(shui)海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)中，通過(guo)與土壤或海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)來實(shi)現能(neng)量轉移。（其中埋(mai)于土壤中的(de)(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)又(you)稱土壤源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)(re)泵，埋(mai)于海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)又(you)稱海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)(re)泵）。開式(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)是(shi)指(zhi)從地下抽水(shui)(shui)(shui)或地表抽水(shui)(shui)(shui)后經過(guo)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)器直(zhi)接排放的(de)(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。

    與鍋爐(lu)（電(dian)、燃(ran)料）和空(kong)(kong)(kong)氣源(yuan)熱(re)(re)泵的(de)(de)(de)供熱(re)(re)系統(tong)相比(bi)，水源(yuan)熱(re)(re)泵具明顯(xian)的(de)(de)(de)優勢。鍋爐(lu)供熱(re)(re)只能將(jiang)90％～98％的(de)(de)(de)電(dian)能或70～90%的(de)(de)(de)燃(ran)料內能轉化為熱(re)(re)量，供用戶使用，因(yin)此(ci)(ci)地源(yuan)熱(re)(re)泵要(yao)比(bi)電(dian)鍋爐(lu)加(jia)熱(re)(re)節省三分之二(er)以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)電(dian)能，比(bi)燃(ran)料鍋爐(lu)節省二(er)分之一(yi)以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)能量；由(you)于(yu)水源(yuan)熱(re)(re)泵的(de)(de)(de)熱(re)(re)源(yuan)溫(wen)度(du)全年(nian)(nian)較(jiao)為穩(wen)定，一(yi)般為10～25℃，其制(zhi)冷(leng)、制(zhi)熱(re)(re)系數可達3.5～4.4，與傳統(tong)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣源(yuan)熱(re)(re)泵相比(bi)，要(yao)高出40％左右，其運行費用為普通中(zhong)央空(kong)(kong)(kong)調的(de)(de)(de)50～60％。因(yin)此(ci)(ci)，近十幾年(nian)(nian)來，尤(you)其是近五年(nian)(nian)來，水源(yuan)熱(re)(re)泵空(kong)(kong)(kong)調系統(tong)在北(bei)美(mei)如美(mei)國(guo)、加(jia)拿大及中(zhong)、北(bei)歐如瑞(rui)士、瑞(rui)典等國(guo)家取得了較(jiao)快的(de)(de)(de)發展，中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)水源(yuan)熱(re)(re)泵市場也日(ri)趨活躍(yue)，可以(yi)預計，該項技術將(jiang)會(hui)成為21世紀*有效的(de)(de)(de)供熱(re)(re)和供冷(leng)空(kong)(kong)(kong)調技術。

    在(zai)(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空調系統(tong)概(gai)念中(zhong)(zhong)(zhong)，由于(yu)國(guo)家的(de)(de)(de)(de)(de)(de)經濟(ji)發展狀況和(he)政(zheng)策的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，在(zai)(zai)相當長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)期中(zhong)(zhong)(zhong)，北方(fang)(fang)一般以(yi)(yi)(yi)(yi)燃煤(mei)鍋(guo)爐(lu)解決冬季取暖(nuan)問題(ti)，在(zai)(zai)南方(fang)(fang)以(yi)(yi)(yi)(yi)水(shui)冷(leng)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)解決夏季制(zhi)冷(leng)問題(ti)。在(zai)(zai)二十(shi)世紀八十(shi)年代以(yi)(yi)(yi)(yi)后，制(zhi)冷(leng)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)式開始多樣化，此時(shi)，出(chu)現(xian)了溴化鋰機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、風冷(leng)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)，機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)容(rong)量也從(cong)原(yuan)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大中(zhong)(zhong)(zhong)型機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)過渡為(wei)大中(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)型機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)，在(zai)(zai)二十(shi)世紀九十(shi)年代以(yi)(yi)(yi)(yi)后，對于(yu)取暖(nuan)方(fang)(fang)式也開始有新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)嘗試(shi)和(he)探討，特別是隨著可持(chi)續(xu)發展和(he)公眾環保意(yi)識的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高，世界和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)利用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)都正在(zai)(zai)轉(zhuan)變，從(cong)原(yuan)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)煤(mei)、石(shi)油取暖(nuan)過渡到(dao)以(yi)(yi)(yi)(yi)天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)及電(dian)等(deng)清(qing)潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。北京作(zuo)為(wei)大氣(qi)(qi)污染*為(wei)嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)城市之(zhi)一，其治理(li)大氣(qi)(qi)污染的(de)(de)(de)(de)(de)(de)政(zheng)策中(zhong)(zhong)(zhong)就包括能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調整，從(cong)以(yi)(yi)(yi)(yi)煤(mei)為(wei)主改為(wei)天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)和(he)電(dian)力替代能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。但是，替代能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)雖(sui)然(ran)可以(yi)(yi)(yi)(yi)部分解決大氣(qi)(qi)污染的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)，可是天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)和(he)石(shi)油等(deng)都屬于(yu)****的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)，從(cong)可持(chi)續(xu)發展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度看(kan)，必須(xu)提高能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)利用效率或者尋找可以(yi)(yi)(yi)(yi)再(zai)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)，而水(shui)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)熱泵機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)就是比(bi)較理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種設備。

    二(er)、水源熱泵的特點

    由于水源熱(re)泵技術利用地表水作為空調機組的制冷制熱(re)的源，所(suo)以其具有以下優點(dian)：

 1、屬可再生能源利用(yong)技術

    水(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)熱泵是(shi)利(li)用(yong)(yong)了地球水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)所儲藏的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)資(zi)源(yuan)作為冷(leng)熱源(yuan)，進行能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)轉換的(de)(de)(de)(de)(de)供(gong)暖空調(diao)系統。其中可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)，包括地下(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)或(huo)河流(liu)、地表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)河流(liu)和(he)(he)湖泊以(yi)(yi)及海(hai)洋。地表(biao)土壤和(he)(he)水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)不(bu)僅是(shi)一(yi)個(ge)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)集熱器，收集了47％的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)輻射能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)，比(bi)人類每年利(li)用(yong)(yong)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)500倍還多（地下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)是(shi)通(tong)過土壤間接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)受太(tai)陽(yang)輻射能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)），而且(qie)是(shi)一(yi)個(ge)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)態能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)平衡系統，地表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)土壤和(he)(he)水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)自(zi)然(ran)地保持能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)接(jie)(jie)受和(he)(he)發散的(de)(de)(de)(de)(de)相對的(de)(de)(de)(de)(de)均衡。這使得(de)利(li)用(yong)(yong)儲存于其中的(de)(de)(de)(de)(de)近乎無限的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)或(huo)地能(neng)(neng)(neng)(neng)成(cheng)為可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)。所以(yi)(yi)說(shuo)，水(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)熱泵利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)清潔的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種技術。

    2、高(gao)效節能(neng)

    水源熱(re)(re)泵機(ji)組(zu)可(ke)利用的水體(ti)溫度(du)冬季(ji)(ji)為12～22℃，水體(ti)溫度(du)比(bi)環境空氣溫度(du)高，所以(yi)熱(re)(re)泵循環的蒸發溫度(du)提高，能效(xiao)比(bi)也提高。而(er)夏季(ji)(ji)水體(ti)為18～35℃，水體(ti)溫度(du)比(bi)環境空氣溫度(du)低，所以(yi)制(zhi)冷的冷凝溫度(du)降低，使得冷卻(que)效(xiao)果好(hao)(hao)于(yu)風冷式(shi)和冷卻(que)塔式(shi)，機(ji)組(zu)效(xiao)率提高。據美(mei)國環保署(shu)EPA估(gu)計，設計安裝良好(hao)(hao)的水源熱(re)(re)泵，平均來說可(ke)以(yi)節約用戶30～40％的供熱(re)(re)制(zhi)冷空調的運行費用。

    3、運行穩(wen)定可靠

    水體的(de)溫度(du)一年四季相對(dui)穩定，其(qi)波動的(de)范(fan)圍遠遠小(xiao)于空氣的(de)變動。是很(hen)好的(de)熱泵熱源(yuan)和(he)空調(diao)冷(leng)源(yuan)，水體溫度(du)較恒定的(de)特性，使得熱泵機組運行更可靠(kao)、穩定，也(ye)保證了系統的(de)高(gao)效(xiao)性和(he)經濟性。不存在(zai)空氣源(yuan)熱泵的(de)冬(dong)季除(chu)霜等(deng)難點問題(ti)。

    4、環(huan)境(jing)效益顯(xian)著

    水(shui)源(yuan)熱泵(beng)的使用電(dian)能，電(dian)能本身為一種清(qing)潔的能源(yuan)，但在發電(dian)時(shi)，消(xiao)耗一次能源(yuan)并(bing)導致(zhi)污(wu)染(ran)物(wu)和二氧化(hua)碳溫室氣體的排放。所以節(jie)能的設備本身的污(wu)染(ran)就小。設計良(liang)好的水(shui)源(yuan)熱泵(beng)機組的電(dian)力消(xiao)耗，與空氣源(yuan)熱泵(beng)相(xiang)比，相(xiang)當(dang)于減少30％以上，與電(dian)供暖相(xiang)比，相(xiang)當(dang)于減少70％以上。

    水源(yuan)熱泵技術采用的制冷劑，可以(yi)是R22或R134A、R407C和R410A等(deng)替代共質(zhi)。

    水(shui)源熱(re)泵機組的運行沒(mei)有(you)任(ren)何污染，可以建造在居民區內，沒(mei)有(you)燃燒(shao)，沒(mei)有(you)排煙，也(ye)沒(mei)有(you)廢棄物(wu)，不需要堆放燃料廢物(wu)的場地，且不用遠(yuan)距離(li)輸(shu)送(song)熱(re)量。

    5、一機多用，應用范圍廣(guang)

    水源熱泵(beng)系統(tong)(tong)可(ke)(ke)供(gong)暖、空調(diao)，還可(ke)(ke)供(gong)生活熱水，一機(ji)多用，一套(tao)(tao)系統(tong)(tong)可(ke)(ke)以替換原來的(de)(de)(de)(de)鍋爐加(jia)空調(diao)的(de)(de)(de)(de)兩套(tao)(tao)裝置或(huo)系統(tong)(tong)。特別是對于(yu)同(tong)時有供(gong)熱和(he)供(gong)冷要求的(de)(de)(de)(de)建筑物，水源熱泵(beng)有著明顯的(de)(de)(de)(de)優(you)點。不僅節省(sheng)了大量(liang)能源，而且用一套(tao)(tao)設(she)備可(ke)(ke)以同(tong)時滿足(zu)供(gong)熱和(he)供(gong)冷的(de)(de)(de)(de)要求，減少了設(she)備的(de)(de)(de)(de)初投(tou)資(zi)。水源熱泵(beng)可(ke)(ke)應用于(yu)賓(bin)館、商場(chang)、辦公樓、學校等建筑，小(xiao)型的(de)(de)(de)(de)水源熱泵(beng)更(geng)適合于(yu)別墅住(zhu)宅的(de)(de)(de)(de)采暖、空調(diao)。

    6、自動運行

    水(shui)源熱泵機組由于工況穩定(ding)，所以可(ke)(ke)(ke)以設計簡單的(de)系統，部件較少，機組運行(xing)簡單可(ke)(ke)(ke)靠，維護費用低；自動(dong)控制程(cheng)度(du)高，使用壽命長可(ke)(ke)(ke)達(da)到15年(nian)以上。

    當(dang)然，象(xiang)任何(he)事(shi)物(wu)一(yi)樣(yang)，水源熱(re)泵也不是十全十美的(de)，其應用也會受到制約。

    ⑴、可利用的水源(yuan)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，閉式系統一般成本較高。而開式系統，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，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(yu)從地(di)下抽水(shui)(shui)回灌的(de)使用(yong)，必須考慮(lv)到使用(yong)地(di)的(de)地(di)質(zhi)的(de)結(jie)構，確保(bao)可(ke)以在(zai)經(jing)濟條(tiao)件(jian)下打井找(zhao)到合適的(de)水(shui)(shui)源(yuan)，同時還應當考慮(lv)當地(di)的(de)地(di)質(zhi)和(he)土壤(rang)的(de)條(tiao)件(jian)，保(bao)證用(yong)后尾水(shui)(shui)的(de)回灌可(ke)以實現。

    ⑶、投資的(de)經濟性(xing)

    由于受(shou)到(dao)不(bu)同(tong)(tong)地區(qu)、不(bu)同(tong)(tong)用(yong)戶及(ji)(ji)國家能源政(zheng)策、燃料價格的(de)(de)影響(xiang)，水源的(de)(de)基(ji)本條件的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)；一(yi)次性投資及(ji)(ji)運行費用(yong)會隨著用(yong)戶的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)而有(you)所(suo)不(bu)同(tong)(tong)。雖然(ran)總體來說，水源熱泵(beng)的(de)(de)運行效率(lv)較高(gao)、費用(yong)較低(di)。但(dan)與(yu)傳(chuan)統的(de)(de)空調(diao)制冷(leng)取暖方(fang)式相比，在不(bu)同(tong)(tong)地區(qu)不(bu)同(tong)(tong)需求的(de)(de)條件下，水源熱泵(beng)的(de)(de)投資經濟性會有(you)所(suo)不(bu)同(tong)(tong)。

    三、國內(nei)外水(shui)源熱泵的發展(zhan)及特點(dian)

    在國(guo)(guo)外，關于(yu)水源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)的(de)(de)研(yan)究分屬(shu)于(yu)兩種熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)系統：一(yi)種為地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)，一(yi)種為海水熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)。其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)真正意義(yi)的(de)(de)商業(ye)(ye)應用(yong)也(ye)只有(you)近十幾年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)歷(li)史，但發展相(xiang)當迅速。如(ru)美(mei)(mei)國(guo)(guo)，截止(zhi)1985年(nian)(nian)(nian)國(guo)(guo)內共有(you)14,000臺(tai)地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)，而(er)1997年(nian)(nian)(nian)就安(an)裝了(le)45,000臺(tai)，到(dao)目前為止(zhi)已安(an)裝了(le)400,000臺(tai)，而(er)且(qie)每(mei)年(nian)(nian)(nian)以(yi)10％的(de)(de)速度穩步增長。1998年(nian)(nian)(nian)美(mei)(mei)國(guo)(guo)商業(ye)(ye)建(jian)筑中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)系統已占(zhan)空調總(zong)保有(you)量的(de)(de)19％，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)新(xin)建(jian)筑中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)占(zhan)30％。美(mei)(mei)國(guo)(guo)地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)工業(ye)(ye)已經成(cheng)立了(le)由美(mei)(mei)國(guo)(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)環境研(yan)究中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)心（Energy & Environmental Research Center）、美(mei)(mei)國(guo)(guo)地下水資源(yuan)(yuan)聯合會（National Ground Water Association）、愛迪(di)生電力(li)研(yan)究所（Edison Electric Institute）及眾多(duo)地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)制造(zao)設計(ji)銷售公司以(yi)及政府機構和建(jian)筑商等146家成(cheng)員組成(cheng)的(de)(de)美(mei)(mei)國(guo)(guo)地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)協(xie)會，該協(xie)會在近年(nian)(nian)(nian)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)將投入(ru)一(yi)億美(mei)(mei)元(yuan)從事開發、研(yan)究和推廣工作。美(mei)(mei)國(guo)(guo)計(ji)劃到(dao)2001年(nian)(nian)(nian)達到(dao)每(mei)年(nian)(nian)(nian)安(an)裝40萬(wan)臺(tai)地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)的(de)(de)目標(biao)，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，水源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)占(zhan)15％，屆時(shi)將降低溫(wen)室(shi)氣(qi)體排放1百萬(wan)噸，相(xiang)當于(yu)減少50萬(wan)輛汽(qi)車的(de)(de)污染物(wu)排放或種植樹1百萬(wan)英畝，年(nian)(nian)(nian)節約能(neng)源(yuan)(yuan)費用(yong)達4.2億美(mei)(mei)元(yuan)，此(ci)后，每(mei)年(nian)(nian)(nian)節約能(neng)源(yuan)(yuan)費用(yong)再增加1.7億美(mei)(mei)元(yuan)。

    美國水(shui)源熱泵(beng)的(de)制造廠商有有名(ming)的(de)公司有Addison Products Company 、Advanced Geothermal Technology 、 Carrier Corporation 、ClimateMaster Inc.、Econar Energy Systems Corporation、FHP Manufacturing、Mammoth Inc.、The Trane Company、WaterFurnace International等(deng)公司。美國的(de)水(shui)源熱泵(beng)的(de)研究和應用更偏重用于住宅和商業小(xiao)型系(xi)(xi)統（20RT以下），多(duo)采用水(shui)-空(kong)氣(qi)系(xi)(xi)統，如(ru)大(da)家(jia)熟(shu)知(zhi)的(de)TRANE 等(deng)推出的(de)產品。在大(da)型建筑方面，美國推行WLHP系(xi)(xi)統，即水(shui)環熱泵(beng)系(xi)(xi)統。

    與美(mei)國(guo)的地(di)(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)泵發展(zhan)有所(suo)不(bu)同，中(zhong)(zhong)、北歐如瑞典、瑞士、奧(ao)地(di)(di)(di)(di)利(li)(li)、德(de)國(guo)等國(guo)家主要利(li)(li)用(yong)淺層地(di)(di)(di)(di)熱(re)資源(yuan)，地(di)(di)(di)(di)下土壤埋盤管(guan)（埋深(shen)<400米深(shen)）的地(di)(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)泵，用(yong)于室(shi)內地(di)(di)(di)(di)板(ban)輻射供(gong)暖及提供(gong)生活熱(re)水。據1999年的統計(ji)，為家用(yong)的供(gong)熱(re)裝置(zhi)中(zhong)(zhong)，地(di)(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)泵所(suo)占比(bi)例，瑞士為96％，奧(ao)地(di)(di)(di)(di)利(li)(li)為38％，丹麥為27％。 同時，中(zhong)(zhong)、北歐海(hai)水源(yuan)熱(re)泵的研究和應用(yong)也比(bi)較多。

    中(zhong)國(guo)*早在(zai)50年(nian)(nian)代，就(jiu)曾在(zai)上海、天(tian)津(jin)(jin)(jin)等地嘗(chang)試(shi)夏(xia)取(qu)冬灌(guan)的方式(shi)抽(chou)取(qu)地下水(shui)制(zhi)冷(leng)，天(tian)津(jin)(jin)(jin)大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)熱能研(yan)(yan)究(jiu)所呂燦仁教授就(jiu)開展了我國(guo)熱泵(beng)的*早研(yan)(yan)究(jiu)，1965年(nian)(nian)研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功國(guo)內**臺水(shui)冷(leng)式(shi)熱泵(beng)空調機。目前，國(guo)內的清華大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)、天(tian)津(jin)(jin)(jin)大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)、重慶(qing)建筑大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)、天(tian)津(jin)(jin)(jin)商(shang)學(xue)(xue)(xue)院(yuan)、中(zhong)國(guo)科學(xue)(xue)(xue)院(yuan)廣州能源(yuan)研(yan)(yan)究(jiu)所等多家大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)和研(yan)(yan)究(jiu)機構(gou)都(dou)在(zai)對水(shui)源(yuan)熱泵(beng)進行研(yan)(yan)究(jiu)。其中(zhong)清華大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)在(zai)多工(gong)況水(shui)源(yuan)熱泵(beng)經(jing)過多年(nian)(nian)的研(yan)(yan)究(jiu)已形(xing)成(cheng)產業化的成(cheng)果，已建成(cheng)數(shu)個示范工(gong)程。

國內的水源熱(re)泵(beng)制造廠(chang)商中清華同方人工環(huan)境設備公(gong)司、山東(dong)海陽富爾達是比(bi)較(jiao)早的水源熱(re)泵(beng)制造廠(chang)家，但目(mu)前也(ye)有相當多的制冷(leng)空調廠(chang)家將其普通的水冷(leng)機(ji)組(zu)改造為水源熱(re)泵(beng)。中國的水源熱(re)泵(beng)的研究和應(ying)(ying)用才剛剛起步，與(yu)國外相比(bi)，在(zai)熱(re)泵(beng)機(ji)組(zu)的優化設計和工程應(ying)(ying)用上還(huan)存在(zai)較(jiao)大差距。

    目(mu)前，世界特別看好中(zhong)國(guo)的(de)市場。美(mei)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)部(bu)和(he)中(zhong)國(guo)科(ke)技(ji)部(bu)于1997年(nian)11月(yue)簽署了中(zhong)美(mei)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)效率及(ji)可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)合作(zuo)議(yi)定書(shu)，其中(zhong)主(zhu)要內容之一(yi)是(shi)“地(di)源(yuan)(yuan)熱(re)泵(beng)”，該項目(mu)擬在(zai)中(zhong)國(guo)的(de)北京(jing)、杭州和(he)廣州3個城市各(ge)建一(yi)座(zuo)采(cai)(cai)用(yong)地(di)源(yuan)(yuan)熱(re)泵(beng)供(gong)暖(nuan)空調(diao)的(de)商業(ye)建筑，以推廣運用(yong)這種“綠色技(ji)術(shu)(shu)”，緩解(jie)中(zhong)國(guo)對煤炭和(he)石油的(de)依賴程度，從(cong)而達到能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)資源(yuan)(yuan)多元化的(de)目(mu)的(de)。據稱“華亭(ting)嘉園”即是(shi)此項目(mu)的(de)應用(yong)。2000年(nian)6月(yue)19至(zhi)23日(ri)在(zai)北京(jing)由國(guo)家科(ke)學技(ji)術(shu)(shu)部(bu)高新技(ji)術(shu)(shu)開發與產(chan)業(ye)化司(si)召開了中(zhong)美(mei)地(di)熱(re)泵(beng)技(ji)術(shu)(shu)交流會(hui)，會(hui)議(yi)的(de)主(zhu)題就是(shi)“提供(gong)運用(yong)地(di)熱(re)泵(beng)技(ji)術(shu)(shu)為住宅(zhai)小區或公用(yong)樓宇采(cai)(cai)暖(nuan)制(zhi)冷，大(da)幅(fu)降低運行費用(yong)的(de)節(jie)能(neng)(neng)解(jie)決方案”的(de)主(zhu)題。

    在(zai)未來的(de)幾年(nian)中(zhong)(zhong)，中(zhong)(zhong)國面(mian)臨著巨大的(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)壓(ya)力。一方面(mian)，中(zhong)(zhong)國的(de)經濟要(yao)保持(chi)較高(gao)(gao)速度的(de)增長，另一方面(mian)，又(you)必須考慮環保和可持(chi)續發展問題(ti)。所以要(yao)求(qiu)(qiu)提(ti)高(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)利用(yong)效率，要(yao)求(qiu)(qiu)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構調整(zheng)(zheng)。能(neng)(neng)(neng)源(yuan)利用(yong)效率提(ti)高(gao)(gao)，會鼓勵各種節能(neng)(neng)(neng)設備(bei)和技術的(de)推廣，能(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構調整(zheng)(zheng)的(de)方向(xiang)就(jiu)是(shi)從(cong)以煤為主轉為以燃氣，直至以電為主。在(zai)中(zhong)(zhong)國的(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消耗中(zhong)(zhong)，建筑(zhu)耗能(neng)(neng)(neng)的(de)比例(li)相當高(gao)(gao)。為了(le)適應市場要(yao)求(qiu)(qiu)和參加國際競爭，我們必須加快中(zhong)(zhong)國品牌的(de)水源(yuan)熱泵的(de)產業化研究(jiu)開(kai)發。

 ;   四、清(qing)華(hua)同方水源熱泵(beng)的技術(shu)特點(dian)

    清華同方(fang)開發的水源熱(re)泵機(ji)組是針對(dui)大中型的建筑開發的可以(yi)(yi)實(shi)現(xian)模(mo)塊(kuai)組合的水-水熱(re)泵機(ji)組。可以(yi)(yi)利用地下水和以(yi)(yi)及(ji)江河湖(hu)泊(bo)的水源以(yi)(yi)及(ji)地熱(re)尾水。對(dui)不同的水源，可以(yi)(yi)通過是否加裝中間換(huan)熱(re)器(qi)來構成閉式或開式系統(tong)(tong)。機(ji)組在工作時的冷熱(re)切換(huan)，通過對(dui)水系統(tong)(tong)的管路(lu)的切換(huan)而實(shi)現(xian)，氟系統(tong)(tong)保持穩定不變(bian)。

    根據對制(zhi)冷(leng)(leng)壓縮(suo)機的研究和(he)對市(shi)場的預測，規劃(hua)中的水源熱泵包括4種規格：GHP300、GHP500、GHP600、GHP1000。其中GHP300和(he)GHP500為基本模塊，分別為2個壓縮(suo)機獨(du)(du)立系(xi)統和(he)3壓縮(suo)機獨(du)(du)立系(xi)統，GHP600和(he)GHP100為GHP300和(he)GHP500組(zu)合(he)體。GHP300在(zai)標準地下水制(zhi)熱工況熱量為309KW，在(zai)標準地下水制(zhi)冷(leng)(leng)工況冷(leng)(leng)量為265KW。

    清華同方的(de)(de)(de)(de)水(shui)源(yuan)在產品的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)時，采(cai)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)路線是：選(xuan)用(yong)(yong)(yong)R22做(zuo)制冷劑(ji)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)成(cheng)熟的(de)(de)(de)(de)熱泵技(ji)術(shu)，考慮中國的(de)(de)(de)(de)實(shi)際國情，重點放在高(gao)出水(shui)溫(wen)度和(he)寬(kuan)使用(yong)(yong)(yong)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)實(shi)現(xian)上，選(xuan)擇并(bing)確定壓(ya)縮(suo)機(ji)工作(zuo)點和(he)工作(zuo)范圍，本著(zhu)節(jie)水(shui)節(jie)能的(de)(de)(de)(de)思想，設(she)(she)計(ji)大溫(wen)差的(de)(de)(de)(de)分段水(shui)換熱器。氟系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)采(cai)用(yong)(yong)(yong)分系(xi)統(tong)(tong)(tong)完全獨立的(de)(de)(de)(de)模(mo)塊化思想，系(xi)統(tong)(tong)(tong)部件數量少(shao)而(er)品質(zhi)精良。控制系(xi)統(tong)(tong)(tong)充分考慮多系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)協調統(tong)(tong)(tong)一控制，并(bing)設(she)(she)置(zhi)多種的(de)(de)(de)(de)**保護，同時考慮水(shui)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)泵控制和(he)遠程(cheng)的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)。

    清華同方的(de)水(shui)源(yuan)熱(re)泵機組除(chu)了(le)具有傳統的(de)水(shui)源(yuan)熱(re)泵的(de)所有的(de)特點以外(wai)，作為(wei)針(zhen)對(dui)中國國情(qing)設(she)計(ji)的(de)系統，其(qi)值(zhi)得注意的(de)特點有：

    1、供熱出(chu)水溫度(du)高

    我(wo)們(men)提供的(de)(de)水(shui)源熱泵在標準的(de)(de)工況下，可(ke)以保證出(chu)水(shui)溫度穩定在52℃，在測試和用戶(hu)實(shi)際使用中，曾做過56℃的(de)(de)運行(xing)實(shi)驗。提供高(gao)的(de)(de)出(chu)水(shui)溫度，可(ke)以提高(gao)效率(lv)，減小室內(nei)側設(she)備的(de)(de)選型容量(liang)，并保證室內(nei)的(de)(de)熱舒適(shi)性。

    2、水(shui)源側進(jin)出水(shui)溫差大，節約(yue)水(shui)資(zi)源

  在機(ji)組(zu)工作時，水(shui)源側在冬季的(de)進出(chu)水(shui)溫(wen)差(cha)為(wei)7℃，而夏季的(de)進出(chu)水(shui)溫(wen)差(cha)為(wei)10℃。區別于(yu)傳統的(de)5℃的(de)溫(wen)差(cha)設計，可以(yi)省(sheng)水(shui)20％-50％，并相應地減少(shao)了(le)取(qu)水(shui)（如打井和(he)水(shui)泵運行）的(de)費用。該思想彥啟森(sen)先生曾在1997年(nian)的(de)《我國制(zhi)冷空調業(ye)技術發展現(xian)狀及(ji)前景》中論(lun)證過。

    3、系統優化(hua)簡潔，部(bu)件精良可靠

    通過對系(xi)統的(de)優化設計(ji)和獨立模塊的(de)組(zu)(zu)合，*終的(de)機(ji)組(zu)(zu)系(xi)統相當的(de)簡單可靠，但制冷部件選擇(ze)均為行業(ye)中品質精良的(de)品牌，保證機(ji)組(zu)(zu)可靠運(yun)行。

    4、機(ji)組容量大，適用(yong)范(fan)圍廣(guang)

    機組設計的單(dan)機*小的容(rong)量為150KW的熱(re)量，可(ke)以(yi)采用(yong)(yong)開(kai)式系統(tong)或閉(bi)式系統(tong)，可(ke)以(yi)通過打(da)井回灌利用(yong)(yong)地下水(shui)(shui)(shui)，也可(ke)以(yi)增加中間換(huan)熱(re)器利用(yong)(yong)河水(shui)(shui)(shui)湖水(shui)(shui)(shui)甚至(zhi)海水(shui)(shui)(shui)。甚至(zhi)可(ke)以(yi)利用(yong)(yong)地熱(re)的尾(wei)水(shui)(shui)(shui)。

    5、運行簡單(dan)、寧(ning)靜

    由(you)于采(cai)用的智(zhi)能自動控制，機組的運行相當簡(jian)單，由(you)于采(cai)用了高(gao)效的防護(hu)消聲措施(shi)，機組的運行噪音不再難以接受。

    五、目前中國(guo)水源熱泵推廣應用中存(cun)在的問(wen)題(ti)

    水源(yuan)熱(re)泵作(zuo)為一(yi)種(zhong)新(xin)型的(de)制冷(leng)供暖(nuan)方式，從技術的(de)角度，尤(you)其是熱(re)泵機組的(de)角度上看應當(dang)(dang)是相當(dang)(dang)成熟(shu)、沒有問題的(de)。但考慮到中國的(de)國情，以及將水源(yuan)熱(re)泵制冷(leng)供暖(nuan)作(zuo)為一(yi)個整體的(de)系統來(lai)推(tui)廣應用(yong)時，還是存在一(yi)些問題：

    1、水源的使用政策

    我國目前為了(le)保護有(you)(you)限(xian)的(de)水(shui)資源(yuan)，制(zhi)訂了(le)《中(zhong)華人民共(gong)和國水(shui)法(fa)》，各個城(cheng)市也紛紛制(zhi)訂了(le)自己(ji)的(de)《城(cheng)市用(yong)(yong)水(shui)管理條理》。這(zhe)些政策均強調用(yong)(yong)水(shui)審(shen)批(pi)，用(yong)(yong)水(shui)收費(fei)(fei)。而審(shen)批(pi)的(de)標(biao)準中(zhong)對類似水(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)技術的(de)要(yao)求沒有(you)(you)規(gui)定，所(suo)以水(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)很(hen)容易(yi)被(bei)用(yong)(yong)水(shui)指標(biao)所(suo)限(xian)制(zhi)。即(ji)使(shi)通過了(le)用(yong)(yong)水(shui)審(shen)批(pi)，由于有(you)(you)些地方將水(shui)源(yuan)的(de)抽(chou)取和排放兩次受費(fei)(fei)，受費(fei)(fei)的(de)標(biao)準國內又不統一，所(suo)以結果可能(neng)導致水(shui)費(fei)(fei)偏(pian)高，使(shi)得(de)水(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)的(de)運行節能(neng)費(fei)(fei)用(yong)(yong)不足(zu)增加的(de)水(shui)費(fei)(fei)，水(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)的(de)經(jing)濟性變(bian)查。

    所(suo)以水源熱泵的(de)推廣需要政府從可持續(xu)發展的(de)角度，綜合(he)能(neng)源環保和資源各個方面的(de)考慮，調整水源熱泵水源使用的(de)政策，需重新確定水源如何管(guan)理和收費，才能(neng)促使其大規模的(de)發展。

    2、水(shui)源的探測開采技術和費用

    在中(zhong)國，目前對(dui)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)，尤其(qi)是(shi)(shi)城市水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)的(de)的(de)探(tan)測(ce)開采技術(shu)應(ying)(ying)當(dang)(dang)提(ti)高，水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)的(de)應(ying)(ying)用(yong)的(de)前提(ti)之一(yi)就(jiu)是(shi)(shi)必須了解當(dang)(dang)地的(de)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)的(de)情況，在水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)使用(yong)的(de)前期(qi)，必須實地對(dui)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)的(de)狀況進行調查，地下水(shui)(shui)(shui)量(liang)是(shi)(shi)否有(you)水(shui)(shui)(shui)、水(shui)(shui)(shui)量(liang)是(shi)(shi)否會足夠，場地是(shi)(shi)否適合打井(jing)和回灌。而探(tan)測(ce)開采的(de)技術(shu)的(de)提(ti)高和費用(yong)的(de)降低，會推動水(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)機組的(de)更好應(ying)(ying)用(yong)。

    3、地(di)下(xia)水(shui)的回灌技術

    水(shui)源(yuan)(yuan)熱泵若利(li)用地(di)下水(shui)，必須(xu)考慮(lv)水(shui)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)回灌，對于回灌技(ji)術，必須(xu)結合(he)當(dang)地(di)的(de)(de)(de)地(di)質情況來(lai)(lai)考慮(lv)，來(lai)(lai)考慮(lv)回灌技(ji)術方式。我們對不同地(di)區的(de)(de)(de)地(di)質結構了解(jie)的(de)(de)(de)還不多，這也制約(yue)了水(shui)源(yuan)(yuan)熱泵機組的(de)(de)(de)推廣使用。

    4、整體系(xi)統的設計(ji)

    水(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)節能(neng)(neng)作為一個(ge)系(xi)統(tong)，必須從各(ge)個(ge)方(fang)面(mian)(mian)考慮(lv)，如(ru)果(guo)水(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵機組可(ke)以做(zuo)到利用較小的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)流量提供更多的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量，但(dan)系(xi)統(tong)設計(ji)(ji)對水(shui)(shui)泵等耗能(neng)(neng)設備(bei)選型不當(dang)或控制不當(dang)，也(ye)會降低系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)節能(neng)(neng)效果(guo)。同(tong)(tong)樣，若機組提供了高的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)溫，但(dan)設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)末端未加(jia)以相應的(de)(de)(de)(de)考慮(lv)，也(ye)可(ke)能(neng)(neng)會使整個(ge)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)效果(guo)變差，或者使得(de)整個(ge)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)初投(tou)資(zi)增加(jia)。所(suo)以，水(shui)(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵的(de)(de)(de)(de)推(tui)廣(guang)應用，需要更多的(de)(de)(de)(de)各(ge)個(ge)專業各(ge)個(ge)領域的(de)(de)(de)(de)人來共同(tong)(tong)努力共同(tong)(tong)配合，從政府政策、主機設計(ji)(ji)制造、系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)和運行管理等各(ge)個(ge)方(fang)面(mian)(mian)都(dou)來共同(tong)(tong)參與(yu)。